【文匯網訊】據騰訊網報道,今年在載人航天領域有兩件大事。7月21日,美國亞特蘭蒂斯號航天飛機執行最後一次任務後返航著陸,航天飛機作為一種載人航天器正式退役。另外就是中國將發射天宮一號和神州八號,進行首次空間交會對接試驗。不少民眾關心,籍著美國航天飛機退役的機會,中國神舟飛船走向世界、執行國際空間站運輸任務。
神舟飛船目前研發狀態如何?中國神舟載人飛船、貨運飛船可否走向世界?
神舟系列載人飛船的基本設計
中國自921載人工程正式啟動以來,一步一個腳印踏踏實實地推進載人航天技術的發展。1999年完成神舟飛船首次發射,2003年神州五號任務進行了首次載人飛行,2005年神州六號任務實現雙人載人飛行,2008年神舟七號任務實現多人載人飛行和出艙行走。到了今年三四季度,天宮一號目標飛行器和神舟八號飛船將陸續發射,進行首次交會對接試驗。在神舟八號與天宮一號完成空間交會對接試驗後,神舟系列載人飛船才算基本定型。
神舟載人飛船設計上為三艙式結構,從前到後分別為軌道艙、返回艙和推進艙,其最大直徑分別為2.2米、2.4米和2.8米。神舟飛船的軌道艙呈圓柱形,空間比返回艙更大,從神舟六號飛船起,航天員除了升空和返回時,其他時間都在軌道艙內生活和工作。在返回艙分離再入後,軌道艙仍可獨立進行半年的軌道飛行,這段時間可以進行對地遙感、空間環境探測和一系列自動化的太空實驗。返回艙呈鍾形結構,是飛船的控制中心,也是航天員再入返回的座艙。由於體積緊湊,現有技術下可以做到比航天飛機高得多的整體結構強度,使航天員再入時有更高的安全係數。推進艙又稱動力艙或是服務艙,呈圓柱形用於安裝推進系統發動機和推進劑,飛船的電源、通信以及生命保證系統和環境控制,所有神舟飛船推進艙外都有太陽翼,用於提供電力供應。
神舟八號任務後將完成基本定型
2008年發射的神舟七號飛船全長9.19米,質量約為8噸。比起之前的神舟系列飛船,神舟七號的最大改變是將軌道艙改為氣閘艙,用於支持航天員出艙活動。神舟系列載人飛船的主要功能是向空間站輸送人員、及少量物資,所以預料之後的神舟飛船會保留氣閘艙設計,用作航天員出艙、航天員轉移到空間站的中間艙段,並兼備存放少量向空間站輸送物資的艙段。
今年第四季度發射的神舟八號飛船還會增加與空間站對接的「異體同構周邊」對接裝置(APAS),及對接時所需的跟蹤測量設備。「異體同構周邊」中「異體同構」的意思是,對接的兩個航天器所安裝的對接機構有著相同的構造,「周邊」是指對接機構安裝在來往通道的周邊。比起俄羅斯聯盟號載人飛船所採用的「針錐」式對接裝置,「異體同構周邊」對接裝置的優點是航天器既可作主動方,也能作被動方,這一點對空間救援特別重要。儘管增加了對接機構,但神舟八號不再攜帶神舟七號上的伴隨小衛星,所以其長度估計與神舟七號差不多、甚至略短。
需要強調指出的是,神舟八號任務之後,神舟系列載人飛船才算正式完成研製試驗過程、基本定型,從1992年至2011年總共花費約20年時間。神舟九號應該是正式的量產型載人飛船,具備標準的運輸3人飛行7天,並進行空間交會對接的能力。
中國未來的貨運飛船
作為第三個自主掌握載人航天技術的國家,中國還將發展空間實驗室和貨運飛船,為未來空間站的建設奠定技術的基礎。今年三季度發射的天宮一號目標飛行器最大直徑3.35米,長度9米以上,質量約8.5噸。目前官方有關貨運飛船的介紹較為簡單,技術細節並不清楚。但根據原載人航天工程總設計師、工程院院士王永誌在《實施中國載人空間站工程推動載人航天事業科學發展》一文中的論述,貨運飛船和空間站艙段將充分利用空間實驗室的研製成果,再綜合其他資料分析,中國的貨運飛船應該是以天宮系列空間實驗室為基礎改進而來。
根據介紹,中國貨運飛船總質量約13噸,貨運能力在5.5~6噸之間,具備為空間實驗室和空間站補給推進劑、補充液態水和空氣,並提供廢棄物存放空間。中國貨運飛船也應具備類似歐空局自動轉移飛行器、俄空局進步貨運飛船那樣為空間站調整軌道的能力。 |