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2024.03.31 中國的神舟載人飛船、天舟貨運飛船、天宮太空站-擷取自蘇育平撰中國航天事業與火箭軍一書

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2021年4月29日,重達22.5噸的「天和核心艙段」被長征-5B(遙2)運載火箭給推上太空,成功進入預定軌道並展開太陽能翼。
一個月後,天舟-2號貨運飛船也在2021年5月29日發射成功,並過來與天和核心艙完成順利對接連結,補充物資與燃料等。代表天和核心段運作正常,可接受補給。
再隔半個月,2021年6月17日,神舟-12號載人飛船由長征-2F遙12火箭從酒泉發射中心發射,並在6個半小時後過來與天和核心艙完成對接連結,神舟-12號的3名太空人聶海勝、劉伯明、湯洪波進入天和核心艙,等於是在太空中,第一次有人進入了天宮太空站。從此開始了神舟太空人在天宮太空站輪流值勤駐守的任務。
「天和核心艙」是今日天宮太空站的主體大廳,是天宮太空站的管理控制中心,也是太空人生活工作的地方。它的全長是16.6公尺,有一半直徑4.2公尺,另一半直徑2.8公尺,總共空間大約是58平方公尺,約同於17.5坪,在地表上的房屋單位也算是小的,但在太空中,每一公克物資送上太空都是天價,因此在太空中蓋一個房子,還不能有空氣洩漏,還要供應人體維生一切功能,供氧氣、水、電等,這個空間已經算是天價堆成的了。
由於太空人是預備要長住在天和核心艙中的,因此裡面分隔布置成三個臥室與一間浴室,讓太空人居住。到目前為止,每次都是由神舟任務的三個人在天宮太空站中值勤約半年時間,因此每個人分到一個臥室沒有問題。此外,餐廳中有餐桌、食品加熱、冷藏設備與飲水機,另外還有很多一個個像公文櫃一樣的科學實驗機櫃等,裡面裝有實驗器材與材料,因為空間不大,因此任何設備都盡量做到輕薄短小,不能浪費空間。
「天和核心艙」最後與「問天實驗艙」及「夢天實驗艙」對接起來,就像拼積木一樣,多了兩個房間的空間可以使用。
改革開放到相當程度,國力恢復,在科學家建議下,開始對載人太空工程進行評估,1983年曾通過「863計畫」,包含高科技的七大領域,排名第二的航天技術獲撥資金50億元,主要發展「大型運載火箭、太空往返運輸系統、載人太空站及其應用」,並進一步於1992年9月21日通過《關於開展我國載人飛船工程研製的請示》,啟動代號為「921工程」的中國載人航天工程計畫。
神舟系列飛船是中國從1999年首飛一直到今天,用來執行中國載人太空任務的飛船名稱。這名稱是中國載人航天工程辦公室向大眾徵集而來的最受歡迎名稱,當然也有其他騰龍號、華夏號九州號等不同名稱建議。
神舟飛船主要學習模仿對象是蘇聯的聯盟號太空船。其實神舟飛船的結構是十分簡單的,從最上方往下,分別是軌道艙、返回艙、其他附加艙與最下方的長征2F號專用火箭。老實說空間都不大,也不是想像中電影裡面的銀行戰艦企業號的樣子,甚至連電影中的貨運飛船也稱不上,倒不如說就是幾個大鐵桶一個一個疊在一起的組合。當然也沒那麼簡單,要上太空,要與太空站連接,要容納太空人生活、工作、活動的空間,且要供氧氣,與宇宙的真空要能嚴密的隔絕不能洩漏,這一切都是要仔細再仔細。
