中国空间站已经在轨道稳定运行很长一段时间了,我国宇航员的在轨总时间已经超过了欧洲宇航员之和,这是个不错的里程碑。在这样的背景之下,神舟二十一号发射了,而这次发射,带来了许多不一样的地方。
航天事业总归是需要积累经验的。不过这倒也没那么重要,毕竟欧洲人有不少经验,但没有自身的载人航天能力,而一些关键性的突破,也不是靠熬工龄就能实现的,我国载人航天工作者思考的是如何真正实现突破,这点从神舟二十一号的改变就能看出来,这次技术上又有一些突破。这些突破不只是神舟飞船上的,更是未来中国宇航的方向。
比如说对接时间的优化,我们可以不那么孤立地去看。想要缩短对接时间,入轨精度和测控系统就有很高的要求。对接之所以可能需要比较长的时间,就是需要飞船入轨之后,一圈一圈调整,减少和空间站之间的误差,而一般在飞船发射之前,空间站也需要调整轨道,来迎接飞船。缩短对接时间可以减少宇航员的身体心理压力,在有意外情况的时候,也可以提供更多的余量。
入轨精度这个问题,中国火箭一直是做的不错的。不过想要做好这一点,要求的可不只是火箭本身,还有测控系统,没有地面和飞船和太空中的测控系统,精准入轨是很困难的,神舟二十一号的快速对接,证明我国的测控能力一直在进步。
当然了,如果只是在近地轨道上,其实有点误差也未必有那么大影响,反正无非就是多转几圈,有什么意外也能处理,最糟糕无非就是返回地球。但是我国的载人航天规划可不止近地轨道。在神舟二十一号的发布会上,我国就重申了2030年之前载人登月的目标。而我国的载人登月计划,需要长征十号两次发射,然后在月球轨道进行对接。
而载人登月的对接,一来是要在远得多的月球轨道,对测控精度要求更高,毕竟近地轨道只有几百公里,月球轨道距离地球有三十多万公里;二来呢,因为月球轨道真的很远,所以有什么意外的话,任务能留下的冗余空间并不多,所以也一定要精益求精。从这个角度来说,每次载人空间站任务,都是为登月做验证。
在一些重大工程上面,中国航天的任务,往往很有技术继承性。比如说嫦娥三号到六号,乃至于天问一号,技术上有很多继承的地方,这有助于控制风险。这也是我国航天任务高成功率的保证,越是激进的任务,越需要这种保证。载人登月任务大概也是如此,时间表并不宽松。神舟飞船因为规模所限,虽然比俄罗斯的联盟非常强一些,但是大的改进空间已经不大了。不过用来验证登月和下一代载人飞船的空间,还是不小的。
美国虽然有先进的技术,但是在很多任务上反复拖延,就是因为激进的目标和现实情况出现了脱离,觉得上一代的技术太过时了,下一代需要更高远的目标,然后就很容易玩脱,花了很多钱之后,发现目标太高,实现不了。
另一个关注比较多的,就是神舟二十一号带了四只黑色小鼠上去。其实带小鼠乃至于更大的实验动物上太空,不管是美国或是苏联,都干过不少次,不是很稀奇。但我国这次还是有不一样的地方,美苏当年送小鼠上去,基本上是带一大堆,看能活下来多少。而我国在送小鼠上去之前,对小鼠进行了多次选拔。
虽然飞船里的空间是安全的,但是无论是超重还是失重,都会很容易带来小鼠的应激,养过小动物的朋友,应该很清楚应激的危害。通过筛选,我们可以选出最有适应性的小鼠。无论是从实验动物人道的角度来说,还是从科学研究的角度来说,这都是很有必要的。
空间站的一大作用,就是进行各种实验,而其中,生物实验是很关键的一环。通过对于这些生物的研究,我们可以对太空对生物的影响有更多的认识。但是因为空间站的环境摆在这里,活体动物的实验一直是很少的。通过对实验动物的优化,未来我们会有更多的实验动物来到太空。
基于这些研究,我们会在空间医学上有更多认识,拓展人类在太空活动的边界。空间医学真的是一个很复杂的科学,这里举个例子,之前波音“星际线”飞船出问题,宇航员受困太空的时候,我们能看到他们的情况很糟糕。但是国际空间站又不是没吃没喝,他们驻留的时间,也没有标准任务的宇航员那么长,为什么会这样呢?
原因在于,他们之前的各项身体准备都是按照短期飞行来进行的,一旦面对长期滞留,身体状态就不太好。这就像各种体育运动,在结束休赛期之后,都需要进行专门的训练,来为漫长的赛季积累体能一样。宇航员在长期飞行之前,也需要专门的准备,而这个过程,没有太空医学的支撑是做不到的。
按照我国载人航天机构公布的计划,在明年,我国将要有一名宇航员在空间站连续呆上一年左右的时间,这既是为了拓展载人任务的边界,也是为了对国际宇航员进行协调。而这样的任务,没有空间医学的支持是完成不了的,中国载人航天工程这么多年以来,在空间医学上有了很多成果,也因此才敢进行这样的任务。
在明年,我国的新一代载人飞船“梦舟”将跟随长征十号甲火箭进行飞行,并且和空间站对接。这款飞船既是神舟飞船的后续,也是未来载人登月的关键。而在明年,我国的两款商用货运飞船,“轻舟”和“昊龙”,也会很快进入测试阶段,中国空间站的二期拓展,也会很快开展。可以说,神舟二十一号正是这样一个承上启下的角色。
中国空间站的运行,正在向着更加常态化的方向发展,探索宇宙空间这件事情,虽然是最先进的技术,但是也需要一步一步脚踏实地的,慢慢向前走,中国航天的脚步,一直走的很扎实。
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