子夜长空一箭,中国最长载人航天任务启程

图片
子夜长空一箭,不只是复刻4个月前的光芒射天。神十三不只是神十二的弧光再现。
毫无悬念,中国载人航天今年第二次飞行任务顺利启程。一飞冲天,天和核心舱正迎来第二批航天员首度长驻。也意味着2021年作为中国空间站元年全面完成5次预定发射任务。
图片
图片
由此,中国航天员总计实现8批、13人、17人次进入太空;
全球目前共有13人正在太空;
全球已有599人进入太空、575人进入轨道。
发射速览
图片
发射过程
北京时间10月16日00:23,第16枚「神箭」长征二号改进型、序号遥13火箭准时发射升空,搭载着神舟十三号载人飞船以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。从发射前两天举行新闻发布会,到发射过程进行全网直播,自带节奏感充满着航天人的自信和从容。
图片
由于任务需要快速交会对接天和号核心舱,因此这次属于瞬时发射,必须分毫不差。北京时间10月16日00:23,素有中国神箭美誉的长征二号F/G改进型火箭(序号遥十三)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、高达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,最佳飞行状态就是用不上逃逸塔,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,船箭分离,顺利部署神舟十三号飞船。随后,飞船展开太阳翼,意味着发射环节大功告成。
预计发射升空6.5小时后,即16日早上7时许,神舟十三号采用快速对接模式,目标对接天和号核心舱径向端口。
届时,神舟十三号飞船与天和号核心舱、天舟二号、天舟三号货运飞船形成四位一体的组合体。翟志刚、王亚平、叶光富随后进入天和号,正式成为中国空间站第二批进驻航天员,开始为期长达6个月的太空生活,这将是迄今中国载人航天任务期限最长的一次,与国际空间站常态载人任务周期保持一致。同时也意味着CSS中国空间站与ISS国际空间站双载人并行模式再度开启。
图片
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16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2022年,目前排期至火箭序号遥15,计划发射神舟十五号载人飞船。
图片
神舟飞船
这次神舟十三号飞船(简称神十三)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)。
图片
图片
▲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13次,5次无载人(神一、二、三、四、八)、8次载人发射(神五、六、七、九、十、十一、十二、十三),总计承运13人、20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,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)。
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
图片
神十三航天员
两男一女三名航天员:翟志刚、王亚平、叶光富。
图片
○翟志刚:1966年10月10日生人,现年55岁,黑龙江齐齐哈尔龙江县人,少将军衔,中国航天员大队特级航天员,本次任务指令长。神十三任务将是他第二次执行航天飞行任务、也是再次担任指令长。总计执行航天飞行任务:神舟七号、神舟十三号。作为首位出舱的中国航天员,神十三任务期间还会执行多次出舱任务。
翟志刚爱好书法,喜欢跳交谊舞、玩具,喜欢模仿表演赵本山的小品。2008年9月27日,他首次出舱时的开场白「我已出舱,感觉良好」,曾被国内股民改为「我已出仓,感觉良好」的股市离场口吻,一时间成为坊间趣谈。
图片
○王亚平:1980年1月生人,现年41岁,山东烟台福山人。中国第七批女飞行员、中国第二批航天员、大校军衔。刘洋之后中国第二位执行航天飞行任务的女航天员,被誉为「神女二号」。总计执行航天飞行任务:神舟十号、神舟十三号。
2013年神舟十号任务期间,为全国青少年进行太空授课,被誉为「太空教师」。这次她还将继续太空授课,向学生们寄语:飞天梦永不失重,科学梦张力无限。
图片
○叶光富:1980年9月1日生人,现年41岁,四川成都人。2010年入选中国第二批航天员队列,大校军衔。2016年他与美、俄、西、日多国宇航员共同参加由欧空局组织的意大利撒丁岛洞穴训练,成为首位参与国际宇航员训练的中国航天员。本次神十三任务将是他第一次执行航天飞行任务,一出马便是体验半年之久。
图片
神十三任务使命
神舟十三号载人飞行任务是中国空间站关键技术验证阶段第六次飞行任务,也是该阶段最后一次飞行任务,主要使命:开展机械臂辅助舱段转位、手控遥操作等空间站组装建造关键技术试验;进行多次出舱,安装大小机械臂双臂组合转接件及悬挂装置,为后续空间站建造任务作准备;进一步验证航天员在轨驻留6个月的健康、生活、工作保障技术;进行航天医学、微重力物理领域等科学技术试验与应用,开展多样化科普教育活动;全面考核工程各系统执行空间站任务的功能性能以及系统间的匹配性。
图片
图片
神十三VS.神十二
●神十三、神十二有哪些共同点?
○全都采用自主快速交会对接,由原来的2天缩短到6.5小时;○航天员全都利用机械臂执行舱外作业;○全都采用载人飞船、载人火箭应急救援待命,验证滚动备份策略(发射神十二,神十三备份;发射神十三,神十四备份);○航天员进驻核心舱,按照天地同步作息制度进行工作生活;○执行两三次出舱活动;○进行一系列科学技术试验与应用;○考核工程各系统执行空间站任务的功能性能;○采用东风着陆场作为返航着陆点,执行航天员搜救回收任务。
●神十三与神十二有何不同?
○对接方向不同:神十二采用前向对接(对接天和号核心舱前向端口,与空间站飞行方向一致),神十三采用径向对接(对接天和号核心舱径向端口,靠近地球一侧,与空间站飞行方向垂直)。
○太空驻留时间不同:神十二停靠3个月,神十三预计停靠6个月,这将是中国航天员首次在轨驻留180天左右,也是中国空间站运营期间航天员乘组常态化驻留周期。这与国际空间站常态载人任务一致。
○航天员性别构成不同:神十二清一色男航天员(聂海胜、刘伯明、汤洪波),神十三搭配两男一女(翟志刚、王亚平、叶光富),王亚平作为中国女航天员将首次进驻中国空间站,成为中国首位执行出舱活动的女航天员。
○发射状态不同:神十二发射之际,神十三处于应急待命状态;神十三任务飞船、火箭均在发射场直接由应急待命的备份状态转为发射状态。
○在轨组合体不同:神十二在轨运行阶段实现核心舱(天和号)、1艘货运飞船(天舟二号)、1艘载人飞船(神舟十二号)共3个飞行器组合体模式;神十三实现核心舱(天和号)、2艘货运飞船(天舟二号、天舟三号)、1艘载人飞船(神舟十三号)共4个飞行器组合体模式。
○阶段任务不同:神十二任务是中国空间站建设期的开局任务,神十三任务属于中国空间站建设期的承前启后,以及关键技术验证阶段的收官之务。
图片
图片
神十三后续任务
神舟十三号任务后,将全面转入CSS中国空间站建造阶段。建造阶段共计划6次飞行任务,先是发射天舟四号货运飞船,运送补给物资,为随后发射的神舟十四号载人航天任务做准备;神舟十四号航天员在轨驻留期间,先后发射两大重器:问天实验舱、梦天实验舱,与天和核心舱对接,并进行舱段转位,2022年底前完成CSS空间站三舱组合体建造。再之后就是发射天舟五号货运补给、神舟十五号载人任务,神舟十五号与神舟十四号航天员进行在轨轮换。
对CSS空间站进行全面评估后,将转入空间站应用与发展阶段。后续计划2024年前后择机发射巡天空间望远镜,与空间站共轨长期独立飞行,开展巡天观测,短期停靠空间站进行补给和维护升级。而这一切都开始于正在进行中的中国空间站元年2021。