神舟一號飛船於1999年11月20日上午6:30 升空,由長征2F綑綁型火箭作為推力,在酒泉衛星發射中心載人航天發射場發射,10分鐘後飛船與火箭脫離,順利進入預定軌道,由地面多個側控中心及太平洋、印度洋上的遠望衛星測量船進行追蹤測控。
作為第一艘太空飛船,上面裝載了一些特殊物品,計有中華人民共和國國旗、香港澳門特別行政區區旗、奧運會會旗、各種郵票、各10克左右的農作物種子(青椒、西瓜、玉米、大麥、甘草、板藍根)等。
神舟3號飛船在2002年3月25日,在酒泉衛星發射基地成功發射,繞地球107圈後,在4月1日返回地球,鑑於神舟2號降落傘打不開之教訓,神舟3裝了兩具降落傘,順利開傘著陸。
神舟4號飛船在2002年12月30日,在酒泉衛星發射基地成功發射,繞地球108圈後,在2003年1月5日返回地球,其軌道艙未隨返回艙返地球,而是繼續在軌道上運行半年。
神舟5號在2003年10月15日上午九時整,在酒泉發射基地由長征二號F型遙五火箭搭載發射,十分鐘後就進入高343公里的預定軌道。
神舟-6號是第二艘中國實際載人飛船,於2005年10月12日由長征-2號F運載火箭從酒泉基地進行發射,乘員有費俊龍與聶海勝。
神七是在2008年9月25日,由長征-2號F型火箭發射升空的,三名太空人分別是翟志剛、劉伯明與景海鵬。
神舟-8號於2011年11月1日由長征2F型遙8火箭從酒泉發射升空,進入近地軌道。
2012年6月16日,神舟-9號飛船以長征2型F遙9火箭搭配,從酒泉衛星發射基地升空,上面搭載3名太空人景海鵬、劉旺、劉洋(女性)。
2013年6月11日至6月26日,神舟-10號飛船在長征-2型F遙-10火箭推動
2016年10月17日,神舟-11號載人太空船在長征-2F
2021年6月17日,神舟12號載人飛船由長征-2F遙12火箭從酒泉發射中心發射,並在6個半小時後抵達最終版的「天宮太空站」,順利與天和核心艙完成對接連結,神舟12號的3名太空人聶海勝、劉伯明、湯洪波進入天和核心艙,等於是在太空中,第一次有人進入了天宮太空站。從此開始了神舟太空人在天宮太空站輪流值勤駐守的任務。
2021年10月16日,神舟-13號飛船在長征-2F遙13火箭推升下由酒泉基地發射升空,準備進行6個月的駐留太空站任務。
神舟-14號飛船於2022年6月5日,由長征-2號F型編號遙15號運載火箭承載在酒泉衛星發射中心發射升空,順利進入天宮太空站天和核心艙。神舟-14號乘組(陳冬、劉洋、蔡旭哲)進入夢天實驗艙開始工作。
神舟15號飛船於2022年11月29日晚間11點,由長征二號F型編號遙15號運載火箭承載在酒泉衛星發射中心發射升空,隔天上午5:42與天宮空間站天和核心艙段端口對接成功。此次搭載太空人計有費俊龍、鄧清明、張陸等三人。
神舟16號飛船是神舟系列第16號飛船,執行天宮太空站進入實際運營階段後的首次任務。2023年5月30日,從酒泉衛星發射中心,由長征二號F型遙十六號運載火箭承載,成功發射升空,順利地與天空太空站的「天和核心艙」進行對接。
2023年10月26日,按照計畫,神舟17號太空船由長征-2號F遙十七運載火箭由酒泉發射中心發射成功
依據中國航天局發布之航天行事曆資料顯示,神舟18號載人飛船預計將於2024年4月下旬發射升空,前往天宮太空站輪替人員任務。預前準備之天舟7號貨運飛船已經在2024年1月17日發射升空並到天宮太空站進行補給,連神舟18號飛船太空人的補給都已經運上去了。
