為什麼說長征5號b型發射成功,在中國航天史具有里程碑式意義

今天,長征五號B運載火箭搭載新一代載人飛船試驗船發射成功,在2個月內經歷了兩次航天失利之後,中國航天再次創造了新的奇蹟,而此次發射在中國航天史都具有里程碑的意義,為什麼會這樣說呢。

為什麼說長征5號b型發射成功,在中國航天史具有里程碑式意義

長征五號B運載火箭對於中國後續的發射任務具有重要的意義,這是在長征五號運載火箭基礎上改進研製的新型火箭,主要用於空間站艙段等近地軌道大型航天器發射任務,為了適應空間站任務要求新研製了大型整流罩,並對全箭進行了適應性改造。

火箭全長約53.7米,整流罩長20.5米、直徑5.2米,捆綁4個直徑3.35米助推器。長征五號B同時使用了液氫液氧和液氧煤油兩種發動機,助推器使用四臺YF-100液氧煤油發動機提供動力,採用液氧和煤油作為推進劑。芯一級直徑5米,由四臺YF-77液氫液氧發動機提供動力,採用無毒無汙染的液氫液氧燃料作為推進劑。火箭起飛質量約849噸,近地軌道運載能力大於22噸。

現代火箭發動機主要分固體推進劑和液體推進劑發動機,液體火箭發動機種類繁多,氧化劑用的是四氧化二氮(N2O4)、液態氧(O2)或過氧化氫(H2O2),常用的液體燃燒劑有液態氫、甲醇、乙醇、高濃度水合肼、 二甲肼、 硝基 甲烷等。氧化劑和燃燒劑必須儲存在不同的儲箱中。

為什麼說長征5號b型發射成功,在中國航天史具有里程碑式意義

比衝指的單位質量推進劑所產生的衝量,比衝量簡單來說也就是希望用質量儘量小的燃料,產生出儘量大的推力,比衝量是用於衡量火箭或飛機發動機效率的重要物理參數,液氫-液氧發動機的比衝有壓倒性的優勢,這也是為什麼芯一級採用液氫液氧發動機的原因。

這是目前我國近地軌道運力最大的火箭,代表了中國的航天科技水平,即使放在全世界來看,也是一流水準。

而此次發射的新一代載人飛船實驗船在接下來的航天任務中也具有重要的作用。與神舟飛船相比,新一代載人飛船採用了全新的設計,體型更大,採用了模塊化設計,不僅可以兼顧近地軌道的載人和貨運任務:執行載人任務時可搭載6~7名宇航員,比“神舟”翻了一倍;執行貨運任務時則能上行攜帶4噸,下行攜帶2.5噸。既能載人也可載貨,還可以還可以通過更換服務艙兼顧登月等深空發射任務,新一代載人飛船將成為成為與美國“獵戶座”和俄羅斯“聯邦”號同一水準的重型多功能載人飛船。

另外,另外新飛船的壽命也大有提高,在軌停靠空間站的時間將從目前神舟飛船的半年增加到2-3年,提高了我國空間站的利用率。

而此次發射試驗船主要是驗證再入返回控制、防熱以及回收等一系列技術,研製團隊採用全新防熱材料和防熱結構,其耐熱能力可達神舟飛船的3至4倍。在返回再入控制上,也能保證落點精度,保證過載不超過航天員的承受範圍。

為什麼說長征5號b型發射成功,在中國航天史具有里程碑式意義

除此之外,還將驗證更加安全的“群傘+氣囊”著陸方式,以及飛船可重複使用的相關技術。據悉,新一代載人飛船將力爭實現返回艙可重複使用10次,並逐步降低成本。

無論是長征五號B運載火箭還是新一代載人飛船都是為了建設屬於中國的空間站作準備。

根據飛行任務規劃,空間站工程分為關鍵技術驗證,建造和運營3個階段實施。

其中關鍵技術驗證階段安排了長征五號B運載火箭首飛、天和一號試驗核心艙、神舟飛船、天舟飛船等6次飛行任務,長征五號B運載火箭首飛成功標誌著中國建設空間站拉開了序幕,在中國航天發展史具有里程碑的意義。

