中國文昌,夜(yè)漫南海,圓(yuán)月當空(kōng)。 北(běi)京(jīng)時間5月(yuè)29日20時55分,搭載(zǎi)著(zhe)天舟二號貨運飛船的長征七號遙三運載火(huǒ)箭,在(zài)位於海南省的文昌航天發射場點火發射。 約604秒後,飛船與火箭成功分離(lí),精確(què)進入預定軌道。21時17分,太陽能帆板兩翼順利展開工作,發射取得圓滿成功。 兵馬未動,糧草先行。距離天和核心艙發射升空30天(tiān)後,中國向空間站核心艙成功發出了第一件快遞“包裹”。 “大力水手(shǒu)”托(tuō)舉(jǔ)深空夢想 與敦實憨萌的“胖五”——也就是(shì)長征五號運載火(huǒ)箭相比,長征七號遙三運載火箭的身材顯得修長。但事實上,它總長53.1米,比“胖五”要短3米多。 作為新(xīn)一代高(gāo)可靠、高安全(quán)的中型液體運載火箭,長征七號是為滿足搭載天舟(zhōu)係列貨運(yùn)飛(fēi)船的專屬需求量身研製。因其“兩級半”的(de)構型,僅從外形來看,它比“胖五”的“一級半”構型更勻稱——如果說“胖五”像舉重運動員,長征七號(hào)則(zé)更像健身房裏的教練。 “力氣大”,是空間站建設對長征七號火箭(jiàn)最基本的要求(qiú)。雖然不如“胖五”體態雍容,但長征七號的起飛重量達到了597噸,近(jìn)地軌道運載(zǎi)能力(lì)達到13.5噸,躋身中國(guó)火箭“四大力士”之列,是名副其實(shí)的(de)“大力水手”,達到了國外同(tóng)類(lèi)火箭先進水平。 “大力水手”這一次的(de)任務(wù),就是將滿載大批物資的天舟二號(hào)貨運飛船送(sòng)到預定軌道。為了“力氣(qì)大”,長征七(qī)號使用動力更強勁的液氧煤油作燃料,還將助推器主捆綁結構的安(ān)裝(zhuāng)間隙由(yóu)5毫米壓(yā)縮到4毫米(mǐ),這不僅減少了火(huǒ)箭飛行時的振動(dòng),也增加了助推傳力。 “成功是我們唯一的(de)選項。”回顧長征七號的研製過程,火箭總設計師程堂(táng)明用這(zhè)句話來表明自己的信心和(hé)決心。研製項目正式啟動以來,長(zhǎng)征七號團隊(duì)瞄準空間站建設,以精益求精的鑄“箭”精(jīng)神和萬無一失的嚴謹作風,全力(lì)以赴(fù)為使命和榮譽而戰。 2016年6月25日,長征七號在新建成的文(wén)昌航天發射場首飛成功。 2017年4月20日,長征七號托舉著天舟一號貨運飛船騰(téng)空而起。這是天舟(zhōu)貨運飛船和長征七號運載火箭組成的空間站貨物運輸係統的首次飛行試驗。 這一次(cì),長征七號又一次成功升空(kōng),為空間站(zhàn)天和核(hé)心艙送去生活物資、實(shí)驗設施和推進劑,拿下了中國空間站工程建造階段承上(shàng)啟下的又一(yī)重要環節。 按照空間站在軌(guǐ)建造任(rèn)務規劃,到(dào)2022年底,我國將連續實施11次發射任務,其中4次貨運(yùn)飛船發射都將由長征七號火箭“承運(yùn)”。“環環相(xiàng)扣,就像(xiàng)接力賽(sài)跑(pǎo),每發任務的成敗都關乎中國空間站建(jiàn)造計劃能否順利實施。”長征七號運載火箭(jiàn)試驗隊主任設計師徐利傑說。 為確(què)保運載能力和滿足(zú)交會對接的需求,科研團隊對長征七號火箭進行了大量優化改進設(shè)計,圍繞技術狀態確認、關鍵環節保證等方麵開展了“再分析、再設計、再驗證”,火箭的技術(shù)狀態發生了(le)100多項變化。 為(wéi)滿足飛船與(yǔ)空間站的交會對接需(xū)求,科研團隊將精確到秒的發射“零窗口”拓展為2分鍾左右的“窄窗口”。通俗地說,如果火箭起飛時間出(chū)現了2分鍾以內的偏差,火箭可以根據起飛時間自(zì)行修正飛行軌跡,保證貨運飛船仍然能夠進入核(hé)心艙所在的軌(guǐ)道麵,為後續的交會對接奠定基礎。 細(xì)心的人們會發現,這一次火箭點(diǎn)火的瞬(shùn)間,“大力水手”的尾部沒(méi)有出現因四氧化二氮不充分燃燒而形成(chéng)的(de)紅色“煙霧”,取(qǔ)而代之的是如同棉花糖般的“白煙”。 