7月1日,中国载人航天工程办公室和中国航天科技集团公司在北京举行了神舟九号返回舱开通仪式。他们与研发单位和携带单位的代表一起,对神舟九号返回舱的回归表示欢迎。家”,并将装载的物品交给各个装载单元。图为工作人员使用“钥匙”打开机舱。
2012年6月29日10时03分,神舟九号飞船经过13天的太空旅行,成功降落在内蒙古四子王旗草原,为我国首次载人交会对接画上了圆满的句号。
“回家的感觉真好”、“天宫是我们在太空的家”……经过充满挑战的太空之旅和在天宫“非常温暖亲切”的生活,我踏上了坚实的地面三位航天员景海鹏、刘旺、刘洋抑制不住激动,深深地“为祖国感到骄傲”。
“成功的结果,完美的过程,伟大的结果”。我国首次载人交会对接任务创造了中国载人航天、中国航天和中华民族的新纪录:
中国航天员第一次进驻自己的太空家园;中国航天员首次驾驶航天器进行交会对接;中国第一位女航天员进入太空;第一位飞行两次的宇航员诞生了。同时,这也是我国载人航天史上最长的一次航天飞行,是未来中长期航天飞行的起点。
在中国载人航天事业高度不断刷新之时,承载中国载人航天20年积淀的神九使命,在航天领域书写“中国精准”。
“中国精准”源于精湛技术
长征二号遥九火箭完成所有载人飞行最准确入轨
●太空轨道精度由100米提升至10米,为《太空之吻》铺平精准轨道
●人工交会对接任务的精准完成,标志着我国完全掌握了空间交会对接技术
神九任务是中国航天和载人航天中最“准确”的太空之旅。
“天宫一号与神舟九号载人飞船交会对接任务全面实现了‘准确入轨、精准控制对接、稳定联合运行、安全健康返回’的预定目标。”
中国载人航天工程办公室主任王兆耀评价说,在我国首次载人交会对接任务中,天宫一号目标飞行器和神舟九号飞船性能稳定,工况正常。在为期13天的飞行中,航天员配合默契、冷静、准确,各项实验、工作和自己的生活都非常顺利。由飞控中心、地面测控站、海洋空间测量船和天空中的测量卫星组成的测控系统的高精度测控,保证了通信任务的顺利进行。着陆点恢复迅速准确,航天员身体健康退出太空舱。整个飞行过程,所有重要事件,都按照预定的计划进行。
沉九的经典画都是关于“精准”的。
6月16日18时37分,我国唯一的载人航天发射场——酒泉卫星发射中心神舟九号,搭载井海鹏、刘旺、刘洋三名航天员,在长征二楼,这是第一次在火箭和宇宙飞船的第一次重大改进之后的载人飞行。长征二号遥九火箭的轨道精度是所有载人飞行中最高的。
发射场系统再次实现零窗口发射——火箭发射时间与预定点火时间偏差不能超过1秒。 6 月的发射是载人航天的首次发射。
“过去,我们在春、秋、冬完成了9次发射,唯一的一次不在夏季。”载人航天工程发射场系统总指挥崔继军表示,神九任务技术准备在发射场处于春夏过渡阶段,发射窗口处于夏季高温期,包括夏季高温等造成的火箭推进剂加注风险,都增加了任务执行的难度。
长征二号F火箭总设计师景木春表示,发射神舟九号的长征二号遥九火箭与发射天宫一号和神舟八号的火箭是同一批,但有较大改进。 30+ 处更改,主要是为了提高可靠性。长征二号F火箭的可靠性指标为0.97,安全指标达到0.997,在火箭家族中名列前茅。沉九发射,火箭堪称“完美,神箭”。
6月18日14时07分,神舟九号飞船与在轨天宫一号目标飞行器成功完成首次载人自动交会对接。 17:00左右,在打开对接通道两端的舱门后,景海鹏、刘旺、刘洋进入了中国第一个小空间实验室,进入了中国人第一个真正的太空家园。
虽然天宫一号和神舟八号成功实现了高精度无人自动交会对接,但载人自动交会对接还是让人汗流浃背。其中,飞船到达天宫一号后,下方52公里的天地制导接合点对于自动交会对接的成功至关重要。
“对于测控系统来说,远程制导压力特别大。”载人航天工程测控通信系统总设计师钱卫平说。就在6月18日自动交会对接前,北京航天飞控中心对神九飞船进行了最后一次远距离制导控制,将飞船引导至天宫一号下方52公里处的天地制导交会点由于非常精确的控制,轨道精度从100米量级提高到10米量级,为交会对接的顺利实施奠定了精准的轨道。
神九与天宫的“太空之吻”,其难度和精准度堪称太空中的“针尖到麦芒”。天宫一号和神舟九号安装的对接机构是最终完成任务部分的核心。神九上的对接机制作为交会对接的主动方,会主动锁定天宫一号上的对接机制。
