原創(chuàng) 百舸爭(zhēng)流 果殼

北京時(shí)間今天10時(shí)44分07秒，長(zhǎng)征二號(hào)F改遙十四運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心921工位點(diǎn)火起飛。

火箭飛行576秒后，將搭乘航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲的神舟十四號(hào)載人飛船準(zhǔn)確送入預(yù)定對(duì)接初始軌道入口，發(fā)射任務(wù)圓滿(mǎn)成功。

長(zhǎng)征二號(hào)F改遙十四火箭點(diǎn)火瞬間 | 央視新聞

隨后，飛船“快速自主交會(huì)對(duì)接程序”開(kāi)始，將在接下來(lái)的6個(gè)多小時(shí)內(nèi)進(jìn)行數(shù)次軌道機(jī)動(dòng)，完成遠(yuǎn)距離自主導(dǎo)引控制、近距離相對(duì)導(dǎo)航控制和靠攏飛行。預(yù)計(jì)將在今天傍晚17時(shí)許對(duì)接于“天和”核心艙節(jié)點(diǎn)艙徑向?qū)涌凇?/p>

中國(guó)空間站將迎來(lái)它的第三批訪客。

神舟十四號(hào)載人飛行任務(wù)標(biāo)識(shí)｜CMS

神舟十四號(hào)是我國(guó)第9次載人航天飛行任務(wù)，也是空間站建造階段的首次載人飛行。

神舟十四號(hào)任務(wù)期間，航天員將在軌完成空間站三艙組合體的建造任務(wù)。這也將是中國(guó)空間站的完整構(gòu)型。

從2000年11月2日開(kāi)始，國(guó)際空間站就一直不間斷地保持著有人在軌值守狀態(tài)；神舟十四號(hào)的3位航天員進(jìn)入“天和”核心艙后，中國(guó)空間站也將開(kāi)啟長(zhǎng)時(shí)間不間斷有人的新時(shí)代。

神舟十四號(hào)航天員乘組

神舟十四號(hào)正式乘組的3名航天員分別為：陳冬（下圖中）、劉洋（下圖右）、蔡旭哲（下圖左），陳冬擔(dān)任本次飛行任務(wù)的指令長(zhǎng)。

神舟十四號(hào)載人飛行任務(wù)乘組定妝照｜劉芳 攝 / 新華社發(fā)

本次飛行乘組的構(gòu)成仍然為“兩老帶一新”。

值得一提的是，這是我國(guó)首次全部由第二批航天員構(gòu)成的飛行任務(wù)乘組。陳冬和劉洋分別執(zhí)行過(guò)神舟十一號(hào)和神舟九號(hào)飛行任務(wù)，此次任務(wù)是他們的第二次飛行，蔡旭哲則是首次飛行。

航天員陳冬｜劉芳 攝 / 新華社發(fā)

陳冬，男，漢族，籍貫河南鄭州，中共黨員，碩士學(xué)位。中國(guó)人民解放軍航天員大隊(duì)一級(jí)航天員，被中共中央、國(guó)務(wù)院、中央軍委授予“英雄航天員”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)，并獲“三級(jí)航天功勛獎(jiǎng)?wù)隆薄?/p>

陳冬在在天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行水膜實(shí)驗(yàn)｜CMS / ACC

陳冬曾在2016年與景海鵬共同執(zhí)行神舟十一號(hào)載人飛行任務(wù)，在天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室內(nèi)工作和生活了33天。作為首位選自第二批航天員中的指令長(zhǎng)，陳冬有著非常豐富的飛行經(jīng)驗(yàn)。

航天員劉洋｜劉芳 攝 / 新華社發(fā)

劉洋，女，漢族，籍貫河南林州，中共黨員，博士學(xué)位。中國(guó)人民解放軍航天員大隊(duì)特級(jí)航天員，被中共中央、國(guó)務(wù)院、中央軍委授予“英雄航天員”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)，并獲“三級(jí)航天功勛獎(jiǎng)?wù)隆薄?/p>

劉洋在天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器的生活照｜CMS、ACC

劉洋是我國(guó)首位執(zhí)行飛天任務(wù)的女性航天員，也是中國(guó)首位執(zhí)行載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)的航天員之一。神舟九號(hào)期間，她曾與景海鵬、劉旺共同操作神舟九號(hào)飛船，與我國(guó)第一個(gè)短期載人空間站——天宮一號(hào)進(jìn)行了兩次交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)，飛行經(jīng)驗(yàn)豐富。

航天員蔡旭哲｜劉芳 攝 / 新華社發(fā)

蔡旭哲，男，漢族，籍貫河北深州，中共黨員，碩士學(xué)位。中國(guó)人民解放軍航天員大隊(duì)二級(jí)航天員，2010年5月入選為我國(guó)第二批航天員。經(jīng)全面考評(píng)，入選神舟十四號(hào)載人飛行任務(wù)乘組。

