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我們的征途是“星辰大海”(上)

2018-01-02 18:31:26
百科知識 2018年23期

這里,有藍天、白云、沙灘、椰林,一派熱帶海島風光。

這里,有高樓、塔架、鐵門、鋼軌,盡顯現代科技風范。

這里,就是海南文昌,集旅游勝地與航天發射基地于一體、秀美與壯觀相輝映的南海明珠。

文昌航天發射場是我國繼酒泉、太原、西昌之后第四個航天發射場,也是第一個濱海發射場,其優越的地理位置在世界上也為數不多。我國新一代中型運載火箭—長征七號和大型運載火箭—長征五號都是在這里完成首發。不久之后,我國首個實施無人月面取樣返回的航天器—嫦娥五號、世界首顆在月球背面著陸和巡視探測的航天器—嫦娥四號以及構建載人空間站的有關艙段也將在這里發射。未來中國的火星探測和月球基地建設以及其他深空探索的航程同樣是從這里出發。

文昌市位于海南島的東北一隅,龍樓鎮又位于文昌市的東面。在那里,一座現代化的航天城從一片片椰樹林和西瓜地里崛起。

椰林搖曳,海風習習,這是文昌發射場給人的第一印象,而且與想象中戒備森嚴的情形形成巨大反差,文昌是我國開放性最強的航天發射和科普基地。平時游客可以進入發射場參觀,即便在航天發射的時候,周邊也會辟有觀看區域。一片耀眼的光芒閃過,長征運載火箭是伴隨著民眾的歡呼聲騰飛的。

開闊的發射場上矗立著多座高大的建筑物,其中最引人注目的就是兩座火箭垂直總裝測試廠房,它們是長征五號和長征七號發射前的“家”。其中,長征五號垂直總裝測試廠房內住著中國目前直徑最大的火箭。這座鋼筋混凝土建筑高達99.4米,地下一層,地上14層。僅一扇大門就有81米高。整座建筑保持著多項工程紀錄,包括亞洲最大的鋼鐵之門、中國單層最高的廠房以及國內最高的桁架安裝。

在這里完成組裝和測試之后,巨型鋼鐵門通過液壓設備打開,火箭將由我國目前規模最大、承載能力最強、集成度最高、技術最先進的火箭活動發射平臺載著,平穩地駛向發射塔架。距離發射塔架800米遠的地方,就是大海。作為濱海發射場,在這里可通過海運解決巨型火箭運輸的難題并提升殘骸墜落的安全性;作為低緯度的發射場,在這里能借助接近赤道的較大線速度以及慣性帶來的離心現象,大大節省火箭燃料。所以,文昌新一代火箭發射場無疑會成為發射先進和大噸位火箭的首選基地,未來將要承擔地球同步軌道衛星、大質量極軌衛星、大噸位空間站和深空探測衛星等航天器的發射任務。

火箭的能力有多大,航天的舞臺就有多大。可以說,中國航天科技的每項成就都首先歸功于長征系列運載火箭。20世紀60年代以來,我國相繼研制出的運載火箭有長征一號、風暴一號、長征一號丁、長征二號、長征二號丙、長征二號丙改進型、長征二號丁、長征二號E、長征二號F、長征二號FT1、長征二號FT2、長征三號、長征三號甲、長征三號乙、長征三號丙、長征四號、長征四號甲、長征四號乙、長征四號丙、長征六號、長征十一號、長征七號以及長征五號,總計達23種型號,除了8種已經退役,其余均在服役。長征五號就是長征火箭家族中的最新成員,更是其中的“大塊頭”。

2016年6月25日,中國新一代中型運載火箭—長征七號成功首飛。

2016年11月3日,中國目前運載能力最大的火箭—長征五號成功首飛。

2017年4月20日,中國第一艘貨運飛船—天舟一號由長征七號運載升空。

中國航天的一次次突破在文昌發射場達成。

新的傳奇在等待續寫。聽一聽航天人為我們描繪的宏偉規劃吧!

當前,人類深空探測活動已進入空前活躍的新發展時期,月球建站和火星優先成為快速發展的兩個主要方向。

如果說探月三期工程是以突破與掌握月球采樣返回為標志,那么探月四期工程則要讓人類首次探秘月球背面。嫦娥四號月球探測器將在月球背面軟著陸,此后還要在月球南極和北極實現探測器著陸探測。最終,還將建設無人和載人月球科研站。

對于備受矚目的火星探測,據中國國家航天局系統工程司司長李國平介紹,我國首次火星探測任務計劃于2020年7、8月間在文昌發射場由長征五號運載火箭將火星探測器送入太空,于2021年抵達火星,在火星表面著陸并進行巡視探測,一次實現“環繞、著陸、巡視”3個目標。其后,計劃在2028年左右進行第二次火星探測任務,采集火星土壤并返回地球。

一舉實現3個目標,想想就有點小激動呢!據悉,中國首次火星探測任務已于2016年1月正式立項。首次火星探測任務工程總設計師張榮橋介紹,我國首次火星探測工程探測器將搭載13種有效載荷,其中環繞器7種、火星車6種,涉及空間環境探測、火星表面探測、火星表層結構探測等領域。中國首次火星探測一次任務同時實現“環繞、著陸、巡視”3個目標,這是其他國家未曾有過的,面臨的挑戰也前所未有。

受天體運行規律的約束,每26個月才有一次火星探測的有利發射時機,從現在到2021年前后僅有3次發射機會。火星距離地球最遠約4億千米,探測器在器箭分離后需經過7~10個月巡航飛行才能被火星捕獲。環繞器環繞火星飛行后要與著陸巡視器分離,然后進入任務使命軌道開展對火星全球環繞探測,同時為著陸巡視器開展中繼通信,這在軌道設計上就要兼顧環繞和著陸的需求。

著陸巡視器與環繞器分離后進入火星大氣,經過氣動外形減速、降落傘減速和反推發動機動力減速,最后下降著陸在火星表面。火星車駛離著陸平臺,開始火星表面巡視探測,要探測火星的形貌、土壤、環境、大氣,研究火星上的水冰分布、物理場和內部結構。由于遠距離數據傳輸的大時延,要求火星車必須具有很高的自主能力。火星光照強度小,加上火星大氣對陽光的削減作用,火星車能源供給也比月球車更為困難,這些都使得首次火星探測任務更具復雜性。

火星現已成為主要航天國家進行行星探測的首選目標以及空間技術戰略制高點。火星探測將會出現技術上高新發展、科學上全新發現的局面。中國在此不會缺席,中國對此充滿信心。

文昌發射場銅鼓嶺測控站立有一塊石碑—“面向大海,仰望星空”。我們未來“星辰大海”的征途,將從這里啟程,奔向月球,奔向火星,奔向其他行星和小行星,直至沖出太陽系,奔向遙遠的宇宙深處……

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