劃重點!2020年中國宇航發射有這些重頭戲

2020-01-18 10:19:32 來源: 科技日報 作者: 付毅飛

科技日報記者 付毅飛

中國航天科技集團17日發布《中國航天科技活動藍皮書(2019年)》。記者從發布會上了解到,2019年全球共實施102次航天發射任務,居1991年以來第二高位;共發射航天器492個,創歷史新高。其中我國完成34次航天發射,連續兩年位居世界第一;發射航天器81個,居世界第二。

2020年是我國全面啟動航天強國建設的關鍵之年。據航天科技集團宇航部部長尚志介紹,該集團全年宇航發射有望突破40次,發射60多顆航天器,呈現出重大任務重、發射密度高等特點。

今年中國航天有哪些重頭戲?科技日報記者帶你劃重點。

“胖五”三兄弟將出征


長征五號遙三運載火箭發射。付毅飛 攝

2019年12月27日,長征五號遙三運載火箭發射任務取得圓滿成功,為我國后續工程任務打下了堅實基礎。尚志透露,2020年長征五號系列運載火箭共安排3次發射,將分別發射新一代載人飛船試驗船、火星探測器和嫦娥五號探測器。

航天科技集團一院長征五號運載火箭副總指揮曲以廣介紹,長征五號B是在長征五號火箭立項之初就系列化設計的一型火箭,專門用于近地軌道發射。

長征五號B運載火箭總長53.7米,起飛重量837.5噸,近地軌道運載能力大于22噸,是我國近地軌道運載能力最大的火箭。曲以廣說,從外觀來看,它與普通長征五號火箭沒有太大區別,最明顯的特點,是一個超過20米長的大型整流罩將火箭二級部分完全覆蓋。

目前長征五號B運載火箭正在天津進行總裝測試工作。按照計劃,它將在今年擇機進行首飛。

“長七甲”將大力提升高軌運載能力


我國新一代運載火箭。付毅飛 攝

同樣將迎來首飛的長征七號甲運載火箭,作為我國首型新一代中型高軌火箭,對高軌衛星發射戰略布局具有重要意義。目前該火箭已經運抵海南文昌,正在發射場開展測試工作。

一院長征七號運載火箭副總設計師助理胡曉軍介紹,長征七號作為我國新一代中型火箭基本型,從立項之初就在國家戰略層面規劃論證了覆蓋近地軌道、太陽同步軌道、地球同步轉移軌道等多種有效載荷發射能力的系列構型。長征七號甲是在長征七號基礎上,與長征三號甲系列三子級組合形成的三級構型火箭。

據介紹,長征七號甲運載火箭的地球同步轉移軌道運載能力可達7噸,可滿足未來大部分高軌衛星發射任務需求,而且在文昌航天發射場具備快速發射能力。同時該火箭也能執行多種軌道發射任務。此外,它繼承了長征七號和長三甲系列成熟模塊,具有可靠性高、研制周期短等特點。

“長八”將開展垂直起降試驗

計劃于2020年完成首飛的還有長征八號運載火箭。一院長征八號運載火箭副總設計師吳義田介紹,今年該型號將多線并舉,其中長征八號組合型遙一火箭將完成合練及首飛;融合型完成初樣研制并轉入試樣研制階段;長征八號R方案研制工作全面展開,并完成垂直起降試驗。

吳義田介紹,長征八號為兩級半構型,芯一級為直徑3.35米液氧煤油模塊,采用2臺液發-100發動機;芯二級為3米直徑氫氧模塊,采用2臺液發-75發動機;捆綁2個2.25米直徑液氧煤油助推器,各采用一臺液發-100發動機。

長征八號組合型是在長三甲系列、長征七號等低溫火箭成熟模塊基礎上研制的中型運載火箭,將填補我國700公里太陽同步軌道4.5噸左右運載能力空白,同時兼具近地軌道和地球同步轉移軌道發射能力,將成為國內外宇航發射市場主力軍。

長征八號融合型火箭踐行深度融合研制思路,簡化發射保障需求,力求成為一款性價比優、易用性好、安全性高的新一代中型主力運載火箭。

長征八號R及其垂直起降技術研制,是對當前運載火箭戰略發展前沿技術工程化應用的創新性嘗試,對于推動我國運載火箭技術跨越式發展具有重要意義。

“長十一”再度出海


長征十一號運載火箭首次海上發射。中國航天科技集團一院供圖

2019年6月,長征十一號運載火箭成功實現我國首次海上發射,實現了關鍵技術的突破。據一院長征十一號運載火箭副總指揮金鑫介紹,該火箭今年將再度“出海”。

金鑫說,長征十一號火箭全年共安排5次發射任務,其中有3次海上發射。他表示,去年的海射成功填補了我國相關領域空白,但距離常態化、規模化、高可靠發射仍有差距。而今年的3次海上發射,將是真正形成相關能力的關鍵。希望以此進一步提升發射安全性和可靠性,優化、固化技術和管理流程,提高整個發射系統對各種任務的適應性,真正形成簡潔、高效的海上發射能力。