中国载人航天工程新闻发言人吴平表示,作为我国最复杂的航天机构,交会对接核心的对接机制相当复杂,由数百个传感器、数千个齿轮、数万个齿轮组成。部分。当两艘飞船上的对接机构牢固地相互锁定形成一个整体时,两艘飞船之间应建立供航天员通过的密闭通道。尤其重要的是,天宫一号还实现了与神舟九号的电、气、液共通,从而实现未来的“匹配”和“分离”。在神九任务中,对接机构真正打通了航天员的生命通道,让航天员可以通过这条通道,像鱼一样快乐地游进天宫。
6月24日12时许,神九“领航员”刘望首次驾驶飞船上空140米,与天宫一号成功实现人工交会对接。精度超出了人们的想象。人工交会对接任务的顺利完成,标志着我国已经完全掌握了空间交会对接技术。
“发射当天上午,航天员还在练习手动交会对接,”29岁的中国航天员研究训练中心航天员教官王艳雷说,“刘望的手动交会对接对接训练已经超过1500次,我对他有绝对的信心。”作为负责人工交会对接训练的航天员教官,王延磊在训练航天员之前,也进行了近500次的练习。
三名航天员神九手控交会对接训练过程中,大量重复训练都是特殊和异常情况。景海鹏说,我们不用看任何参数就可以操作,这已经远远超出了工程专家的要求。我们通常的训练要求是偏差不能超过 2 度。在最终的评估中,我们的操作结果的偏差是0.2—0.3度。作为人工交会对接的主角,刘旺在人工交会对接训练中,无论在任何状态,任何工况下,都能成功实现精准对接。
吴平表示,首次实现航天员手动控制交会对接,首次测试航天器手动控制系统。这不仅对航天员作业的精度和灵敏度提出了很高的要求,也对航天器控制系统的适应性提出了更高的要求。
北京航天飞控中心主任陈宏民表示,从飞控角度看,人工控制交会对接过程中,天地配合难度更大,给飞行控制带来更大风险。组织指挥和专业技术支持。组织的实时性、决策指挥的高效率、各系统的协调性都提出了更高的要求。 “人工交会对接的成功,可以用八个字来形容:精准控制、完美。”
6月29日10时许,神舟九号飞船返回舱安全着陆。没过多久,搜救人员就出现在返回舱前。在广袤的草原上,如此迅速、准确地发现目标并抵达现场,也创下了我国载人航天回收着陆场的新纪录。
着陆场系统负责人表示,为快速搜救,7架直升机提前发射到预定空域等待,300多名地面搜救人员和多辆搜救车辆也在在理论着陆点附近等待。中国电子科技集团公司研究员级高级工程师、登陆场系统搜救测向任务总技术总监苗建苏介绍说,先进的电子测向仪装备在直升机、地面队伍和海面监测和控制船,用于捕获和降落航天器。的眼睛”。正是这双明亮的眼睛天宫一号是中国的第一个目标飞行器,使搜救人员能够在最短的时间内找到目标,为飞船的成功发射画上圆满的句号。
从发射、自动交会对接,到航天员首次人工交会对接,再到陆基精准预报快速搜救任务圆满完成返回地球,再次展现了航天领域的“中国精准”。
“中国精准”体现“中国智慧”
原发射N+1艘飞船,减少发射次数和成本
●经过20年的试验,我国成功突破并掌握了建造空间站的三大基础技术
●80% 的载人航天研究人员年龄在 35 岁以下
神九任务之所以在技术精度上出类拔萃,源于对中国载人航天事业发展的精心谋划和准备。 “中国精准”的背后,体现了“中国智慧”的独特力量。
“交会对接的任务,从总体方案到具体实施,都是我们自主研发的。具体来说,交会对接机构、测控技术是我们科研单位自主研发的,不是借鉴其他的,更不用说进口了。是的。载人航天工程总设计师周建平表示,从总体规划上看,如果按照当时国外使用的航天器对接飞船和飞船,看起来简单,但飞行成本高。要做3次交会对接,需要发射6艘飞船。我们研制了目标飞行器,进行N次交会对接,可以发射N+1艘飞船,减少发射次数,降低成本。这种做法与国外不同的是,它既完成了现有的任务,又兼顾了未来的发展和效益。这是中国原创。
降低成本当然不是唯一的目的。神九航天员在天宫生活和工作了10天左右,证明了天宫一号目标飞行器麻雀虽然小巧完整,但可以承担小型长期轨道站或空间实验室的重任。航天员此次在天宫号上进行了10余次医学科学实验,并进行了首次在轨质量测量。在生活好、吃得好、睡得香的同时,各项任务也都完成了。
