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中國空間站今年完成在軌建造,這場釋出會提到這些關注焦點

神舟十三号飛行乘組4月16日安全傳回,标志着中國空間站關鍵技術驗證階段完美收官。4月17日,在國新辦舉行的新聞釋出會上,中國載人航天工程辦公室主任郝淳表示,目前3名航天員身體狀态良好,正在中國航天員科研訓練中心進行飛行後恢複。2022年将完成中國空間站的在軌建造,共計劃實施6次飛行任務。

根據任務安排,5月發射天舟四号貨運飛船;6月發射神舟十四号載人飛船,神舟十四号載人飛船乘組也是由三名航天員組成,他們将在軌駐留6個月時間;7月發射空間站“問天”實驗艙,10月發射空間站“夢天”實驗艙。空間站的三個艙段将形成“T”字基本構型,完成中國空間站的在軌建造,之後還将實施天舟五号貨運飛船和神舟十五号載人飛船發射任務。其中,神舟十五号載人飛船飛行乘組也是由三名航天員組成,這三名航天員在軌和神舟十四号的航天員完成輪換以後,将在軌工作和生活6個月。

中國空間站今年完成在軌建造,這場釋出會提到這些關注焦點

2022年3月27日,天舟二号貨運飛船完成空間站組合體階段全部既定任務,于中原標準時間3月27日15時59分撤離空間站核心艙組合體。圖/IC photo

郝淳介紹,中國空間站建造分為關鍵技術驗證和建造兩個階段實施,分别規劃了6次飛行任務,其中,關鍵技術驗證階段主要任務目标是全面突破和掌握空間站建造和營運相關的關鍵技術。自2020年以來,先後成功實施了長征五号B運載火箭首飛,空間站天和核心艙,神舟十二号、神舟十三号載人飛船,天舟二号、天舟三号貨運飛船共6次飛行任務,均取得圓滿成功,圓滿完成了關鍵技術驗證階段的任務目标,為空間站建造階段任務實施奠定了堅實基礎。

郝淳表示,自2020年新冠肺炎疫情發生以來,按照國家的統一部署,空間站工程全線克服了很多困難,采取了很多針對性的有效措施,在過程當中,也得到了相關部門、各級地方政府的大力支援和協作,“我們把疫情對工程的影響降到了最低。目前看,工程研制進度總體受控,不會影響空間站建造計劃。”

關注1

空間站關鍵技術驗證取得哪些成果?

郝淳介紹,通過六次任務實施,相關關鍵技術已經得到全面突破。

比如航天員長期在軌駐留的生活和工作保障技術得到全面驗證和突破,從以前最長一個月,到三個月,再到六個月;還有再生式環境控制和生命保障技術、大型柔性電池翼可驅動機構技術,機械臂輔助艙段轉位技術、航天員遙操作交會對接等一系列技術都得到了突破,為後續空間站的建設攻克了技術難關。

中國空間站今年完成在軌建造,這場釋出會提到這些關注焦點

中國載人航天工程辦公室主任郝淳。 新京報記者 陳琳 攝

完善了任務的組織指揮體系,建立了載人飛船應急發射機制和航天員應急傳回搜救機制,能保障各次發射任務高效順暢實施,保證航天員在軌安全和空間站穩定運作。

初步建立了有中國特色的載人航天營運管理體系。和以往間斷發射和短時間在軌運作有很大的不同,進入空間站階段後,飛行器長期連續運作,航天員長期在軌工作和生活,這就要求地面對全過程、全狀态進行充分監視并處理應急情況。

利用核心艙上的空間科學實驗設施,開展了以無容器和高微重力實驗為主要内容的科學實驗,取得了一大批具有世界水準的成果。此外,利用神舟載人飛船飛行機會,搭載了一大批各種各樣的航天種子,微生物和電子元器件等實驗樣品,還有大批瞄準未來航天技術發展的實驗設施和裝置。組織開展了“天宮課堂”太空授課活動等一系列科普和教育活動,可以說在空間科學研究和綜合效益方面取得了“雙豐收”。

關注2

空間站核心艙組合體在軌運作近一年,目前狀态如何?