那是因為(wéi)長征七號裝備了具有自主知識產權的(de)新型液氧煤(méi)油發動機,煤油在(zài)不充分燃(rán)燒條件(jiàn)下,產(chǎn)生的顆粒和(hé)水蒸氣混合凝結,形成的“煙霧”呈白色。 僅此一項技術改進(jìn),長(zhǎng)征七號的推力(lì)提高了60%。 “快遞小哥”穿梭天地走廊 大大小(xiǎo)小包裹(guǒ)160多件,兩件分別重達100多公斤的航(háng)天員艙外服,還有3噸推進劑——天舟二號(hào)貨(huò)運飛船並不(bú)是世界上最大的貨運飛船(chuán),但裝載的物資卻達(dá)到了(le)6.8噸,超過了飛船自重。 遠離(lí)地球,空間站裏吃的、穿的、用的,乃至呼吸所需的物資,都要由貨運飛船及時送達。天舟貨運飛船與長征七號火箭一起,共同構(gòu)成了空間站貨物運輸係統(tǒng),實現了“人貨(huò)分裝(zhuāng)”,成為中(zhōng)國載人航天工程中(zhōng)的(de)“快遞小哥”。 “去”的時候,天舟二號可為空間站送去各(gè)種生活物資、推進劑、平台維修設備(bèi)附件及各種消耗品、載荷設備等補給物資。“回”的時候,天舟二號還將帶(dài)走和銷毀空間站(zhàn)廢棄物(wù)。 與天舟(zhōu)一號相(xiàng)比,天舟二號(hào)在構型(xíng)上與其基本一致,采用(yòng)了全密封貨物艙和推進艙組合而成的兩艙構型,總長10.6米,最大直徑3.35米(mǐ)。 在承擔的任務上,天舟二號(hào)則有其鮮明的特點。 為了(le)裝得更多(duō),科研團隊根據貨運(yùn)飛船的圓形艙體結構,一共設(shè)計了26種不同尺寸規格、不同形狀的貨包,像搭積木(mù)一樣組合放(fàng)置進蜂窩(wō)板形成的一個個貨格之(zhī)中。每個貨包都會被類似飛機座椅(yǐ)的安全鎖扣穩當固定住,單(dān)手就可以取下來。這些(xiē)物資,可以滿足3名航天員3個月太空生活的需要(yào)。 不(bú)僅(jǐn)裝(zhuāng)得多,而且送得(dé)快(kuài)。天舟二號的(de)快速交互對接係統已經提前安排(pái)好入軌後的動(dòng)作時序,節省了指令在天地間傳達的時間,也免去(qù)地麵臨時注入程序的流程,從地麵“發貨”到“快(kuài)遞小哥”來敲門的時間大約7個小時,堪比“同城快遞”,實現了空間站任務物資運輸快速補給。 不僅送得快,天舟二號還設計了多個與密封艙隔離的“油(yóu)箱”,具備(bèi)“危險品運輸資質”。除(chú)了運輸生(shēng)活物資、實(shí)驗設施外,天舟二號還攜帶了3噸(dūn)推進劑,交會對接(jiē)之後,就搖身一變成為空間站(zhàn)的“加油站”。 不僅能加油,還能給空間站充電。天舟二號貨運(yùn)飛船有自(zì)己獨立的能源係統,可以實現(xiàn)能源自給自足(zú)。靠泊空間站期間,天舟二號(hào)和空間站之間可以(yǐ)互相輸送(sòng)補充電能資源(yuán)——靠泊期(qī)間的天舟二(èr)號處於休眠狀態(tài),自身能源需求小,富餘出來的電能就可以輸送到空間站,為航天員活動提供(gòng)保障,同時(shí)支撐一些電能消耗較大的科學實驗。 天舟二號還是一個“儲藏室”。完(wán)成交會對接後,航天員會進出天舟二號取用生(shēng)活和(hé)工作物資。為了讓航天員在天上(shàng)也可(kě)以方便(biàn)快捷地取用、查找自己想找的物資,“儲藏室”裏的每件貨物上都粘貼了一個具備(bèi)無線射頻(pín)識(shí)別功能的標簽,使用專用設備能進行智能定位。 天舟二(èr)號有存(cún)放垃圾的職能(néng),是一個太(tài)空“垃圾桶”。航天員在空間站裏產生的生活垃圾、人體排泄物,都會集中到天舟二號艙內存(cún)放。完(wán)成(chéng)使命後,天舟二號將帶走這些廢棄物,在墜入大氣(qì)層的過程中(zhōng)一同燒毀。 18立方米(mǐ)貨物裝載體積,除了(le)留出航天員艙內活動空間,還同時具備這麽多(duō)的功能且保持重量均衡(héng),科研團(tuán)隊在布局設(shè)計上用足了(le)智慧(huì)。強大的送貨(huò)和補給能力,也將(jiāng)對延長空間站壽命(mìng)和航天員在軌駐留時間(jiān)起(qǐ)到重大(dà)作用。 