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[载人航天]返回异常 并不意味着飞行失去意义

【[载人航天]返回异常 并不意味着飞行失去意义】
[载人航天]返回异常 并不意味着飞行失去意义
5月5日 ， 本是属于美国航天的纪念日 。 1961年5月5日 ， 美国宇航员艾伦·谢泼德乘坐水星号飞船 ， 成为了进入太空的第一个美国人 。 当时 ， 美国在太空竞赛中处于落后的地位 ， 这次任务的成功也为美国之后在航天领域赶上并超过苏联奠定了基础 。
三船三箭的时代 近60年后的这一天 ， 好消息却从太平洋的另一边传来 。 在文昌发射场 ， 首飞的长征5B型火箭成功将中国新一代载人飞船试验船送入太空 。 自此 ， 中国载人航天进入了三船三箭的时代 。
图源：央视新闻 三船 ， 是指神舟号载人飞船、天舟号货运飞船和新一代载人飞船 。三箭 ， 是指为这三种飞船提供发射服务的三种火箭 。 包括用于发射神舟飞船的长征2F火箭 ， 用于发射天舟飞船的长征7号火箭及用于发射新一代载人飞船与空间站舱段的长征5B火箭 。从1999年神舟一号首飞 ， 到2016年神舟十一号与天宫二号共同完成我国空间实验室阶段任务 ， 十一艘圆满完成任务的神舟飞船使我国成为了世界上第三个拥有实施载人航天能力的国家 ， 并让我国掌握了出舱行走、交会对接等多个载人航天领域的关键任务 。神舟飞船的三舱构型 ， 与俄罗斯/苏联的联盟号飞船与诸多相似之处 。 虽然联盟号是目前世界上唯一可用的载人飞船 ， 美国宇航员目前都不得不“买船票”乘坐联盟号来往国际空间站 ， 但这种上世界六十年代设计的飞船不可避免的存在诸多局限 ， 而这些局限也“传导”到了神舟号飞船上 。 为了能够让中国的航天员未来走的更远、更舒适、更安全也更经济 ， 设计新一代飞船就成了我们必须要完成的任务 。四年前 ， 我国的新一代飞船首次出现在公众视野中 。 2016年6月25日 ， 首飞的长征七号火箭将“新一代多用途飞船返回舱缩比模型”送入太空并成功返回 。 根据目前公开的报道和文献资料 ， 新一代飞船采用两舱构型 ， 由轨道舱和服务舱构成 。 当宇航员搭乘新一代飞船前往太空时 ， 他们工作、生活在返回舱中 ， 而不像神舟飞船那样要在返回舱、轨道舱之间穿梭 。 返回舱的规模将比神舟飞船增加一倍 ， 每次发射最多可以将6-7名宇航员送入太空中 。 实际上 ， 执行每次任务时 ， 实际搭乘飞船的宇航员不一定要达到7人 。 当执行载人登月等飞行时间较长的复杂任务时 ， 宇航员的数量可以适当减少 。 这样 ， 每位乘员所获得的舱内体积将会更大 ， 飞行过程也会更舒适 。对于工作在与神舟飞船类似的近地轨道上的载人飞船 ， 返回地面时速度不会超过第一宇宙速度 。 而新一代飞船瞄准未来的载人深空任务 ， 需要具备以更大的第二宇宙速度再入大气层的能力 。 更高的再入速度意味着飞船将承受大气层更强烈的烧蚀 。 新一代飞船将采用PICA等低烧蚀度轻质新型放热材料 ， 在大幅降低防热机构重量的同时增强飞船的放热能力 。 神舟飞船在返回大气层时 ， 会遭遇一段时间的“黑障”现象 ， 飞船与地面控制人员间的无线电通信会在一定时间内中断 。 这是因为飞船周围的空气因高温而电离 ， 电离后的气体对无线电信号产生了屏蔽作用 。 通过新技术的应用 ， 新一代飞船的通信信号将具备突破黑障的能力 ， 飞船在返回过程中能始终与地面保持联系 。本次发射的新飞船总重为20吨左右 。 根据文献介绍 ， 新飞船减少服务舱所携带的燃料后 ， 还可以构成一种14吨构型 。 20吨构型飞船主要用于执行载人登月任务 ， 而14吨构型飞船主要用于在更远的未来执行载人登陆火星、小行星的任务 。 飞的更远 ， 飞船反倒变得更轻 ， 是因为在执行火星、小行星任务时 ， 飞船一般要在近地轨道与推进器、着陆器、居住舱等其他舱段构成组合体 ， 主要的推进任务由单独的推进器完成 ， 因此飞船本身反倒不用携带太多燃料 。可重复使用也是新飞船的一大亮点 。 研究表明 ， 当飞船的可重用次数达到10次以上时 ， 可将单次飞行成本降至最低 。 新一代飞船将通过着陆场减损设计 ， 保证飞船返回舱在着陆过程中受到尽量小的冲击 ， 从而使返回舱实现重复使用 。


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