一飞冲天,中国空间站建设阶段第三次载人航天成功发射。并无悬念,神舟十四号载人飞船快速交会对接中国空间站核心舱。
从神舟十四号开始,中国空间站将迎来航天员不间断在轨驻留、载人无空缺时代。
截至目前,中国航天员总计实现9批、14人、23人次进入太空。
目前全球共有10人正在太空轨道(国际空间站7人、中国空间站3人)。全球已有628人进入太空(80km以上)、587人进入太空轨道。
发射速览
发射过程
北京时间6月5日10:44,第17枚「神箭」长征二号改进型、序号遥14火箭准时发射升空,搭载着神舟十四号载人飞船及三名航天员顺利飞往中国空间站天和号核心舱。
这次发射按照国际惯例官方全程直播,信息披露及时。从发射前一天举行新闻发布会,到发射过程进行全网直播,自带节奏感,充满自信和从容。
北京时间6月5日10:44,素有中国神箭美誉的长征二号F/G改进型火箭(此次序号遥十四/Y14)准时发射升空,12秒后利用重力转向,神箭开始飞向东南方;升空两分钟,火箭最上方、高8.35米的逃逸塔分离抛弃。貌似火箭避雷针的逃逸塔,其使命是在火箭起飞前900秒一直到起飞后160秒这一时间段内,万一火箭发生故障,可以迅速让箭船分离,拉拽轨道舱和返回舱降落在安全地带。当然,最佳飞行状态根本用不上逃逸塔,到点分离抛弃。
T+2:31,4枚2.25米直径助推器完成使命,与第一级主火箭分离,紧接着二级发动机启动点火。二级发动机由主机DaFY21-2和游动发动机DaFY22-1组合而成。DaFY21-2属于高空大喷管发动机,真空推力约为746.97kN。DaFY22-1游动发动机属于小推力高空短喷管发动机,在主机关机后继续工作100多秒,护送神舟飞船到达预定部署轨道。
发射升空近3分半钟,整流罩分离抛弃;T+7:33二级主发动机DaFY21-2关闭,T+9:32游动发动机DaFY22-1随之关闭。紧接着在200公里高度的预定部署轨道(200×360公里),船箭分离,顺利部署神舟十四号飞船。随后飞船展开太阳翼,意味着发射环节大功告成。
此次发射神舟十四号任务属于中国第9次载人航天;神舟飞船第9次载人航天;神舟飞船第14次发射;「中国神箭」长征二号F火箭第17次发射;中国今年第19次轨道发射;长征系列火箭第423次发射;中国空间站第三次载人航天任务;中国空间站建设期11次发射任务第7发;全球今年第62次轨道发射,截至北京时2022年6月5日:🇺🇸美国32发(1发失败)、🇨🇳中国19发(1发失败)、🇷🇺俄罗斯9发、🇮🇳印度1发、🇮🇷伊朗1发。
发射升空7小时后,即北京时间6月5日17:42,神舟十四号以快速交会对接模式,顺利对接天和号核心舱径向端口(朝向地球端)。相比上次神舟十三号6.5小时交会对接,稍长几十分钟。
神舟十四号飞船与天和号核心舱、天舟三号、天舟四号货运飞船形成四合一的组合体。陈冬、刘洋、蔡旭哲随后进入天和号,正式成为中国空间站第三批进驻航天员,开始为期长达6个月的太空任务,在此期间将历史性见证中国空间站开建以来最重要的在轨组装:7月对接问天号、10月对接梦天号,建成国家太空实验室。
今年12月,神舟十四号与神舟十五号乘组进行在轨交接,这将是中国空间站首次载人航天任务在轨轮换,在此期间,中国空间站共有6名航天员。从神舟十四号开始,中国空间站将迎来航天员不间断在轨驻留、载人无空缺时代。
中国神箭
中国载人航天发射任务目前使用长征二号F/G改进型运载火箭(G表示改进型),是国内目前可靠性、安全性最高的火箭。截至目前总计发射17次,成功率100%,素有「中国神箭」之美誉。
长征2F/G分为载人版、无人版。载人版箭高58.34米(比长征五号57米还要高),装配逃逸塔,专发神舟系列载人飞船,载荷质量8.1吨;无人版箭高52米,用来发射天宫一号、天宫二号、无载人神舟飞船,实现载荷质量8.6吨,设计最大运力13吨。
长征2F/G至少会使用到2023年,目前排期至火箭序号遥16,用于发射神舟十六号载人飞船。
神舟飞船
这次神舟十四号载人飞船(简称神十四)属于神舟系列飞船其中一艘。神舟飞船是中国载人航天计划(921工程)专门研制的载人飞船,原型飞船神舟一号早在1999年11月20日成功发射,神舟五号在2003年10月15日成功发射并历史性成就了杨利伟,2011年11月1日发射的神舟八号成为正式定型的型号。
