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日志

 
 

中国大型空间站计划震惊世界:最新货运飞船随之曝光  

2014-09-12 16:30:47|  分类: 军事历史 |  标签: |举报 |字号 订阅

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外媒援引中国国家媒体报道称,中国计划在2022年左右建立首个空间站。

据英国媒体9月10日报道,中国领导人已经把太空项目放到重要位置,中国国家主席习近平说中国要成为太空强国。

去年,中国的载人航天飞行项目搭载3名宇航员在太空飞行了15天,3名航天员乘坐的飞船与在轨运行的天宫一号进行载人交会对接。

媒体报道称,中国载人航天工程办公室副主任杨利伟说,天宫二号可能将在2016年前后发射。

之后,在2018年前后,发射试验核心仓。最终于2022年前后完成中国空间站在轨建造。

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中国计划在2022年左右建立首个空间站。
 

中国此前说可能在2020年前后完成空间站的建造。中国坚持称太空探索项目是出于和平目的。

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中国在太空探索上有相当大的进步
 

报道称,美国国防部已关注中国日益增强的太空实力,但美国说中国进行的这些活动旨在危机爆发时防止对手使用太空资源。

虽然中国在太空探索上有相当大的进步,但其太空项目依然落后于美国和俄罗斯。

据法国媒体9月10日报道,一名高官称,中国将在两年内发射第二个轨道空间实验室,这是北京雄心勃勃的登月太空计划的最新一步。

2003年中国首飞太空宇航员、现任中国载人航天工程办公室副主任杨利伟在北京召开的太空探索者协会年会上宣布了这一消息。

这是中国首次举办该协会年会,标志着该国科技的进步。此次年会吸引了18个国家的近100名宇航员来到北京。

报道认为,北京将数十亿美元的太空计划视为国家崛起和中共成功扭转一个贫困衰弱国家命运的象征。

杨利伟说:“我们认为人类将进一步展开太空和月球探索活动。该领域的技术研发将沿着这一轨道继续前行。”

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中国将在两年内发射第二个轨道空间实验室
 

中国载人航天工程迅速和有目的的发展与美国航天局形成了对比。2011年,美国航天局进行了最后一次航天飞机发射,由于国内支持减弱,下一步计划仍不确定。


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有报道称,一些国家一直在就空间合作的可能性与北京展开接触。

杨利伟说,中国认为此类国际合作“具有重要意义”。

他说,载人航天工程近年来开展了大量国际合作,在空间站发展中,中国愿意以更加开放的姿态在设备研制、空间应用、航天员培养等方面拓展交流合作。

日本:中国将成世界唯一有永久性空间站的国家

日本媒体曾报道指出,中国的宇宙开发不仅是为了扬国威,更重要的是对企图将空间技术转变为军事技术的美国的一种牵制。中国2013年还计划向月球发射探测器,以获得月球降落和巡视区的地形地貌和地质构造信息。这显示中国的宇宙开发技术有了较大进步。

日本媒体报道说,习近平时代将是中国宇宙事业发展的辉煌时代。今后10年,中国不仅将最终建成自己的空间站,更重要的是,中国将掌握世界最先进的空间技术。美俄等国受经济问题影响,在宇宙开发投入上遇到困难,在此情况下,中国每年巨额的投入将保证其最终成为宇宙开发强国。

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目前世界唯一正在运行的国际空间站将于2020年寿命到期,届时中国的空间站将完成建设

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2020年中国空间站完成建设后,将成地球上唯一的一个空间站
 

日本媒体报道指出,美俄日与欧洲航天局成员国等16国建立的国际空间站将于2020年停止运行。如果中国的空间站取而代之,则太空开发的格局可能将发生变化。

报道称,中国开发太空的目的在于宣扬国威,以及将空间技术转为军用以牵制美国。中国将在年内发射“嫦娥三号”探测器,以获得月球降落和巡视区的地形地貌和地质构造信息。

此前在2012年底,中国开发的“北斗卫星导航系统”正式对亚太地区提供无源定位和导航服务。泰国和巴基斯坦等5国决定采用这一导航系统。目前,“北斗卫星导航系统”正不断拓宽应用范围。

报道说,日美等国正防范中国将太空技术转用于军事。2013年5月,中国科学院宣布成功发射高空探空火箭,之后不久美国国防当局人士指责“中国在为开发反卫星武器(ASAT)进行试验”。

另据媒体报道,中国计划在2020年前后建成该国第一个永久性空间站。而国际空间站将在2020年停止使用,因此几年后中国将是唯一拥有永久性空间站的国家。

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资料图:中国第一代空间站效果图

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资料图:中国第二代空间站效果图
 

报道说,中国10年前成为继美国和俄罗斯之后第三个有能力向太空输送航天员的国家。尽管与华盛顿和莫斯科相比,中国在这方面落后了数十年,但发展极为迅速。

英国媒体报道指出,北京的目标是到2020年前后拥有自己的空间站,并把人送上月球。据称,国际空间站是美国、俄罗斯、日本和欧洲航天局成员国等多国联合参与的一个项目,中国并不是其中一分子,主要是因为遭到美国的反对。


