航天科技集团八大系统全力支撑建设中国空间站
编者按:
2020年5月5日,长征五号B运载火箭首飞成功,实现空间站阶段飞行任务首战告捷,拉开我国载人航天工程“第三步”任务序幕。在此后3年时间里,中国空间站从“一”字构型到“L”字构型再到“T”字构型,不断向建成空间站的目标迈进。
元旦前夕,国家主席习近平在二〇二三年新年贺词中向世人宣布:“神舟十三号、十四号、十五号接力腾飞,中国空间站全面建成,我们的‘太空之家’遨游苍穹。”
在习近平总书记给空间站建造青年团队回信一周年、到航天科技集团参加主题团日活动十周年之际,以及我国载人航天工程“第三步”实施三周年之际,本报与大家一起回顾,“天宫”是如何建成的。
走进中国国家博物馆,“逐梦寰宇问苍穹——中国载人航天工程三十年成就展”正在向公众展示我国载人航天工程发展历程和建设成就。从1992年立项实施,到2022年圆满完成“三步走”战略任务,几代航天人接续奋斗,成功突破掌握了一系列关键核心技术,创造了重大飞行任务27战27捷的辉煌战绩。如今,中国空间站正在近地轨道平稳运行,正式进入空间站应用与发展阶段。
时代赋予了中国航天难得的历史机遇。回首921工程立项以来的30多年,在党和国家的关心支持下,载人航天事业从蹒跚学步,到迎头赶上,终于建成中国人自己的空间站,用一次次成功回答了中国之问、世界之问、人民之问、时代之问。
作为中国航天事业的主导力量,中国航天科技集团有限公司全体干部职工始终不忘初心,砥砺前行,全力确保参与的八大系统任务(包括未升空的光学舱)圆满成功。中国载人航天工程全线以百分之百的成功率赢得举世瞩目、满堂喝彩,交出一份独具中国特色、中国智慧的时代答卷。
12次发射 中国航天建“天宫”
2022年11月29日入夜,酒泉卫星发射中心灯火通明。23时08分,“神箭”长征二号F运载火箭推举神舟十五号飞船顺利升空,这是中国空间站建造阶段最后一次飞行。6.5小时后,飞船与空间站组合体顺利对接,神舟十五号航天员乘组将在轨见证中国空间站建造完成的历史性时刻。
距地面约400公里的近地轨道上,中国空间站正以每秒7.6公里的速度飞掠地球。
载人航天工程是我国迄今为止规模最庞大、系统组成最为复杂、技术难度和安全可靠性要求最高的航天重大工程。建造空间站、建成国家太空实验室,是实现我国载人航天工程“三步走”战略的重要目标,空间站建造分为关键技术验证和建造两个阶段实施,分别规划了6次飞行任务。
把时间齿轮拨回2020年5月5日,长征五号B运载火箭首飞成功,世界航天为之侧目,“空间站舱段运输专列”会在接下来的2年多时间里把中国空间站“三舱”送入太空。
快马加鞭未下鞍,惊回首,离天三尺三。2021年4月29日,空间站天和核心舱顺利入轨,中国空间站在轨组装建造首战告捷,这标志着我国空间站建造进入全面实施阶段。习近平总书记发来贺电,希望全体航天人大力弘扬“两弹一星”精神和载人航天精神,自立自强、创新超越、夺取空间站建造任务全面胜利。
中国载人航天发射任务紧锣密鼓,长征七号运载火箭出征海南,护送天舟二号货运飞船启程。时隔1个月,“神箭”长征二号F运载火箭箭起戈壁,送神舟十二号载人飞船飞天。3舱在轨交会对接,形成“一”字构型,航天员入驻中国空间站,中国空间站首度亮相世界航天舞台。
在天舟三号货运飞船的保障下,神舟十三号航天员刷新了中国航天员在轨时长纪录,中秋节的太空月饼、春节的手写对联、久违的天宫课堂,“感觉良好”三人组全方面地展示了丰富有趣的天宫日常。
空间站核心舱入轨一周年之际,中国载人航天工程办公室召开评审会,在空间站关键技术验证阶段,工程全线按计划圆满完成了6次发射任务,航天员长期在轨驻留、再生生保、柔性太阳电池翼与驱动机构等8项关键技术得到了有效验证,具备转入空间站建造阶段条件。
