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  • 中国大推力运载火箭首次“零窗口”发射
    发布日期:2022-07-22 10:57    点击次数:180

    ■零窗口

    空间站交会对接任务对长征五号B运载火箭提出了“零窗口”发射的需求,发射时间精度误差要控制在1秒以内。这次最大的挑战是“零窗口”发射,技术的复杂性和难度以及应急处置可能带来的风险都非常巨大。

    ■一步登天

    长征五号B运载火箭拥有强大的运载能力,而它最为特殊的本领就是在发射过程中火箭主体不再进行多次分离,只用一级火箭和助推器就能直接入轨,实现“一步登天”。它也成为目前世界现役火箭当中唯一一个 “一级半”构型的运载火箭。

    ■模块化

    长征五号B运载火箭不仅是我国低轨运载能力最强的火箭型号,同时,通过长征五号B火箭的研制,推动验证了我国大型火箭“模块化”的设计思路。通过这种设计思路,未来还将诞生更多的长征五号“家族”成员。

    问天实验舱与长征五号B遥三运载火箭组合体转运至发射区

    ▲问天实验舱与长征五号B遥三运载火箭组合体转运至发射区

    昨日上午,问天实验舱与长征五号B遥三运载火箭组合体已转运至发射区,计划近日择机实施发射。问天实验舱重量超过23吨,长度达到17.9米,是我国现阶段最大的空间站单体舱段。要把如此重磅的航天器送入预定轨道,就需要一个大推力的运载火箭,长征五号B遥三运载火箭就是专门为空间站工程量身定制的。这也是我国大推力运载火箭首次实现“零窗口”发射。

    “零窗口”发射是最大的挑战

    在现场,近3公里长的垂直转运轨道上,来自火箭系统、实验舱系统、航天员系统以及发射场系统的航天人,都在陪伴着火箭一路同行。

    在经过了两个多小时的垂直转运后,问天实验舱与火箭组合体安全转运到了发射区。这也标志着火箭正式进入到发射的准备阶段。后续将按计划开展发射前的各项功能检查和联合测试等工作,计划近日择机实施发射。

    西昌卫星发射中心副主任毛万标表示,“这次任务,问天实验舱上天之后,是要和天和核心舱进行对接的,所以说它对发射的时间有非常严格的要求,主要是因为交会对接的一些需要。这次我们最大的挑战是零窗口发射。技术的复杂性和难度以及应急处置可能带来的风险都非常巨大,这对我们提出了很大的挑战。所以这次发射任务在任务进场之前,我们就开始全系统地谋划。”

    ▲问天实验舱与长征五号B遥三运载火箭组合体在转运途中

    ▲问天实验舱与长征五号B遥三运载火箭组合体在转运途中

    世界唯一的“一级半”构型火箭

    长征五号B运载火箭拥有强大的运载能力,而它最为特殊的本领就是在发射过程中火箭主体不再进行多次分离,只用一级火箭和助推器就能直接入轨,实现“一步登天”。它也成为目前世界现役火箭当中唯一一个 “一级半”构型的运载火箭。

    长征五号B运载火箭中间的主体部分是“一级”,旁边捆绑了四个助推器算“半级”,这也就形成了“一级半”构型。火箭的主体部分采用了两台50吨级的液氢液氧发动机,而在四周四个助推器上面,总共使用了8台120吨级的液氧煤油发动机。在点火之后,这些发动机共同工作,能够为火箭提供超过1000吨的起飞推力。

    凭借着强大的推力,巨大的长征五号B火箭可以直接飞出大气层,只需400多秒就能够将空间站舱段送入预定轨道。

    据介绍,长征五号B运载火箭是目前世界现役火箭中唯一的一级半直接入轨的型号。火箭构型简洁,所有发动机的点火都在地面完成,也无需进行火箭主体之间的分离、高空发动机启动等动作,从而降低了故障发生的概率,有效提升了发射可靠性,更能够胜任重大航天发射任务。

    推动“模块化”设计 适应更多发射需求

    长征五号B作为我国长征五号系列运载火箭的一员,它不仅是我国低轨运载能力最强的火箭型号,同时,通过长征五号B火箭的研制,推动验证了我国大型火箭“模块化”的设计思路。通过这种设计思路,未来还将诞生更多的长征五号“家族”成员,从而适应更多不同类型的发射需求。

    长征五号B运载火箭上配备的四个3.35米直径助推器和一个5米直径的火箭主体,实际上是与长征五号运载火箭通用的。长五系列火箭在设计之初就按照系列化、模块化的思路进行设计,就像拼积木一样,针对不同的发射任务采用不同的模块进行组合,可节约成本,缩短研制周期。

    正是由于长征五号系列火箭型谱化的设计思路,使我国拥有了5米直径系列火箭的研制能力,运载能力与国际主流火箭接轨,从而带动我国新一代运载火箭发展,构建起新一代无毒、无污染运载火箭系列型谱,实现我国运载火箭的全面升级换代,满足各种发射任务需求。

    新闻链接

    巡天空间望远镜

    预计2024年投入科学运行

    伴随着中国空间站的建造,与其共轨飞行的巡天空间望远镜的研制也正在紧张有序推进。记者从中科院长春光学精密机械与物理研究所获悉,目前,巡天光学设施初样研制取得新进展。望远镜预计在中国空间站建成后发射升空,将成为探索星辰大海的旗舰级空间天文设施。

    按照中国载人航天工程计划,巡天空间望远镜预计于2024年前后投入科学运行,已规划的任务寿命是10年。巡天空间望远镜的一个主任务就是进行巡天观测,这大概占巡天空间望远镜运行时间的70%,科学覆盖面是非常广的。在整个巡天周期里,巡天模块将会覆盖17500平方度的天区,是整个天空面积的40%,积累近20亿星系的高质量数据,并绘制出宇宙的结构和演化过程。

    和哈勃、韦伯相比

    巡天空间望远镜有哪些特点?

    哈勃空间望远镜运行在约560公里高的近地轨道,主镜口径为2.4米,覆盖近紫外到短波红外。在轨30多年,其研究工作远远超出原有的科学目标,取得了一系列丰硕成果。

    日前公布首批全彩色照片的韦伯望远镜,则运行在距地球150万公里的日-地第二拉格朗日点,主镜口径为6.5米,由18面六边形的镜面拼接而成,覆盖可见光到中红外波段,主要目标是搜寻宇宙大爆炸之后的第一代恒星和星系,研究星系的形成、演化等。

    我国的空间巡天望远镜发射升空后,将运行在约400公里高的近地轨道,主镜口径为2米,重点开展近紫外-可见光-近红外波段的巡天观测。

    中科院长春光机所研究员、巡天光学设施总体主任设计师徐抒岩表示,空间巡天望远镜的特点,就是看得深、看得广、看得精。同等深度和精度基础上,它的广度是哈勃望远镜的300倍以上。同等条件下,哈勃望远镜能看到1颗星,我们的空间巡天望远镜可以看到300颗星。

    再问天宫

    问天实验舱飞行任务标识发布

    中国空间站首个实验舱段即将出征太空再问天宫。在问天实验舱飞行任务实施之际,中国载人航天工程办公室正式发布本次飞行任务标识。

    本组文图综合新华社、央视新闻客户端、中国载人航天微信公众号





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