长征五号复飞:一发定全局,成了!

12月27日20时45分,长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空,2000多秒后将实践二十号卫星送入预定轨道,发射飞行试验取得圆满成功。

长征五号复飞:一发定全局,成了!

图源:我们的太空 史悦 吕炳宏

我的思绪不禁飘回了两年前。

Part.1

为解决火箭的“心脏病”问题,

复飞耗时两年

2017年7月2日,我国现役最大运力运载火箭长征五号在进行第二次试验飞行时发生故障,导致远征二号/实践十八号组合体未能进入预定轨道,任务失败。星箭陨落至马里亚纳海沟附近的深海中。

作为我国未来空间站规划、深空探测规划的唯一指定运载工具,长征五号的意义不言而喻。在发射失败之后一年,经过审慎的调查,事故报告出炉,认定是芯一级主发动机YF-77的涡轮排气装置在复杂力热条件下发生漏气的现象,导致推力严重不足。

涡轮泵作为火箭发动机的核心组件之一,其将燃料加压送入燃烧室功能可以类比于人类的心脏。这种核心发动机的核心组件问题,也在很大程度上让航天人们不得不慎之又慎,需要进行彻底而全面的改进。为了解决“心脏病”的问题,中国航天人、科研人也是使出了浑身解数,进行了大量调整,用了很多新技术新手段,这一过程非常地艰辛。

长征五号复飞:一发定全局,成了!

图片来源:中国航天科技集团

在这样的背景下,长征五号的复飞时间也一延再延,力求万无一失。

运载火箭院院长郝照平于去年8月慰问“长征五号”研制团队时,也指出“长征五号遥三火箭一发定全局”,若此役再出问题,不仅将影响明年发射长征五号乙运载火箭的任务,还将导致后续的空间站、月面采样返回、火星探测的任务不得不面临“有弹无枪”的窘境,严重影响我国航天规划。

长征五号复飞:一发定全局,成了!

此前公开的中国火星探测器

图片来源:微博@中国航天科技集团

Part.2

两年的等待,值得!

两年后,在全国人民的翘首以盼中,“长征五号”团队的工作人员们的努力终于开花结果。

长征五号遥三运载火箭成功发射,它所搭载的卫星——“实践二十号”同样值得关注。“实践二十号”卫星,正是“东方红五号”大型卫星平台的实验星,它在迟到了两年之后,终于能进入太空,发挥作用。

长征五号复飞:一发定全局,成了!

中国航天科技集团有限公司党组书记、董事长吴燕生在中国文昌航天发射场检查指导长征五号遥三运载火箭和实践二十号卫星工作 图片来源:微博@中国航天科技集团

“东方红五号”卫星平台作为“东方红”系列卫星平台的最新产品,其通信容量将达到恐怖的300Gbps至1Tbps的水平!

如果你对于这个概念比较陌生的话,可以进行这样的比较:2017年4月发射、2018年1月交付的“实践十三号”高通量通讯卫星,其通信容量“仅仅”为20Gbps,但其单星的通信容量已经超过我国此前发射的所有通讯卫星的通信容量总和。

可以想见,不久之后,随着“实践二十号”成功交付,我国的通讯事业又将迎来翻天覆地的变化。不仅如此,它还包括了大尺寸桁架式主体结构、新型电推进系统、超大尺寸太阳能帆板等,是我国卫星尖端技术的集大成者。

可能有些人会问,失败的“实践十八号”也是东五平台星,为什么要说“实践二十号”是第一颗实验星?其实“实践十八号”的表述为“技术验证星”,实际上就是验证部分关键技术。而“实践二十号”将能够实现对“东方红五号”卫星平台的全系统的在轨验证,是相当完整的。

此次长征五号的发射成功也将极大促进我国探月计划的实施。预计明年发射的“嫦娥五号”月球探测器将在搁置三年以后动身前往月球,从月球上带来由中国探测器取得的第一抔土。不仅如此,月面发射系统、月球轨道交会对接等新技术也将得到验证,为未来更多“嫦娥”系列探测器的发射,乃至载人登月,甚至月面基地的建设做好准备。

而我国火星探测器也将能赶上2020年的发射窗口,与欧美的探测器一起踏上前往这颗红色星球的探索之旅。

同样值得关注的,还有明年首次发射的长征五号乙型运载火箭,它也将因为此次发射的成功得到充足的保障。

作为面向近地轨道任务的运载火箭(长征五号为同步转移轨道),长征五号在结构上少了上面级,方便实现诸如空间站舱段等近地轨道大质量载荷的发射。

明年长征五号乙运载火箭的发射若依旧成功,那么我国的“天宫”空间站最早将于2022年完成,届时“5舱1镜”的空间站格局将进一步拓展我国空间实验、空间观测领域的认识。空间实验区域尺寸也将从过去“实践”系列卫星、“神舟”飞船轨道舱的小身板,爆炸式增长至大尺寸标准化实验机柜,配合经过特训的载荷专家,将实现我国空间实验的规模化发展,以前的“小打小闹”将成为过去式。

Part.3

一发定全局,好戏在后头!

长征五号的成功,真实地决定了未来相当长一段时间中国航天的走向,“一发定全局”的背后,也是千千万万的人所努力的结果。作为未来中国航天核心纽带的长征五号,在经历了波折之后终于拨开云雾见青天,踏上了正轨。

中国航天的这道坎,迈过去了,就见到了光明。

未来五年,我们将见证我国航天事业全面开花的景象。或者到那个时候我们对于长征五号频繁的发射已经见怪不怪了,甚至可能还会期待“长征九号”、“921”火箭给我们带来的惊喜。

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图片来自央视直播画面

但我们一定还记得,我们曾经为了它多等待了两年,我们曾经在它复飞的时候精神紧张,我们也曾经在它复飞成功之后欢欣鼓舞。

我们都是见证者。

出品:科普中国

制作:长征⑨号

监制:中国科学院计算机网络信息中心

(本文中标明来源的图片已获得授权)

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原标题:长征五号复飞——一发定全局,成了!

来源:中国科普博览

编辑:米老猫

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