本次任務(wù)是蔡旭哲的首次飛行。

神舟十四號(hào)的飛天之路

長(zhǎng)征二號(hào)F改遙十四運(yùn)載火箭與神舟十四號(hào)飛船組合體轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)｜劉芳 攝

神舟十四號(hào)的發(fā)射，由至今100％成功的“神箭”長(zhǎng)征二號(hào)F改進(jìn)型運(yùn)載火箭承擔(dān)。長(zhǎng)征二號(hào)F改特有的逃逸塔設(shè)計(jì)可以在發(fā)射遭遇故障時(shí)啟動(dòng)，使飛船脫離危險(xiǎn)，保證航天員的生命安全。

酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心工作人員安裝逃逸塔｜中國(guó)航天科技集團(tuán)

此次發(fā)射的遙十四運(yùn)載火箭與去年10月發(fā)射的遙十三火箭外觀上最大的不同，就是火箭芯一級(jí)、芯二級(jí)級(jí)間段外沒(méi)有安裝保溫泡沫。6月的酒泉天氣晴朗舒適，戶(hù)外環(huán)境溫濕度已經(jīng)不會(huì)對(duì)火箭造成影響。

長(zhǎng)征二號(hào) F 改遙十四運(yùn)載火箭｜汪江波 攝

由于飛船需要和空間站進(jìn)行交會(huì)對(duì)接，因此運(yùn)載火箭必須將飛船發(fā)射到與空間站相同的軌道面上?；鸺枰浴傲愦翱凇卑l(fā)射，點(diǎn)火起飛時(shí)，中國(guó)空間站幾乎就在發(fā)射場(chǎng)的頭頂上空。

火箭發(fā)射時(shí)空間站星下點(diǎn)軌跡和實(shí)時(shí)位置

與之前神舟十二號(hào)、十三號(hào)相同的是，神舟十四號(hào)仍然采用自主快速模式進(jìn)行交會(huì)對(duì)接。

飛船發(fā)射前，工作人員會(huì)將目標(biāo)航天器（即天和核心艙）的軌道參數(shù)裝訂進(jìn)飛船的制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制（GNC）系統(tǒng)。飛船入軌后，首先進(jìn)行遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段交會(huì)飛行，飛船主要根據(jù)測(cè)控站送出的測(cè)軌參數(shù)和船上接收到的 GNSS（如北斗、GPS）等星基導(dǎo)航數(shù)據(jù)計(jì)算出自己的位置和軌道，再依照之前裝訂的空間站軌道參數(shù)，由船上計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算出最優(yōu)變軌方案，并自主實(shí)施軌道控制。

運(yùn)載火箭將飛船送入的軌道高度低于空間站，這也意味著飛船的速度略快與空間站，因此飛船是從后向追上空間站的。當(dāng)飛船抵達(dá)空間站后下方約 50 千米的相對(duì)位置后，遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段結(jié)束，交會(huì)對(duì)接轉(zhuǎn)入近距離相對(duì)控制段。此時(shí)飛船將與空間站建立相對(duì)通信和導(dǎo)航，并逐漸向空間站靠攏。

神舟十四號(hào)載人飛船與空間站徑向?qū)涌诮粫?huì)對(duì)接示意動(dòng)畫(huà)｜中國(guó)空間技術(shù)研究院

神舟十四號(hào)飛船的交會(huì)對(duì)接與神舟十三號(hào)相同，都采用徑向（R-Bar）交會(huì)對(duì)接。

中國(guó)空間站建成完整構(gòu)型

神舟十四號(hào)飛行乘組的工作安排非常繁重，他們?cè)谲?個(gè)月期間需要完成：

5次交會(huì)對(duì)接

3名航天員將乘坐神舟十四號(hào)飛船與空間站徑向端口進(jìn)行對(duì)接。

入駐空間站后，將會(huì)依次迎接“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙、“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙、天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船和神舟十五號(hào)載人飛船的到來(lái)。

屆時(shí)，航天員需要對(duì)來(lái)訪飛行器的交會(huì)對(duì)接過(guò)程進(jìn)行全程狀態(tài)監(jiān)視。

“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙與空間站交會(huì)對(duì)接示意動(dòng)畫(huà)｜中國(guó)空間技術(shù)研究院

3次對(duì)接分離

任務(wù)期間按照計(jì)劃，天舟三號(hào)、天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船將會(huì)完成使命，撤離空間站并再入大氣層。

目前正對(duì)接于空間站前向端口的天舟三號(hào)將在“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射前撤離空間站，為兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙留出前向?qū)涌凇?/p>

目前正對(duì)接于空間站后向端口的天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船將在天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船發(fā)射前撤離空間站，為天舟五號(hào)留出后向?qū)涌凇?/p>

任務(wù)結(jié)束后，3名航天員將乘坐神舟十四號(hào)飛船撤離空間站并返回地球。

兩次艙段轉(zhuǎn)位

根據(jù)建造計(jì)劃，實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射入軌后將與空間站前向?qū)涌趯?duì)接，然后再轉(zhuǎn)位至側(cè)向停泊口。

