中國(guó)空間站建造階段還有哪些發(fā)射任務(wù)？“感覺(jué)良好”乘組之后，下一批航天員將帶來(lái)什么驚喜？空間科學(xué)研究又將產(chǎn)生哪些成果？
6次飛行任務(wù)建成空間站
“自2020年以來(lái)，我國(guó)成功實(shí)施了長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭首飛，空間站天和核心艙，神舟十二號(hào)、神舟十三號(hào)載人飛船，天舟二號(hào)、天舟三號(hào)貨運(yùn)飛船共6次飛行任務(wù)，圓滿(mǎn)完成了關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段的任務(wù)目標(biāo)。”中國(guó)載人航天工程辦公室主任郝淳說(shuō)。
從今年5月開(kāi)始，中國(guó)空間站建設(shè)將進(jìn)入精彩紛呈的密集發(fā)射階段。根據(jù)任務(wù)安排，中國(guó)將在2022年完成空間站的在軌建造，計(jì)劃實(shí)施6次飛行任務(wù)——5月發(fā)射天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船；6月發(fā)射神舟十四號(hào)載人飛船；7月發(fā)射空間站問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙；10月發(fā)射空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙。
“空間站的3個(gè)艙段（天和核心艙、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙）將形成T字基本構(gòu)型，完成中國(guó)空間站的在軌建造。”郝淳說(shuō)，在此之后還將實(shí)施天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船和神舟十五號(hào)載人飛船發(fā)射任務(wù)。
曾有航天專(zhuān)家比喻，中國(guó)空間站就像一座三室兩廳還帶儲(chǔ)藏間的“豪宅”。“三室”指天和核心艙以及問(wèn)天和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，“兩廳”則是指神舟載人飛船和天舟貨運(yùn)飛船。
問(wèn)天和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙入軌并與核心艙對(duì)接后，將拓展航天員在軌的工作和生活空間。中國(guó)載人航天工程空間站系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師、中國(guó)空間技術(shù)研究院研究員楊宏介紹，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙配置了與核心艙一樣的航天員生活設(shè)施，包括3個(gè)睡眠區(qū)、1個(gè)衛(wèi)生區(qū)和廚房等設(shè)施，可以與核心艙一起支持兩艘載人飛船輪換期間6名航天員的生活。此外，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙還配置了一個(gè)小型機(jī)械臂，既可單獨(dú)使用，也可以與核心艙的大機(jī)械臂組合使用，共同完成航天員出艙、艙外設(shè)施照料、巡檢等任務(wù)。
夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙則配置了貨物氣閘艙和艙外展開(kāi)試驗(yàn)平臺(tái)。在艙外安裝的科學(xué)試驗(yàn)設(shè)備可以通過(guò)貨運(yùn)飛船運(yùn)送到空間站，再通過(guò)貨物氣閘艙把載荷送到艙外，由機(jī)械臂或航天員安裝到艙外的平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)艙外試驗(yàn)項(xiàng)目不斷更新。
“空間站建造完成后，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙將是航天員在軌主要的工作場(chǎng)所，可以開(kāi)展空間科學(xué)、空間材料、空間醫(yī)學(xué)以及空間探測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域的試驗(yàn)。”楊宏說(shuō)。
楊宏介紹，目前問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙在地面的研制進(jìn)展順利。問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙已完成整艙的集成總裝、測(cè)試和大型試驗(yàn)工作，整裝待發(fā)；夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙已完成相應(yīng)的集成總裝和試驗(yàn)工作，正按計(jì)劃推進(jìn)。
6名航天員將共同在軌駐留
隨著空間站的“擴(kuò)建”，神舟十四號(hào)和神舟十五號(hào)乘組的6名航天員將有共同在軌駐留的機(jī)會(huì)。6名中國(guó)航天員在太空“會(huì)師”的場(chǎng)景，將創(chuàng)造中國(guó)航天的歷史性時(shí)刻。
中國(guó)載人航天工程航天員系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師、中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心研究員黃偉芬說(shuō)，按照空間站建造階段的任務(wù)安排，執(zhí)行兩次載人飛行任務(wù)的航天員乘組已經(jīng)選定。“目前，神舟十四號(hào)和神舟十五號(hào)飛行乘組的身心狀態(tài)非常好，正在積極開(kāi)展相關(guān)訓(xùn)練和任務(wù)準(zhǔn)備。”黃偉芬說(shuō)。
據(jù)介紹，與神舟十三號(hào)乘組一樣，神舟十四號(hào)和神舟十五號(hào)兩個(gè)乘組都將“出差”半年，并首次進(jìn)行在軌乘組輪換，實(shí)現(xiàn)空間站不間斷有人駐留，兩個(gè)乘組的6名航天員將共同在軌駐留5—10天。
