中国开启载人航天“空间站时代”

1992年9月21日,中央正式批准实施载人航天工程,确立了“三步走”发展战略。在“第一步”载人飞船阶段和“第二步”空间实验室阶段,我国先后突破了载人安全天地往返、交会对接、出舱活动、组合体控制、推进剂补加等空间站建造和运营所需关键技术,为我国载人航天“第三步”——建造长期在轨飞行的载人空间站,打下了坚实的技术基础。

我国空间站自2010年立项,提出“独立自主、创新引领、体系保障、规模适度、留有发展空间”的符合我国空间站发展的研制模式,通过2年多论证,确定了三舱段基本构型方案。核心舱居中,两个实验舱永久停泊于核心舱节点舱的两侧,载人飞船对接于核心舱的前向和径向,货运飞船对接于核心舱的后向。

中国空间站名为“天宫”,是一个长期在近地轨道运行的空间实验室。这个极具中国韵味的名字,不仅蕴含了希望航天员在太空工作生活得更为舒适的愿望,更寄寓着中国人遨游太空的浪漫情怀和不懈探索的精神。“天宫”由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱组成,提供三个对接口,支持载人飞船、货运飞船及其他来访航天器的对接和停靠。它运行在高度340公里至450公里的近圆轨道,约每90分钟绕地球一周。在客观条件允许的情况下,人们在地球上可以通过观测设备一睹其“芳容”。三舱组合体质量约68.5吨,额定乘员3人,乘员轮换期间短期可达6人。组建完成后,空间站设计寿命为在轨运行不小于10年,具有通过维护维修延长使用寿命的能力,并具备一定扩展能力。

天和核心舱是空间站运营管理和控制中心,可完成与实验舱、载人飞船、货运飞船等航天器的交会对接和停靠,保障航天员长期驻留和开展出舱活动。问天实验舱备份核心舱部分关键功能,在核心舱出现问题时,接替核心舱完成对空间站的运行管理和控制,相当于核心舱的“替补”;此外,它还配备出舱活动专用气闸舱,可开展密封舱内及舱外载荷实验。梦天实验舱用于开展密封舱内和舱外载荷试验,配置货物气闸舱用于释放载荷、支持设备进出舱。中国空间站还具备一系列其他先进技术。在环境控制和生命保障方面采用物化再生生保技术。包括电解制氧、再生式二氧化碳去除、冷凝水收集与处理、尿液收集与处理等,实现资源再生利用,大幅减少水资源和氧气的上行补给量,减轻货运飞船的运输“负担”,达到国际先进水平。采用先进信息技术构建空间站信息系统。基于网络技术,进行空间站各舱段及来访航天器的信息管理与共享,实现对各舱段和航天器信息的融合管理与功能重构。空间站配置无线移动通信网络和视频监视系统,提高了航天员工作生活的通信保障和对整站状态的感知能力。在“天宫”里,航天员使用“手机”便可以了解各设备信息并进行操控,甚至与地面上的家人们通话。这样的智能化场景,与人们熟悉的智能家居有异曲同工之妙。航天员驻留适居性大幅提高。空间站所提供的工作生活区域约50立方米,配置有饮水就餐、排泄物和生活垃圾收集处理、医学检查与监测、在轨锻炼等设施,采用降噪与隔音设计以降低舱内噪音,为航天员提供舒适、便利的生活环境,采用更可靠、自动化程度高的显示、照明、报警和天地通信设施。这些设施和空间的拓展,体现出中国航天技术的长足进步。另外,空间站支持2名航天员同时出舱,配置大型和小型机械臂各1个。借助这些设施,神舟十二号航天员乘组顺利完成两次出舱任务。

  中国空间站建造分为三个阶段:空间站关键技术验证阶段、组装建造阶段和运营阶段。在关键技术验证阶段,发射试验核心舱、载人飞船和货运飞船,对推进剂补加、机械臂、在轨组装建造、航天员出舱活动等关键技术进行飞行验证和评估,对核心舱功能和长期驻留功能进行考核。在组装建造阶段,分别发射问天实验舱和梦天实验舱,并与核心舱在轨交会对接,完成空间站建造。其间发射神舟载人飞船和货运飞船,支持完成建造任务,同步开展科学技术实验。建造任务完成后,空间站进入长期运营阶段。航天员乘组将分批进驻空间站工作,开展科学技术研究和探索活动。

“天宫”三舱均由长征五号B运载火箭发射入轨,每个舱段均具备独立飞行能力,通过在轨交会对接与转位完成空间站在轨组装建造。空间站构型为“T”字构型,三舱类似积木对接在一起,这种构型避免了舱体遮挡太阳翼影响其发电效率。空间站建成后,由载人飞船完成乘组的天地往返运输,货运飞船完成物资补给、实验仪器的上行和废弃物的下行销毁。