在空间站建造阶段,天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱3舱在轨组装,通过“1+1+1=1”的搭积木方式,构成一个更加完整可靠的T字形“核心组合体”。
神舟十四号航天员乘组在轨期间,载人航天工程捷报频传。2022年7月,问天实验舱奔赴太空,它既能为航天员提供更宽敞舒适的生活环境,也可以作为“备份大脑”代替核心舱控制空间站组合体;2022年10月,梦天实验舱启航,它主要用于开展空间科学与应用实验,独有的货物气闸舱可以实现货物自动进出舱。
天舟五号起飞,神舟十五号乘组出发,3舱、3船、6人共赴天宫。至此,中国空间站“T”字基本构型在轨组装完毕,我国空间站组合体达到最大规模,总重近100吨,航天员的生活空间超过100立方米。
从天和核心舱发射开始,中国载人航天工程在19个月内,密集实施11次发射、3次飞船返回,4个飞行乘组12名航天员接续在轨工作,如期完成空间站“T”字基本构型组装建造,整个过程环环相扣、一气呵成,堪称完美,展现了中国载人航天30年发展的厚重沉淀与强大实力,跑出了新时代中国航天发展的加速度。
“三步走”战略有序推进 30年耕耘春华秋实
三十而立,中国空间站正以崭新的姿态亮相世界航天舞台,“1+1+1=1”的中国特色方案彰显出新型举国体制的巨大优势。中国载人航天工程办公室主任郝淳表示:“中国载人航天工程走出了一条投入较少、发展较快、成果较多、可持续的、富有中国特色的发展道路。”
风物长宜放眼量。中国载人航天事业起步晚,一代代航天人坚持自力更生、艰苦奋斗,从白手起家到举世瞩目,走出一条中国特色的自主创新道路。工程立项至今,“三步走”战略环环相扣,每一步都在突破创新,每一步都在为下一步夯基垒土。
1999年,在世纪之交的前夕,神舟一号飞船搭乘新型长征二号F捆绑式火箭起飞,中国载人航天工程的绚丽尾焰一飞冲天,点亮了戈壁滩的金色山川。
从零起步,5艘神舟飞船实现从无人到有人的跨越。载人航天工程的“第一步”坚实有力,航天英雄杨利伟首次实现中华儿女飞天梦,在天地间平安往返,中国成为世界上第三个能独立将人类送上太空的国家。
在载人飞船的发展基础上,神舟七号飞船进入太空,翟志刚顺利出舱,五星红旗在太空飘扬,掌握“出舱”技术为航天员长期驻留、维护空间站打下基础;天宫一号起航,在轨期间与3艘飞船进行了6次交会对接,天宫二号与天舟货运飞船携手亮相,中国航天证明自己有能力搭起空间站“积木”,建造属于自己的“天宫”。
行稳致远,中国航天完成了“第二步”的目标任务,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术,并发射空间实验室,建设中国空间站指日可待。
万事俱备,载人航天工程“第三步”大幕拉启。中国文昌航天发射场成为世界航天的新地标,新一代运载火箭出征海南,长征五号B运载火箭接连护送天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱起航。长征七号运载火箭恪尽职守,把4艘天舟货运飞船送入太空。“神箭”送“神舟”,12名航天员逐梦星河。
天上宫阙不再遥不可及,在全国人民的关心下,中国载人航天迎来东风万里,盼得英雄凯旋。
在实施载人航天工程的过程中,科研人员攻克和掌握了一系列核心关键技术,形成了一大批具有自主知识产权的创新成果,带动系统工程、自动控制、计算机、推进能力、环控生保技术、通信、遥感、测试技术、航天医学和空间科学等多领域共同发展。全体航天人接续奋斗,实现了中国空间站核心舱、问天和梦天实验舱从设计、制造到测试的全过程,产品全部国产化、原材料全部国产化、关键核心元器件100%自主可控。
放眼未来,中国空间站转入为期10年以上的应用与发展阶段,计划每年发射2艘载人飞船、1~2艘货运飞船,开启长期有人驻留的新时代,由驾驶员、飞行工程师、载荷专家组成的第三批航天员将陆续加入空间站任务的飞行乘组,我国首个大型空间巡天望远镜即将与空间站共轨飞行,中国空间站还可以扩展到6个舱,最大吨位可以达到180吨。