2006年11月15日,國際空間站建設完成。除了美國、俄羅斯之外,11個歐洲航天局成員國(法國、德國、意大利、英國、比利時、丹麥、荷蘭、挪威、西班牙、瑞典、瑞士)、日本、加拿大和巴西共16個國家聯合建造,是迄今世界上最大的航天工程。

但是因為種種原因,美國一直拒絕了中國的合作請求,2014年的時候,俄羅斯航天署曾請求俄科學院,希望後者就中國有關聯合使用國際空間站中俄羅斯艙的提議,作出專家鑑定。北京希望派專家長期進駐空間站,從事科研活動。但是最終被美國阻撓,無疾而終。

所以中國需要屬於自己的空間站,建設空間站具有重大的意義,空間站體現了國家的航天科技實力,比如解決航天員中期駐留太空以及後續推進劑的補加至今也只有幾個寥寥幾個國家能夠有這樣的水平。它可以提高我國的航天話語權,增強中國的國際影響力。

它還是深度太空探索的中轉站,更是未來建造太空城、行星移民的橋頭堡。廣袤的太空蘊藏著巨大的資源,如微重力、強輻射、高溫、深冷等條件都是地球所無法具備的,這些為探索生命起源、開展基礎科學和前沿技術領域的研發提供了良好的試驗場。以中國來說,20多年來,中國利用十一艘神舟飛船和天宮一號,搭載了上千種作物種子、試管苗、生物菌種和材料,並通過生物工程的方法獲得大量產生變異的新性狀品種,擁有了經過航天搭載的農作物共計9大類393個品系,提高了人民生活質量,也獲得了龐大的經濟效益。

正因為空間站具有如此重要的意義,截至2010國際空間站累計投入1500億美元,被譽為世界最貴的單體工程項目。也正是因為如此,中國才堅決要建設自己的空間站。

中國空間站命名為“天宮”,由“天和”核心艙、兩個空間實驗室(既夢天、問天)三艙組成,貨運飛船則命名為“天舟”。

“天宮”有3個對接口,支持載人飛船、貨運飛船和其它來訪飛行器對接及停靠。中國空間站可容納3名宇航員,乘員輪換期間短期可達6人,具備10多噸載荷設備的安裝和支持能力。它同時擁有26個艙內載荷機櫃裝載空間,67箇中小型艙外載荷接口,3個艙外大型載荷掛點,1個擴展試驗平臺掛點,具有強大的供電、信息、環熱控、機械臂等應用載荷支持能力。

裝載大型巡天望遠鏡的光學艙將與空間站共軌飛行,其具有與哈勃望遠鏡分辨率相當、視場大200多倍的天文巡天觀察能力。光學艙可短期停靠空間站進行維護維修,以及推進劑在軌補加。這將對中國實現超深空最深層觀測具有積極的意義。

雖然比國際空間站更小,但是在信息、能源、動力技術以及運營費效比方面,可望超越國際空間站。目前中國也向全球發出了邀請,參與未來中國空間站的空間科學應用國際合作。

為什麼說長征5號b型發射成功,在中國航天史具有里程碑式意義

來自16個國家的9個項目成為中國空間站科學實驗首批入選項目。這標誌著中國空間站國際合作進入新階段。

這些項目來自瑞士、波蘭、德國、意大利、挪威、法國、西班牙、荷蘭、印度、俄羅斯、比利時、肯尼亞、日本、沙特阿拉伯、墨西哥、秘魯,涉及空間天文學、微重力流體物理與燃燒科學、地球科學、應用新技術、空間生命科學與生物技術等。

兩個月內經歷了2次的航天失利之後,長征五號B運載火箭的成功發射極大地提振了航天人的信心,長征五號B運載火箭的首飛成功也意味著中國下一階段的航天任務已經正式啟動,接下來我們就要登月上火星,建空間站,讓我們朝著星辰大海不斷進發!


來源:胖福的小木屋


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