中国飞船对接美国空间站,可以从空间站发射飞机或者飞船到月球吗?
美国在上世纪60年代开始的阿波罗登月计划,到1972年结束时共进行了6次载人登月,共将15人送上了月球,并成功返回。这是人类科学发展史上具有里程碑意义的成果。
我们先看一下阿波罗登月计划采用的方案。整个登月流传大概是这样的:
由地面大推力火箭发射一个主航天器到地球轨道上,在环绕地球轨道上利用离心力不断向更高的轨道变轨,最终与月球轨道交会。这样做的好处是可以节省大量的燃料,当然,坏处是需要较长的时间。
到达月球轨道后,不断降低轨道至较低轨道,然后由主航天器(指令/服务仓)释放登月舱登月。指令/服务仓就停留在月球轨道上。
图:登月舱
登月舱有自己单独的火箭发动机和维生系统。登月舱由上升级和下降级组成,共15264千克,其中下降级就有10334千克。返回指令/服务仓时会将下降部分留在月球上。这样做的好处还是为了节约燃料。
有人可能会问:为什么登月仓的外形不是一个流线型啊?这是因为月球几乎没有大气,登月舱就不用考虑气动外形了。
图:登月舱内部
返回地球的过程基本就是去的过程的倒放。
如果以后需要建立月球与地球的“班车”,就可以采用题主所说的方案:
在地球和月球轨道上分别建立一个空间站,先将宇航员送到空间站后,搭乘空间站上可以重复使用的运输航天器到月球空间站。再转乘月球空间站上可重复使用的登月船到月球。这种设想估计在未来50年内还无法实现,不是技术问题,而是没有这个需求。
比美国龙飞船快4倍?
备受世界瞩目,多国发了贺电!北京时间2021年6月17日9时22分,神舟十二号载入飞船发射成功。进入预定轨道成功与天和核心舱成功实现自主快速交会对接,整个交会对接过程历时约6.5小时。北京时间6月17日15时54分,采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口,与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱(船)组合体。随后北京时间2021年6月17日18时48分,三名中国航天员进入空间站核心仓,开启了中国空间站建设的新篇章。
这次任务神舟十二载入飞船与天宫二号对接,对载人飞船来说是一个新定位,就是首次执行载人飞船的快速交会对接,时间大概是6.5个小时,什么量级?相当于北京坐高铁到长沙,距离1490公里。
在我们如此高效对接同时,此次航天任务吸引国内外的高度关注,还因为它刷新中国载人航天技术的新高度,完成五项“中国首次”。即“首次实现与天和核心舱的载人自主快速对接”、“首次实施绕飞与空间站进行径向交会”、“首次具备从不同高度轨道返回东风着陆场的能力”、“首次实现载人飞船长期在轨停靠”、“首次具备天地结合多重保证的应急救援能力”。这是国人之骄傲,国外人之惊叹。
去年根据美国最新航天排名情况依次是:美国、中国、日本、俄罗斯和印度。我们屈居于亚军但绝对超过了俄罗斯和印度的航天水平。比如今年的“天问一号”和“祝融号”火星探测器第一次就成功抵达火星,去年的“嫦娥五号”成功取回月亮土壤标本等等。现如今神州十二号载入飞船又成功对接“天宫二号”中国空间站。这些也只有美国和俄罗斯“垄断”的事情,一次性被勤劳的华夏儿女“打破”。
