从东方红岛天宫一号

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  时光回溯到1957年10月4日,当时的老毛子在地球上可是说得起狠话的山头。那一天,他们将地球人第一个人造物体——史泼尼克一号发射到太空之后,不仅刺激了地球另一边的花旗国,也让远在北京的主席坐不住了。主席当时就说道:我们也要搞人造卫星。从那一句豪迈的宣言开始,咱们这片儿就开始了修筑通向太空的天路的历程……
  
  1958年,在内蒙古西北部额济纳旗的戈壁深处,突然立起一片军用帐篷。后来不明真相的人民群众才知道,这支部队要完成的是一项惊天动地的壮举——折腾出咱们这片儿第一个导弹+卫星的综合试验场。虽然那地方属于内蒙古,但是由于距离最近的城市是甘肃酒泉,所以后来被称为酒泉卫星发射中心(圈子里还有个更专业的称呼,东风航天城)。在那里发射了咱们这片儿第一颗人造卫星——东方红一号。
  东方红一号是咱们这片儿在人造卫星三星规划中的第一步(东方红一号、返回式人造卫星和同步轨道通信卫星)。要走好这一步,咱们这片儿的科技民工可没少下工夫,在1967年造出了东方红一号。这颗人造卫星与老毛子第一颗人造卫星一样,除了创造n个第—之外,而且是用来进行技术验证的,探测电离层和大气层密度。不过东方红一号并不像史泼尼克一号一样是球体,而是近似球形的72面体,上面有4条鞭状天线。里面装有乐音装置,可以播放《东方红》的前4个小节,并以20.009兆赫的频率向地球广播。
  1970年4月24目,东方红一号被长征一号运载火箭发射到太空,定位于439公里的轨道,以114分钟为周期绕地球一周。由于这颗人造卫星采用的是银锌蓄电池作为电源,理论上只能维持人造卫星正常工作20天,实际上工作了28天之久(直到今天,东方红一号仍然在400多公里的轨道上邀游)。虽然这颗人造卫星的发射比老毛子晚了13年,但是却以73公斤的质量超过了之前几个山头第一颗人造卫星的总和。发射成功后,钱学森提交报告说咱们这片儿应该搞自己的载人航天,主席一高兴,挥笔写下了两个非常潇洒的大字——同意!
  
  
  东方红一号被成功地发射到太空是该高兴,可是高兴归高兴,由于种种客观原因,咱们的人造卫星还是晚于日本发射两个多月,使得咱们这片儿成为了地球上第五个拥有这种能力的山头。相对于咱们在其他方面取得的辉煌,这不能不说是响们这片儿永远的痛处。根据东方红一号、返回式人造卫星与同步轨道通信卫星的规划,咱们这片儿的下一步目标就是研究返回式人造卫星了。各位童鞋可别小看返回式人造卫星,将人造卫星发射到太空很难,其实让人造卫星返回更难。想要让人造卫星返回地球,就必须让这玩意儿远在太空也能为我所控,这就要求咱们在地球上拥有庞大的测控网络。咱们这片儿从发射东方红一号的时候,为了保证对人造卫星的测控,竟然用到了全部电话线路容量的三分之一。而在此之后,咱们逐步建立了由测控站与测量船共同组成的测控网络。北起长春,南到南宁,东至青岛,西达喀什,咱们不仅建立多个测控站,而且山头以外的地方,通过远望号测量船队(目前,咱们拥有远望二号到远望六号5艘测量船)来搞定。每次返回式人造卫星发射,在大洋深处、戈壁荒滩,都能看到测控站与测量船的影子。
