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中国航天弯道超车美国 差距巨大

2017-4-20 11:30 AM| 发布者: 子弹| 查看: 126| 评论: 0

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  中国人对太空的梦想,存在于远古各类神话传说中,嫦娥奔月、夸父逐日的故事伴随着无数人的童年;对天地、自然等事物现象的好奇,古籍中亦并不鲜见,早在战国时期,屈原已作《天问》。

  就在北京时间4月20日19时41分,中国自主研制的首艘货运飞船天舟一号,在海南文昌航天发射场搭乘长征七号火箭升空,给中国人的太空之旅又添上了重要的一笔。

  天舟一号将与天宫二号空间实验室交会对接,通过“太空加油”技术,为其补充能量。对于天舟一号的使命,中国航天科技集团在其微信公众号一篇文章中形象写道:“给航天员送吃的、用的,给航天器送推进剂——天舟一号3次交会对接,3次在轨补加就是为了完成这两件事。”

  另外,天舟一号还搭载了非牛顿引力实验等10余项应用载荷,将在轨开展空间科学及技术试(实)验。

  公开报道显示,天舟一号全长10.6米,整船最大装载状态下重量13.5吨,是目前中国体积最大、重量最重的航天器,其运载能力也居世界现役货运飞船首位。本领多多的它,具备独立飞行3个月的能力,具有与天宫二号空间实验室交会对接、实施推进剂在轨补加、开展空间科学实验和技术试验等功能。

  中国筑梦太空的规划

  中国是世界上第三个实现载人航天的国家,美国、苏联早在上世纪就已开展载人航天工程,并各自独立完成了空间站的建设。在太空赛跑中,中国出发时间已然晚了西方一个世纪。与成熟的美国及俄罗斯载人航天工程相比,中国目前进行的天宫系列空间站建设,无论在规模还是经验上,都存在着不小的差距。

  中国载人航天工程已明确“三步走”发展战略:第一步,发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验;第二步,突破航天员出舱活动技术以及空间飞行器的交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;第三步,建造空间站并且解决较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。天舟一号的首飞,意味着中国载人航天工程顺利完成“三步走”战略中的“第二步”任务,为空间站建设夯实了技术基础。

  现如今,除了中国的天宫系列空间实验室,人类唯一正在进行的载人航天工程,皆在多国合作的国际空间站上运行。到目前为止,中国所有载人飞行器的发射、回收,实验舱的对接及控制,货运舱的发射等试验项目,均保持着无一失败的佳绩,这在美国、俄罗斯载人航天历史上均是未曾做到的。

  中美航天发展走向殊途

  从公众的角度来看,中美航天发展已走向殊途。中国集举国之力,发展载人航天,而在美国,除了官方的国家航天局,私人公司已能独立完成火箭设计、制造和发射任务。

  SpaceX这家美国民营太空探索技术公司,研制了回收式“猎鹰号”运载火箭,发射后可垂直落回到发射基地,通过检修和燃料填充后即可进行下一次发射。而另一家美国公司,逃逸动力公司(Escape Dynamics)正在研发不需要化学燃料的更新一代航天飞机。仅以私营企业之力,却几乎超越了中国举国研究之成果。

  必须承认,与美国的火箭技术能力相比,中国火箭当下的发展水平较低,其最大有效载荷的差距即是最大的短板。火箭的载荷重量将直接限制神舟、天宫系列飞船的设计和配重,早前运送神舟和天宫系列飞船的长征二号系列F改型火箭,就仅能实现将8.8吨的载荷运送到近地轨道。

  这次天舟一号搭乘的长征七号火箭,其运载能力达到近地轨道14吨,为未来建造空间站提供了有力支持,但是若放眼世界,差距立现。对比正在太空运行的国际空间站,“曙光”号工作舱的重量为24.2吨,而其中的“团结”号节点舱重量即达11.6吨。早在1967年,美国就已制造出世界上最大的运载火箭“土星五号”,其近地轨道有效载荷高达139吨,飞往月球轨道的有效载荷为47吨。

  于中国而言,天舟一号的发射让很多人看到了中国航天弯道超车的可能,但也必须正视到,除前文提到的发射回收技术、最大有效载荷的差距,在这场太空逐梦中,中国的航天发动机技术,包括工业设计、加工、材料以及能源、电子技术等均需要实现质的突破。

  梦想总是美好的,但追逐梦想的过程必然是艰辛且漫长的。


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