京城探展 | 感觉良好!中国载人航天三十而
发布时间: 2023-07-11

北京晚报 | 记者 刘苏雅 邓伟 王海欣

1992年9月21日,中国载人航天工程正式立项实施。2022年12月31日,国家主席习近平在新年贺词中向全世界郑重宣布:“中国空间站全面建成。” 30年来,几代航天人接续奋斗,圆满完成“三步走”战略任务,建成了命脉完全掌握在中国人自己手中的大国重器。

空间站组合体模型“飞”在头顶,天和核心舱等比模型敞开大门静候参观,载人登月主要产品模型首次亮相……为回顾载人航天30年取得的辉煌成就,“逐梦寰宇问苍穹——中国载人航天工程三十年成就展”近日在国家博物馆开展。展览以“回望飞天路 奋进新征程”为主题,生动展现广大航天人特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献的精神风貌。

观展·亮点

在太空睡觉可站可躺

天和核心舱1∶1模型

展开全文

展区正中央,“天宫”空间站组合体1∶4模型高悬在头顶,下方便是可进入参观的天和核心舱1∶1模型。从核心舱大柱段进入,走过实验机柜密布的工作区,便是摆满米饭、饮品、水果的“太空食堂”,冰箱、微波炉配备齐全。

太空食品

但曾经,为了节省电能,神舟六号航天员在天上吃的是冷饭冷菜。为了给航天员提供可以长时间工作的舒适环境,科研人员面向供电模式发起攻关,终于研制出了比肩国外的玻璃纤维网、离子交换膜等近百项新材料、新器件、新技术。2011年,首次交会对接任务的完成,标志着我国成为世界上第二个掌握低轨高压电源系统核心技术的国家,航天员在天上也实现了“用电自由”。

核心舱小柱段为航天员提供了三个“铺位”。睡袋旁摆放着眼罩,这也是在空间站休息必备的用具。空间站飞行速度约为每秒7.9千米,大约每90分钟就会绕地球一圈,地面上的24小时对于在轨航天员来说,要经历16次日出日落,用于遮光的眼罩能保障安稳的睡眠。

在核心舱里,航天员可以“躺”着睡,而问天实验舱配备的则是竖式睡舱,航天员则需要“站”着睡。当然,太空中其实是没有方向的,在微重力环境下,睡姿是“躺着”还是“站着”几乎没有体感上的差别。睡觉前,航天员需要固定好睡袋的位置,否则即使是呼吸产生的轻微推力都会让自己飘走。但也有航天员喜爱飘浮入睡的感觉,神舟十二号乘组航天员刘伯明就曾透露,指令长聂海胜在太空便是“飘着睡”。

火箭飞船“打一备一”是常态

火箭模型和发动机

运载火箭是目前人类克服地球引力进入太空的唯一工具,航天器、航天员、“太空快递”都要搭乘“豪华专车”遨游九天。本次展览中,用于载人航天工程的长征二号F运载火箭、长征五号B运载火箭、长征七号运载火箭三型火箭模型齐聚,可以拍上一张“全家福”。

就在观众驻足欣赏长二F火箭模型的同时,在酒泉卫星发射中心,长二F遥十六火箭正在发射场随时待命。和它一同“站岗”的,是神舟十六号载人飞船。

神舟十五号任务刚刚过半,为何神舟十六号任务船、箭已经上岗待命?其实,在载人航天任务中,火箭与飞船“打一备一”滚动待命是常态。航天员在轨驻留长达半年之久,如果期间空间站受到空间碎片严重撞击等危险情况,在轨飞船不足以支持航天员返回地面,就需要开展应急救援。

以神舟十五号任务为例,虽然实际执行任务的是长二F遥十五火箭与神舟十五号载人飞船,但备份的长二F遥十六火箭和神舟十六号飞船也早已同步到达发射场待命。在任务顺利的情况下,备份船、箭在完成“站岗”后,自动转入下一次任务的正常发射流程。其间一旦出现紧急情况,应急救援火箭最快8.5天即可发射执行救援任务,为航天员的安全加上了“双保险”。

《流浪地球2》中的“巡天”亮相

电影《流浪地球2》中有一处细节——月球坠落危机发生后,人类使用巡天望远镜(CSST)的回传画面监控月球碎片。CSST也正是我国计划择机发射的巡天空间望远镜的缩写。展览中,巡天空间望远镜1∶5模型与观众见面,其实物尺寸大约相当于三四层楼的高度,直径约2米的“眼睛”将成为人类观测太空的重要窗口。

顾名思义,这台望远镜的主要使命便是“巡天”,也就是对宇宙天体开展普查。入轨后,其巡天观测的时间将占到运行时间的七成,仔细观测全天区17500平方度的宇宙范围,这相当于整个天空面积的40%。