 天宫空间站可作为“太空母港”,为多个载人航天器提供停靠和服务,为后续发射的巡天空间望远镜提供停靠、推进剂补给、设备维护维修服务,充分发挥人在太空的优势,拓展空间站和航天员对高价值空间设施实施在轨服务的领域。天宫空间站具有舱段扩展、能源扩展、舱外实验扩展能力。舱段扩展时,需要发射一个带有节点舱的新舱段,利用增加的对接口,再进行舱段扩展,最大可实现180吨级组合体在轨飞行。空间站可作为基础科学、应用科学和空间技术研究和验证平台。

【#珠海航展拉开大幕##海陆空天国之重器密集展示#】#2021珠海航展# 第十三届中国国际航空航天博览会(“珠海航展”)今天(9月28日)拉开大幕。本届航展是中国航空航天以及各种防务装备在中国共产党百年华诞之际的一次集中大展示。主要亮点有哪些呢?小编搜罗了以下三个主题,以便各位看官细品。
(一)大量海空兵器惊艳亮相

在航展的室外展区,多架解放军空军的先进战机静静伫立。这其中有在珠海航展首次亮相的歼-16D、无侦-7和无侦-8真机等,也有轰-6K、空警-500、运-20等熟悉的机型。

歼-16D除去翼尖吊舱,在翼下与进气道下多挂载了四个吊舱,机腹下则多挂载了两枚导弹。现场讲解牌显示,歼-16D飞机将提高空军电子进攻能力,支撑空军体系作战能力提升。作为以歼-16飞机为平台自主研制的新型电子战飞机,歼-16D具备“侦、攻、防一体”综合作战能力,可有效对抗预警探测、指挥通信、拦截打击等要素构成的先进防空体系。高高矗立的多型雷达也吸引了众多目光。

室内展区方面,在航空工业展厅最引人瞩目的莫过于一个直径20米的大型旋转展台,上面摆放着“20”家族主要成员的模型:歼-20、运-20、直-20以及攻击-11无人机。其中,首次亮相珠海航展的攻击-11还打开了机腹的两个弹舱,每个弹舱中容纳着数枚精确制导炸弹。
无侦-7和无侦-8在室内展区同样占据了显眼位置,表明这两款无人机在本届航展中的重要性。据航空工业微信公众号26日介绍,无侦-7无人侦察机技术先进,还创造了某个方面的世界第一,有待在航展开幕时揭晓答案;无侦-8则可对敌防护严密的战略、战役目标实施有效突防,利用配装的侦察任务设备获取高分辨率目标图像,为各级作战部队提供侦察和打击效果评估情报。

一架FC-31隐形战机的模型就摆放在展厅的一个入口旁。据现场介绍,中国是继美国之后同时研制两款四代战机的国家之一,FC-31作为其中一员,体现了国家的实力,同样也是“20”家族的重要成果。PL-10E空空导弹、PL-15E空空导弹、LS-6 250KG制导滑翔炸弹等国产机载武器一同亮相航展现场,陈列在FC-31战机模型旁。据了解,以射程为傲的PL-15E也是首次现身珠海航展。

彩虹无人机系列的新成员,以大型、高空、高速为特点的彩虹-6无人机首次亮相航展。多款不同单位研制的无人机产品令人目不暇接。

八一飞行表演队与红鹰飞行表演队26日都在航展现场进行了飞行训练,准备在航展开幕后为观众带来精彩演出。至于万众瞩目的歼-20飞行表演,据《环球时报》记者现场了解,比起25日在珠海上空的训练,在航展开幕当天的28日,歼-20将带来更加震撼的表现。

海军装备方面,在现役的航母辽宁舰、国产驱护舰、常规潜艇与弹道导弹核潜艇的缩比模型之外,以中国船舶集团展出的JARI-USV多用途无人作战艇为代表的一批无人舰艇引发关注。

中国航天科工集团有限公司展台展示的HT-1E舰载通用垂直发射系统也吸引了不少探馆人员驻足观看。根据展示,这款垂直发射系统的发射单元不仅能发射HHQ-9E远程舰空导弹,还可以以“一坑四弹”的方式发射FM-3000N舰空导弹。

在中国一重展台,一门威武的舰炮十分醒目。据现场材料介绍,这是一款舰面型单管76毫米舰炮,可用于装备200吨级以上各类舰艇,如轻型护卫舰、巡逻舰和执法船等,能够有效打击中小型船只、岸上设置、来袭直升机等多种目标。
(二)近距离感受中国航天雄心

