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载人航天工程
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载人空间站
载人空间站
 
 

  全国两会上公布的“十三五”规划纲要草案提出,将深空探测及空间飞行器在轨服务与维护系统作为“科技创新2030——重大项目”六大重大科技项目之一。全国政协委员、中国载人航天工程总设计师周建平8日接受新华社专访,独家披露了2020年前后建成的中国空间站和今明两年将实施的天宫二号空间实验室的任务。 

  中国空间站:多接口的“变形金刚” 

  外形:中国空间站什么样? 

  周建平表示,中国计划在2020年前后建成的空间站总体构型是三个舱段,一个核心舱,两个实验舱,每个舱都是20吨级,整体呈T字构型。 

  核心舱有五个对接口,可以对接一艘货运飞船、两艘载人飞船和两个实验舱,另有一个供航天员出舱活动的出舱口。 

  “中国空间站是可以进一步扩展的,根据空间科学研究和应用的需要,可以对接更多的舱段。”周建平说。 

  我国“天舟”货运飞船采用模块化设计,具有全密封货舱、半密封/半开放货舱、全开放货舱三种构型,可以把不同的载荷包括小型舱段运输上去,由航天员和机械臂将其装配到空间站上。这要求我们掌握大型空间设施的建造技术和运营管理技术,具备强大的维护维修升级能力。 

  使命:太空中的国家实验室 

  “空间站的神圣使命是,成为太空中的中国国家实验室,支持科学家从事前沿科学探索、空间技术研究和空间资源的开发和利用。最终目的是为全人类造福。”周建平说。 

  空间站资源十分宝贵,经过科学慎重遴选,空间站上将搭载安装包括生物学、材料科学、基础物理、微重力、流体、燃烧等十余大类的科学研究实验设施。 

  “材料科学的实验设施设备,能够利用太空微重力环境制备新材料,研究材料的空间使用性能。未来很多研究,孕育在新材料的研发中,具有广阔工业价值。”周建平说,一流的太空实验平台,将为科学家们取得世界级的重大突破提供条件保障。 

  优势:领先的信息系统、太阳翼、机械臂 

  “中国不是最早进入宇宙空间的,换一个角度理解,反而有后发优势。近年来,信息技术、新能源、自动化和人工智能技术的进步,将综合体现在中国空间站上。”周建平说。 

  中国的空间站基于当代最新技术成果设计建造,信息化程度更高、能力更强。“尤其在通信、网络、数据管理和应用等方面,我国的空间站都相当先进。这也得益于当代技术发展和国家科技进步。”周建平说。空间站如此庞大的系统,需要强有力的电力保障。 

  “中国空间站有两对‘翅膀’——单翼翼展约30米的柔性太阳翼。它们与双轴对日定向机构、高效能锂离子电池等一起,构成了空间站先进、强大的电源系统。”周建平说,这个系统能够为空间站提供可靠、充足的不间断供电。“目前,地面上太阳能光伏发电,太阳能到电能的转化率一般在百分之十几左右。空间站使用最新研发的太阳能光伏发电系统,转化效率可达30%以上。”周建平说。 

  “一名航天员在舱内操作机械臂,一名航天员在舱外太空行走。无论是舱段转位、大设备的移动,还是航天员自身的移动,都可以通过机械臂完成。”这不是科幻片,而是不久将来的现实。“中国空间站有两类机械臂,长度累计15米。人机配合,让空间站建造维修成为可能。”周建平说。 

  航天员:将从工程师和科学家中选拔 

  往太空运送物资的成本非常高,载人航天的发展必须把经济性作为重大、优先问题。 

  中国空间站设计了完整的可再生生命保障系统。航天员呼出的水蒸气会通过冷凝水的方式回收,排泄的尿液也会回收净化,重新作为饮用水和生活用水使用。电解制氧时产生的氢气与航天员呼出的二氧化碳,将通过化学反应重新生成氧气,这也降低了氧气的补给需求。 

  目前,我国的航天员都是从现役空军飞行员中选拔,主要承担航天器驾驶任务。“空间站将开展太空科学实验,除了良好的身体素质这个共性要求外,未来需要不同类型的航天员,尤其是工程师和科学家。”周建平说。 

  一类是能够管理维护维修航天器的飞行工程师。设备出了故障能够修理,新技术出来后能够给航天器升级。另一类是优秀科学家,到了太空后,观察实验现象、分析结果、调整方案、设计新的实验方案,都需要科学家来完成。根据空间站的实验项目,选择相关专业背景的科学家进行训练,也是未来航天员选拔一个主要方向。 

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