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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 揭秘中國載人空間站——天宮一號，中國人未來的太空房間 [打印本頁]

作者: 草原蒙狼 時(shí)間: 2009-9-23 09:11
標(biāo)題: 揭秘中國載人空間站——天宮一號，中國人未來的太空房間
中國工程院院士、中國載人航天工程原總設(shè)計(jì)師王永志二十一日透露，根據(jù)“三步走”戰(zhàn)略規(guī)劃，中國載人航天工程目前進(jìn)入第二步第一階段，已成功實(shí)施神舟六號多人多天飛行試驗(yàn)和神舟七號出艙活動(dòng)飛行試驗(yàn)，緊接要開展的空間交會對接試驗(yàn)，任務(wù)準(zhǔn)備即將邁入正樣研制階段。中國載人空間站等后續(xù)工程的實(shí)施方案，正在立項(xiàng)審批過程中。中國工程院當(dāng)天在北京組織舉辦“中國工程科技六十年成就座談會”，王永志院士介紹“新中國成立以來的中國航天”時(shí)作上述表示。他說，載人空間站實(shí)施方案一旦確定，再過十年稍多一點(diǎn)的時(shí)間，中國將擁有長期在軌運(yùn)行的載人空間站，屆時(shí)，中國人將不僅能進(jìn)入太空，而且還可以進(jìn)駐太空，載人航天當(dāng)然能發(fā)揮更大效益。
王永志稱，中國航天經(jīng)歷了艱苦創(chuàng)業(yè)、配套發(fā)展、改革振興、走向世界等幾個(gè)重要時(shí)期，達(dá)到了相當(dāng)規(guī)模和水平，目前已形成完整配套的研究、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和試驗(yàn)體系，在載人航天技術(shù)、衛(wèi)星回收、一箭多星、低溫燃料火箭技術(shù)、捆綁火箭技術(shù)以及靜止軌道衛(wèi)星發(fā)射與測控等許多重要技術(shù)領(lǐng)域，已躋身世界先進(jìn)行列。運(yùn)載火箭方面，中國已獨(dú)立自主研制出十五種不同型號“長征”系列運(yùn)載火箭，形成對各類低、中、高以及地球同步軌道運(yùn)載能力的覆蓋，能基本滿足各種發(fā)射需求。一九八五年宣布投入國際商業(yè)發(fā)射市場以來，中國已將三十余顆外星送入太空，在國際商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)市場占有一席之地。目前，中國使用低溫?zé)o污染液體推進(jìn)劑的新一代運(yùn)載火箭已開始研制，一個(gè)技術(shù)更先進(jìn)、運(yùn)載能力更大的火箭系列即將問世。人造地球衛(wèi)星方面，中國已初步形成返回式遙感衛(wèi)星系列、“東方紅”通信廣播衛(wèi)星系列、“風(fēng)云”氣象衛(wèi)星系列、“實(shí)踐”科學(xué)探測與技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星系列、“資源”地球資源衛(wèi)星系列、“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星系列以及數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星等，并于二00七年成功實(shí)施了探月工程。載人航天方面，中國于一九九二年開始實(shí)施載人航天工程，研制出載人飛船和高可靠運(yùn)載火箭，開展了航天醫(yī)學(xué)和空間生命科學(xué)的工程研究，選拔和培訓(xùn)了第一批航天員，研制出一批空間遙感和空間科學(xué)試驗(yàn)裝置，已成功發(fā)射四艘無人試驗(yàn)飛船和三艘載人飛船，從而成為世界上第三個(gè)能夠獨(dú)立開展載人航天活動(dòng)的國家。

作者: 草原蒙狼 時(shí)間: 2009-9-23 09:12

天宮一號模型

圖表：未來國家計(jì)劃航天任務(wù)

