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央视财经 2020-11-23

“太空巴士”变“太空货车”!央视揭秘新一代载人飞船试验船

嫦娥五号探测器即将择机发射,前往月球开始 " 挖土 " 之旅;而我国首次执行火星探测任务的天问一号探测器,也已经飞行里程超过 3 亿千米,离火星越来越近。今年是 " 十三五 " 收官之年,过去五年,中国平均每年宇航发射任务在 30 次左右。而即将开始的 " 十四五 ",又有哪些精彩?

" 天问一号 " 火星探测器今年春节可抵达火星上空

△央视财经《经济半小时》栏目视频

在航天科技集团五院,央视财经《经济半小时》记者见到了天问一号火星探测器在距离地球 120 万公里拍摄的地月合照,地球与月球一大一小,如同新月状的笑眼,在茫茫宇宙中交相辉映。这张恰似回眸一笑的地月合照,是目前我国拍摄到的最遥远的一张地月合影。

" 天问一号 " 探测器在飞向火星的过程中,分为发射、地火转移、火星捕获、火星停泊、离轨着陆、科学探测共六个阶段。预计春节前后到达火星上空,然后择机着陆。

考虑到火星表面的复杂地形和自然环境,科研人员设计出了六轮六驱的火星车。它外型炫酷,在遇到障碍时,轮子一摆,就能像螃蟹般横向运动,爬起坡来也是动力十足。

火星车的能量主要来自太阳,有着不同长短与大小的太阳翼板,展开之后就像四片蝴蝶翅膀。

火星车车标的这个 " 火 " 字,出自南宋官印 " 桓术火仓之印 ",形似 " 中国 " 二字的组合。

一旦 " 天问一号 " 探测器成功抵达火星,并顺利实现着陆与巡视,那将为我国的深空探测,书写下浓墨重彩的一笔。

中国载人航天工程副总设计师张柏楠:空间站研制紧锣密鼓,有望明年就发射!

△央视财经《经济半小时》栏目视频

过去五年,中国平均每年宇航发射任务在 30 次左右,这是当今世界最密集的发射频次。天宫二号空间实验室,神舟十一号载人飞船,天舟一号货运飞船,新一代载人飞船试验船相继发射成功,萦绕中华民族百年的 " 飞天梦 ",取得历史性突破。眼下,科研人员正在执行着一项全球瞩目的全新任务——打造中国空间站。

中国载人航天工程副总设计师张柏楠,从神舟一号开始,就参与到载人航天项目当中,2004 年,他从神舟飞船首任总设计师戚发轫手中接过接力棒,成为中国载人航天工程飞船系统第二任总设计师。

从神舟六号执行 " 多人飞天 " 任务的载人飞船,到天宫一号中国首个自主研制的载人空间试验平台,再到可重复使用的新一代载人飞船试验船,张柏楠带着团队接过前任的火炬,一步步点亮国人太空梦的未来。

中国空间站预计会在 2022 年前后完成空间站在轨建造,建成国家太空实验室,展开更大规模的空间科学实验和技术实验。

中国空间站的良好运行需要可以重复使用的新一代飞船。与家喻户晓的 " 神舟 " 系列载人飞船相比,新一代载人飞船试验船明显 " 块头 " 更大了,质量由 8 吨提升到 20 吨,封舱空间也比神舟飞船大了 1 倍,可以搭载 6-7 名宇航员。不仅仅可以成为 " 太空巴士 ",更可以变为可重复使用的 " 太空货车 ",给未来空间站运送物资。

神舟飞船从近地轨道返回时以第一宇宙速度,每秒 7.9 公里运行。而新一代载人飞船如果从更远的深空返回时,速度将达到第二宇宙速度,每秒 11 到 12 公里,将面临比神舟飞船更高的热流,返回舱表面温度将接近 3000 摄氏度。这给飞船的动力系统,包括再入的控制和防热都提出了新的要求。

为了解决防热问题,张柏楠和团队为新一代载人飞船试验船量身设计了一件由 24 种不同质地拼接而成的外衣。烧蚀最严重的防热大底,也采用全新的一体化设计。

在此之前,载人飞船返回舱的防热大底从来没有如此完整过,全新的碳纤维材料,更是让大底内部网状钛合金骨架,也几乎完好无损,为今后重复使用飞船得到进一步验证。

从 " 天舟 " 到 " 空间站 ",张柏楠他们对深空探索过程中,大型飞行器研制脚步的越来越快,短短 3 年多时间,就完成了 70 多项关键技术突破。而接下来,张柏楠还在带领团队进行载人登月项目的研发。

航天是一个系统的工程,走向深远的太空,不仅是火箭、飞船和空间站,还有卫星。

2018 年,嫦娥四号探测器实现了在月球背面着陆及探测的任务。这是人类历史上首次实现对月球背面的探索。而由于月球背面始终背对地球,无法传输信号,中继星起到了不可缺少的作用。

嫦娥四号着陆器和巡视器发出的信号,想要穿过 8 万公里,传递到嫦娥四号 " 鹊桥 " 中继星上,关键就看鹊桥上的天线性能,传统的卫星天线无法满足 " 鹊桥 " 的要求。而他们研发的伞状天线在太空中开始工作的时候,全世界为之惊叹。

眼下,嫦娥五号择机实施发射,这是中国探月工程第六次任务;而张立华和研制团队也在进行接下来 " 嫦娥六号 " 和 " 嫦娥七号 " 的中继星研发。

今年 7 月底,北斗三号全球卫星导航系统正式开通,标志着北斗迈进全球服务新时代,但北斗三号卫星首席总设计师谢军他们的工作并没有因此而停止。

谢军

30 多年的时间里,从北斗一号到北斗三号,从必须依靠进口核心元器件,到如今芯片、核心部件完全国产化,凝聚了几代人从青丝到白发的艰辛。迈着自信而坚实的步伐,科研人员们正在继续探索遥远太空的更多奥秘。

随着十四五规划重点细则的发布,一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目也会逐步实施,而深空探测则是十四五科技兴国线路中的重点之一。嫦娥五号即将登陆月球,火星地表也将迎来中国自己的 " 火星探测器 ",而未来木星系空间也会有中国探测器的身影。

深空探测不仅引领高技术发展,也在吸引并造就相关领域的顶尖人才,未来中国也将和全世界深空探测领域的科学家、工程师们共同携手推动,让人类进入深空的脚步走得更快、更远。

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来源:央视财经(ID:cctvyscj)

监制:陈永庆

记者:张珺瑶、景延、贡存

本文编辑:戴苑君、孙菁

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