剛剛過去的2020年，中國航天捷報頻傳——長征五號B、長征八號等新一代運載火箭驚艷亮相，嫦娥五號奔月取土任務(wù)成功，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)閃耀開通，“天問一號”開啟火星之旅……中國航天強國建設(shè)邁出堅定步伐。

新的一年里，中國航天依然好戲連臺。中國航天科技集團近日表示，2021年將安排超過40次宇航發(fā)射任務(wù)。今年，中國載人航天空間站建設(shè)將進入關(guān)鍵實施階段;“天問一號”將抵達火星進行探測;載人月球探測、北斗導(dǎo)航應(yīng)用、重型運載火箭研發(fā)將有更多新進展……

空間站核心艙春季升空

發(fā)射空間站核心艙，是2021年中國航天的重頭戲。

來自中國載人航天工程辦公室的消息顯示，今年春季，中國將在海南文昌用長征五號B遙二火箭發(fā)射空間站核心艙。目前，核心艙已基本完成測試工作;航天員乘組也已選定，正在開展任務(wù)訓(xùn)練。

2020年5月，長征五號B運載火箭首飛成功，正式拉開中國載人航天工程“第三步”任務(wù)的序幕。根據(jù)飛行任務(wù)規(guī)劃，2021年和2022年，中國載人航天工程預(yù)計將完成11次發(fā)射，包括核心艙(天和)和兩個實驗艙(問天、夢天)，4艘貨運飛船以及4艘載人飛船，以進行航天員乘組輪換和貨物補給。其中，關(guān)鍵技術(shù)驗證階段共包括核心艙發(fā)射等6次飛行任務(wù)。

中國載人航天工程總設(shè)計師周建平表示，在空間站核心艙之后，還將發(fā)射天舟二號貨運飛船和神舟十二號載人飛船，完成交會對接和相關(guān)在軌關(guān)鍵技術(shù)驗證。在關(guān)鍵技術(shù)驗證階段，科學(xué)家將對再生生保技術(shù)、機械臂技術(shù)等空間站新技術(shù)進行全面驗證，航天員也將進行多次太空出艙活動。

“我們將建成中國第一個長期在軌飛行的、具有國際先進水平的載人空間站，并開展大規(guī)�？臻g科學(xué)研究�？臻g站在科學(xué)探索的前沿領(lǐng)域和航天技術(shù)發(fā)展中，將發(fā)揮重大作用。”周建平說。

據(jù)了解，第三批18名預(yù)備航天員已于2020年10月1日加入航天員隊伍，包括7名航天駕駛員、7名航天飛行工程師和4名載荷專家，他們將參加空間站運營階段各次飛行任務(wù)。中國載人航天工程航天員系統(tǒng)總設(shè)計師黃偉芬說，目前統(tǒng)籌搭配了4次飛行乘組，每個乘組3人，由執(zhí)行過飛行任務(wù)的航天員擔任指令長。

空間站建設(shè)的開啟，也為載人登月等探測計劃打開了想象空間。中國載人航天工程辦公室主任郝淳表示，目前正在組織載人月球探測的方案，深化論證和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。

此前，國家航天局副局長、探月工程副總指揮吳艷華介紹，按照初步意向，中國將先搞關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，等近地軌道的空間站建成，再規(guī)劃論證是否載人登月。中國的載人登月一定是服務(wù)于科研、服務(wù)于探索未知。

“天問一號”5月著陸火星

在飛往火星途中迎來新年的“天問一號”探測器，預(yù)計將于今年5月中旬在火星著陸。

2020年7月23日，中國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器發(fā)射升空，邁出了中國自主開展行星探測的第一步。截至1月3日6時，“天問一號”探測器已經(jīng)在軌飛行163天，飛行里程突破4億公里，距離地球約1.3億公里，距離火星約830萬公里。按計劃，“天問一號”將在1個多月后實施近火制動，進入環(huán)火軌道，準備著陸火星。隨后，“天問一號”將開始實施火星環(huán)繞、火星著陸和火面巡視的“繞落巡”任務(wù)。

從接近火星軌道時“踩剎車”，到著陸火星時的“恐怖7分鐘”，“天問一號”今年將面對多項挑戰(zhàn)。

在“天問一號”飛向火星的過程中，被火星引力捕獲的機會只有一次。但在捕獲時，探測器距離火星僅400公里，但相對火星的速度卻高達4到5公里每秒，因此在到達火星附近時要及時“剎車”，才能保證穩(wěn)穩(wěn)投入火星軌道的“懷抱”。

被火星成功捕獲后，探測器將在環(huán)火軌道上飛行，為下一步的著陸停泊進行準備。著陸時，“天問一號”的環(huán)繞器必須在短時間內(nèi)完成3次調(diào)姿和兩次變軌，才能夠精準、及時地完成與著陸巡視器的分離，這個被稱作“恐怖7分鐘”的降落過程也是整個探測任務(wù)的關(guān)鍵所在。

在此前，世界上還沒有一個國家能夠在首次探索火星的過程中即完成軟著陸任務(wù)。如果“天問一號”任務(wù)成功，中國將成為世界上第一個首次探索火星即完成軟著陸任務(wù)的國家，并成為繼美國之后第二個完成火星漫游的國家。

值得一提的是，除了中國的“天問一號”，阿聯(lián)酋的“希望號”和美國的“毅力號”火星探測器都計劃在2月進入火星軌道，其中“毅力號”將于2月18日在火星著陸。屆時，三國的火星探測器將上演勝利會師的精彩好戲。

重型運載火箭技術(shù)突破

火箭運載能力的提升，將為中國航天開拓更大的舞臺。

2020年12月22日，中國新一代運載火箭長征八號以“一箭五星”的方式，在文昌航天發(fā)射場首飛成功。隨著長征八號首飛，“十三五”期間中國新一代運載火箭悉數(shù)完成亮相。

與現(xiàn)役運載火箭相比，新一代運載火箭實現(xiàn)了巨大的技術(shù)跨越——無毒、無污染推進劑的采用，成倍增長運載能力——令中國進入空間能力大幅提高。比如，長征八號運載火箭700公里太陽同步軌道運載能力達到4.5噸，有效填補了新一代運載火箭在太陽同步軌道3噸至4.5噸運載能力的空白，滿足了中國航天后續(xù)發(fā)射任務(wù)的需求。

近日，中國航天科技集團表示，擬服務(wù)于重型運載火箭的大推力補燃循環(huán)氫氧發(fā)動機關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)取得積極進展。該型發(fā)動機的研制可填補我國氫氧發(fā)動機型譜和技術(shù)空白，對諸多基礎(chǔ)學(xué)科和工業(yè)領(lǐng)域有巨大的牽引帶動作用。

與長征五號系列火箭芯一級氫氧發(fā)動機采用的燃氣發(fā)生器循環(huán)方式相比，補燃循環(huán)可以使全部推進劑的化學(xué)能得到充分釋放，提高發(fā)動機的性能。據(jù)專家介紹，目前，大推力補燃循環(huán)氫氧發(fā)動機關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)已完成預(yù)燃室熱試驗、氫渦輪泵與預(yù)燃室聯(lián)動試驗、氧渦輪泵與預(yù)燃室聯(lián)動試驗等一系列最具代表性和里程碑意義的熱試驗，標志著我國突破了大推力補燃循環(huán)氫氧發(fā)動機系統(tǒng)技術(shù)及高壓大流量預(yù)燃室、高效多級渦輪泵等核心組件的關(guān)鍵技術(shù)，為工程研制奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

(新媒體責編：xmtqyd)