在對接時(shí)，需要兩個(gè)航天器的軸線在同一條直線上，并且相對速度要接近0。這個(gè)難度是非常大的，因?yàn)閮蓚€(gè)航天器的速度都很快。就像是地面的兩輛急速飛馳的跑車，要讓它們的距離必須一直保持在1米左右，這是非常不容易做到的。在剛剛過去的2009年的春節(jié)文藝晚會上，給人印象最為深刻的節(jié)目之一莫過于我國自主研發(fā)的“天宮一號”飛行器模型閃亮登場。隨著我國航天技術(shù)水平的不斷提高，太空空間站也逐漸揭開了神秘面紗。
“天宮一號”目標(biāo)飛行器設(shè)計(jì)重量為8噸。根據(jù)規(guī)劃，中國將在2010年發(fā)射。“天宮一號”實(shí)際上是空間實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)版。之后，我國將發(fā)射神舟八號。“神八”是一艘無人的神舟飛船，與“天宮一號”進(jìn)行無人自動(dòng)對接試驗(yàn)。2015年前，我國將再陸續(xù)發(fā)射“天宮二號”、“天宮三號”兩個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室。
中國為什么要耗費(fèi)大量的人力和財(cái)力建造自己的空間站？對這個(gè)問題，北京大學(xué)地球與空間學(xué)院焦維新教授告訴《北京科技報(bào)》：“造船是為了建立空間站，建站是為了科學(xué)實(shí)驗(yàn)，這就是我國自主建立‘天宮一號’空間站的原因。”飛船在太空飛行一般是在一周左右，它所能進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)無論是從內(nèi)容還是時(shí)間上都是有限的。只有空間站可以長時(shí)間的在太空中運(yùn)行。這樣，我們就可以做各式各樣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，還有進(jìn)行太空產(chǎn)品的開發(fā)研制。”
中國工程院院士張履謙表示，空間站是航天事業(yè)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢，它代表了一個(gè)國家的航天國力。如果我們現(xiàn)在不去掌握這項(xiàng)技術(shù)，等到需要使用空間站時(shí)再來建造就會落后了。
“‘天宮一號’建成后，可以用來進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)、太空觀測、偵察、在太空中儲備物質(zhì)等多種用途。在對地觀測方面，當(dāng)?shù)厍蛏习l(fā)生地震、海嘯或火山噴發(fā)等事件時(shí)，空間站上的航天員可以及時(shí)調(diào)整遙感器的各種參數(shù)，以獲得最佳觀測效果。”
除此而外，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)系胡友秋教授認(rèn)為，“天宮一號”的建立可以為我國帶來很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。比如在太空育種方面，就可以培育出很多各種各樣的蔬菜，對農(nóng)業(yè)會有很大的好處；在工業(yè)方面，還可以制造出在地球上制造不出來的材料；另外，還有導(dǎo)航，比如GPRS定位可以大大方便人們的出行，但是如果不借助空間站就無法實(shí)施。
張履謙院士告訴《北京科技報(bào)》，太空空間站的建立，簡單來說，就是通過各個(gè)宇宙飛船的組裝對接而成的。“天宮一號”也是如此，我國在未來計(jì)劃要發(fā)送神州八號、神州九號、神州十號，然后把這三個(gè)飛船與“天宮一號”進(jìn)行組裝對接，這就形成了一個(gè)小型空間站。而要想實(shí)現(xiàn)飛船的對接，首先就需要有大型的火箭能夠把重量很大的飛行器發(fā)送到太空中，還有就是需要具備人們長期在空間站生活的設(shè)施，以及解決火箭對接的問題。