神舟18號與神舟19號的太空人都已選出,並進行緊鑼密鼓訓練中。中國航天局也像往常一樣,對外徵集神舟18號飛船任務的識別標示設計,讓中國的國民有點參與感。
天舟系列貨運飛船是無人飛船,搭配使用長征-7型大推力火箭,主要任務是載運物資補給到天宮太空站,以讓神舟載人飛船的太空人在太空站上有更多物資與空間可以運用。這些太空人生活物資包括食物、水、生活用品、出艙消耗品、實驗材料、太空站用火箭推進劑、宇宙用宇航服、醫藥用品、衛生用品等。
天舟貨運飛船沒有返回艙,任務完成就搭載天宮太空站的垃圾廢棄物,在回到地球大氣層的時候,貨船本身連同垃圾一起燃燒殆盡,連隔熱瓦也不裝,直接燒掉不回收的意思。
天舟貨運飛船全密封標準型的內部體積有40.5立方公尺,載貨空間約有18-22立方公尺,可載運的貨物重量為6,900公斤(全密封標準型)到7,400公斤(全密封改進型),加上船身總體發射重量為13.5噸(全密封標準型)與14噸(全密封改進型)。由於天舟飛船僅補給到位在近地軌道的天宮太空站,不會需要飛到更遠的行星際,因此功能比較單一。
現在天舟飛船已建造7艘,發射過6艘,一艘正在太空中運作。2024年預定將從海南文昌航天發射場發射天舟7號與天舟8號兩艘貨運飛船,運補天宮太空站。
天舟-7號貨運飛船
2024年1月12日,天舟-6號貨運飛船與天宮太空站分離並重回地球表面後,天舟-7號貨運飛船在長征-7遙8火箭推進下於1月17日晚間從海南文昌發射場順利發射升空,將前往天宮太空站運送補給物資。
這次的天舟-7號除了為現在正在天宮太空站上的神舟-17號三名乘員帶去物資,也是為了下一批神舟-18號的發射輪替做好物資準備,而今年年底前可能還會發射神舟-19號載人飛船,屆時天舟-8號貨運飛船也會繼續上去運補。
這代表2024年中國將發射天舟-7號與天舟-8號貨運飛船,以及神舟-18號與神舟-19號載人飛船,至少4次與天宮太空站人員輪調相關的發射任務。
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一個月後,天舟-2號貨運飛船也在2021年5月29日發射成功,並過來與天和核心艙完成順利對接連結,補充物資與燃料等。代表天和核心段運作正常,可接受補給。
再隔半個月,2021年6月17日,神舟-12號載人飛船由長征-2F遙12火箭從酒泉發射中心發射,並在6個半小時後過來與天和核心艙完成對接連結,神舟-12號的3名太空人聶海勝、劉伯明、湯洪波進入天和核心艙,等於是在太空中,第一次有人進入了天宮太空站。從此開始了神舟太空人在天宮太空站輪流值勤駐守的任務。
「天和核心艙」是今日天宮太空站的主體大廳,是天宮太空站的管理控制中心,也是太空人生活工作的地方。它的全長是16.6公尺,有一半直徑4.2公尺,另一半直徑2.8公尺,總共空間大約是58平方公尺,約同於17.5坪,在地表上的房屋單位也算是小的,但在太空中,每一公克物資送上太空都是天價,因此在太空中蓋一個房子,還不能有空氣洩漏,還要供應人體維生一切功能,供氧氣、水、電等,這個空間已經算是天價堆成的了。
由於太空人是預備要長住在天和核心艙中的,因此裡面分隔布置成三個臥室與一間浴室,讓太空人居住。到目前為止,每次都是由神舟任務的三個人在天宮太空站中值勤約半年時間,因此每個人分到一個臥室沒有問題。此外,餐廳中有餐桌、食品加熱、冷藏設備與飲水機,另外還有很多一個個像公文櫃一樣的科學實驗機櫃等,裡面裝有實驗器材與材料,因為空間不大,因此任何設備都盡量做到輕薄短小,不能浪費空間。