中国最新“天舟”飞船曝光:给空间站大规模运货

“天舟货运飞船初样通过考核”的消息日前引起众多网友的关注。一名航天技术专家2日告诉记者,这种结合了天宫一号目标飞行器与神舟飞船电子控制设备的货运飞船

整体技术处于世界先进水平,未来将承担起为中国空间站大规模运送货物的任务

据介绍,天舟货运飞船是中国载人空间站工程的重要组成部分,主要任务是为载人空间站运输货物和补加推进剂,并将空间站废弃物带回大气层烧毁。

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天舟货运飞船整体技术处于世界先进水平
 

天舟货运飞船系统于2012年7月开始初样研制工作。相关部门今年8月27日的评审会宣布,天舟货运飞船初样通过考核,下一步将转入正样研制阶段。按照计划,它未来将与天宫二号进行自动交会对接。

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天舟货运飞船它未来将与天宫二号进行自动交会对接
 

航天专家介绍说,尽管货运飞船的名声不如载人飞船那么大,但它的实际作用却无法忽视。

如果空间站得不到货运飞船的物资补给,缺乏燃料和食品等供给,将导致空间站的运行寿命缩短,航天员也无法在太空长期驻留。无人货运飞船的出现有效地解决了这些问题。

早期的货运飞船只是利用载人飞船进行改装,取消生命保障系统、照明系统、救生系统等载人任务需要的设备,以提高货物的运送能力。

例如俄“进步”号货运飞船就是在“联盟”号载人飞船的基础上改进的,有效运载能力为2.5吨。

相比之下,全新设计的天舟货运飞船运载能力约6.5吨,不仅远高于“进步”号,也超过日本宇宙航空研究开发机构的H-II运载飞船(6.0吨),略低于欧洲的自动运载飞船(7.8吨)。


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据介绍,天舟这类新一代货运飞船除了向空间站定期补给食品、燃料、仪器设备等物资外,还可以利用自身动力提高空间站的飞行高度,在空间站轨道维持方面发挥重要作用。

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天舟货运飞船可以利用自身动力提高空间站飞行高度,在轨道维持方面发挥重要作用

此外,在空间站停靠期间,它甚至能充当临时实验舱。美国“龙”飞船更可携带货物返回并在海上回收,成为世界上首艘可部分重复使用的货运飞船。

整整40分钟:天宫一号这一举动强烈震慑了美国

每秒7.9公里天宫一号,中国美女宇航员王亚平长达40分钟不间断太空授课,展示中国军事航天TDRSS(卫星跟踪与数据中继传输)系统强大能力。40分钟,飞船正好跨越半个地球,相当于一枚洲际导弹从中国发射到美国,全程控制。稳定无缝的数据传输,用太空课堂秀肌肉,符合中国低调展示“獠牙”的一贯风格。能进行如此长时间、大容量、稳定的天地通信,主要依靠三颗天链中继卫星来保障,这是一个航天强国的绝对标志,也是中国军事航天的重大进步,更是硬实力的展现,这40分钟一定给了美国深刻印象和强烈威慑。

13年6月20日上午10时05分至55分,神十航天员王亚平在天宫一号上进行我国首次太空授课。此次太空授课主要面向中小学生,讲授失重条件下的物体运动特点、以及液体表面张力作用等内容。

或许有人会认为这没什么实际意义,或许还会有人认为这不过是激发青少年航天热情的太空秀。太空授课看似是很简单的一项任务,但鲜为人知的是,这需要强大的航天测控能力在背后进行支持,特别是数据中继卫星的支持。

神舟天宫组合体运行在距离地面大约340公里的高度,属于近地轨道航天器,绕地球运行一圈的时间约为90分钟。

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视频截图

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视频截图
 

受地球曲率影响,地面或海面单个测控站对340公里高度的神舟天宫组合体的测控、通讯范围很小,如果要保持不间断的通联,理论上需要布设100多个站点均匀分布在地表,这在经济上、政治上都是不可能的。此次太空授课的时长是50分钟,从上课开始到结束,这期间神舟天宫组合体已经围绕地球飞行了半圈多,依靠地面测控站进行不间断视频直播的话,最理想情况也需要10多个测控站,我国的地面测控体系现在也缺乏这个条件。

在冷战期间,美苏两个航天强国遇到同样的问题,他们依靠其强大经济实力、以及政治影响力,在全球多个国家建立了地面测控站,建造了大量测控船及飞机,但也无法实现对低轨航天器的无间断测控。直至1983年,美国人开始将目光投向太空,他们发射了运行在静止轨道上的数据中继卫星。低轨航天器先将数据上传至中继卫星,中继卫星再将数据传回至地面,即一个"星-星-地"的通讯流程。中继卫星运行36000公里高度的静止轨道上,分布均匀的3颗卫星即可以基本实现对200-1200公里高度航天器运行轨道的全覆盖。相较地面、海上测控站点,数据中继卫星具有覆盖面积广、实时性高、经济性好等优点。