據介紹,今年的3次海上發射,計劃在我國東海海域執行太陽同步軌道發射任務。其中包括為吉林長光衛星公司實施高分03星一箭9星組網發射,一次任務完成一個軌道面的部署。

相比首次海射,后續任務的海上運輸速度將更快,參與發射的測控系統、保障體系更簡潔。海射遙二任務繼續采取火箭、衛星從北京整體出廠方式,從山東海陽港轉運上船。而海射遙三、遙四任務,隨著山東海陽東方航天港的建設,將逐步實現火箭在海陽總裝、測試和星箭對接,規避產品運輸難題,縮短產品集成和發射鏈條,提高發射經濟性。

此外,我國將啟動運載能力更大的長征十一A固體運載火箭研制,其500公里太陽同步軌道運載能力為1.5噸,適應陸地和海上兩種發射狀態。該火箭計劃于今年完成方案設計,轉入工程研制階段,2022年首飛。

新一代載人飛船可重復使用


為驗證新一代載人飛船部分功能所研制的返回艙縮比模型。付毅飛 攝

隨著火箭家族的新面孔亮相,一些新型航天器也將揭開神秘面紗,例如將由長征五號B運送的新一代載人飛船。

據航天科技集團五院載人飛船系統副總設計師馬曉兵介紹,我國將利用長征五號B運載火箭首飛任務,開展新一代載人飛船的全尺寸狀態在軌飛行試驗。試驗船將在軌飛行大約3天,通過多次軌道控制,將軌道抬升至大橢圓軌道后制動返回,實現接近第二宇宙速度返回再入的熱流條件,采用新型返回制導策略控制再入飛行過程,采用3具主傘實現群傘減速,采用大型氣囊緩沖著陸。此次試驗將驗證多項關鍵技術,獲取重要飛行參數,為科學研究和技術改進積累數據。

馬曉兵表示,新一代載人飛船具備第二宇宙速度返回能力,適應載人、載貨等多種任務,可滿足我國近地空間站運營以及未來更遙遠的載人探測任務需求,是高可靠,可重復使用的載人天地往返運輸飛行器。

據介紹,該飛船采用返回艙與服務艙兩艙構型,采用了新型防熱材料、雙層返回艙結構、群傘減速、氣囊緩沖回收系統、無毒發動機、大型表面張力儲箱等一系列新技術。該飛船按照模塊化設計思想,采用統一返回艙,通過配置不同的服務艙模塊,適用運輸和載人任務,將提高我國天地往返運輸能力。

探月三期工程將收官

2019年初,嫦娥四號探測器掀開了我國探月四期工程的篇章,而隨著今年嫦娥五號任務的實施,我國探月三期工程終于能畫上句號。

五院嫦娥五號探測器副總設計師彭兢介紹,嫦娥五號探測器的任務目標是:經過地月和環月飛行,在月面選定區域著陸,采集月球樣品,經月面起飛、月球軌道交會對接和樣品轉移、月地轉移和再入回收等過程,將月球樣品安全送至地面。

嫦娥五號將由長征五號運載火箭直接發射至地月轉移軌道,先后經歷發射入軌、地月轉移、近月制動、環月飛行、著陸下降、月面工作、月面上升、交會對接、環月等待、月面轉移和再入回收11個飛行階段。月球樣品將被送至實驗室分析研究。

據介紹,嫦娥五號由15個分系統組成,各分系統相關設備組成了軌道器、返回器、著陸器和上升器。

中國首次火星探測不走老路


中國火星探測器構型圖。國防科工局供圖

除了月球探測,我國將向更遠的深空進發。五院火星探測器副總設計師賈陽表示,我國首次火星探測任務計劃于2020年擇機實施,目標是通過一次發射任務,實現火星環繞和著陸巡視,開展火星全球性和綜合性探測,并對火星表面的重點地區進行精細巡視勘察。

“中國首次火星探測任務沒有簡單重復其他國家火星探測的老路,起點設置很高,體現了中國航天技術的發展水平以及航天工程技術人員的自信。”賈陽說。

據介紹,火星探測器將由長征五號運載火箭發射至地火轉移軌道,與運載火箭分離后,在地面測控支持下,經過軌道機動和中途修正,在近火點實施制動,實現火星捕獲進入環火橢圓軌道,運行到選定的進入窗口,探測器將進行降軌控制,釋放著陸巡視器。

著陸巡視器進入火星大氣后,通過氣動外形、降落傘、發動機、多級減速和著陸反沖軟著陸。與火星車和著陸平臺分離后,將開展區域巡視探測和相關的一些工程實踐活動。環繞器將為火星車提供中繼通信鏈路,并開展環繞科學探測。

賈陽表示,火星探測任務實施過程中有很多看點。“探測器在火星附近的剎車必須一氣呵成,否則就會滑向更遠的深空。進入下降著陸過程只有7、8分鐘,那是最激動人心的時刻。”他說,“著陸之后是什么地形,火星車會取得什么探測數據,塵暴或寒冷的天氣來臨時如何應對?這都值得我們拭目以待。”

尚志介紹,2020年,我國北斗三號、探月三期、高分專項等重大工程都將收官;航天科技集團還將實施衛星互聯網融合試驗星任務;發射海洋系列、資源系列等多顆民用空間基礎設施業務衛星;發射亞太6D、印尼PALAPA-N1、吉林一號、齊魯一號等衛星。此外還將實施捷龍一號、長征六號等運載火箭商業發射。

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責任編輯:岳靚

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