其中，神舟十四號(hào)乘組將參與和見(jiàn)證中國(guó)空間站從單艙組合體逐步建成三艙組合體的飛行狀態(tài)。“這期間要經(jīng)歷9種組合體構(gòu)型、5次交會(huì)對(duì)接、3次分離撤離和2次轉(zhuǎn)位任務(wù)。”黃偉芬說(shuō)，神舟十四號(hào)乘組還將完成首次進(jìn)駐問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，建立載人環(huán)境；首次利用氣閘艙實(shí)施出艙活動(dòng)等工作。神舟十五號(hào)乘組也計(jì)劃實(shí)施數(shù)次出艙活動(dòng)任務(wù)，對(duì)三艙三船最大構(gòu)型組合體進(jìn)行運(yùn)行管理和維護(hù)等。
“兩個(gè)飛行乘組還將開(kāi)展科普教育及其他公益活動(dòng)，按計(jì)劃開(kāi)展數(shù)十項(xiàng)在軌科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)和工程技術(shù)試驗(yàn)、飛行任務(wù)數(shù)據(jù)資料收集和拍攝；開(kāi)展在軌健康監(jiān)測(cè)、防護(hù)鍛煉、在軌訓(xùn)練和演練以及大量空間站平臺(tái)巡檢測(cè)試、設(shè)備維護(hù)照料、站務(wù)和物資管理等工作。”黃偉芬說(shuō)。
在今年全國(guó)兩會(huì)上，中國(guó)載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平展望了中國(guó)空間站建成的時(shí)刻——“屆時(shí)，一個(gè)由3個(gè)艙段、2艘載人飛船和1艘貨運(yùn)飛船構(gòu)成的總質(zhì)量近100噸，乘載了6名航天員，裝載了空間生命和生物科學(xué)、材料科學(xué)等大量先進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的中國(guó)空間站將呈現(xiàn)在世人面前。”
未來(lái)，會(huì)不會(huì)有其他國(guó)家的航天員造訪(fǎng)中國(guó)空間站？郝淳說(shuō)，中國(guó)載人航天的發(fā)展始終堅(jiān)持和平利用、平等互利、共同發(fā)展的原則。中國(guó)已與世界上多個(gè)國(guó)家和組織簽署合作協(xié)議，開(kāi)展一系列合作與交流，實(shí)施了一系列合作項(xiàng)目，取得了一大批研究成果。
“我們?cè)敢獍阎袊?guó)空間站打造成推動(dòng)構(gòu)建人類(lèi)命運(yùn)共同體的一個(gè)平臺(tái)，和各個(gè)國(guó)家的航天員、航天科技隊(duì)伍一起，不斷探索浩瀚宇宙，造福人類(lèi)。”郝淳說(shuō)。
“旗艦型”設(shè)施助力空間科學(xué)研究
2022年是中國(guó)空間站建造的決戰(zhàn)決勝之年，也是中國(guó)載人航天工程立項(xiàng)實(shí)施30周年。郝淳說(shuō)，建造中國(guó)空間站、建成國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室是實(shí)現(xiàn)載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略的重要目標(biāo)，也是建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)的重要標(biāo)志。
郝淳介紹，今年完成空間站在軌建造以后，工程將轉(zhuǎn)入為期10年以上的應(yīng)用與發(fā)展階段。初步計(jì)劃是每年發(fā)射兩艘載人飛船和兩艘貨運(yùn)飛船。航天員長(zhǎng)期在軌駐留，開(kāi)展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)，并對(duì)空間站進(jìn)行照料和維護(hù)。
為進(jìn)一步提升工程的綜合能力和技術(shù)水平，中國(guó)還將研制新一代載人運(yùn)載火箭和新一代載人飛船，返回艙均可實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用。其中，新一代載人飛船可搭載7名航天員，載荷能力也將大幅度提高。
“同時(shí)，我們考慮研發(fā)空間站擴(kuò)展艙段，進(jìn)一步支持在軌科學(xué)實(shí)驗(yàn)，為航天員的工作生活創(chuàng)造更好的條件。”郝淳說(shuō)。
在空間站應(yīng)用與發(fā)展階段，中國(guó)還將利用空間站艙內(nèi)安排的科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜和艙外大型載荷設(shè)施，開(kāi)展更大規(guī)模的空間研究實(shí)驗(yàn)和新技術(shù)試驗(yàn)。
中國(guó)載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師、中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心研究員鐘紅恩介紹，空間應(yīng)用系統(tǒng)在空間站艙內(nèi)安排了14臺(tái)高水平的科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜，每臺(tái)實(shí)驗(yàn)柜都是一個(gè)小型的太空實(shí)驗(yàn)室；空間站艙外安排了3個(gè)大型載荷掛點(diǎn)、兩個(gè)暴露實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以及與空間站共軌飛行的巡天空間望遠(yuǎn)鏡等“旗艦型”研究設(shè)施。
“這些設(shè)施將支持開(kāi)展空間生命科學(xué)、微重力物理科學(xué)、空間天文和地球科學(xué)、空間新技術(shù)與應(yīng)用等多個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)研究，推動(dòng)我國(guó)空間科學(xué)研究與應(yīng)用達(dá)到世界領(lǐng)先水平。”鐘紅恩說(shuō)。
2023年，中國(guó)計(jì)劃發(fā)射首個(gè)大型空間巡天望遠(yuǎn)鏡，開(kāi)展廣域巡天觀(guān)測(cè)，將在宇宙結(jié)構(gòu)形成和演化、暗物質(zhì)和暗能量、系外行星與太陽(yáng)系天體等方面開(kāi)展前沿科學(xué)研究，有望取得一批新成果。
“我們還將積極探索載人航天商業(yè)化發(fā)展模式，吸收社會(huì)力量參與空間站建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)，不斷提升空間站綜合效益，推動(dòng)載人航天事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”郝淳說(shuō)。