中國工程院院士、中國載人航天工程空間站系統總設計師、中國空間技術研究院研究員楊宏介紹,神舟十三号飛船順利傳回後,目前在軌的是天和核心艙與天舟三号貨運飛船組合體在運作,狀态正常,在軌各項運作參數穩定。

中國空間站今年完成在軌建造,這場釋出會提到這些關注焦點

中國工程院院士、中國載人航天工程空間站系統總設計師、中國空間技術研究院研究員楊宏。 新京報記者 陳琳 攝

核心艙在軌運作将近一年時間裡,所有任務均是按照計劃順利實施,完成了與兩艘載人飛船和兩艘貨運飛船的交會對接,以及神舟十二号乘組3個月的駐留和神舟十三号乘組6個月的駐留任務。同時還開展了出艙活動、機械臂轉位貨運飛船以及手控遙操作等多項專項任務。

在此期間,開展了多項關鍵技術驗證工作,包括物化再生生保、大型組合體控制以及大型柔性太陽電池翼及驅動技術等等,經過評估,結果符合預期,目前功能性能優于設計。

比如,神舟十二号和神舟十三号兩個乘組駐留期間,天和核心艙的再生生保系統為航天員提供良好的載人環境,滿足航天員在軌的物質代謝需求。其中,将航天員排出濕氣收內建冷凝水,尿液回收再處理成飲用水和電解制氧,整個水的回收效率優于95%,水利用效率優于83%,均滿足名額要求,通過這項技術,大大降低了通過貨運飛船上行攜帶航天員飲用水和氧氣的需求量。

關注3

神舟十三号飛行乘組在軌期間經受住了哪些考驗?

中國載人航天工程航天員系統總設計師、中國航天員科研訓練中心研究員黃偉芬介紹,神舟十三号飛行乘組飛行了183天,圓滿完成了各項任務,創造了多項紀錄,他們在軌駐留期間圓滿完成了2次出艙活動、2次太空授課,還有手控搖操作交會對接試驗以及航天醫學、航天心理學、航天工效學和空間材料科學,共計40餘項在軌實驗和試驗任務;80餘項在軌資料收集和分析工作等,還完成了大量空間站組合體平台巡檢測試、裝置維護照料以及物資和站務的管理工作,并實施了健康監測、在軌防護鍛煉以及在軌訓練和演練,完成了大量科普教育等公益視訊錄制,拍攝了大量圖檔和視訊資料,擷取了寶貴和豐富的資料。

總體來講,3名航天員在軌飛行期間身體和心理狀态良好,協同配合默契、工作緊張有序、生活豐富多彩、任務完成出色,他們經受住了身心考驗以及完成任務各方面的能力考驗。目前,他們已經傳回北京航天城,正在按計劃開展傳回後恢複工作。

關注4

如何確定空間站安全穩定運作?

神舟十三号乘組創造了中國航天員在軌時長新紀錄,未來中國空間站和航天員還将持續長期在軌飛行。如何確定空間站安全穩定運作?

在回答新京報記者提問時,北京航天飛行控制中心空間站任務總師孫軍介紹,自去年以來,經過空間站關鍵技術驗證階段5次任務的實踐和技術積累,突破了快速交會對接和撤離傳回、自動任務規劃、複雜構型航天器精密定軌和預報、機械臂遙操作控制等一系列飛控技術,建成了全國産化穩定運作的飛行控制系統平台,建構了一整套具有中國特色的空間站在軌飛控管理體系,可以說已經掌握和初步驗證了空間站組裝建造階段的核心關鍵飛控技術,這将為今年順利實施空間站在軌組裝建造提供一個堅實的保障。

中國空間站今年完成在軌建造,這場釋出會提到這些關注焦點

北京航天飛行控制中心空間站任務總師孫軍。 新京報記者 陳琳 攝

根據工程任務規劃和科學實驗需求,北京航天飛行控制中心負責空間站長期運作控制的組織管理和實施工作,采取了多樣的措施來保障空間站和航天員在軌安全穩定運作。

建構了完備的地面驗證體系。精心設計了空間站組裝建造和在軌管理關鍵飛控實施方案,制定了3000餘個故障預案,在任務發射前建構包含航天器、測控網、測控中心之間互相聯系的天地大回路地面驗證環境。在重大關鍵控制階段,組織各方面專家在飛控現場提供專業技術支援,在機械臂控制、航天員出艙活動及一些複雜的空間科學實驗期間,組織多個系統天地密切協同配合,密切監視研判狀态,對重大控制任務的實施進行現場科學決策處置,確定各項任務能夠順利開展。

飛行控制中心調配以中繼衛星為主的大陸陸海天基測控網,對空間站進行大範圍的測控覆寫,每圈都會對空間站進行有效監控。自動化飛行控制系統能夠對在軌飛行事件進行自動規劃和執行,可以對故障情況進行智能化診斷,定期對空間站進行“體檢”,對異常情況及時進行有效處置;同時對空間站平台裝置、航天員健康等狀态進行全時監測,對空間環境、空間目标碰撞等情況加強監視預警,采取必要的規避措施。今年2月份以來,已向全世界公布空間站運作軌道,供世界各航天實體進行碰撞預警計算。

關注5

“問天”和“夢天”兩個實驗艙有何特點?