“神九任务期间,航天员景海鹏、刘望、刘洋从容精准,实现了中国航天员首次在轨手控交会对接,首次长时间在轨停留载人航天工程航天员系统总指挥陈善光说,这是女性航天员第一次执行任务。
天宫一号目标飞行器也是空间站技术验证的前奏。未来空间站采用的控制技术、供电技术等技术,为未来空间站的研发打下了良好的基础。从技术难度来看,极具挑战性。
“一次成功不等于一次成功,多次飞行可以保证技术的成熟度、飞行的可靠性和系统间的协调性。”周建平说,天宫一号和神舟九号的表现证明我们能够成功应对这一挑战。
载人航天是当今世界高科技的集中展示。到今年,我国载人航天工程实施20年,中央财政安排资金390亿元,主要用于技术研发、样件研制、飞行产品生产、试验设施和设备建设,以及大量的地面和飞行测试。消耗。 20年来,通过9艘飞船、1架靶机、10次试飞、4次将航天员送入太空,神九号任务圆满完成。我国成功突破并掌握了空间站建设的三大基础技术:载人往返、航天员出太空、交会对接技术。
“我们建立了较为完善的载人航天研制生产试验、试射、测控体系,获得国家发明专利和科技进步成果900余项,加强国家航天建设基础设施和提高了我国航天工业的整体能力,带动了相关基础科学和应用科学的研究。”王兆尧说。
载人航天工业在过去 20 年中最伟大的成就之一,就是一支由正值壮年的年轻宇航员组成的团队。目前,工程系统的首席设计师大多在40-50岁之间,80%的研究人员年龄在35岁以下。
空间站将于2020年前后建成,中国载人航天三步走规划体现了中国稳健、符合国情的务实发展道路。这种精心策划,甚至比精湛技术的提升更有价值。
“中国精密”测试技术创新
神九展示的“中国精准”合唱,考验中国科技创新能力
●中国的技术不断向各个高度、深度和广度延伸
在创新的道路上,中国科技不断向各个高度、深度和广度延伸。 “准确”的意义在于,它不仅是技术创新的目标,也是衡量技术创新质量的一把尺子。 “中国精准”应该是合唱。神酒所展现的“中国精准”,本质上是创新驱动的结果,也是不断追求创新的号角。
“精准”是从速度上感受到的。 2010年11月17日,国际超级计算机TOP500组织正式发布了第36届世界超级计算机500强排行榜。安装在天津国家超级计算中心的“天河一号”,峰值速度达4700万亿次,速度持续。每秒 2566 万亿次浮点运算的优异性能位居世界第一。但“天河一号”的意义不仅仅在于速度。它已成为世界上被广泛使用的最快的超级计算机。工程产品设计与装备制造仿真领域的“超级大脑”,实现了“中国速度”与“中国精度”的完美融合。
第三代同步辐射光源大型科学装置也是我国投资的最大的国家重大科学项目——上海光源。现已成为性能优良、精度高的“超级X光机”和“超级显微镜”。为我国乃至世界多个学科的前沿基础研究和高新技术开发应用提供了非常先进和不可替代的工具,可用于帮助生命、材料、环境、医学、药学、地质等前沿领域和其他学科。微电子、医药、石油、化工、生物工程、医学诊断等高新技术开发与应用的基础研究和实验研究。
“以前普通的X射线衍射需要几天的工作,现在只需要20分钟左右,可以说实现了质的飞跃。”中国科学院上海药物研究所研究员沉旭说。研究晶体结构的效率提高了数十倍。
美国有GPS全球卫星导航系统,中国有北斗。中国自主研发的北斗卫星导航系统今年进入组网高峰期,已覆盖中国及周边地区。到2020年,形成全球卫星导航定位体系。精度是卫星导航定位的生命。航天科工二院203所研制的5批10颗星载正铷钟,为北斗系列卫星的精准导航定位提供了强大的“心脏”。这10颗星载正铷钟运行稳定可靠,为卫星提供了可靠的高精度频率基准,保证了卫星的定位精度和测速精度。
资源三号卫星于今年1月9日在太原卫星发射中心成功发射,已正式投入运行。作为我国第一颗民用高分辨率立体测绘卫星天宫一号是中国的第一个目标飞行器,资源三号的交付实现了我国民用测绘卫星的“零突破”。国家测绘地理信息局副局长宋朝智表示,ZY-3测绘卫星极大地增强了我国自主获取地理空间信息的能力,能够有效解决我国当前的被动局面。大规模购买国外相关领域的卫星图像。掌握空间遥感影像采集自主权,对维护国家地理空间信息安全具有重要意义。
大企业,小规模。就像微雕艺术一样,人总是在更小的尺度下更加小心和从容。在这样的心态下,“中国精密”所雕刻出来的中国技术将更加完善和多彩。 (于建斌、赵永新、姜建科)