作者: 草原蒙狼 時(shí)間: 2009-9-23 09:15
焦維新告訴記者，空間站就像是一座空間大廈，是在太空軌道上逐步組裝起來。當(dāng)各種部件在地面上設(shè)計(jì)完成以后，借助大型的運(yùn)輸工具，也就是能夠進(jìn)行大運(yùn)載的火箭把大的部件送入到太空，這是地面研制技術(shù)。還有組裝技術(shù)，包括比較實(shí)用的機(jī)器手，因?yàn)榇蟮牟考菬o法靠人使用的，需要使用機(jī)器手。焦維新說，建設(shè)“天宮一號”空間站最關(guān)鍵的部分就是“空間交會對接”技術(shù)。兩個(gè)或兩個(gè)以上的航天器通過軌道參數(shù)的協(xié)調(diào)，在同一時(shí)間到達(dá)太空同一位置的過程稱為交會。對接是在交會的基礎(chǔ)上，通過專門的對接機(jī)構(gòu)將兩個(gè)航天器連接成一個(gè)整體。實(shí)現(xiàn)兩個(gè)航天器在太空交會對接的系統(tǒng)，稱為交會對接系統(tǒng)。
焦維新說：“我國現(xiàn)在還沒有實(shí)現(xiàn)飛船的空間交會對接功能。‘神八’、‘神九’宇宙飛船正在進(jìn)行這方面的實(shí)驗(yàn)。而我國的空間交會對接技術(shù)也是一個(gè)逐漸完善的過程。不僅是一次對接，還需要二次對接。在對接時(shí)，需要兩個(gè)航天器的軸線在同一條直線上，并且相對速度要接近0。這個(gè)難度是非常大的，因?yàn)閮蓚€(gè)航天器的速度都很快。就像是地面的兩輛急速飛馳的跑車，要讓它們的距離必須一直保持在1米左右，這是非常不容易做到的。”
焦維新告訴記者：“國際空間站的構(gòu)造屬于橫架式結(jié)構(gòu)，也就是說在距離大氣層300-400公里以外的空間上有一個(gè)大梁，在這個(gè)大梁的有些地方可以接太陽能帆板，在一些地方建造各種實(shí)驗(yàn)艙。”“天宮一號”也是選擇在距離大氣層300-400公里以外建立。
我國目前研制的“天宮一號”采用的是兩艙結(jié)構(gòu)，分別為實(shí)驗(yàn)艙和資源艙。實(shí)驗(yàn)艙可保證艙壓、溫濕度、氣體成分等航天員的生存條件，用于航天員駐留期間在軌工作和生活，密封的后錐段安裝再生生保等設(shè)備。實(shí)驗(yàn)艙前端安裝一個(gè)對接機(jī)構(gòu)，以及交會對接測量和通信設(shè)備，用于支持與飛船實(shí)現(xiàn)交會對接。資源艙為軌道機(jī)動(dòng)提供動(dòng)力，為飛行提供能源。
目前，“天宮一號”雖還處于研制階段，但張履謙院士表示，總體說來，“天宮一號”里的配套設(shè)施一般必須包括氧氣呼吸裝置，廢氣吸收裝置，防止空間的輻射照射裝置以及宇航員長期生活具備的各種條件。其中產(chǎn)生動(dòng)力的推力艙、生活艙、實(shí)驗(yàn)、接口等都是空間站上比較重要的裝置。
若要在“天宮一號”里工作和生活，還要考慮應(yīng)對各種緊急突發(fā)事件的發(fā)生。其中包括氧氣裝置故障，或控制陀螺失靈，甚至連廁所不能用都能稱為是大問題。所以在建造時(shí)需要考慮到各種緊急應(yīng)急措施。像國際空間站，一直都有個(gè)聯(lián)盟號飛船在為它保駕護(hù)航，如果空間站出現(xiàn)問題，它可以進(jìn)行維修，還可以接宇航員回到地球。航天飛機(jī)的拉動(dòng)力系統(tǒng)可以定期為空間站加速，使空間站一直在自己的軌道內(nèi)運(yùn)行。如果氧氣裝置出現(xiàn)了問題，還可以運(yùn)用制氧的原料自己制氧。
“‘天宮一號’只是我國空間站建設(shè)的起步，今后我們會慢慢建設(shè)大型的空間實(shí)驗(yàn)站，預(yù)計(jì)大體要花上一二十年的時(shí)間，等到2020年預(yù)計(jì)我國的空間站就可以逐步完成了。”張履謙說到。