  有了这些坚实的基础,1975年11月26日,第一颗返回式人造卫星在酒泉卫星发射中心成功发射,3天之后成功返回。这标志着咱们拥有了变轨的能力,成为地球上第三个搞定返回式人造卫星的山头,总算为发射第一颗人造卫星排在日本后面出了口恶气。这变轨说起来没什么,可是不光返回式人造卫星要用到,而且以后的载人飞船也会用到,也就是说要想上马载人飞船,必须搞定返回式人造卫星。迄今为止,咱们这片儿已经进行了22次返回式人造卫星的发射。利用这玩意儿,在资源调查、地图测绘、地质调查、铁路选线与考古研究等方面,都取得了丰硕成果。放着这些民用方面的成果不说,拥有了返回式人造卫星的技术,其实还有一个好处——这等于是拿到了大杀器。各位童鞋可以想像一下,如果将用来进行科学试验的返回式人造卫星换儆是洲际导弹的弹头,特别是核弹头,那这玩意儿在太空中转悠了好多圈,突然看哪个山头不顺眼,猛地砸下去,开出来的东东肯定是个绚丽的蘑菇,真是怎么想着都给力啊。说过了人造卫星,咱们再来说说运载火箭。从上个世纪50年代开始,咱们对运载火箭的研究就一刻都木有停止过。1957年12月24日,还被称为老大哥的老毛子送给咱们两枚P-1地,地导弹。就在此200多年以前,辫子皇帝曾送给沙皇两箱火箭,而现在老大哥又将两枚现代火箭送了回来。从两牧地,地导弹开始,咱们的运载火箭起步了经过50多年的发展,从近地轨道到地球同步轨道再到太阳同步轨道;从一箭一星到一箭双星再到一箭多星……咱们这片儿搞出了4个系列的运载火箭,从长征一号到长征四号系列,总共完成100多次发射。在型号众多的长征系列运载火箭中,咱们应该重点说说长征二号捆绑式运载火箭。当时,咱们这片儿发射人造卫星的费用无论是比整个欧罗巴大陆还是花旗国都要便宜许多,于是地球上那些通讯公司觉得成本挺划算的,希望咱们能帮它们发射人造卫星。在这样的背景之下,长征二号捆主要用来承接商业发射,希望能打开国际市场。1990年7月16日,这种运载火箭第一次发射,便实现了一箭双星,将巴基斯坦与澳大刺亚的人造卫星送上了太空,这一结果可谓是皆大欢喜。可是在随后的几次发射中,长征二号捆遭遇了两次失败。1992年3月22日,长征二号捆的第三助推器点火触点因多余铝屑物产生电弧,导致关机触点被接通,从而造成助推器在点火后保护关机。主计算机测得运载火箭的推力不够,所有发动机于7秒后实施了紧急关机,保住了价格昂贵的人造卫星。同年12月21日,长征二号捆在飞行4S秒之后,运载火箭搭载的人造卫星发生爆炸。使整流罩过早分离。即便如此,长征二号捆仍然继续飞行,将卫星残骸准确地送入预定的地球同步转移轨道。
  虽然这两次发射都失败了但是咱们利用长征二号捆的经验与教训,改进并发展出用来发射载人飞船的长征二号己运载火箭。同时将助推器与长征三号甲运载火箭的芯级结合起来,发展出了发射地球同步轨道人造卫星的长征三号乙、丙两种运载火箭(长征三号乙4个助
  虽然神舟系列载人飞船初看上去与老毛子以前那堆铁皮桶子差不多,但是外行看热闹,内行看门道,两者还是有非常大的区别的。神舟系列飞船由轨道舱、返尉舱与推进舱构成,这3个舱分别满足生活、返航与动力三大基本需求功能。特别是轨道舱,在与返回舱分离之后,还能继续在太空工作半年的样子。这些,都是老毛子造的东东所不具备的。
  