在本届航展上,不仅亮出了过去几年中国在航天领域的优异成绩,也向公众描绘了中国航天未来的发展方向。

在航天科技的超大型展厅内,密集展示着当下以及未来中国航天的许多“国之重器”,其中既有长五、长七运载火箭,嫦娥五号月球探测器,天问火星探测器,中国北斗这样的中国骄傲,也有重型运载火箭、新一代载人运载火箭、中国首颗太阳探测卫星等一大批中国惊喜。

“火箭的运载能力有多大,中国航天的舞台就有多大”。在展厅内,10型运载火箭模型齐上阵,占据着展厅C位。其中备受关注的重型运载火箭和新一代载人运载火箭在本届航展上昭示了未来的使命。据展厅工作人员介绍,作为我国运载能力最大的,且综合性能指标将达到国际运载火箭先进水平的一型火箭,重型运载火箭在未来将执行载人登月探测以及一系列深空探测等任务,该型火箭芯级箭体直径9.5米,捆绑4个5米直径助推器,可以构建近地轨道运载能力达140吨、奔月转移轨道运载能力50吨、奔火转移轨道运载能力35吨的系列化型谱。该型火箭在2010年开展论证,2015年正式提出了具体方案,正在进行关键技术深化论证,预计将于2028年前后实现首飞。

而另一款为发射我国新一代载人飞船全新研制的高可靠、高安全的载人火箭,也勾画出中国载人航天未来的探索路径。据航天科技集团工作人员介绍,这款火箭长约90米,起飞重量约2000吨,可以将25吨有效载荷直接送入奔月轨道,或将70吨有效载荷送入近地轨道。还可以与多种模块组合使用,形成系列化型谱。火箭按照载人飞行的最高安全标准设计,未来可用于载人月球探测。值得注意的是,该型火箭采用多台发动机并联的布局,未来还将具备垂直起降重复使用的能力。

而为未来载人登月时代任务需求而研发的新一代天地往返运输飞行器,也在本届航展上对外公开展出。在展厅中,经过3000摄氏度以上高温“历练”的新一代载人飞船试验船返回舱格外醒目。这款载人飞船通过模块化设计,从而兼容载人月球探测和近地空间站任务,该款飞船的试验船于2020年5月5日由长五B运载火箭发射升空,后以超过每秒9公里的速度返回再入,创造了接近第二宇宙速度返回再入的热流条件。并于2020年5月8日顺利返回预定着陆场,任务获得圆满成功。作为我国目前已发射推进剂加注量最多、返回再入规模最大的航天器,新一代载人飞船展示出高安全、高可靠的特点。

在本届航展上,航天科技还向公众展示了中国即将迈入“探日时代”的决心。由航天科技集团抓总研制的我国首颗太阳探测科学技术试验卫星——太阳双超卫星也在出征前与公众来了一次“亲密接触”。这款即将发射的卫星,主要科学载荷为太阳Hα成像光谱仪,它将在全球首度实现空间太阳Hα波段的光谱成像探测。而通过对这条谱线的数据分析,便可获得太阳爆发时大气温度、速度等物理量的变化,对研究太阳爆发的动力学过程及物理机制提供关键数据,这款卫星的诞生将显著提高我国在太阳物理领域的国际影响力。

除此以外,面向商业航天市场的 “捷龙”系列固体运载火箭,通信、导航、高分及遥感卫星以及M20A/B地地导弹武器系统,LY-70防空导弹武器系统,WS-600L火箭炮系统等约170余项航天科技的军民成果,将通过实物、模型、沙盘、多媒体演示等多种形式与公众见面,通过展品与实景应用相结合的方式,既彰显出中国航天的“硬实力”,也展现出航天高科技帮助破解行业“卡脖子”技术瓶颈的自主创新能力。
(三)陆战装备有三大看点

在2021年珠海航展的8号馆内,中国兵器工业集团有限公司和中国兵器装备集团有限公司两大集团带来了数百个型号的各类陆战装备。
总的来看,相比2018年,本届珠海航展的陆战装备突出了几个关键字。

首先就是“改”,很多之前展出过的陆战装备,经过了不同程度的改进升级,总体作战性能都有所提升,甚至是质的飞跃。比如,此次展出的SR5模块化火箭炮就在车窗、空调散热器等部位加装了格栅装甲,增强了防护能力,并且新增了“飞龙”60A巡飞弹这一新弹种。巡飞弹作为目前世界各国重点发展的新一代智能化弹药,已经在战场上显示了其强大的打击威力。