载人航天活动的三大基本技能,分别为:载人天地往返、航天员出舱活动、交会对接。而这次神舟十二号载入飞船与“天宫二号”核心舱对接,仅用6.5小时,而2021年4月23日美国太空探索技术公司“龙”飞船在与国际空间站对接飞行了19小时,用了差不多一天的时间才完成对接。那么,我们航空技术先进在哪些方面呢?第一、三维实时可视化技术
神舟十二号载入飞船和天宫二号,两个比子弹速度快约8倍的高速飞行器在轨道上要进行捕获和对准并非易事。先进的仪器设备是这次成功对接的主要因素。由长春光机所研制的光学成像敏感器光学系统及激光投射散斑抑制系统两个关键组件和TV摄像机、十字靶标、TV瞄准镜等设备,在神舟十二号、天舟二号两飞船与空间站的交会对接中发挥了重要作用。与前两代光学成像敏感器相比,有着更大的捕获范围、更高的瞄准精度以及更强的抗杂光干扰能力。
光学成像敏感器激光投射散斑抑制系统就好像一把特殊的“手电”,而光学成像敏感器光学系统则是一只锐利的“眼睛”。神舟飞船用“手电”照射空间站上的合作目标,然后“眼睛”通过判读合作目标的分布关系,确定两个飞行器的相对位置,修正偏差,实现精准对接。两个飞行器在偌大的太空中要实现交会对接就好比在穿针引线,不可差一丝一毫。这只“眼睛”——光学成像敏感器光学系统的绝对畸变误差为1微米。有了这个光学系统,第三代光学成像敏感器在两个近十米的飞行器即将对接时,可以实现不大于3毫米的瞄准精度,可谓精确无误。有了先进的设备,实现三维实时可视化技术,才有了这次6.5小时的精准短时间对接的成功。
第二、霍曼变轨原理
对接简单来说就是两个航天器在太空中连接到一起,构成一个整体的技术。比如说我们这次的天和号核心舱,而追踪航天器就是神舟十二号。整个交会对接过程可以大致分为三个阶段,分别为:发射变轨、调试逼近、对接合并。简单来讲,首先发射变轨就是指追踪航天器从地表发射至太空,由于直接飞向目标航天器过于困难(因为要考虑到两个航天器所在平面的不同,高度的不同,飞行速度以及角度的不同等等),所以发射之后首先要进入一个低轨道,然后逐步变轨到目标航天器的轨道附近。而变轨都是采用霍曼变轨原理,也就是从一个轨道到另一个轨道,中途只需要进行两次加速即可。正因为这种原理的应用,才实现了神舟十二号载入飞船与天宫二号的成功对接。第三、自主快速交会对接简单来讲,交会对接可分为人工控制和自动控制两种,而我们的神舟12号飞船则属于自主快速交会对接,全程不需要人工干预。而支撑这一技术的就是因为我们首先应用了一个被称为“基于绝对定位数据的快速交会对接自主导航与制导”的方案,在北斗卫星导航系统提供了定位数据前提下,可以实现在全阶段无需人工干预的目标。比如我们的“天问一号”火星探测器和“嫦娥五号”探月工程都应用了该技术,这次神舟十二号载入飞船更是淋淋尽致的体现。但实际上,与空间站进行交会对接的最快记录是3小时23分,由2021年4月9日俄罗斯发射的联盟MS-18载人飞船创造(与国际空间站对接)。但有一点值得注意,虽然联盟MS-18飞船要比我们快了近三个小时,但由于其在远程导引阶段没有脱离地面的人工干预,因此从技术层面上来讲,我们的自主对接技术更胜一筹。正是因为自主快速交会对接模式成功实现了我国神舟和天宫的快速对接。说一千道一万,这些都是我们航天技术人员智慧的结晶,在成功的背后是无数次的失败和多少个不眠之夜的辛勤劳作换来的。中国空间站“天宫”终于迎来了第一批“居民”,对于三位航天员来讲,三个月的太空生活终于开始了,祝他们一帆风顺!三个月后,神舟十三号载入飞船会接你们回家,欢迎你们凯旋归来!航天人!以上纯属个人观点,原创作品,谢谢阅读。
国际空间站划分?