  推进舱
  
  推进舱位于神舟系列飞船的后部,外形为圆筒状,装有4台主发动机与姿态控制发动机。两侧是面积达20多平方米的主太阳能电池阵。推进舱主要用于飞船的姿态控制、变轨制动以及提供电力等。   
  返回舱
  
  在神舟系列飞船的中段就是返回舱了是整个飞船的指挥控制中心。这个东东外形呈钟形,直径2 5米,空间约6立方米,最大设计可容纳3个地球人。返回舱装有用以降落的降落伞与反推力火箭,底部还有热盾用于抵御直接撞击大气时的高温。由于返回舱不是纯粹的球体,在重返大气层时仍然可以获得一定的气动升力,产生减速的功能。当返回舱距地面1米的时候,会启动反推火箭,施行软着陆。
  
  轨道舱
  
  轨道舱作为工作和生活舱,位于神舟系列飞船的前段,通过舱口与后面的返回舱相通,外形呈两端带有锥角的圆柱形。与老毛子的联盟飞船不同,神舟飞船的轨道舱具有独立的太阳能电池阵列,以及导航与推进系统。在与返回舱分离之后,轨道舱仍然可继续在轨工作半年以上。上次发射的轨道舱可以同其他飞船进行交会对接,从而节省了交会对接的发射次数,降低了载人航天飞行的总体成本。
  咱们这片儿的航天从东方红一号开始,再到返回式人造卫星,最后到同步轨道通信卫星,这一步一个脚印走来,已经拥有并应用了人造卫星建造、发射、变轨、返回等方面的技术,算是在航天领域打下了坚实基础。既然基础已经打好,那么是到了开展载人航天的时候了。
  1992年1月,在北京举行了高级科学民工参加的会议。为了提高咱们这片儿的整体凝聚力与科学技术能力,上面终于放弃了搞航天飞机,决定了用长征二号系列火箭来发射载人飞船的计划。这个计划也因为制定的时间被赋予了921这个代号,整个计划分为921-1、921-2与921-3这3个阶段。自从制定921计划以来,咱们这片儿立马加快了实现载人飞行的速度。终于在1999年的时候,酒泉卫星发射中心发射的神舟一号,经过21小时11分钟的飞行,成功着陆内蒙古,正式宣告咱们这片向载人航天进军。在神舟一号之后,咱们这片儿一口气接着造了3艘无人飞船,分别是神舟二号到神舟四号。在2001年到2002年的短短两年内,这些家伙先后被发射到太空中。特别是神舟三号,除了没有进行载人之外,技术状态与载人状态没有任何分别。本来到了这茬儿,就该上载人飞船了,不过咱们这片儿在载人航天上一贯有严肃认真、一丝不苟、稳妥可靠、万无一失的光荣传统,所以又发射了神舟四号。上面不仅在返回舱内增加了一个位子,而且工作、生活、医护等东东一应俱全。从神舟一号到神舟四号,载人航天飞行可以说是万事俱备,只欠东风,而这个东风就是各位童鞋所熟悉的神舟五号。自从2008年神舟七号载人航天飞行之后,咱们这片儿整整3年没有载人航天飞行方面的消息。不过在2009年,广大人民群众所喜闻乐见的春晚上,伴随着除夕的欢乐,咱们这片儿的大多数童鞋第一次看到了从台下慢慢升起的新东东——天宫一号。也正是从那个时候起,空间站正式进入了各位童鞋的视线。其实,作为921计划的成果,神舟一号到神舟六号,已经完成第一阶段的目标,神舟七号已经宣告第二阶段开始,咱们现在就该大干特干,并为未来的第三阶段做准备,打基础了紧接着的第二阶段就是最近非常热门的空间站——天宫一号。
  严格意义上讲天宫一号只是科学实验舱,还不能算是一个完整的空间站。发射到太空之后,必须定位相应的轨道上,再等待之后发射的神舟八号无人飞船——这两个大家伙将在太空中实现合体,真正成为空间站。当然,既然将天宫一号与神舟八号发射到太空合体,自然不会让它们闲着。天宫一号在太空的时间里,按照计划总共会有3艘飞船前来拜访。其中天宫一号与神舟八号主要完成交会于对接的任务。所谓交会与对接,其实是造空间站最基本,同时也是最关键的技术。原理说白了就是通过调整轨道,让两个或多个航天器在同一时间到达太空同一位置,然后再通过专门的对接机构将其连为一个整体而已。说起来轻松,可做起来难,天宫一号与神舟八号就是专门干这事儿的,用来验证技术。要让空间站上面真正有人,估计还得等神舟九号与十号才行。
  在天宫一号与神舟八号对接成了空间站之后,神舟九号也会与其对接,不过这些都是无人飞船,真正的载人飞船是神舟十号。在神舟九号发射之后的一个月,神舟十号也会进入太空,与天宫一号对接,进行短暂的有人照管试验。然后这些家伙应该会模仿老毛子的办法,开着神舟九号回地球。留下的神舟十号则会一直停留在太空中,等待下一艘无人/载人飞船的到来。在天宫一号之后,按照咱们这片儿的惯例,自然还会有天宫二号、三号。在这里面,天宫二号预计在2015年之前发射,除了进行载人飞行之外,还将进行地球观测、空间技术与航天医学等方面的研究。而在此之后的天宫三号,同样预计在201 5年之前发射,这一次最重要的地方就是咱们有了自己的货运飞船,有了这玩意儿的补给,载人飞行就不会停留在几天这个层面上了——少则几周,多则几个月,反正要让地球人在空间站上中期驻留才行。
  从天宫一号到天官三号的任务,咱们可以看到921计划第二阶段的循序渐进的过程。不过这些东东毕竟属于第一代空间站,也就是无人/载人飞船+空间实验舱的组合,早在上个世纪70年代,老毛子与花旗国就用礼炮号空间站与天空实验室玩过了n次。到了第三阶段,咱们要想建立属于自己的第二代空间站(永久性空间站,以和平号与国际空间站为代表),还得先将体积更大,质量更重,功能更多的核心舱发射到轨道上去才行。不过在此之前,新的运载火箭势在必行。
  细心的童鞋应该发现了长征系列运载火箭的直径都是3.35米。这是因为在咱们这片儿,先后建立的酒泉、太原、西昌卫星发射中心不是在戈壁荒漠,就是在大山深处,要将运载火箭运进去组装,受铁路隧道的限制,最大直径不能超过3.35米。而将发射场建在海南文昌就不一样了,在那里运载火箭可以直接走海运,完全不受铁路隧道的限制,长征五号运载火箭的直径肯定超过3.35米。而且由于文昌的纬度较低,仅仅只有19度,在发射运载火箭的时候,还可以向地球借点自转时的离心立。可别小看借的这点力,相同的运载火箭,在文昌航天发射场发射足足要比西昌卫星发射中心提高10%一15%的有效载荷。到了2020年的样子,直径更大,有效载荷更高的长征五号运载火箭将在文昌航天发射场发射。而到了那个时候,咱们的永久性空间站将遨游太空,为921计划划上一个圆满的句号……
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