585秒看火箭发射天宫全流程

央视
摘要:中国在发射“天宫二号”后,还将发射“神舟十一号”载人飞船,与“天宫二号”对接,从而完成空间实验室的建造。
天宫二号空间实验室预计将于9月15号到20号之间择机发射,昨天(13号),酒泉卫星发射中心的发射、测控、通信等多个系统,连同北京航天飞行控制中心等多个部门举行了全区合练,对所有参试设备的状态进行检验。
与之前的天宫一号一样,长征二号F火箭将天宫二号送入预定轨道,这一过程只需580多秒,而在这不到十分钟的时间里,火箭各部段将先后完成自己的使命,依次分离,最后将天宫二号送入太空。那么这一复杂过程具体是怎样进行的呢?
长征二号F火箭分为两级,火箭起飞时,它的重量接近500吨,其中90%都是液体燃料的重量。一级火箭、二级火箭以及火箭上捆绑的四个助推器就好像六个巨型的燃料箱,装满燃料为火箭提供强大的动力。为了让火箭轻装前行,这六个燃料箱在燃料用完以后都会被扔掉。
航天科技集团一院长征二号F火箭总设计师 荆木春:点火是垂直上升,按照轨道设计,到一定高度时候就要进行转弯,也就是说要绕着地球进行飞行,不能垂直,转弯以后基本就是沿着平行地球轨道的方向飞行。

荆木春向我们介绍了火箭发射天宫的整个复杂过程:
火箭将天宫送到预定轨道,大约需要585秒左右的时间,起飞后的12秒,火箭将不再垂直向上飞行,而是拐一个弯,这个动作叫做程序转弯,主要是要沿着地球的倾斜度来飞行,节省火箭的燃料。

接下来,飞行到155秒,火箭四个助推器燃料耗尽,与火箭主体脱离。
160秒,一级火箭燃料耗尽,一二级火箭分离,火箭二级发动机启动。

210秒,二级火箭带着天宫飞出大气层,保护航天器的顶部整流罩也结束了自己的使命,同样也要被火箭抛掉。

582秒,火箭二级发动机在燃料用尽后停止工作,3秒以后,船箭分离,火箭将天宫送到预定轨道,火箭的使命也就结束了。
正是因为每一个动作的完成,意味着火箭离成功的目标又进了一步,用火箭人自己的话说,这是一段虽然短暂但又是终生难忘的经历,每次进行这样短短10分钟的登天之旅,背后都是数以万计的航天人,全身心地努力。
揭秘:“天宫二号”空间实验室:到底有多牛?
在超期服役长达两年半之后,中国第一个空间实验室天宫一号“完成使命”。而即将升空的接力者——“天宫二号”空间实验室,则将开创更多“第一次”,除了要印证航天员在轨中期驻留,还要开展14项实验,涉及八大领域。
按计划,“天宫二号”空间实验室将于北京时间9月15日22时04分发射。今年10月,中国将发射“神舟十一号”载人飞船,与“天宫二号”空间实验室进行对接,进行30天的航天员中期驻留试验;2017年,“长征七号”火箭将发射“天舟一号”货运飞船,与“天宫二号”进行对接,进行推进剂在轨补加等空间站建造运营关键技术的验证。其目的是为了中国将在2020年前后建成的永久性空间站。
“天宫二号”上的新设备
“天宫二号”与“天宫一号”相同,均为长期在轨自动运行、短期载人的飞行器,是为未来的长期性空间站建设做准备。但两者相比,“内在”的变化很大。
从中国航天科技集团此前发布的消息来看,“天宫二号”较大的改进是装备更豪华、装载量提高、内部环境更好。值得一提的是,“天宫二号”的系统设计是模块化的,也就是说它出现问题时可以快速更换和在轨维修,这在国内空间领域属于首创。
此外,为了方便航天员太空生活,“天宫二号”在内部增加了很多贴心的设计。中国航天科技集团五院“天宫二号”空间实验室总设计师朱枞鹏在接受采访时介绍说:“我们要以人为本,给航天员创造一个更好的生活和工作环境。”
“天宫二号”首次使用可展开的多功能小平台,航天员可以在上面写字、吃饭、做科学实验,生活工作两不误;通信方面为航天员配备了蓝牙耳机和蓝牙音响;用地板取代了地毯;舱内灯光采用米黄色色调,亮度可手动调节,并为每个航天员安装了床前灯。
事实上,30天的太空驻留不仅是对航天员本身的考验,也是对中国载人航天技术全新的挑战。如何长时间提供适合人生活的环境,如何长时间提供包括水在内的物资供给,都将在“天宫二号”任务中得到验证。
“天宫二号”上的新实验
虽然“天宫一号”、“天宫二号”都属于空间实验室,但后者更为正规,或者说“天宫二号”才是真正意义上的空间实验室。
6月2日,中国科学院空间应用工程与技术中心高级顾问顾逸东院士介绍了“天宫二号”的部分空间科学任务。
比如“空—地量子密钥分配与激光通信试验”,密钥分发是实现“无条件”安全的量子通信的关键步骤,这项试验将验证量子密钥分发的核心环节,在天地间传输密钥。
再如“伽马暴偏振探测”项目,将对伽马暴和太阳耀斑进行高灵敏度偏振观测。“可望开辟伽玛射线偏振探测天文新窗口。”顾逸东说。“天宫二号”搭载的伽马暴探测设备由中国科学院与瑞士日内瓦大学联合研制,这台设备比过去国际上类似仪器的探测效率高数十倍,中欧科学家合作研究揭示宇宙结构、起源、演化问题。
此外,“天宫二号”还将搭载全球首台冷原子钟,开展“液桥热毛细对流实验研究”、“多样品材料空间生长实验”、“空间高等植物培养实验”等项目。
“天宫二号”热毛细对流空间实验项目主任设计师、中国科学院力学研究所研究员康琦解释,为生产出高质量的半导体材料,就要科学控制单晶硅在晶体生长过程中浮力对流和热毛细对流的影响,而太空特有的微重力环境将使科学家深入剖析热毛细对流的真实过程。
这次飞行中,“天宫二号”还将释放一颗伴随卫星,这是一颗微纳卫星,搭载多个试验载荷,并具备较强的变轨能力,具备开展空间任务的灵活性与机动性。伴随卫星将在任务期间开展对空间组合体的飞越观测等试验,为主航天器的技术试验提供支持,并拓展空间技术应用。
空间实验室与空间站的区别
空间实验室是建造在太空中的实验室,这种特殊的实验室需要先发射无人空间实验室,然后再用运载火箭将载人飞船送入太空,与停留在轨道上的无人空间实验室交会对接。接下来,航天员从飞船中进入空间实验室,开展工作,完成工作后再乘飞船返回地球。因此,中国在发射“天宫二号”后,还将发射“神舟十一号”载人飞船,与“天宫二号”对接,从而完成空间实验室的建造。
而空间站是指可供多名航天员巡访、长期工作和居住生活的载人航天器。空间站最大的特点就是规模和体积庞大、在轨运行的时间久,比如由美国、俄罗斯、日本、加拿大、巴西和欧洲空间局共同建造的国际空间站,已经为人类工作了16个年头。
空间实验室像是空间站的前身,为发展空间站,从载人飞船过渡到载人航天基础设施的试验性航天器。前者是为建造复杂程度更高的空间站所做准备工作。
本文综合央视新闻、中国新闻网报道。