国际空间站(International Space Station,ISS)是一项由六个太空机构联合推进的国际合作计划,也指运行于距离地面360公里的地球轨道上的该计划发射的航天器。
1983年由美国总统里根首先提出的,1993年完成设计,开始实施建造。大致可分为三个阶段:第一阶段(1994年-1998年)经验交会对接、第二阶段(1998年-2001年)初期装配、第三阶段(2001年-2006年)最终装配应用。
2021年4月24日上午7时05分(美东时间),搭乘美国太空探索技术公司(SpaceX)载人“龙”飞船的4名宇航员抵达国际空间站。
中国太空救援是啥时候?
6月17日,中国酒泉卫星发射中心,神舟十二号载人飞船由长征二号F遥十二运载火箭托举着壮美升空,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,发射取得圆满成功。在入轨约6.5个小时后,神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成了全自主快速交会对接。这是我国载人飞船在太空实施的首次快速交会对接,也创造了我国载人航天历史上最快载人对接记录。随后,按程序完成各项准备后,航天员先后开启节点舱舱门、核心舱舱门,18时48分,聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱,标志着中国人首次进入自己的空间站。至此,中国空间站建造任务又向前迈出一大步。
“神舟十二号任务作为我国空间站建造的首次载人飞行,承上启下,十分关键。”载人航天工程办公室主任助理季启明说,“恰逢党的百年华诞,工程全线从中国共产党百年历史,特别是从在中国共产党领导下,我国航天事业建设发展的辉煌历程中汲取经验力量、提振信心斗志。”
首次启用载人飞船应急救援任务模式
作为我国空间站任务阶段第一艘载人飞船,神舟十二号载人飞船不断刷新着中国载人航天技术的新高度。航天科技集团五院神舟十二号载人飞船项目产品保证经理郑伟告诉记者:“神舟十二号是迄今为止功能最完整、最完全的飞船,已经完全实现载人航天工程立项之初的载人飞船研制目标。”
据专家介绍,此次任务,飞船使用的控制计算机、数据管理计算机完全使用国产芯片;随着我国北斗系统全球组网完成,北斗导航终端也引入飞船设计中,导航计算、返回搜救落点报告等都采用了北斗系统定位数据;依托我国中继卫星系统,测控由地基测控为主全面转为天基测控为主,地面站船测控为辅,减少对测站、测量船的需求,既扩大了测控覆盖率,又节约了任务成本。
本次任务采用快速交会技术,在天和核心舱的配合下,由飞船控制计算机自主计算和执行轨道控制,飞船发射并完成与核心舱对接后,航天员即可进入空间站开始太空生活和工作。后续,待航天员本次飞行任务完成,航天员返回飞船,飞船将撤离空间站,执行返回和着陆飞行,将航天员安全带回地面。
值得关注的是,在此次任务中,神舟十二号和神舟十三号两艘飞船同时出厂,都在发射场完成总装、测试等工作。神舟十三号飞船作为本次任务地面待命救援飞船,已完成推进剂加注前准备,在厂房就位,随时可启动后续发射工作程序。一旦在轨发生需要救援的情况,在长征二号F运载火箭配合下随时可启动救援程序,短时间内即可发射入轨,将航天员接回地面,确保有备无患。
全面考核验证四方面技术性能
这是时隔近5年神舟系列载人飞船的又一次腾飞。作为我国空间站建造的首次载人飞行,神舟十二号飞行任务将全面考核验证四方面技术性能,以满足未来中国空间站常态化运营下的需求——
进一步验证载人天地往返运输系统的功能性能。改进后的长征二号F运载火箭提高了可靠性和安全性;神舟十二号载人飞船新增了自主快速交会对接、径向交会对接和180天在轨停靠能力。改进了返回技术、进一步提高落点精度。