全國人大代表、中國載人航天工程副總指揮、總裝備部副部長張建啟７日在接受新華社記者專訪時(shí)透露，“天宮一號”目標(biāo)飛行器的研制工作正在緊張進(jìn)行之中，如果一切順利，中國將于２０１０年底在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射“天宮一號”。
 張建啟介紹，“天宮一號”重約８．５噸，分為支援艙和實(shí)驗(yàn)艙兩個(gè)艙，搭乘的載荷比神舟系列飛船大大提高。“天宮一號”有一個(gè)對接接口，每次可以與一艘飛船對接。 “天宮一號”是中國為下一步建造空間站而研制的空間目標(biāo)飛行器，主要任務(wù)是作為空間交會對接目標(biāo)，完成空間交會對接飛行試驗(yàn)；保障航天員在軌短期駐留期間的工作和生活，并保證航天員安全；開展空間應(yīng)用、航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)、空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和空間站技術(shù)試驗(yàn)；初步建立能夠短期載人、長期無人獨(dú)立可靠運(yùn)行的空間試驗(yàn)平臺。 “完成上述任務(wù)后，我們將就開始第三步任務(wù)，爭取在２０２０年建成長期有人照料的空間站。”張建啟說，此后，“天宮一號”就將升級改造成貨運(yùn)飛船。貨運(yùn)飛船既具有交會對接功能，也具備燃料補(bǔ)充功能，可以對空間站在空間進(jìn)行燃料補(bǔ)充。貨運(yùn)飛船的第一次發(fā)射將在海南文昌航天發(fā)射場進(jìn)行。張建啟透露，在“天宮一號”發(fā)射成功后，中國將陸續(xù)發(fā)射神舟八號、九號、十號飛船，用來和天宮一號對接。按照從無人對接到有人對接的計(jì)劃，神舟八號將是無人飛行任務(wù)，如果順利，神舟九號、十號將搭載航天員。神舟八號、九號、十號這３艘飛船將一起生產(chǎn)，這是神舟系列飛船首次轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)。“在神舟七號之前，飛船都是實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。批量生產(chǎn)是一個(gè)重大進(jìn)步，不僅可靠性將在原有基礎(chǔ)上大大提高，造價(jià)也將逐漸下降。”張建啟說。

作者: 草原蒙狼 時(shí)間: 2009-9-23 09:26
期待著十年后那個(gè)歡呼的時(shí)刻。。。

航天器應(yīng)該不是批量生產(chǎn)的，其單件的價(jià)格應(yīng)該非常昂貴，一枚小小的螺絲釘估計(jì)能值多少錢？做為納稅人，能為國家的航天事業(yè)做出貢獻(xiàn)，很驕傲吧。。

作者: otyurak 時(shí)間: 2009-9-23 10:56
不知道什么時(shí)候有機(jī)會體驗(yàn)一下下~~~

作者: 掃街 時(shí)間: 2009-9-23 13:34
有什么現(xiàn)實(shí)意義,連稀土資源都讓人低價(jià)買走,你做個(gè)這玩意就提升民族自信心了嗎

作者: 草原蒙狼 時(shí)間: 2009-9-23 14:07
6# 掃街

我國稀土占全球95%的資源，不賣不行啊，不賣的話人家也不賣咱其他稀有資源滴。就是價(jià)格太便宜了。ZF可能太需要撈銀子了，地賣的倒是挺貴呢。甚至有官員建議開征新稅，減少政府對房地產(chǎn)的依賴。

不知道能讓當(dāng)今國家發(fā)點(diǎn)財(cái)?shù)倪€有哪些家當(dāng)了。。。

航空這玩意你不向上射一下，別國還以為咱陽痿，沒事老想揍一下，從你頭上飛飛，久而久之，民族自卑心理就會蔓延。。。

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