2021年6月17日,中国酒泉卫星发射中心,搭载着聂海胜、刘伯明和汤洪波三名航天员的神舟十二号飞船,由“神箭”长征2F火箭顺利发射升空。6小时后,飞船将采用自主快速交会对接模式,与已经在轨的天宫空间站“天和”核心舱对接,这也将创造我国载人航天历史上最快载人对接记录。
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。由于要运输相对无人飞行器而言极度脆弱的人类身体进入环境恶劣的太空,相对于普通航天工程,载人航天不仅需要增加载人运载火箭、载人飞船、货运飞船、航天员训练和着陆回收等高难度分系统,整个系统还会变成可以用“木桶桶底”理论适用的环节:只要有任何一个环节出问题,桶里的水都会彻底漏光,导致彻底失败。因此,载人航天技术的门槛极高。
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。
中国载人航天自1992年9月21日开启以来(“921”工程),先后规划了三大发展阶段:第一阶段,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,神舟一号至六号等任务已实现这个目标;第二阶段,突破航天员出舱活动技术、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,神舟七号至十一号、天舟一号、天宫一号和二号等任务已实现这个目标;第三阶段,建造空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。
这一步计划的实现是载人航天发展近30年来的最核心目标:中国要建立一座“天上宫阙”(天宫空间站),让“天神”(航天员)长期驻留。
神舟十二号飞行任务的执行,距离神舟十一号已有5年之久。经过这几年的蛰伏和发展,新的神舟十二号飞行任务将通过四大特点,满足未来中国空间站常态化运营下的更高需求。飞船性能大幅提高,神舟十二载人飞船增加了自助快速交会对接功能,这将大大缩短航天员在对接空间前的等待时间。
长期驻留保障能力大幅提高,神舟十二号的飞行寿命大幅增加到180天,足够实现未来空间站稳定运行阶段半年一次的航天员轮换频率。在轨作业难度更大,在三个月内,神舟十二飞行任务要进行至少两次出舱行走,期间需要使用核心舱所携带的机械臂作业,时间长达数小时,整体难度远超神舟七号执行飞行任务时进行的约半小时舱外活动。
首次在载人航天中启用东风着陆场,这次任务将首次测试载人任务着陆位于内蒙古西部的东风着陆场,这里距离发射场更近,在发射阶段应急着陆能力更强。
作为任务的焦点,三名进入太空的航天员颇受关注。其中,“英雄航天员”、航天员大队大队长聂海胜已经是第三次进入太空,他今年已经57岁。作为1998年选拔出的中国首批航天员,他在过去23年内见证了中国载人航天事业的快速发展。
按照计划,整个天宫空间站建设将包括11次任务:三次长征五号B火箭发射核心舱和两个实验舱,四次长征二F火箭发射四艘神舟飞船,四次长征七号火箭发射天舟飞船,预计于2022年天宫空间站将正式建成。
未来随着最重可达21.6吨的新一代载人飞船投入使用,运力在8.6吨级的长征二号F火箭能力也将无法应对,我们还需要新一代载人火箭。在2018年举办的第十二届中国国际航空航天博览会(简称珠海航展),它也崭露头角,它起飞重量约2000吨,大大超过长征二号F的464吨,可将近70吨有效载荷送入近地轨道,甚至运送25吨有效载荷进入地月转移轨道。