全面验证航天员长期驻留保障技术。通过神舟十二号航天员乘组在轨工作生活3个月,考核验证再生生保、空间站物资补给、航天员健康管理等航天员长期太空飞行的各项保障技术。
在轨验证航天员与机械臂共同完成出舱活动及舱外操作的能力。航天员将在机械臂的支持下,首次开展较长时间的出舱活动,进行舱外的设备安装、维修维护等操作作业。
首次检验东风着陆场的搜索回收能力。着陆场从内蒙古四子王旗调整到东风着陆场,首次开启着陆场系统常态化应急待命搜救模式。上述这些技术的突破与能力的验证,将为后续空间站建造及应用发展奠定坚实基础,积累宝贵经验。
按照空间站建造任务规划,今明两年将实施11次飞行任务,这11次任务紧密关联、环环相扣——包括3次空间站舱段发射,4次货运飞船以及4次载人飞船发射,2022年完成空间站在轨建造,建成国家太空实验室。之后,空间站将进入到应用与发展阶段。
季启明表示,接下来,中国载人航天工程的发射和返回任务将保持高密度、常态化,运载火箭末级残骸对地面造成危害的概率极低,寿命末期的载人航天器再入大气层对地面不会造成危害。
将建成一个造福全人类的太空实验室
载人航天是人类航天技术的“皇冠上的明珠”,也是人类迈出地球摇篮的必备技术。可以说,载人航天是人类航天活动中系统最为复杂、难度最大、要求最严的系统工程。人类进入航天时代60余年来,仅有苏联/俄罗斯、美国和中国掌握了独立自主的载人航天技术。
早在1992年,党中央就制定了载人航天工程“三步走”发展战略,建成空间站是发展战略的重要目标。在突破载人天地往返、空间出舱活动、交会对接、推进剂在轨补加等一系列载人航天关键技术的基础上,经过10年的攻关研制,空间站已进入到在轨组装建造阶段。
“中国空间站的建造运营将为人类开展深空探索储备技术、积累经验,是中国为人类探索宇宙奥秘、和平利用外太空、推动构建人类命运共同体作出的积极贡献。”季启明说,将继续加大国际合作与交流的深度与广度。计划在空间站功能拓展、空间科学与应用、中外航天员联合飞行、技术成果转化等领域开展更加广泛深入的国际合作,使中国空间站成为一个造福全人类的太空实验室。
如今,中国空间站已做好相应准备,并开展了相关工作。例如,配置在核心舱和实验舱上的科学机柜,均配备了标准化的载荷接口,具备开展各类科学实验国际合作的能力;2016年以来,已与联合国外空司合作,面向所有联合国成员国征集有意搭载到中国空间站的合作实验项目,目前已遴选出来自17个国家的9个项目。
中国空间站建设起步相对较晚,但后发优势十足——在论证、设计和建造过程中,始终贯彻新发展理念,坚持独立自主、以人为本、兼容并蓄、持续发展;功能齐全、技术先进、规模适度,在可靠性安全性、舒适宜居性、综合效能、兼容拓展以及信息、能源、动力技术和运营费效比等方面具有显著优势。“在空间应用方面,有望取得若干具有重大价值的科学发现和技术创新成果。”季启明说。
中国载人航天工程建设发展29年来,中国航天人用长征、神舟、天舟、天宫等一系列浪漫名词,搭起了联结天与地的“天梯”。这一切举世瞩目的成就,离不开千千万万默默耕耘的航天人
神舟十三号与空间站圆满对接?
会看的看门道。不会看的看热闹。中国飞船与空间站快速精确的对接。估计老美会惊掉下巴。
这一对接技术会应用的其它领域。譬如,军事领域。在当今高科技条件下的信息战争。都离不开军事卫星。各种功能的卫星使战场更加透明化。各军种联合作战卫星也起到重要作用。还有地对地导弹的导航也需要卫星支持。
所以,各大国对自己的卫星安全非常重视。保护卫星的最好方法就是向对方展示反卫星技术。把剑拿出来亮一亮。让对方感到恐惧。不敢打我们卫星的主意。
飞船对接需要精确进入轨道。扑捉目标,调姿(变轨)。弹头追卫星也是同样技术。哈哈!