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为什么说2022年是中国空间站最为关键、最激动人心的一年?

众所周知,始建于上世纪九十年代的国际空间站是由16个国家共同建造和运行的,其中以美国为主导,俄罗斯主要出技术,法国、德国、意大利、英国、比利时、丹麦、荷兰、挪威、西班牙、瑞典、瑞士、日本、加拿大和巴西参与其中。1993年到2010年,国际空间站建造和运营费用总计耗资1551亿美元,折合人民币约10029亿元。

既然天上有一个现成的国际空间站,而且耗资巨大,那我们当初为什么还要“另起炉灶”,再建一个自己的空间站呢?

原因很心酸。上世纪九十年代,由美国主导的国际空间站项目将中国排除在外,不允许中国参与建设、运营和使用国际空间站,所以我们只能在地球上眼睁睁地看着其他国家的宇航员一个又一个地登上太空。

2011年,美国甚至专门制定了相关法律条款,即沃尔夫条款,该条款禁止中国与美国在航天方面的任何合作,更不允许中国染指国际空间站,看也不能看。

1992年,我们制定了自己的载人航天“三步走”发展战略:

第一步,发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验;

第二步,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;

第三步,建造空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

其中第三步又可细分为关键技术验证和建造两个阶段,这两个阶段分别规划了6次飞行任务。

那么,为什么说2022年是中国空间站最为关键、最激动人心的一年呢?

因为这一年,中国载人航天工程将进入“三步走”中的最后一步、最后一步中的最后一个阶段:空间站建造阶段。

此前,我们已经圆满完成了关键技术验证阶段的6次飞行任务,包括长征五号B运载火箭首飞、天和核心舱、天舟二号、神舟十二号、天舟三号和神舟十三号。

进入2022年4月份,随着神舟十三号3位英雄的平安归来,很多人都以为我们今年的工作已经完美收官,殊不知这一年的载人航天大计才刚刚拉开帷幕!

从5月份起,中国航天人将集中实施6次飞行任务,在年底之前完成中国空间站在轨建造计划,从而为中国载人航天工程“三步走”发展战略划上一个圆满的句号。

5月:天舟四号

“兵马未动,粮草先行”,天舟四号货运飞船是为随后发射的神舟十四号载人飞船运送“粮草”的,主要包括水、氧气、食物、科研设备和其他物资等。

目前,执行天舟四号货运飞船发射任务的长征七号遥五运载火箭已经完成出厂前所有研制工作,并于4月11日安全运抵文昌航天发射场。之后,长征七号遥五运载火箭将与先期已运抵的天舟四号货运飞船一起按计划开展发射场区总装和测试工作。

5月中上旬,天舟四号货运飞船将被送上太空,并与中国空间站完成自动对接。

6月:神舟十四号

时隔两个月后,中国空间站将再次迎来3位航天员入驻。6月份,3名航天员将乘坐神舟十四号载人飞船进驻核心舱,并在轨驻留6个月。

神舟十四号乘组的任务相当艰巨,他们将配合地面完成空间站组装建设工作,从单舱组合体飞行逐步建成三舱组合体飞行状态,在这期间要经历9种组合体构型、5次交会对接、3次分离撤离和2次转位任务。

他们将首次进驻问天实验舱和梦天实验舱,建立载人环境;配合地面开展两舱组合体、三舱组合体、大小机械臂测试,气闸舱出舱相关功能测试等工作。他们还将首次利用气闸舱实施出舱活动,完成问天实验舱和梦天实验舱14个机柜的解锁和安装等工作。

7月:问天实验舱

进入7月份,我们将向中国空间站发射一个全新的实验舱段:问天实验舱。它将与天和核心舱对接。

问天实验舱轴向全长17.9米,相当于6层楼那么高,这一长度超越了国际空间站的任意舱段,比天和核心舱16.6米的轴向长度还要长1.3米。问天实验舱与梦天实验舱同为当今世界轴向长度最长的单体载人航天器。

问天实验舱配置了与核心舱一样的航天员生活设施,里面包括3个睡眠区、1个卫生区和厨房等设施,可以保障3名航天员的日常工作和生活。它还可以与核心舱一起来支持两艘载人飞船轮换期间6名航天员的生活。问天实验舱还配置了一个小型的机械臂,既可以单独使用,也可以跟核心舱的大机械臂组合使用,共同完成航天员的出舱、舱外设施照料、巡检等任务。

10月:梦天实验舱

10月,我们将发射梦天实验舱与核心舱对接,之后空间站三舱形成“T”字基本构型,完成中国空间站在轨建造工作。

梦天实验舱配置了一个货物气闸舱和一个舱外展开试验平台。今后需要在舱外安装的科学试验设备,可以通过货运飞船运送到空间站,再通过货物气闸舱把载荷送到舱外,由机械臂或者航天员把它安装到舱外的平台上,这样可以实现舱外试验项目不断更新。

年底之前:天舟五号、神舟十五号

按照计划,天舟五号货运飞船将在梦天实验舱之后,搭乘“长征七号”遥六运载火箭在文昌发射场发射升空。与天舟四号作用类似,天舟五号是为随后发射的神舟十五号载人飞船运送“粮草”的。

天舟五号上天之后,神舟十五号载人飞船将择机发射升空。神舟十五号飞行乘组由3名航天员组成,与神舟十四号航天员在轨轮换后,在轨驻留6个月。两个乘组6名航天员将共同在轨驻留5到10天,将首次实现在轨乘组轮换,届时航天员系统将面临更加严峻的挑战。

神舟十五号飞行乘组将计划实施数次出舱活动任务,进行舱内载荷设备组装、测试和调试工作,操控机械臂实施舱外载荷安装;对三舱三船最大构型组合体进行运行管理和维护。

写在最后

如果一切顺利,中国空间站将在2022年底之前完成全部建造工作,我们这一代人将有幸见证中国航天事业从梦想走进现实。

中国空间站完全建成以后,其基本构型包括天和核心舱、问天实验舱Ⅰ和梦天实验舱Ⅱ,每个舱段规模20吨级。中国空间站在轨运行期间,将由神舟系列载人飞船提供乘员运输,由天舟系列货运飞船提供补给支持。中国空间站设计寿命10年,可以根据需要,通过维护维修等进一步延长其使用寿命。中国空间站额定乘员3人,乘组轮换期间短期可达6人。

按照计划,国际空间站将于2024年退役并坠毁,届时中国将会成为全球唯一拥有空间站的国家。考虑到俄乌冲突之际俄美相互制裁并延伸到太空领域,国际空间站很可能撑不到它自然退役的那一刻。

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