再過一段時間,中(zhōng)國航天員將搭乘神舟十三號載人(rén)飛(fēi)船來到太空。相(xiàng)信他們在進入(rù)天和核心艙後,打開天舟二號貨運飛(fēi)船艙門的那一刻,一定會有“拆快(kuài)遞”的驚喜。 “濱海福(fú)地”續寫航天新篇 沒有建成發射場之前,海南文昌以僑鄉聞名,120多萬祖籍文昌的海外僑胞分居在世界50多個國家和地區。 曆史(shǐ)上,文昌還是“一裏三進士”的(de)文化之鄉、誕生了200多位軍隊高級將領的將軍之鄉。因為三麵臨海,負氧離子含量高(gāo),文昌居民的(de)平均壽命高達81.85歲,是一個人傑地靈的福地。 2007年8月,我國決(jué)定在海南文昌建設新一代最先進的航天發射場。2009年9月,文昌航天發射場在文昌市龍樓鎮破(pò)土(tǔ)動工。繼酒泉、太原、西昌3大發射場之後,文昌航天發(fā)射場於2016年全麵建成並投入使(shǐ)用,文昌(chāng)這塊“濱海福地”又多了一(yī)個“航天城”的美譽。 作為中國首個開放性濱海航天發射場(chǎng),也是世界上為數不多的低緯度發射場,文昌(chāng)航天發(fā)射(shè)場主要承擔地球同步軌道衛星、大質量極軌衛星、大噸位空間站和深空探測衛星等航天器的發射任務。5年(nián)來,天舟(zhōu)一號、天問一號、嫦娥五號、天和核心艙、天舟二號……一個個大國重器從這裏飛向太空。 這一(yī)次,文昌航(háng)天人在承壓中奮戰,在堅守(shǒu)中前行,按照“確保萬無一失(shī)、圓(yuán)滿(mǎn)成功”的要求,嚴格落實載人(rén)航天工程質量標準,專(zhuān)題組織發射區綜合檢查,全麵檢查設備設施、特燃特氣、物資器材等準備情況,僅推(tuī)進劑加注搶險、消防救護等演練就組織了數十次。 航天發射是一項高風險的科技活動(dòng)。原定於5月20日淩晨的天舟二號發射任務,因技(jì)術原因推遲實施,發射場係統承受著不小的壓(yā)力。 與傳統發射任務相比,天舟二號發(fā)射任務,不僅要將飛船精確送入預定軌道,還要將貨(huò)運飛船發射到天和(hé)核心艙所在的(de)空間軌道(dào)麵內,實現貨(huò)運飛船與天和核心(xīn)艙的交會對接。一旦火箭起飛時間偏離了發射窗口,將錯過(guò)空間站所在的軌道麵,導致貨運飛船需要較長時間的軌(guǐ)道調整,消耗更(gèng)多的推(tuī)進劑(jì),甚至影響交會對接任務。 為確保發射任務在既定窗口時間進行,文(wén)昌航天發射場的氣象保(bǎo)障人員加強對雷電、強降水(shuǐ)、淺層風、高空風的技術研究,收集整理了場區近15年的氣象數據,為天舟二號的“窄窗口”發射提(tí)供分時分段、精細精確的氣象保障。發射場短時預報準確率達到95%以上(shàng),具備提前7天預報發射日天氣、提前8小時準確預報窗口天氣的監測能力(lì)。 長征七號火箭(jiàn)是一型低溫(wēn)推進劑火箭(jiàn)。低溫(wēn)推進劑蒸發量大,為確保(bǎo)運載能力和發動機啟動條件要求,發射前需要開展一係列複雜的動作,哪個環節出現異常都將影響發射(shè)。5月16日,船(chuán)箭組合體轉運至發(fā)射區後,發射場(chǎng)不分晝夜滿負荷運轉,部署強化統一領導,加強組織指揮、資(zī)源連續保障、重大風險防控,總裝、測試、合(hé)練…… 高強度發射任務(wù)也將一批年輕技術骨幹(gàn)摔打磨(mó)礪成才,一批“高學曆”“善(shàn)決策”“能(néng)擔(dān)當”的科(kē)技人(rén)才活躍在航天發射前沿(yán)陣地,成(chéng)為航(háng)天事業薪火相(xiàng)傳的支撐。 “3個(gè)月內連續承擔(dān)3次重大航天發射任務,文昌航天發射場綜合測試發射能力得到持續提升。”西昌衛星發射中心(xīn)黨委書記董重(chóng)慶說(shuō),文昌航天發射場緯度低、發射效費比高,射向(xiàng)寬(kuān)、安全性好,海運便捷、可行性強,無毒無汙染、綠色環保,在建設航(háng)天強國的征程中獨(dú)具優勢、堪當重任。(新華社記者黎(lí)雲 張汨(mì)汨 趙葉蘋(píng) 張泉) |