2021年第21期,总第68期
6月17日9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时点火发射,约573秒后,神舟十二号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。
迄今为止功能最全的飞船
按照预定计划,神舟十二号飞船将采用自主快速交会对接的模式,与空间站天和核心舱前向对接口对接形成组合体,3名航天员将在太空驻留约90天后返回地面。
中国航天科技集团五院总体设计部神舟十二号载人飞船系统总体副主任设计师高旭如表示,神舟十二号是迄今为止功能最完整、最完全的飞船,它已经完全实现载人航天工程立项之初载人飞船的研制目标。
高旭介绍,神舟十二号飞船由轨道舱、返回舱和推进舱构成,全船共有14个分系统,是航天员实现天地往返的“生命之舟”。轨道舱配备了航天员在轨生活支持设备、交会对接敏感器等关键设备,为自主快速交会对接做好充分准备;返回舱是飞船发射和返回过程中航天员所乘坐的舱段,是飞船的“大脑”;推进舱则装配推进系统、电源等设备,为飞船提供动力,并在飞行过程中进行姿态轨道的控制。
图片来自新华社
从神舟一号到十二号,神舟载人飞船不断积累经验和技术。神舟一号到神舟四号实现了天地往返的无人验证,神舟五号搭载航天员杨利伟实现载人天地往返,神舟六号实现多人多天天地往返活动,神舟七号实现航天员出舱活动,神舟八号到神舟十号突破了无人交会对接和有人交会对接,神舟十一号实现了航天员的中期驻留。
时至今日,神舟十二号飞船成功发射,奠定了空间站建造任务载人飞船天地往返的良好开端。至此,神舟十二号集齐了全任务全模式天地往返所需要的全部“技能点”。
图片来自新华网
中国最大航天器
三位宇航员将在天和核心舱中生活3个月,作为空间站组合体控制和管理主份舱段,天和核心舱全长16.6米,由四个部分组成。
图片来自中新网
空间站天和核心舱是中国目前研制的最大航天器,计划在轨运行时间长达15年,遭受空间碎片撞击的概率相对较高,运行安全易受到威胁。由哈工大航天学院庞宝君教授团队开发的空间碎片撞击在轨感知技术,在天和核心舱得到成功应用。该技术可在舱体遭到空间碎片撞击时,为航天员和地面控制人员及时采取应对措施提供依据,保护航天员安全。
天和核心舱除了采取主动规避与被动防护等措施,中国航天科技集团五院总体设计部作为总体单位,联合哈尔滨工业大学和航天五院513所,还在结构健康监测子系统中为其量身打造了空间碎片撞击监测模块。该模块基于数据驱动的传感器网络,能够对撞击事件进行实时感知、判别并定位。
空间站多种设备可做网络终端
中国航天科技集团八院专家介绍,在空间站天和核心舱上,10余台有线和无线网络摄像机、有线和蓝牙耳机、手机、PAD、笔记本电脑都可作为网络终端。这些终端将采集到的图像和话音数据通过有线或无线Wi-Fi的方式连接至舱内以太网交换机,通过高速通信处理器经中继链路传输到地面。
在4万公里高空,由天链一号03星、04星,天链二号01星组成的天基测控网就像一个“太空基站”,将核心舱和地面站连接起来,建立起一条太空“天路”。空间站与地面之间的语音、视频、电子邮件数据以及下行的科学实验数据,都走这条“天路”通过。
在体验感受上,空间站话音处理器不但可以让空间站里的航天员像在家里一样,“站”里和“站”外打电话,还可以和途中的神舟飞船“电联”,甚至还能够建立“群聊”,也可以和地面的人进行一对一的“私密悄悄话”。
图片来自央视新闻截图
八院研制的空间站话音处理器群聊时,还可以给各端单独调整音量,使用起来更加精准实用。航天员在太空家园的任何角落都可以接入聊天,精准设定单个或多个通话对象。在太空网速上,通信链路的下行速率是1.2Gbps,与地面5G通信速率相当。中继卫星地面站实时接收太空数据,然后将数据传到北京飞行控制中心,再根据不同标识进行自动分发,时延仅为秒级。
图片来自央视新闻直播截图
神舟十二号飞行任务是我国载人航天工程立项以来第19次飞行任务,也是我国空间站阶段的首次载人飞行任务。神舟十二号的成功发射,意味着我国第一座自主研发的空间站开始进入一个全新的篇章,开始验证解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。
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出品:中技所研究发展部