太空“新居”是怎样建造的?|新闻背后的故事(2)
娄路亮说,交会对接就好比在太空“穿针引线”,为了更加精准、可靠地完成任务,长五B团队在优化射前流程、拓展发射窗口和提升运载能力上寻求突破。
研制团队首先将各系统环环相扣的工作流程由“串联”调整为“并联”,为火箭点火前预留2分30秒的故障处理时间。然后,“在满足入轨精度的要求下,用“起飞时间修正技术”将发射窗口扩宽至2分30秒,即使火箭没能完全按照预定窗口发射,也能在这个时间内通过后期的轨道修正精准完成入轨和交会对接。
团队还将长五B火箭的运载能力提升至不低于23 吨。但大推力火箭精准入轨的难度也会变大,这就如同让一辆正在高速行驶的汽车一脚刹车就停到指定位置。长五B火箭特有的“大推力直接入轨精度控制技术”和20.5米超大整流罩,让空间站的舱段可以安全地到达预定轨道。
“就像眼睛不能进沙子,一个小小的多余物就可能对火箭发射和对接造成灾难性的后果。”航天科技集团一院长五B火箭总体副主任设计师刘秉说,为了保证问天舱成功实现交会对接,长五B团队通过技术沟通、分析论证,严控火箭多余物,尽量减少对舱体对接造成的影响。
此外,这一年,长五B团队还开展了该型火箭的未来规划论证工作。团队对前七次飞行过程数据进行系统梳理,将原来 60天的发射准备时间缩短至53天左右,为后续应对高密度发射任务作准备。
见证问天实验舱发射成功,长五B团队暂时卸下了重担。但正如他们所说:“每次发射成功后只能高兴两个小时。”梦天实验舱发射即将到来,他们再一次扛起重任。
从“天问”到“问天”,对太空不懈追问不变
2020年7月23日,长征五号遥四火箭托举天问一号火星探测器,迈出了探索浩瀚宇宙的重要一步,开启了中国人的行星探测时代。
从“天问”到“问天”,两次发射刚好相差两年零一天。从探索行星到建设中国人自己的空间站,两年间,航天人从未停下前行的脚步,行星探测工程、探月工程、载人航天工程接连圆梦太空,走出一条条“问天”之路。
从“天问”到“问天”,一个“问”字揭示了它们共同的内涵——探索和追问。问天实验舱既是航天员的太空“新居”,也承载着空间科学研究的重要使命。
作为“国家太空实验室”的组成部分,问天实验舱将主要进行生命科学和生物技术研究。目前,问天实验舱在空间生命科学与生物技术、微重力流体物理、空间材料科学、空间应用新技术试验等4个领域方向规划部署了10余个研究主题,已立项40余项科学项目。
中科院空间应用中心研究员、集成技术中心副主任张璐介绍,我国在载人航天“三步走”的第二步时期,在天宫一号、天宫二号开展了多种类型的科学实验,是以单一的实验项目为主,实验样品不具备更换能力和需求。如今,进入空间站阶段,科研实验将从单一分散转为大规模集团式,在太空建造一个真正的科学实验室。舱内配置的科学实验柜就是开展多种科学实验的通用基础平台。
问天实验舱内的4个科学实验柜。(中国载人航天工程办公室、中国科学院供图)
“除个别实验柜外,大部分实验柜的外部接口全部统一,内部载荷的接口做成了国家级标准,维修更换非常便捷。同时,实验柜也能够兼容国际标准,为后续开展国际合作做好准备。”张璐说。
未来,空间站还将开展空间生命科学与人体研究、微重力物理科学、空间天文与地球科学、空间新技术及应用等4大领域的65个研究计划,包括近千项研究项目。