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11月14日,因遭遇太空碎片撞击而被迫延期返航的神二十航天乘组,顺利返回地面。
然而就在大家沉浸在乘组成功长航的喜悦里时,官方又发布了一条喜讯,更是让无数航天爱好者们更加欣喜。
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官方发布消息称,长征二号F火箭再过不久将再次点火,这次坐上箭的不是三名航天员,而是一艘塞了将近600公斤货、却连一个座位都没有的神舟飞船。
这艘飞船代号神舟二十二号,任务目标只有两个字:对接。
它要完成的任务,却把中国航天最近几年最硬的几块技术一次性拉到太空里全跑一遍。
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过去二十多次神舟发射,飞船上行最多带300公斤货物,剩下的质量全留给了航天员和他们的生活保障系统。
这次直接把人拿掉,座位拆了,氧气罐减了,厕所系统也简化到最低限度,腾出来的运力立刻翻了一倍还不止。
600公斤是什么概念?相当于把原来两艘天舟货运飞船才能扛上去的物资,一次性塞进一艘载人飞船里就解决了。
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这600公斤货里,最重要的有三类。第一类是给神舟二十号舷窗裂纹做“体检”的设备:高清光学探头、裂纹深度测量仪、备用密封件和修复胶。
第二类是下一代防护材料的实物样片,准备挂到空间站外继续挨太空碎片打。
第三类是空间站急需的机械臂备件、科学实验柜升级组件和高密度营养包。
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这些东西每克都值钱,平时想多送一点都得掰着手指头算运力,这次直接一次拉满。
更狠的是,这次飞船要用无人状态去冲全球最快的对接速度。
天舟货运飞船已经把2小时快速交会对接玩得滚瓜烂熟,但神舟飞船以前从来没有在没人的情况下跑过这么快的节奏。
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载人时要考虑航天员的生理感受,加速度不能太大,轨道机动次数也得留余量,神舟二十一号已经把载人记录压到了3.5小时。
这次没人了,飞船可以彻底放开手脚,计划用两次大推力变轨加一次近距离直冲,把从发射到对接的总时间压到2小时以内。
如果成功,中国就将成为全球唯一一个同时掌握载人3.5小时和无人2小时快速对接技术的国家。
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俄罗斯联盟号最快也要3小时,美国的载人龙飞船平均28小时左右,连他们的货运龙飞船都没跑进过2小时。
难度最高的地方在于,整个过程不能出半点差错。
载人飞行时,如果自动系统突然罢工,航天员可以立刻接管手动控制,相当于随船带了个终极保险。
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这次保险被彻底拿掉,从火箭点火到飞船与空间站完成毫米级对接口,400多公里距离、上百次姿态调整、几十次发动机点火,全都要靠飞船自己的大脑独立完成。
地面只能通过遥测数据看着,喊停都来不及。
为了确保万无一失,工程团队提前做了几万次全数字仿真,把能想到的所有故障场景全喂了一遍。
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太阳帆板突然少一块、某个陀螺漂移、交会雷达被宇宙射线打出坏点……
每一种情况都准备了预案。这次飞行就是把仿真结果拿去太空实弹打靶。
神舟二十号舷窗被太空碎片撞裂的事,本来是件麻烦事,现在反而成了宝贵的实验机会。
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神舟二十二号带了专门的探测设备,能贴着神舟二十号的舷窗爬行,拍高清照片、测裂纹深度、取微小残留物样本。
同时还带了十几种新材料样片,挂到空间站外继续暴露,让碎片来打。
这些真实数据会直接用到下一代梦舟载人飞船的设计里,把防护能力再往上提一个量级。
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成本方面也有惊喜,把生命保障系统全部拿掉后,一艘神舟飞船的研制和测试流程大幅简化,单艘成本直接下降了大约35%。
更重要的是运行模式彻底变了,以前空间站必须常年停一艘空的载人飞船当救生艇,现在救生艇可以满载货物飞上来,用完后再空着下去接人。
未来甚至可以常态化做到“无人上行、载人下行”,一艘飞船来回跑两趟,运力翻倍,成本砍半。
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这次飞行实际上把五件国际级难事一次性考完:无人状态下能不能跑2小时对接、纯自动系统能不能扛住所有故障、载人飞船能不能当高效率货船用、太空碎片防护能不能拿到真实数据、整个空间站运行模式能不能彻底降本增效。
随便拿出一条,其他国家都要专门立项、单独飞几次验证,中国这次直接打包一次干完。
等这次任务成功,后面会很快进入常态化运行:每年发射3-4艘神舟就足够覆盖所有需求,空间站年上行货物量轻松超过10吨,每公斤送货成本降到目前国际水平的1/3以下。
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航天员上行时坐最舒适的航班,回家时再坐“下行专车”,中间所有重活累活全交给自动飞船。
神舟二十二号的发射窗口就在这几天,看起来只是一次普通的补给任务,实际上是中国航天把一套更高效、更省钱、更灵活的新玩法推向成熟的标志性一步。
等这套模式彻底跑通,国际航天圈的运力成本线,又得重新画一次。
信息来源:
新京报《神舟二十二号飞船发射任务已启动》
济南日报《神舟二十二号飞船发射任务已启动,将满载货物、在无人状态下择机发射》
人民日报《神舟二十二号飞船发射任务已启动 将满载货物上太空》
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