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)位示意動(dòng)畫(huà)｜中國(guó)空間技術(shù)研究院

艙段的轉(zhuǎn)位是空間站建造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，“轉(zhuǎn)位再對(duì)接”的成敗是決定空間站建造能否順利進(jìn)行的決定性因素。

中國(guó)空間站艙段轉(zhuǎn)位再對(duì)接過(guò)程示意圖｜楊宏《載人航天器工程》

兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙的轉(zhuǎn)位主份方案將由實(shí)驗(yàn)艙對(duì)接口上端的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)完成，艙段轉(zhuǎn)位時(shí)考慮重力梯度力矩和氣動(dòng)力矩，組合體將會(huì)調(diào)整姿態(tài)在 XZ 平面內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)位。

夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙與空間站交會(huì)對(duì)接和轉(zhuǎn)位示意動(dòng)畫(huà)｜中國(guó)空間技術(shù)研究院

由于實(shí)驗(yàn)艙的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)將會(huì)是首次在軌使用，為了穩(wěn)妥起見(jiàn)，空間站大機(jī)械臂在設(shè)計(jì)上也可以輔助艙段進(jìn)行轉(zhuǎn)位。

這個(gè)操作是空間站工程關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段的一個(gè)考核項(xiàng)，神舟十三號(hào)在軌期間曾配合地面使用大機(jī)械臂對(duì)當(dāng)時(shí)在軌的天舟二號(hào)貨船成功完成了轉(zhuǎn)位測(cè)試。

空間站建造演示動(dòng)畫(huà)｜CMS

其他亮點(diǎn)

神舟十四號(hào)任務(wù)期間，航天員還將首次進(jìn)入“問(wèn)天”、“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙，建立載人環(huán)境。期間航天員還需要配合地面完成空間站兩艙、三艙組合體的在軌測(cè)試工作。

“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙末端氣閘艙示意圖｜CMS

“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙末端的氣閘艙是空間站航天員出艙的主份氣閘。完成在軌氣閘功能測(cè)試后，神十四航天員將首次使用“問(wèn)天”氣閘艙執(zhí)行艙外活動(dòng)。屆時(shí)，此前出艙任務(wù)中使用的“天和”節(jié)點(diǎn)艙，將用作空間站的備份氣閘艙。

最后，神舟十四號(hào)飛行乘組還將與神舟十五號(hào)飛行乘組首次實(shí)施在軌輪換和交接班工作。屆時(shí)中國(guó)空間站將同時(shí)有6名航天員在軌工作。

打造國(guó)家級(jí)太空實(shí)驗(yàn)室

“建站為用”，這是中國(guó)空間站的建設(shè)口號(hào)，目標(biāo)是把天宮空間站建成為國(guó)家級(jí)太空實(shí)驗(yàn)室。

中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心（CSU）代表中國(guó)科學(xué)院抓總負(fù)責(zé)載人航天空間科學(xué)與應(yīng)用任務(wù)的規(guī)劃、實(shí)施及成果產(chǎn)出與推廣，是載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)的總體單位。在空間站目前已經(jīng)安排的科學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜中，CSU 負(fù)責(zé)了 14 個(gè)。

中國(guó)空間站科學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜｜CSU

這些科學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜涵蓋多個(gè)科目，將為展開(kāi)空間科學(xué)實(shí)（試）驗(yàn)提供高質(zhì)量的平臺(tái)。這些實(shí)驗(yàn)柜的大部分硬件將跟隨兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙一同發(fā)射入軌。神舟十四號(hào)航天員將在軌配合地面科研人員，完成對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜的解鎖、安裝和測(cè)試。

航天技術(shù)，是人類(lèi)科技樹(shù)的最頂尖的部分，和普通人有關(guān)系嗎？當(dāng)然有：你手里的智能手機(jī)、腳上穿的運(yùn)動(dòng)鞋墊、做飯用的微波爐、衣服上的魔術(shù)貼、購(gòu)物用的條形碼……這些你司空見(jiàn)慣的東西，都源于航天技術(shù)。這大概就是對(duì)“人類(lèi)為什么要探索太空”最接地氣的回答。戳視頻了解??

空間站三艙組合體示意圖｜CMS

中國(guó)載人航天30年，經(jīng)歷了從無(wú)到有、從弱到強(qiáng)，一個(gè)全新的整合了空間技術(shù)試驗(yàn)、空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和空間應(yīng)用于一身的空間站，即將在神舟十四號(hào)任務(wù)期間建成。

在可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，太空中每時(shí)每刻都有中國(guó)航天員的身影。

就從今天開(kāi)始！

作者：百舸爭(zhēng)流

原標(biāo)題：《神舟十四號(hào)升空，中國(guó)人開(kāi)啟不間斷“上頭有人”新時(shí)代》

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