中國載人航太：國之重器護航征途 闊步奔向星辰大海
國之重器護航征途 闊步奔向星辰大海
中國載人航太——
舞臺更大 底氣更足
本報記者 劉 峣
中國載人航太即將迎來又一場盛事—近日，在酒泉衛星發射中心，神舟十三號船箭組合體已轉運至發射區，計劃近期擇機實施發射，中國空間站核心艙將迎來新的訪客。
在日前舉行的第十三屆中國國際航空航太博覽會上，中國載人航太工程的重器和新技術集中亮相，勾勒出中國航太人走向星辰大海、不斷攀登高峰的卓絕探索和美好前景。
新一代載人飛船持續探索
中國新一代載人飛船備受關注。如果説現役的神舟飛船解決的是順利進入太空並安全返回地面的難題，那麼新一代飛船解決的是如何更舒適、更智慧、更經濟地進入太空以及開展更遠深空探測的問題。
作為面向未來載人月球探測等任務需求發展的新一代天地往返運輸飛行器，中國新一代載人飛船通過模組化設計，相容載人月球探測和近地空間站任務，具備高安全、高可靠、模組化、多任務等特點，大幅提高載人和貨物的天地往返運輸能力。
航展期間，新一代載人飛船返回艙和回收著陸系統驚艷亮相。去年5月，中國航太科技集團第五研究院抓總研製的新一代載人飛船試驗船返回艙成功降落在預定區域，標誌著試驗船飛行試驗任務取得圓滿成功。
據介紹，新一代載人飛船試驗船發射重量達21.6噸，比神舟飛船重一倍，體積空間也明顯增大，是中國目前已發射的推進劑加注量最多、返回再入規模最大的航太器。為了讓返回艙和航太員安全落地、返回地球，新一代載人飛船試驗船的回收著陸功能採用了全新的設計理念，具備強勁的減速動力和平緩的載荷控制。
空中減速和著陸緩衝如何實現？3頂紅白相間的降落傘、6個大型緩衝氣囊組成的回收著陸系統功不可沒。新一代載人飛船試驗船回收採用了群傘系統進行空中減速，可以使超高速飛行的返回艙在極短時間內減到普通汽車在市區內的行駛速度，確保航太員的過載和姿態旋轉感受良好。同時，6個安裝在飛船底部的大型緩衝氣囊進行著陸緩衝，相較于神舟飛船採用的緩衝方式，緩衝氣囊的性能在安全性、大載荷的適應性方面表現更為優秀。
近可護送航太員往返離地球近400公里的中國空間站，遠可完成38萬公里外的載人登月甚至去更遠的星球探險——隨著新一代載人飛船的不斷探索，中國載人航太也將開啟向更浩瀚宇宙前行的新征程。
新一代運載火箭性能更強
十八大以來，長征五號等新一代運載火箭成功首飛，中國進入太空空間的能力大幅躍升。同時，面對載人登月和未來更多的探測任務，中國必須研發性能更強大的火箭。
航展期間，新一代載人運載火箭、重型運載火箭、長征五號B、長征七號、長征二號F運載火箭等10型運載火箭集體亮相。其中，新一代載人運載火箭備受期待。據中國航太科技集團第一研究院介紹，按照規劃方案，新一代載人火箭由助推器、芯一級、芯二級、芯三級、逃逸塔及整流罩組成，全長約90米，起飛重量約2000噸，可將25噸有效載荷直接送入奔月軌道，或者將70噸有效載荷送入近地軌道。新一代載人火箭的直徑與長征五號一致，高度比長征五號高近1/3，近地軌道運載能力是長征五號火箭的3倍左右。
中國航太科技集團第一研究院總體設計部副主任設計師劉秉介紹，新一代載人運載火箭將繼承長征二號F火箭高可靠、高安全的載人運載火箭設計標準和設計基因，在故障檢測、自動化飛行等方面開展一系列技術攻關。未來，其將支撐更大噸位的飛船進入太空，讓航太員進入太空更方便、更快捷、更舒適、更安全。
劉秉説，新一代載人運載火箭通過優化組合，將我國火箭低軌能力由25噸提升到70噸以上，奔月軌道滿足25噸級載人飛船要求，最大程度發揮我國現有火箭研製能力體系，大幅提升我國進出空間的能力。
目前，新一代載人運載火箭還在研製階段，尚未在公眾面前展露真顏。接下來，新一代載人火箭還將用於未來載人月球探測工程中環月、繞月、登月等演示驗證及飛行任務，快速推動中國運載火箭技術和進出空間能力的重大提升和跨越。未來還可以和重型運載火箭組合使用建立月球基地，實現月球可持續開發利用，全面建設航太強國。
空間站建設好戲連臺
今明兩年，中國空間站建設好戲連臺。在航展上，由中國航太科技集團第五研究院抓總研製的空間站組合體3D展示産品首次對外公開展出。
空間站組合體3D展示産品融合了模型和VR(虛擬現實)技術演示，包括艙外機械臂漫遊和艙內交互漫遊兩個部分，可以身臨其境般地感受航太員在空間站的工作和生活場景。
中國空間站以天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙三艙為基本構型。其中，核心艙作為空間站組合體控制和管理主份艙段，具備交會對接、轉位與停泊、乘組長期駐留、航太員出艙、保障空間科學實驗能力。問天和夢天實驗艙均作為支援大規模艙內外空間科學實驗和技術試驗載荷支援艙段。同時，問天實驗艙作為組合體控制和管理備份艙段，具備出艙活動能力，夢天實驗艙具備載荷自動進出艙能力。
按計劃，中國空間站將於2022年前後完成建造。繼天和核心艙之後，後續還將擇機發射問天實驗艙和夢天實驗艙，進行空間站基本構型的在軌組裝建造。空間站組建完成後，體量將達到100噸。
神舟十二號航太員兩次出艙任務的順利完成，讓中國空間站核心艙機械臂成為國際關注的焦點。據介紹，核心艙機械臂是目前同類航太産品中複雜度最高、規模最大、控制精度最高的空間智慧機械製造系統，主要承擔艙段轉位、航太員出艙活動、艙外貨物搬運、艙外狀態檢查、艙外大型設備維護等八大類在軌任務。
