天问微课堂大卫星探测器

钱江晚报·小时新闻记者陈曦通讯员姜哲7月23日,长征五号遥四运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空,实施我国首次火星探测任务(天问一号任务)。据新华社年7月23日12时41分,伴随着震耳欲聋的轰鸣声,“长征五号遥四”运载火箭在海南文昌航天发射场发射升空,在天际划出一道金色曲线,经过多秒的飞行后,成功将探测器送入预定轨道,开启火星探测之旅,迈出了我国自主开展行星探测的第一步。至此,“长征五号”系列运载火箭已经先后执行过发射高轨大卫星、发射载人飞船试验船以及发射深空探测器三类任务,作为长征火箭家族的实力担当,在助力航天强国建设的同时,“胖五”也将在中国航天的大舞台,一展绝技。绝技一:发射高轨大卫星——“毫无压力”“长征五号”运载火箭是我国新一代运载火箭中第一个立项研制的型号,它以大幅提升我国进入空间的能力为研制目标,是我国由航天大国向航天强国迈进的重要支撑和显著标志之一。此前,我国用于发射高轨道卫星的主力火箭,是有着“金牌火箭”美誉的“长征三号甲”系列火箭,其中运载能力最大的“长征三号乙”火箭地球同步转移轨道(GTO)运载能力约为5.5吨,可以满足目前绝大部分高轨道卫星的发射需求,比如北斗导航卫星、通信卫星等等。随着卫星平台的不断发展,更大重量的卫星平台相继问世,对火箭的运载能力提出了更高要求,比如“长征五号遥三”火箭成功发射的实践二十号卫星,工作轨道为地球同步轨道,重量达到了8吨,是之前高轨道卫星重量的近1.5倍。更大的卫星平台意味着可以携带更多更先进的有效载荷,卫星的功能更多、能力更强,也需要更大规模的运载火箭实施发射。“‘长征五号’运载火箭的地球同步转移轨道运载能力约为14吨,发射8吨重量的卫星绰绰有余。如果搭配合适的上面级,还可以实现高轨卫星的一箭多星发射,”“长征五号”火箭总设计师李东介绍。“长征五号”运载火箭的出现,也对满足未来地球同步轨道卫星的发射需求提供了更多选择。比如,如果卫星重量在5吨左右,既可以选择用“长征三号乙”火箭以“一箭一星”方式发射,也可以通过“长征五号”火箭搭配上面级以“一箭双星”方式发射。以此类推,如果卫星重量更轻,“长征五号”火箭一次发射,可以将更多卫星送入轨道。“身经百战”的“长征三号甲”系列火箭可以提供高性价比,而运力强大的“长征五号”火箭,则在多星部署上更胜一筹。中国文昌航天发射场拍摄的长征五号遥四运载火箭。据新华社绝技二:发射深空探测器——“穿越星际”探索浩瀚宇宙,是中华民族千百年来孜孜以求的梦想,而深空探测,就是打开探索之门的“钥匙”。此前,我国深空探测的主要研究对象是月球,用“长征三号甲”系列火箭,相继发射了“嫦娥一号”至“嫦娥四号”月球探测器,实现了探月工程“绕、落、回”三步走目标的前两步。目前,由“长征三号乙”火箭成功发射的“嫦娥四号”月球探测器和“玉兔二号”月球车,仍在月球背面实施科学探测任务。然而,如果要将更大重量的探测器送上月球,或者将探测器送往遥远的火星,需要有更大运载能力的火箭,在长征火箭家族中只有“长征五号”火箭可以担纲。因此,执行探月工程第三步任务的“嫦娥五号”月球探测器由“长征五号”火箭实施发射。如果说月球是深空探测的起点,那么火星探测则是最大的热门。我国的火星探测任务计划通过一次发射,实现火星的环绕、着陆和巡视探测。因此,“天问一号”火星探测器携带有火星车,在环绕探测的同时,实现在火星表面的软着陆和巡视探测。不仅如此,“长征五号”火箭的出现,使得飞向距离地球更远的木星、土星等行星成为可能。绝技三:发射空间站舱段——“私人订制”同属于“长征五号”系列火箭的“长征五号B”运载火箭,是我国首个采用一级半构型的新一代大型液体运载火箭,也是专门为载人航天工程空间站建设而研制的一型火箭,将为我国空间站核心舱和实验舱提供“私人订制”般的发射。“长征五号B”火箭同样采用5米直径的芯级和3.35米直径的助推器,使用液氢、液氧、煤油等清洁燃料,并拥有国内最大的高度20.5米、直径5.2米的整流罩,其高度相当于一幢六层楼房,足够容纳下空间站的舱段。“长征五号B”火箭全箭总长约53.66米,起飞质量约吨,起飞推力超过吨,近地轨道(LEO)运载能力可达25吨,使我国火箭运载能力站上20吨的平台,进入世界第一梯队。为了满足空间站交会对接的要求,“长征五号B”火箭还具备“零窗口”发射能力,同时,其独有的大推力直接入轨技术和大直径舱箭分离技术,使得只用一级火箭直接将有效载荷送入预定轨道变为可能。根据我国载人航天工程“三步走”发展战略,有着“神箭”美誉的“长征二号F”火箭,承担了发射载人飞船和空间实验室任务,圆满完成了前两个阶段的任务目标。载人航天工程第三步就是建造空间站,解决有较大规模、长期有人照料的空间应用问题。空间站规模的扩大,也对运载火箭的能力提出了更高的要求。以空间站核心舱为例,全长16.6米,重量超过22吨,只有“长征五号B”火箭可以担纲发射。今年5月5日,经历了近十年研制的“长征五号B”火箭圆满的完成了首飞任务,标志着空间站阶段飞行任务首战告捷,为全面实现我国载人航天工程第三步发展战略奠定了坚实基础。一同参与到载人航天工程中的还有另外两型长征火箭,其中,“长征七号”火箭是为发射货运飞船而全新研制的新一代中型运载火箭,负责向空间站运输“太空快递”;“长征二号F”火箭是享有盛誉的“神箭”,也是目前我国唯一的载人火箭、航天员进入太空的“专属火箭”。未来两到三年,载人航天工程的长征“三勇士”(“长征五号B”、“长征七号”、“长征二号F”),将共同见证我国空间站建设的每一步。本文为钱江晚报原创作品,未经许可,禁止转载、复制、摘编、改写及进行网络传播等一切作品版权使用行为,否则本报将循司法途径追究侵权人的法律责任。


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