「天和核心艙」最後與「問天實驗艙」及「夢天實驗艙」對接起來,就像拼積木一樣,多了兩個房間的空間可以使用。
改革開放到相當程度,國力恢復,在科學家建議下,開始對載人太空工程進行評估,1983年曾通過「863計畫」,包含高科技的七大領域,排名第二的航天技術獲撥資金50億元,主要發展「大型運載火箭、太空往返運輸系統、載人太空站及其應用」,並進一步於1992年9月21日通過《關於開展我國載人飛船工程研製的請示》,啟動代號為「921工程」的中國載人航天工程計畫。
神舟系列飛船是中國從1999年首飛一直到今天,用來執行中國載人太空任務的飛船名稱。這名稱是中國載人航天工程辦公室向大眾徵集而來的最受歡迎名稱,當然也有其他騰龍號、華夏號九州號等不同名稱建議。
神舟飛船主要學習模仿對象是蘇聯的聯盟號太空船。其實神舟飛船的結構是十分簡單的,從最上方往下,分別是軌道艙、返回艙、其他附加艙與最下方的長征2F號專用火箭。老實說空間都不大,也不是想像中電影裡面的銀行戰艦企業號的樣子,甚至連電影中的貨運飛船也稱不上,倒不如說就是幾個大鐵桶一個一個疊在一起的組合。當然也沒那麼簡單,要上太空,要與太空站連接,要容納太空人生活、工作、活動的空間,且要供氧氣,與宇宙的真空要能嚴密的隔絕不能洩漏,這一切都是要仔細再仔細。
神舟一號飛船於1999年11月20日上午6:30 升空,由長征2F綑綁型火箭作為推力,在酒泉衛星發射中心載人航天發射場發射,10分鐘後飛船與火箭脫離,順利進入預定軌道,由地面多個側控中心及太平洋、印度洋上的遠望衛星測量船進行追蹤測控。
作為第一艘太空飛船,上面裝載了一些特殊物品,計有中華人民共和國國旗、香港澳門特別行政區區旗、奧運會會旗、各種郵票、各10克左右的農作物種子(青椒、西瓜、玉米、大麥、甘草、板藍根)等。
神舟3號飛船在2002年3月25日,在酒泉衛星發射基地成功發射,繞地球107圈後,在4月1日返回地球,鑑於神舟2號降落傘打不開之教訓,神舟3裝了兩具降落傘,順利開傘著陸。
神舟4號飛船在2002年12月30日,在酒泉衛星發射基地成功發射,繞地球108圈後,在2003年1月5日返回地球,其軌道艙未隨返回艙返地球,而是繼續在軌道上運行半年。
神舟5號在2003年10月15日上午九時整,在酒泉發射基地由長征二號F型遙五火箭搭載發射,十分鐘後就進入高343公里的預定軌道。
神舟-6號是第二艘中國實際載人飛船,於2005年10月12日由長征-2號F運載火箭從酒泉基地進行發射,乘員有費俊龍與聶海勝。
神七是在2008年9月25日,由長征-2號F型火箭發射升空的,三名太空人分別是翟志剛、劉伯明與景海鵬。
神舟-8號於2011年11月1日由長征2F型遙8火箭從酒泉發射升空,進入近地軌道。
2012年6月16日,神舟-9號飛船以長征2型F遙9火箭搭配,從酒泉衛星發射基地升空,上面搭載3名太空人景海鵬、劉旺、劉洋(女性)。
2013年6月11日至6月26日,神舟-10號飛船在長征-2型F遙-10火箭推動
2016年10月17日,神舟-11號載人太空船在長征-2F
2021年6月17日,神舟12號載人飛船由長征-2F遙12火箭從酒泉發射中心發射,並在6個半小時後抵達最終版的「天宮太空站」,順利與天和核心艙完成對接連結,神舟12號的3名太空人聶海勝、劉伯明、湯洪波進入天和核心艙,等於是在太空中,第一次有人進入了天宮太空站。從此開始了神舟太空人在天宮太空站輪流值勤駐守的任務。
