60天内经历2次航天失利之后,长征五号B运载火箭首飞成功

今天,长征五号B运载火箭搭载新一代载人飞船试验船发射成功,在2个月内经历了两次航天失利之后,中国航天再次创造了新的奇迹,而此次发射在中国航天史都具有里程碑的意义,为什么会这样说呢。

60天内经历2次航天失利之后,长征五号B运载火箭首飞成功

长征五号B运载火箭对于中国后续的发射任务具有重要的意义,这是在长征五号运载火箭基础上改进研制的新型火箭,主要用于空间站舱段等近地轨道大型航天器发射任务,为了适应空间站任务要求新研制了大型整流罩,并对全箭进行了适应性改造。

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火箭全长约53.7米,整流罩长20.5米、直径5.2米,捆绑4个直径3.35米助推器。长征五号B同时使用了液氢液氧和液氧煤油两种发动机,助推器使用四台YF-100液氧煤油发动机提供动力,采用液氧和煤油作为推进剂。芯一级直径5米,由四台YF-77液氢液氧发动机提供动力,采用无毒无污染的液氢液氧燃料作为推进剂。火箭起飞质量约849吨,近地轨道运载能力大于22吨。

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现代火箭发动机主要分固体推进剂和液体推进剂发动机,液体火箭发动机种类繁多,氧化剂用的是四氧化二氮(N2O4)、液态氧(O2)或过氧化氢(H2O2),常用的液体燃烧剂有液态氢、甲醇、乙醇、高浓度水合肼、 二甲肼、 硝基 甲烷等。氧化剂和燃烧剂必须储存在不同的储箱中。

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比冲指的单位质量推进剂所产生的冲量,比冲量简单来说也就是希望用质量尽量小的燃料,产生出尽量大的推力,比冲量是用于衡量火箭或飞机发动机效率的重要物理参数,液氢-液氧发动机的比冲有压倒性的优势,这也是为什么芯一级采用液氢液氧发动机的原因。

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这是目前我国近地轨道运力最大的火箭,代表了中国的航天科技水平,即使放在全世界来看,也是一流水准。

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而此次发射的新一代载人飞船实验船在接下来的航天任务中也具有重要的作用。与神舟飞船相比,新一代载人飞船采用了全新的设计,体型更大,采用了模块化设计,不仅可以兼顾近地轨道的载人和货运任务:执行载人任务时可搭载6~7名宇航员,比“神舟”翻了一倍;执行货运任务时则能上行携带4吨,下行携带2.5吨。既能载人也可载货,还可以还可以通过更换服务舱兼顾登月等深空发射任务,新一代载人飞船将成为成为与美国“猎户座”和俄罗斯“联邦”号同一水准的重型多功能载人飞船。

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另外,另外新飞船的寿命也大有提高,在轨停靠空间站的时间将从目前神舟飞船的半年增加到2-3年,提高了我国空间站的利用率。

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而此次发射试验船主要是验证再入返回控制、防热以及回收等一系列技术,研制团队采用全新防热材料和防热结构,其耐热能力可达神舟飞船的3至4倍。在返回再入控制上,也能保证落点精度,保证过载不超过航天员的承受范围。

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除此之外,还将验证更加安全的“群伞+气囊”着陆方式,以及飞船可重复使用的相关技术。据悉,新一代载人飞船将力争实现返回舱可重复使用10次,并逐步降低成本。

无论是长征五号B运载火箭还是新一代载人飞船都是为了建设属于中国的空间站作准备。

根据飞行任务规划,空间站工程分为关键技术验证,建造和运营3个阶段实施。

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其中关键技术验证阶段安排了长征五号B运载火箭首飞、天和一号试验核心舱、神舟飞船、天舟飞船等6次飞行任务,长征五号B运载火箭首飞成功标志着中国建设空间站拉开了序幕,在中国航天发展史具有里程碑的意义。

2006年11月15日,国际空间站建设完成。除了美国、俄罗斯之外,11个欧洲航天局成员国(法国、德国、意大利、英国、比利时、丹麦、荷兰、挪威、西班牙、瑞典、瑞士)、日本、加拿大和巴西共16个国家联合建造,是迄今世界上最大的航天工程。

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但是因为种种原因,美国一直拒绝了中国的合作请求,2014年的时候,俄罗斯航天署曾请求俄科学院,希望后者就中国有关联合使用国际空间站中俄罗斯舱的提议,作出专家鉴定。北京希望派专家长期进驻空间站,从事科研活动。但是最终被美国阻挠,无疾而终。

所以中国需要属于自己的空间站,建设空间站具有重大的意义,空间站体现了国家的航天科技实力,比如解决航天员中期驻留太空以及后续推进剂的补加至今也只有几个寥寥几个国家能够有这样的水平。它可以提高我国的航天话语权,增强中国的国际影响力。

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它还是深度太空探索的中转站,更是未来建造太空城、行星移民的桥头堡。广袤的太空蕴藏着巨大的资源,如微重力、强辐射、高温、深冷等条件都是地球所无法具备的,这些为探索生命起源、开展基础科学和前沿技术领域的研发提供了良好的试验场。以中国来说,20多年来,中国利用十一艘神舟飞船和天宫一号,搭载了上千种作物种子、试管苗、生物菌种和材料,并通过生物工程的方法获得大量产生变异的新性状品种,拥有了经过航天搭载的农作物共计9大类393个品系,提高了人民生活质量,也获得了庞大的经济效益。

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正因为空间站具有如此重要的意义,截至2010国际空间站累计投入1500亿美元,被誉为世界最贵的单体工程项目。也正是因为如此,中国才坚决要建设自己的空间站。

中国空间站命名为“天宫”,由“天和”核心舱、两个空间实验室(既梦天、问天)三舱组成,货运飞船则命名为“天舟”。

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“天宫”有3个对接口,支持载人飞船、货运飞船和其它来访飞行器对接及停靠。中国空间站可容纳3名宇航员,乘员轮换期间短期可达6人,具备10多吨载荷设备的安装和支持能力。它同时拥有26个舱内载荷机柜装载空间,67个中小型舱外载荷接口,3个舱外大型载荷挂点,1个扩展试验平台挂点,具有强大的供电、信息、环热控、机械臂等应用载荷支持能力。

装载大型巡天望远镜的光学舱将与空间站共轨飞行,其具有与哈勃望远镜分辨率相当、视场大200多倍的天文巡天观察能力。光学舱可短期停靠空间站进行维护维修,以及推进剂在轨补加。这将对中国实现超深空最深层观测具有积极的意义。

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虽然比国际空间站更小,但是在信息、能源、动力技术以及运营费效比方面,可望超越国际空间站。目前中国也向全球发出了邀请,参与未来中国空间站的空间科学应用国际合作。

来自16个国家的9个项目成为中国空间站科学实验首批入选项目。这标志着中国空间站国际合作进入新阶段。

这些项目来自瑞士、波兰、德国、意大利、挪威、法国、西班牙、荷兰、印度、俄罗斯、比利时、肯尼亚、日本、沙特阿拉伯、墨西哥、秘鲁,涉及空间天文学、微重力流体物理与燃烧科学、地球科学、应用新技术、空间生命科学与生物技术等。

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两个月内经历了2次的航天失利之后,长征五号B运载火箭的成功发射极大地提振了航天人的信心,长征五号B运载火箭的首飞成功也意味着中国下一阶段的航天任务已经正式启动,接下来我们就要登月上火星,建空间站,让我们朝着星辰大海不断进发!

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