楊宏介紹,空間站建造完成後,兩個實驗艙将是航天員在軌主要的工作場所,在兩個實驗艙裡都可以開展密封艙内和密封艙外的空間科學實驗和技術試驗。“問天”實驗艙配置了與核心艙一樣的航天員生活設施,包括3個睡眠區、1個衛生區和廚房等設施,可以保障航天員生活。它還可以與核心艙一起來支援兩艘載人飛船輪換期間6名航天員的生活;還配置了一個小型的機械臂,既可以單獨使用,也可以跟核心艙的大機械臂組合使用,共同完成航天員的出艙、艙外設施照料、巡檢等任務。

“夢天”實驗艙配置了一個貨物氣閘艙和一個艙外展開試驗平台。今後需要在艙外安裝的科學試驗裝置,可以通過貨運飛船運送到空間站,再通過貨物氣閘艙把載荷送到艙外,由機械臂或者航天員把它安裝到艙外的平台上,這樣可以實作艙外試驗項目不斷更新。

目前,“問天”實驗艙和“夢天”實驗艙在地面的研制進展順利。其中,“問天”實驗艙已經在天津完成了整艙的內建總裝、測試和大型試驗工作,整裝待發;“夢天”實驗艙目前已在天津完成了相應的內建總裝和試驗工作,正在開展地面測試,後續還将完成整艙熱試驗、回歸測試等試驗工作,正按計劃推進。

關注6

空間站在軌建造完成後還有哪些計劃?

郝淳介紹,今年完成空間站在軌建造以後,工程将轉入為期十年以上的應用與發展階段。

初步計劃是每年發射兩艘載人飛船和兩艘貨運飛船。航天員要長期在軌駐留,開展空間科學實驗和技術試驗,并對空間站進行照料和維護。為進一步提升工程的綜合能力和技術水準,還将研制新一代載人運載火箭和新一代載人飛船,其中,新一代載人運載火箭和新一代載人飛船的傳回艙都可以實作可重複使用。

新一代載人飛船綜合能力也得到了大幅提升,可以搭載7名航天員,另外它的上行和下行載荷能力也得到大幅度提高。同時,考慮研發空間站的擴充艙段,為進一步支援在軌科學實驗和為航天員的工作和生活創造更好的條件。

空間站十年以上的應用與發展階段還将利用空間站艙内安排的科學實驗櫃和艙外大型載荷設施,開展更大規模的空間研究實驗和新技術試驗。主要涉及空間生命科學與人體研究、微重力實體科學、空間天文與地球科學、航天新技術等衆多領域。

值得關注的是,明年計劃發射大陸首個大型空間巡天望遠鏡,開展廣域巡天觀測,将在宇宙結構形成和演化、暗物質和暗能量、系外行星與太陽系天體等方面開展前沿科學研究,有望取得一批重大創新成果。

關注7

今年的載人飛行任務準備工作進展如何?

黃偉芬介紹,按照空間站建造階段的任務安排,執行2次載人飛行任務的航天員乘組已經標明。目前,神舟十四号和神舟十五号飛行乘組的身心狀态非常好,正在積極開展相關的訓練和任務準備。

神舟十四号和神舟十五号兩個乘組都将在軌飛行6個月,将首次實作在軌乘組輪換,實作不間斷有人駐留。兩個乘組6名航天員将共同在軌駐留5-10天,航天員系統将面臨更加嚴峻的挑戰。

神舟十四号乘組将配合地面完成空間站組裝建設工作,從單艙組合體飛行逐漸建成三艙組合體飛行狀态,在這期間要經曆9種組合體構型、5次交會對接、3次分離撤離和2次轉位任務;他們将首次進駐“問天”實驗艙和“夢天”實驗艙,建立載人環境;首次利用氣閘艙實施出艙活動;完成“問天”實驗艙和“夢天”實驗艙14個機櫃解鎖、安裝等工作。

神舟十五号飛行乘組也計劃實施數次出艙活動任務,進行艙内載荷裝置組裝、測試和調試工作,操控機械臂實施艙外載荷安裝;對三艙三船最大構型組合體進行運作管理和維護。兩個飛行乘組還将開展科普教育及其他公益活動,按計劃開展數十項在軌科學研究的實驗和工程技術試驗、飛行任務資料資料收集和拍攝;開展在軌健康監測、防護鍛煉、在軌訓練和演練,以及大量空間站平台巡檢測試、裝置維護照料、站務和物資管理等工作。

新京報記者 陳琳

編輯 張磊 校對 吳興發

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