2021年10月16日,神舟-13號飛船在長征-2F遙13火箭推升下由酒泉基地發射升空,準備進行6個月的駐留太空站任務。
神舟-14號飛船於2022年6月5日,由長征-2號F型編號遙15號運載火箭承載在酒泉衛星發射中心發射升空,順利進入天宮太空站天和核心艙。神舟-14號乘組(陳冬、劉洋、蔡旭哲)進入夢天實驗艙開始工作。
神舟15號飛船於2022年11月29日晚間11點,由長征二號F型編號遙15號運載火箭承載在酒泉衛星發射中心發射升空,隔天上午5:42與天宮空間站天和核心艙段端口對接成功。此次搭載太空人計有費俊龍、鄧清明、張陸等三人。
神舟16號飛船是神舟系列第16號飛船,執行天宮太空站進入實際運營階段後的首次任務。2023年5月30日,從酒泉衛星發射中心,由長征二號F型遙十六號運載火箭承載,成功發射升空,順利地與天空太空站的「天和核心艙」進行對接。
2023年10月26日,按照計畫,神舟17號太空船由長征-2號F遙十七運載火箭由酒泉發射中心發射成功
依據中國航天局發布之航天行事曆資料顯示,神舟18號載人飛船預計將於2024年4月下旬發射升空,前往天宮太空站輪替人員任務。預前準備之天舟7號貨運飛船已經在2024年1月17日發射升空並到天宮太空站進行補給,連神舟18號飛船太空人的補給都已經運上去了。
神舟18號與神舟19號的太空人都已選出,並進行緊鑼密鼓訓練中。中國航天局也像往常一樣,對外徵集神舟18號飛船任務的識別標示設計,讓中國的國民有點參與感。
天舟系列貨運飛船是無人飛船,搭配使用長征-7型大推力火箭,主要任務是載運物資補給到天宮太空站,以讓神舟載人飛船的太空人在太空站上有更多物資與空間可以運用。這些太空人生活物資包括食物、水、生活用品、出艙消耗品、實驗材料、太空站用火箭推進劑、宇宙用宇航服、醫藥用品、衛生用品等。
天舟貨運飛船沒有返回艙,任務完成就搭載天宮太空站的垃圾廢棄物,在回到地球大氣層的時候,貨船本身連同垃圾一起燃燒殆盡,連隔熱瓦也不裝,直接燒掉不回收的意思。
天舟貨運飛船全密封標準型的內部體積有40.5立方公尺,載貨空間約有18-22立方公尺,可載運的貨物重量為6,900公斤(全密封標準型)到7,400公斤(全密封改進型),加上船身總體發射重量為13.5噸(全密封標準型)與14噸(全密封改進型)。由於天舟飛船僅補給到位在近地軌道的天宮太空站,不會需要飛到更遠的行星際,因此功能比較單一。
現在天舟飛船已建造7艘,發射過6艘,一艘正在太空中運作。2024年預定將從海南文昌航天發射場發射天舟7號與天舟8號兩艘貨運飛船,運補天宮太空站。
天舟-7號貨運飛船
2024年1月12日,天舟-6號貨運飛船與天宮太空站分離並重回地球表面後,天舟-7號貨運飛船在長征-7遙8火箭推進下於1月17日晚間從海南文昌發射場順利發射升空,將前往天宮太空站運送補給物資。
這次的天舟-7號除了為現在正在天宮太空站上的神舟-17號三名乘員帶去物資,也是為了下一批神舟-18號的發射輪替做好物資準備,而今年年底前可能還會發射神舟-19號載人飛船,屆時天舟-8號貨運飛船也會繼續上去運補。
這代表2024年中國將發射天舟-7號與天舟-8號貨運飛船,以及神舟-18號與神舟-19號載人飛船,至少4次與天宮太空站人員輪調相關的發射任務。
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