第二个字是“精”。此次两大军工集团展出了大量精确制导弹药,包括空地导弹、反坦克导弹、巡飞弹、制导火箭弹以及不同口径、制导原理的制导炮弹等。其中,最具特点的当属“蓝箭”5系列多平台模块化导弹。该系列导弹按照不同的制导方式分为电视制导型(A)、红外热成像型(B)以及激光半主动制导型(C)。这三个型号采用相同的弹体结构,可以根据不同的作战使用要求换装不同的导引头。此外,“蓝箭”5系列导弹不仅可以挂载在无人机、直升机上作为空地导弹,也能够装备在“猛士”等高机动装甲战车上作为车载反坦克导弹,实现多军兵种多平台的通用化。

第三个字是“灵”,也是本届珠海航展陆战装备最大的亮点,即无人作战车辆“百花齐放”。其中,中国兵器工业集团有限公司主打的型号为VU-T10和VU-T2履带式地面无人作战平台。前者属于中型无人战车,承载能力好,火力强大,火控系统先进,装备了1门30毫米自动炮、1挺7.62毫米并列机枪以及2枚“红箭”12反坦克导弹,可以说具备了与国外主流步兵战车正面对抗的实力。VU-T2则属于轻型无人战车,装备1挺14.5毫米机枪以及2枚轻型反坦克导弹,在火力上稍逊于VU-T10。但VU-T2轻型无人战车外形尺寸更小、隐蔽性更强、部署也更灵活,是进行伏击战和游击战的最强“尖兵”。

与中国兵器工业集团有限公司相比,中国兵器装备集团有限公司以“山猫”系列全地形车为基础改装的无人战车采用人员驾驶与作战遥控相结合的模式。这一系列无人战车保留了车体前部的双人驾驶座位,可以由作战人员驾驶车辆从出发地到达预定作战区域。之后,驾驶员负责观察和警戒,操作手以无线的方式远程遥控战车进入预设阵地,发现敌方目标后即可开火射击。这样既可以保证作战人员的安全,也能够达成出其不意的作战效果。
图文来源:环球时报、新华社、澎拜新闻

一些读者或许还记得,去年2月8日李显龙对新加坡冠病疫情做了一次电视直播。

当时他有这么几句话,不少人觉得不可思议。

有些人也因此得出“新加坡佛系抗疫”的结论。

他当时说,冠病传播力比SARS厉害,因此较难控制传播,另一方面,冠病致死率比SARS低,SARS病死率为10%,而当时冠病病死率为0.2%,相比之下,流感病死率是0.1%;他的结论是,从病死率看来,冠病看来更接近流感。

现在,重点来了。

李显龙当时说,如果病死率跟流感差不多,将来如果确诊病患数据不断上升,新加坡“就得考虑改变(逐一追踪、每个隔离的)措施了”。

他说,届时,政府会鼓励轻症患者去看家庭医生,然后在家康复,把紧张的医疗资源保留给重症病患和高风险人群,例如年长者、幼童和基础病患者。

我们看看现在的这些措施,是不是感觉很眼熟?

李显龙说这话的时候,是新加坡出现首起病例的第17天,也是新加坡出现首起本地社区病例的第5天;当时,新加坡累计40起确诊病例,其中24起为境外输入,16起本地社区病例。

当时流行的是原始病毒,比原始病毒载量高1200倍的德尔塔株还没“出世”,印度还一片祥和。一个月后,2020年3月,印度禁飞新加坡往返民航,一直到今天,往返新加坡和印度的只有印度政府安排的各个撤侨航班。

韩国疫情要一个月后的三月才爆发,美国疫情要大半年后才爆发。

在本土病例人数还这么低、而且全球尚未爆发疫情之时,就开始勾勒“只须看家庭医生,无须住院,只须在家休养”的未来情景,可以合理推测,这是新加坡政府从一大早就考虑的路线。

李显龙当时也说,有些人转为重症,但大部分感染者会康复,他对新加坡这场疫情的医疗状况有信息。

他说,这场疫情最大的考验是社会团结和心理韧性。恐惧和忧虑是人之常情。在未知的病毒面前,人人都要保护自己和家庭。但是,有时恐惧会让人们惊慌失措,造成的伤害比病痛还巨大。

在新加坡民间,除了有要求政府收紧措施的呼声,也有不少要求政府进一步开放,甚至彻底开放的呼声,后者绝不会比前者少。

英谚云“one man's meat is another man's poison”,萝卜青菜,各有所爱。

你认为是绝症,有后遗症,影响一辈子;他认为是大型流感。

他说10天隔离就够了,你要14+14天保证安全。

你要清零,之后严控,外防输入、内防反弹、人物同防,他宁可走一步看一步,一有好转就放松。

他认为不可能清零,你认为不能不清零。

你认为人不能与病毒共存,他认为人从来就是与病毒共存。

为何这么多差异?

因为每个国家、每个社会看待各个问题的思维、角度和态度都不一样。

思维、角度、态度不一样,选择的路径当然也就不一样。


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