我国新一代载人飞船试验船三大关键词

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2020-05-10 08:22

我国新一代载人飞船试验船三大关键词

三朵红白相间的巨大“伞花”在回收着陆场上空绽放,近7吨重的返回舱仿佛按下了慢放键,缓缓摇曳着向地面降落。返回舱离地面越来越近,6个气囊打开,落地缓冲、平稳着陆。5月8日,由中国航天科技集团有限公司第五研究院抓总研制的新一代载人飞船试验船返回舱成功降落在预定区域,标志着试验船飞行试验任务取得圆满成功。

“这次任务的主要目标就是验证新一代载人飞船方案的正确性。”航天科技集团五院新一代载人飞船试验船项目负责人张柏楠告诉记者。

为了验证更多的技术和设备,试验船在轨飞行的时间里完成数次轨道机动和轨道控制,开展多项搭载试验验证,可以说每一分钟都安排得满满当当。

“经过这次任务,证明我们这条路走对了、走通了。”张柏楠认为,沿着新飞船试验船探索的这条新“天路”,中国载人航天开启了进军更浩瀚的宇宙的新征程。

新一代载人飞船,顾名思义,是我国全面升级版的天地往返交通工具,它近可送航天员往返离地球近400公里的中国空间站,远可完成38万公里外的载人登月甚至去更远的星球探险,既能载人又能载物,还可重复使用降低成本,将大大提高我国载人天地往返运输能力。

如果说我国现役的神舟飞船解决的是顺利进入太空并安全返回地面的难题,那么新飞船解决的是如何更舒适、更智能、更经济地进入太空以及开展更远深空探测的问题,是我国载人航天事业可持续发展的必由之路。

这次圆满完成任务的是新一代载人飞船的“试验款”,专家介绍此次试验的新飞船,可以用几个关键词来概括:

——更舒适安全。飞船个头很大,可乘坐6到7名航天员。跟“三座”的神舟飞船相比,直径扩大了60%、吨位提升了175%,“内存”容量增加了140%。

与神舟飞船三舱结构不同,新飞船是“两居室”,一个是返回舱,是整船的指令中心,也是航天员生活起居的地方;另一个是服务舱,是整船能源与动力中心。

“两居室”的结构使飞船更灵活,可重复利用的部分也更高。返回舱则采用“墙壁+保温层”的双层壳结构,“墙壁”围起来的是航天员的“驾驶室”,具有容积大、密封性好、舱内视野遮挡少等特点。

飞船只安装环控生保、人机交互等直接关系到航天员生命安全和飞船操控的相关设备,为“驾驶室”腾出了大量空间,也最大限度地避免了大量设备和航天员共处一室的安全隐患。

设备不占空间,人在里面也就有了更多活动空间。飞船的“驾驶室”比神舟飞船大了1倍,可分为工作区、娱乐区、餐饮区以及卫生区,为航天员提供了更舒适的乘坐环境。另外这里还将配置生活娱乐大屏,让航天员太空旅行变得更加丰富多彩,通过穿戴式显示仪表,航天员还可以时刻了解飞船的健康状况。

——更智能自主。舒适安全的座驾也必将伴随更智能的驾驶功能,与以往行驶路线调整需要飞船和地面测控配合完成不同,飞船的GNC系统可以独立控制飞船飞行,进一步提高了自主运行能力、在轨生存能力和应用潜力,同时降低了维护运营成本。

试验船入轨后,“飞船大脑”——GNC系统自主确定行驶路线并进行导航,还能实时掌握飞船当前的位置和速度。简单来说,“飞船大脑”不仅能知道飞船现在处在什么位置,而且还知道将要去哪里,走哪条路能更快到达目的地。有了这些技能,飞船的GNC系统便可以不依赖地面,独立控制飞船飞行了。

飞船还能自己给自己“看病”。在飞行过程中它实时关注着自己的健康,一旦出现问题,通过系统智能的算法能自己给自己“诊断”。

此外,飞船还采用了固定式智能交互、便携式人机交互等先进技术,提供智能、友好的人机交互环境。基于虚拟仿真技术(VR)开展舱内空间视觉环境设计以及个人卫生、就餐、工作和存储等设计,按照智能家居理念开展照明、娱乐、通信和通风等智能控制设计,为航天员提供界面友好、舒适便捷的人居环境。

——更高性价比。随着我国航天事业的发展,新一代载人飞船将面临频繁的天地往返运输任务,这就需要研发更经济、更高效的交通工具。新一代载人飞船便计划通过适应多任务来降低研制成本,通过可重复使用来降低使用成本。

为了实现多功能使用,飞船采用“搭积木”式的模块化设计,不同任务通过相同的返回舱和不同的服务舱就可完成。换言之,航天员驾驶飞船不仅可以去距离地球近400公里的空间站做客,同时在返回舱不变的基础上,换上“新铠甲”和动力更强劲的服务舱,就可以到月球甚至更远的深空转一圈。

不光整船可以模块化,返回舱也实行模块化设计,这样新飞船可以在“客车”和“货车”间切换。既能轻松把航天员送到空间站,也能给空间站运送大量补给物资,或者把航天工程师们在空间站所做的一些试验样品带回地球。

据悉,研制团队将力争实现返回舱可重复使用10次,这样既满足多种任务要求,也能大大缩短研制周期、降低研制成本。

(责编:陈羽、黄子娟)

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