神舟飞船与俄罗斯联盟号MS型飞船相似,但尺寸更大、结构更新。在SpaceX载人龙飞船启用之前,神舟飞船一度是现役最大的载人飞船。神舟飞船由推进舱、返回舱、轨道舱、附加段构成。总长度为9米,总重约8吨,直径2.8米,太阳翼宽幅17米,承运量3人,适居容积14立方米。
神舟飞船是目前全球三款现役载人飞船之一(俄罗斯联盟号飞船、中国神舟飞船、美国载人龙飞船),也是载人航天史上9款载人航天器之一(苏联东方号飞船、美国水星号飞船、苏联上升号飞船、美国双子座飞船、苏联联盟号飞船、美国阿波罗飞船、美国航天飞机、中国神舟飞船、美国载人龙飞船)。
中国太空人
▲中国载人航天前6次任务航天员全家福
从1999年发射神舟一号飞船开始,迄今为止神舟飞船总计发射14次,5次无载人(神一、二、三、四、八)、9次载人发射(神五、六、七、九、十、十一、十二、十三、十四),总计承运14人、23人次(神五1人、神六2人、神七3人、神九3人、神十3人、神十一2人、神十二3人、神十三3人、神十四3人,其中景海鹏3次、聂海胜3次、刘伯明2次、翟志刚2次、王亚平2次、陈冬2次、刘洋2次)。
神五:杨利伟
神六:费俊龙、聂海胜
神七:翟志刚、刘伯明、景海鹏
神九:景海鹏、刘旺、刘洋
神十:聂海胜、张晓光、王亚平
神十一:景海鹏、陈冬
神十二:聂海胜、刘伯明、汤洪波
神十三:翟志刚、王亚平、叶光富
神十四:陈冬、刘洋、蔡旭哲
神十四航天员
神舟十四号乘组两男一女三名航天员:陈冬、刘洋、蔡旭哲。三名航天员均为七零后(陈冬、刘洋44岁,蔡旭哲46岁),平均年龄44.66岁,而神舟十三号乘组属于「六零后+八零后」组合(翟志刚56岁,王亚平、叶光富42岁),平均年龄46.66岁,可以说神十四航天员是中国空间站载人任务以来平均年龄最小乘组。
按照中国载人航天工程航天员系统总设计师、中国航天员科研训练中心研究员黄伟芬评价,神舟十四号乘组各有不同特点,陈冬作为指令长,特别自信,处事很果敢,雷厉风行;刘洋非常有亲和力,语言表达能力很强;蔡旭哲很聪明,领悟能力比较强,对新事物新知识接受速度比较快。
○陈冬:神舟十四号任务指令长
1978年12月12日出生于河南洛阳,现年44岁,拥有西安交大工学硕士学位。1997年入伍,现为中国人民解放军航天员大队一级航天员、大校军衔。2010年入选为中国第二批航天员。2016年10月,首次进入太空、执行神舟十一号任务。在此之前太空飞行时间32天6小时29分钟。此次第二次进入太空,执行神舟十四号载人飞行任务乘组并担任指令长。
○刘洋:中国首位进入太空的女航天员
1978年10月6日出生于河南郑州,拥有清华大学法学博士学位。1997年8月入伍,现为中国人民解放军航天员大队特级航天员、大校军衔。2010年5月入选为第二批航天员。2012年6月16日首次进入太空、执行神舟九号载人飞行任务,成为中国首位进入太空的女航天员。在此之前太空飞行时间12天15小时25分钟。此次第二次进入太空,执行神舟十四号载人飞行任务,担任飞行操作员。
○蔡旭哲:神舟十四号新秀
1976年5月出生,现年46岁,河北深州人,硕士学位。1995年9月入伍,现为中国人民解放军航天员大队二级航天员,大校军衔。蔡旭哲与陈冬、刘洋同在2010年5月入选为我国第二批航天员。此次首次进入太空,执行神舟十四号载人飞行任务,担任系统操作员。
蔡旭哲还是全球第628位进入太空(80km以上)、第587位进入太空轨道的宇航员。
神十四使命
神舟十四号主要任务:
①迎接中国空间站两个太空实验舱在轨组建(7月发射问天号、10月发射梦天号),协助建成国家太空实验室;
②首次使用问天号实验舱的气闸舱,执行两、三次出舱任务,并且使用大小组合机械臂进行出舱活动;
③迎接天舟五号货运飞船、神舟十五号载人飞船两次对接;
④与神舟十五号乘组进行工作交接,这将是中国空间站首次载人航天任务在轨轮换,在此期间空间站共有6名航天员。从神舟十四号开始,中国空间站将迎来航天员不间断在轨驻留、载人无空缺时代。
●问天号、梦天号实验舱都有哪些特点?