加快建设航天强国 追梦的脚步永不停歇
发展载人航天事业,使我国摘得了人类航天技术的“冠上明珠”,把活动范围从陆地、海洋和大气层扩展到太空,更广泛深入地认识整个宇宙。面向世界科技前沿和国家重大战略需求,以载人航天重大工程为牵引,航天技术带动国家科技创新、军事国防、社会经济各个领域发生深刻变革。
在载人航天工程的十四大系统中,航天科技集团负责其中的载人飞船、货运飞船、长征二号F运载火箭、长征七号运载火箭、长征五号B运载火箭、空间实验室、空间站、光学舱八大系统,工程其他分系统也有航天科技集团所属相关单位参与,在党中央的坚强领导下,集团公司全体干部职工团结奋斗,朝着加快建设航天强国的目标奋勇前进。
发挥航天系统工程技术与管理优势,航天科技集团传承以钱学森为代表的中国航天工作者在工程实践中形成的理论和方法,把科学技术创新、组织管理创新和机制体制创新有机结合,形成并延续了“零缺陷管理”、质量问题归零“双五条”等一系列系统工程管理思想和方法规范,实现了中国载人航天分步实施、百分之百成功,既推动了我国科技事业与国防事业的发展,也为世界航天技术发展作出了贡献。
科技自立自强筑牢航天事业强盛之基,瞄准高质量发展目标,航天科技集团通过完善科技创新体系、优化创新资源配置、加强技术联合攻关等一系列措施,在关键核心技术领域实现密集突破,多型号并行研制、批量生产、高密度发射能力大幅提升,人工智能、5G、数字孪生等数字技术与工业的融合,实现科研生产和经营管理数字化转型,有效保障了载人航天工程等重大任务的研制质量和任务周期。
高新技术助推社会发展,航天科技创造美好生活,中国载人航天工程发展30年来,初步统计有4000余项技术成果被广泛应用于国民经济的各个行业。利用空间站在轨独特的太空环境,新能源、新材料、生物技术、生命科学等多个学科技术开展实验,将产出具有国际水平的科学成果;航天器的研制带动了控制、测量、图像处理、元器件等相关技术的提升,推动工业智能控制系统升级换代;“天宫课堂”在千万青少年心底播下科学与梦想的种子,太空育种带回的农作物在神州大地开花结果;航天科技有力支撑北京冬奥会开闭幕式及运动员训练,载人飞船防热大底的隔热材料、空间站水循环系统等航天技术惠及百姓生活的方方面面。
赓续航天精神,载人航天工程培养出一支高素质人才队伍。老一辈航天专家言传身教,新一代航天青年接续奋斗,走出了一条自主培养高端科技人才的特色道路,中国载人航天工程空间站系统总设计师杨宏、长二F火箭的总设计师容易等载人航天工程的中坚力量,都是从航天基层技术人员做起,在工程实践的锻炼下、在领导专家的指引下,最终成长为独当一面的领军人物。航天人在攻克关键技术、取得辉煌成就的同时,传承弘扬老一辈的爱国情怀。载人航天精神被纳入中国共产党人精神谱系,成为广大航天工作者为中华民族创造的宝贵精神财富。
中国的发展离不开世界,世界的繁荣也需要中国,中国空间站的研制建设过程始终坚持和平利用、平等互利、共同发展的原则。目前,我国与联合国外空司、欧洲空间局共同遴选的多个空间科学应用项目正在按计划实施,相关载荷将于今年开始陆续进入中国空间站进行实验。
党的二十大擘画宏伟蓝图,提出“加快建设航天强国”的发展目标。未来,我国将进一步提高进入空间的能力,研制新一代载人运载火箭和重型运载火箭,继续实施航天重大工程,航天科技集团党组书记、董事长吴燕生表示:“载人月球探测,月球科考基地建设,火星采样返回,实施小行星探测……这些重大工程能让中国人探索太空的脚步,迈得更稳更远。”
仰望星空,中国空间站如星辰划过苍穹,这是五千年中华飞天梦的交会,是国家科技水平和综合实力的结晶。探索浩瀚太空永无止境,攀登科技高峰任重道远,以中国空间站为新起点,中国航天将以更饱满的热情、更昂扬的斗志,团结奋斗谱写中国航天事业发展的新篇章。