神舟二十三号载人飞船瞄准北京时间5月24日23时08分发射,飞行乘组由朱杨柱、张志远、黎家盈组成,朱杨柱担任指令长。9项科学实验将随神舟二十三号载人飞船上行中国空间站。2030年中国将实现航天员登月,空间站从三方面支持。
带着多个“首次”出征
3名航天员分别为飞行工程师、航天驾驶员和载荷专家,涵盖了我国现役3种航天员类型。航天员朱杨柱执行过神舟十六号载人飞行任务,张志远和黎家盈分别来自于我国第三批、第四批航天员,是首次执行飞行任务。其中,张志远入选前是空军飞行员,黎家盈入选前在香港特别行政区政府警务处工作。
此次任务是空间站应用与发展阶段第7次载人飞行任务,也是载人航天工程第40次飞行任务。任务主要目的是:与神舟二十一号乘组完成在轨轮换,继续开展空间科学与应用工作,实施航天员出舱活动及货物进出舱,进行舱外载荷和舱外设施设备安装与回收等任务,开展科普教育和公益活动,以及空间搭载试验,持续发挥空间站综合应用效益。此外,乘组1名航天员将开展1年期在轨驻留试验。
按计划,神舟二十三号载人飞船入轨后,将采用自主快速交会对接模式,对接于天和核心舱径向端口,形成三船三舱组合体。
据了解,神舟二十一号航天员乘组在轨驻留已203天,有望刷新中国航天员乘组在轨驻留最长纪录,目前各项工作进展顺利,3名航天员状态良好。此次任务期间,乘组共进行了3次出舱活动,完成神舟二十号飞船返回舱舷窗巡检拍照、空间碎片防护装置安装、舱外设施设备巡检等任务。指令长张陆已累计完成7次出舱活动,成为目前在舱外执行任务次数最多的中国航天员。首次执行飞行任务的张洪章作为载荷专家主要完成了面向空间应用的锂离子电池电化学光学原位研究及生命领域、流体与燃烧实验领域相关实验,首次执行飞行任务的内蒙古籍航天员武飞,成为我国目前执行过出舱任务的最年轻的航天员。乘组与地面科技人员密切配合,在空间生命科学、空间材料科学、微重力基础物理、航天医学、航天新技术等领域,取得了阶段性成果。典型成果包括:国内首次实现了小鼠的空间密闭在轨饲养,为后续开展空间哺乳动物实验奠定了技术基础;在轨生成了低缺陷硒化铟晶体,该技术已运用于地面制备高性能场效应晶体管原型器件,性能显著优于同类地面器件。
开展九项科学实验
神舟二十三号载人飞船携带9项科学实验上行中国空间站。上行样品及装置总重量约54公斤,主要包括肝脏细胞、水稻和拟南芥种子、纳米酶、放线菌、钙钛矿电池等实验材料。
本次神舟二十三号任务重点聚焦于两类钙钛矿太阳能电池材料和器件开展空间实验。钙钛矿电池具有非常高的功质比,有轻、薄、柔等特性,加工成本相对比较低廉。这次将开展的钙钛矿太阳能电池实验将有助于更好地研究空间光谱、高能粒子辐照、原子氧、高低温交变等极端环境下,钙钛矿材料和器件的性能演化与失效机制,突破高效率、高功质比、低成本柔性空间光伏技术路线,为未来低轨卫星、深空探测、月球基地能源系统配置提供关键技术储备。
在本次将开展的实验中,空间生命科学领域的“空间水稻多代遗传稳定性与环境适应性调控的分子机理研究”将利用未经过空间飞行实验的水稻种子在轨获得子代,首次在轨实现连续两代水稻培养,解析长期空间微重力对水稻遗传稳定性的作用,挖掘有重要应用价值的新基因,为扩大农作物新的种质资源获取途径提供新的手段。
除了钙钛矿电池和水稻实验外,本次神舟二十三号载人飞船上行的科学实验中,空间生命科学领域还将开展“空间生物相分离对脂质代谢的影响”等实验。
全力实现登月目标
为充分利用载人航天工程、嫦娥工程几十年积累的技术积淀与实践经验,我国对现有载人登月和无人探月从任务、资源、队伍3个方面进行整合,整合后统称为“月球探测工程”。前期,长征十号运载火箭、梦舟载人飞船在完成系留点火试验和零高度逃逸飞行试验后,相关产品进行了可重复使用适应性改造。在此基础上,今年年初,我国成功实施了长征十号运载火箭系统低空演示验证与梦舟载人飞船系统最大动压逃逸飞行试验,为后续可重复使用载人天地往返运输系统和载人登月打下了坚实基础。今年4月,嫦娥七号探测器已运抵中国文昌发射场,目前正在进行嫦娥七号任务发射前测试准备,各项工作正按计划有序推进,计划于下半年择机发射。嫦娥七号任务将采用绕、落、巡、飞跃等综合探测方式进行月球南极环境与资源勘察,并开展国际合作。后续,中国载人航天还将按计划组织完成长征十号运载火箭技术验证飞行、梦舟载人飞船和揽月着陆器首次飞行等重要任务。
中国空间站作为国家级太空实验室,主要从三个方面有力支撑月球探测。一是空间站任务培养了一支执行过空间任务、拥有丰富太空飞行经验的航天员队伍,可为后续载人登月任务航天员乘组选拔提供坚实人才储备;二是空间站已在轨稳定运行近4年,部署并验证了一系列面向载人登月关键技术,如:刚实施的天舟十号货运飞船任务中,就搭载了微重力环境下表面张力贮箱液体晃动试验项目,主要是验证载人登月相关飞行器技术指标要求设置的准确性及合理性;三是空间站任务中由长征十号甲运载火箭和梦舟飞船组成的新一代近地载人天地往返运输系统,与月球探测所需的长征十号运载火箭和梦舟登月飞船系统采用了一体化设计与研制,未来两年通过多次空间站飞行任务验证,将全面提升其技术成熟度与任务可靠性,为首次载人登月打下坚实基础。
【延伸阅读】
神舟二十三号飞船“新”在哪里?
作为新批次飞船的第二艘飞船,神舟二十三号飞船有哪些改进?
新批次飞船在原有成熟技术的基础上进行了多维度技术升级。首先是对返回舱仪表系统完成大幅升级,优化了人机交互界面,视觉效果更清晰友好;通过仪表板小型化改造,为返回舱腾出了更多下行载荷安装空间。
其次,在保持原有三舱构型的基础上,进一步提升了空间利用率,给航天员留出了更充裕的工作活动空间。
中国航天科技集团李喆介绍:“神舟二十三号属于空间站阶段第三批次飞船。相比之前的飞船,它的载荷运输能力有了很大提升,交会对接和返回的时长相比之前有了大幅缩减,飞船也进行了一些优化改进设计,可靠性、安全性得到了全面提升。”
神舟二十三号飞船沿用并优化了3.5小时快速交会对接方案,对接机构升级为“刚柔并济”的受控阻尼缓冲系统,可适应不同吨位、不同初始条件的对接工况,对接适应范围、成功率和可靠性都大幅提升。
新批次飞船支持任务弹性化调整,常态执行载人任务,应急情况下可切换为货运平台,配合天舟货运飞船构建的双轨物资保障体系。同时飞船预留接口,可兼容国际合作载荷,适配后续国际访客进入空间站的任务调度需求。
(据央视新闻客户端、内蒙古日报·草原云,记者:孙柳、柴思源、马骏驰、帅俊全、褚尔嘉)