问天号实验舱是中国空间站基本构型的两个大型在轨实验舱段第一个,内部配置了跟天和核心舱一样的生活设施,包括三个睡眠区、一个卫生区、一套厨房设施,这意味着问天号可以跟天和号核心舱同时支持两艘载人飞船停靠、6名航天员太空生活。问天实验舱还配置了小型多功能机械臂和备份气闸舱,并且具备核心舱对于空间站组合体管理控制功能的备份舱段,一旦核心舱平台功能出现故障时,可以切换到问天号实验舱继续执行空间站控制和管理功能。可以说,问天号是天和号时刻准备着的替补。
梦天号实验舱作为中国空间站基本构型的两个大型在轨实验舱段第二个,属于专业与储存应用舱,后端配置实验载荷气闸舱,既可将大型载荷投放到真空,还可以实现舱外试验项目的不断更新。
●巡天太空望远镜何时发射?
目前计划2023年发射,2024年前后投入科学运行。这将是中国天文学界有史以来部署最先进、最昂贵的研究设施,有望带给人类对于宇宙的崭新认识。
巡天太空望远镜又称巡天空间望远镜、巡天号光学舱,既是中国空间站组成部分之一,也是中国首个地外空间大型天文望远镜,望远镜口径2米,质量15.5吨,与中国空间站长期共轨飞行,任务期10年以上。
巡天模块是占据最主要观测时间的空间望远镜,属于视野极为宽阔的相机,视场达到1.1x1.2平方度。在成像质量与哈勃望远镜相当的情况下,巡天望远镜的视场可达哈勃望远镜的300倍。在整个巡天周期里,巡天模块会覆盖17500平方度的天区,占整个天空面积40%,预计积累近20亿个星系的高质量数据。
除了巡天模块之外,巡天望远镜还配备一系列的精测模块,包括太赫兹模块、多通道成像仪、积分视场光谱仪、系外行星成像星冕仪。这些仪器将依托各自特点开展系外行星探测、星系核心区域空间可分辨光谱观测,近邻星系中性碳研究,宇宙超级深场观测等众多科学观测。
巡天太空望远镜的突出特点:兼具大视场和高像质的优异性能。观测视场可达哈勃望远镜的300倍,有望捕捉20个亿星系高清晰图像,可探测170亿光年内的暗物质分布,进而绘制宇宙暗物质分布地图。相比于目前其他太空望远镜来说,巡天望远镜还具备在轨维护升级的能力。
●中国空间站的下一步
今年内建成的中国空间站(CSS)属于基本型(质量~100吨,相当于国际空间站1/5)。未来再下一步,就是拓展中国空间站的规模,再扩展一个核心舱,两个实验舱,常驻一艘载人飞船,用来航天员载人运输和应急返回等任务,最大规模可达180吨。如果达到如此规模的话,登上月球,建立月球基地,登陆火星,飞向更远的木星,已不再遥远,甚至有的计划已经并行实现。
与此同时,以美国为首的国际空间站延长使用期限,从2024年延至2030年。计划中的全世界首个商业空间站(公理号太空站)如果顺利建造的话,也将在2024年运营、2030年起取代国际空间站。此外,俄罗斯很可能会在2024年前后自立门户,与国际空间站一分为二,独自运行俄罗斯轨道空间站(ROSS)……
这意味着不久的未来,我们头顶上的近地轨道空间,会有四个太空站并行:国际空间站ISS、中国空间站CSS、公理号商业空间站Axiom Station、俄罗斯空间站ROSS。这下热闹了,新太空竞赛!