同样是用于观天的大国重器,巡天空间望远镜与“中国天眼”有何不同?“中国天眼”的原理是通过收集宇宙中的电磁信号,倾听宇宙的“心跳”;而巡天空间望远镜与著名的哈勃望远镜原理相似,属于光学望远镜,其捕捉近紫外至可见光波段,并通过目镜、物镜的组合实现成像。不过,巡天空间望远镜的视场要比哈勃望远镜大300倍,总像素达25亿的30块探测器,保证了广阔视场的信息接收需求。预计整个巡天周期将获得近20亿个星系的高质量数据,并获取宇宙的全景高清图像。

入轨后,巡天空间望远镜将与空间站组合体共轨飞行,还会短期停靠空间站补加燃料,并进行维护和升级。预计巡天空间望远镜将持续工作至少10年,为宇宙加速膨胀、暗物质、暗能量等重大科学前沿问题的突破助力。

登月“航天员专车”露真容

目前我国载人月球探测关键技术攻关和方案深化论证已经完成,嫦娥奔月的神话在不久的将来会变为现实。面向载人登月的长征十号运载火箭、新一代载人飞船、月面着陆器等主要产品模型亮相展厅,观众可以一睹航天员“月球专车”的真容。

本次展出的长征十号火箭为1∶10模型,但其身形依然魁梧,与它相比,我国近地轨道运载能力最大的长五B火箭模型都显得小巧。长征十号火箭设计地月转移轨道的运载能力不小于27吨,将托举着新一代载人飞船及月面着陆器等航天器奔向月球。

月面着陆器和新一代载人飞船模型

新一代载人飞船和月面着陆器都是首次与公众见面。新一代载人飞船不光能搭载3名航天员在地球和月球之间往返,还能“兼职”空间站运输任务,可搭载7名航天员执行近地轨道飞行任务。月面着陆器则用于月球轨道和地球表面间的航天员运输,可以携带月球车和少量科学载荷,并支持航天员开展月面驻留和月面活动。

其实早在2020年5月,我国新一代载人飞船试验船就完成了发射、在轨飞行、再入地球的飞行试验,任务获得圆满成功。与神舟飞船不同的是,新一代载人飞船返回时,将由3具与神舟飞船降落伞面积相当的降落伞组成群伞系统,底部的6个大型缓冲气囊则像是“缓冲垫”,使得大重量飞船迅速、安全减速降落。

观众参观航天服

观展·解码

太空育种成果,已摆上餐桌

展柜内,“航椒8号”辣椒、“航茄8号”茄子、“白玉香”甜瓜等作物的种子齐聚。这些种子都是经过“飞天”洗礼后繁衍出的新品种。在复杂的宇宙空间中,真空、微重力、复杂磁场等宇宙环境会使种子突变概率大幅提升,帮助科学家育出更多具备优良性状的作物品种。

其中,一束金黄的麦穗格外亮眼,这是通过航天育种选育出的小麦新品种“鲁原502”,现已是全国小麦种植面积第二大的品种。“优航1号”水稻则拥有高产、抗病、适应性强的优良基因,是我国应用航天育种技术育成推广面积最大的水稻品种,创造了百亩再生稻单产世界纪录。

截至目前,载人航天工程已经支持航天育种搭载实验3000余项,育成了主粮审定品种240多个,创造了超过3600亿元的直接经济效益,帮助我国每年增产粮食约26亿公斤。未来“太空种菜”也不再科幻。神舟十四号乘组在轨期间吃到了自己在太空亲手种植的生菜,并与地面科研团队配合,完成了国际首次“从种子到种子”水稻全生命周期培养试验。

载人登月登陆火星,步履不停

“造船为建站,建站为应用”,是载人航天工程建设发展的初衷。在工程十四大系统里,由中国科学院牵头的空间应用系统排序第二,仅次于航天员系统。目前,结合空间站建造任务开展的一批科学实验已取得初步成果,在国际上首次完成了水稻“从种子到种子”全生命周期空间培养实验,后续还有望在生命、物理、天文、生物、材料等领域取得重要成果。

空间站建成后,工程已全面转入应用与发展阶段,将开展大规模的空间科学实验。在不久的将来,航天员乘组中也将出现载荷专家的身影,空间科学的春天已来。

展览还透露了未来将适时发射的、具备节点舱功能的空间站多功能舱段,它将使空间站组合体扩展为“十”字形,可以为载人飞船、货运飞船、巡天空间望远镜等航天器提供停泊“车位”。随着不同航天器发射入轨,未来空间站的构型将多达53种,成为名副其实的“太空母港”。

载人月球探测工程已经具备全面开展工程实施的条件。未来,计划将3名航天员送入环月轨道,2名航天员登陆月球,开展人机联合探测与采样返回。中国航天员首次登月后,还将探索建造月球科研试验站,实现人在月面长期生存和月球资源开发利用。预计到本世纪中叶,航天员还将登陆火星。

观展·提示

● 地点:国家博物馆西大厅

●展期:2023年2月24日起对公众展出预计展出3个月

●票价:免费,需提前在“国家博物馆”官方网站或微信公众号预约


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