我国则分别在2008年和2011年发射了"天链一号"数据中继卫星的01、02星,天链一号03星在2012年7月25日发射成功,由此建立第一代数据中继卫星系统。细心的读者可以发现,在央视对神十发射的直播中,屏幕右上角有时会出现"天链"字眼,这是表示当时的视频信号来自"天链一号"数据中继卫星的转发。而"滨海"、"南亚"、"喀什"和"远望"等字眼则分别表示东非肯尼亚的马林迪测控站、南亚巴基斯坦的卡拉奇测控站、中国新疆的喀什测控站和海上的远望系列测控船。

数据中继卫星是个好东西,但技术难度却相当大,美国在60年代即成功发射静止轨道通信卫星,但在约20年后才拥有数据中继卫星。我国则直至去年才建立自己的数据中继卫星系统。

与普通通信卫星相比,数据中继卫星需要克服的第一个技术难题是对航天器的捕获和跟踪。中继卫星运行高度是36000公里,低轨航天器的高度仅为数百公里,距离非常远;而视频、高质量静态图像又需要高速数据传输,中继卫星与低轨航天器之间需要采用增益高、波束极窄的Ku/Ka波段天线进行通讯。通讯距离远、通讯波束窄,这就对跟踪精度提出了极高要求,要达到0.06度。

中继卫星为了与众多中低轨道卫星通信,天线处于复杂的变速运动状态,在转动速度、加速度和角度上都没有规律,天线的机械驱动机构不仅要精度高,而且要求在恶劣工作环境下长时间稳定运行,制造难度很大。同样麻烦的还有天线与卫星的振动耦合问题,非线性结构的天线不规律的运动和振动,对卫星本体姿态控制也有很复杂的影响,对卫星控制也提出了很大的挑战。而天线制造本身也是一个难题,高数据传输速率要求高增益天线,通俗地说,中继卫星的抛物面通信天线尺寸要尽可能的大。同时,Ku/Ka波段波长小,对天线抛物面精度要求也非常高。数米直径的抛物面天线整体形面误差要低于0.1毫米,并且要在外太空高温差条件下长期保持这样的精度,其难度可想而知。

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去年,神十航天员王亚平在天宫一号上进行我国首次太空授课

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所以,数据中继卫星可以称得上是当今技术含量最高的通讯卫星。我国在去年完成第一代"天链一号"数据中继卫星体系的建设,今年进行"太空授课"实则是对自己航天测控实力的一次展示。

更为重要的是,天链一号的作用并不仅限于为神舟、天宫服务,它还可以为中低轨道的各类民用遥感卫星、军用侦察卫星提供测控、数据中继服务,对国民经济、国防建设均有巨大的促进作用。


历史阅读:中国太空授课为最大胆一步 日本称“不可思议”

在美联社看来,中国航天员的太空授课就是“一场战斗”,这一任务堪比他们冒着巨大风险空间对接。报道说,太空授课标志着中国迄今最大胆的一步,“中国的宇航员一直在大的场合高调出现在公众之前,但几乎没有跟普通中国人发生真正的接触。”

“我们看到的天空不是蓝色的,而是深邃的黑色。每天,我们看到太阳升起16次。”英国广播公司20日向读者突出强调了中国航天员王亚平在太空中看到的新奇景象。

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美联社报道说,在天宫一号51分钟的讲课中,王亚平展示了失重原理,回答了聚集在北京一个礼堂的330名学生实时提出的问题。她的同事聂海胜和张晓光回答了有关在太空生活、工作和锻炼的问题。

其间出现好玩儿的一刻,聂海胜做出中国功夫片影迷所熟悉的神秘的双腿交叉打坐姿势。王亚平说,“在太空,我们都是功夫大师”。

后来的一个展示仿佛魔术表演,王亚平将水滴注入一个越来越大的悬浮水球,引来学生们“哇”的惊叹和鼓掌。

航天员们还旋转陀螺,摇动一个系绳的球,演示失重如何影响物体运动。报道称,在这堂精心排演的讲课中,中国第二位女航天员王亚平从头至尾微笑着。

这堂讲课更像是儿童电视科普节目,而不是不久前加拿大航天员哈德菲尔德从国际空间站传回的视频。

日本时事通信社用“不可思议”评论中国的太空授课。德国新闻电视台20日则为“6000万中国学生上太空课”感到惊讶。报道说,这可能是新的世界纪录。

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法国欧洲新闻电视台评论称,法国的老师有时候也会说“学生们在月亮里”(俚语,暗示上课走神或打瞌睡),可如今中国的老师却千真万确在天上。

评论认为,太空授课相当成功,这有助于中国证明其有和美国、俄罗斯在征服宇宙空间的竞赛中一较短长的实力。

《印度斯坦时报》20日引述美国海军战争学院学者弗利泽的话说,中国的太空计划能带来什么物质利益尚不明确,但已经给中国带来了相当大的国际声望,刺激了对科学的兴趣,帮助军方掌握了火箭和远程制导技术,也让中国成为某种程度上的技术大国,抛弃了“制造鞋子和手包的国家形象”。


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