航天器重复用?往返宇宙更便捷

试验航天器将在轨运行一段时间后,返回国内预定着陆场,其间将按计划开展可重复
【菜科解读】
日前,中国在酒泉卫星发射中心运用长征二号F运载火箭,成功发射一型可重复使用的试验航天器。
试验航天器将在轨运行一段时间后,返回国内预定着陆场,其间将按计划开展可重复使用技术验证及空间科学实验,为和平利用宇宙提供技术支柱。
航天器的可重复使用技术是国际航天领域的焦点之一,也是中国建设航天强国的主要一步。
当作前沿航天技术,可重复使用航天器不仅可以降本增效,而且有望让宇宙旅游成为可能。
技术研究有突破
可重复使用航天器是指可以重复使用、能够迅速穿越大气层、自由往返于地球表面与宇宙之间、运送乘员和有效载荷的航天器,也可以指较长时间在轨停留和机动、完成各种任务的航天器,包括载人飞船、货运飞船、推进飞行器、行星着陆器、航天飞机等。
2023年12月14日,中国成功发射一型可重复使用的试验航天器。
在此之前,中国曾区别于2020年9月4日和2022年8月5日发射过可重复使用航天器。
其中,2022年发射的可重复使用航天器,在轨飞行276天后成功返回地球,标志着中国可重复使用航天器技术研究取得主要突破,后续可为和平利用宇宙提供更加便捷、便宜的往返方式。
中国载人航天工程办公室主任郝淳此前表示,为进一步提升工程的综合能力和技术水平,中国将研制新一代载人运载火箭和新一代载人飞船。
其中,新一代载人运载火箭和新一代载人飞船的返回舱都可以实现可重复使用。
去年底,美国X-37B轨道实验飞行器搭乘重型猎鹰运载火箭成功进入宇宙,执行第七次飞行任务。
X-37B飞行器于2010年首飞,由美国波音公司创造,长约9米,翼幅约4.6米,外形类似航天飞机,但体积只有航天飞机的1/4,部分供电来自太阳能。
这种飞行器配备自动着陆系统,由火箭送入宇宙,返回时像飞机那样在跑道上滑行降落,可重复使用,但不载人。
该飞行器能够执行通信中继、地面观测等任务,具有广泛的军队和民事用途。
解决成本和产能问题
可重复使用也是运载火箭进展的必经之路,将成为人类大规模进出空间的主要途径。
近年来,中国在一次性运载火箭的技术基础上开展可重复使用运载火箭的相关技术攻关,取得了积极发展。
2021年7月16日,由中国航天科技集团一院研制的亚轨道重复使用演示验证项目运载器在酒泉卫星发射中心成功首飞。
2022年8月26日,由中国运载火箭技术研究院自主研制的升力式亚轨道运载器重复使用飞行试验获得成功。
亚轨道重复使用运载器可当作升力式火箭动力重复使用航天运输系统的子级,是航天航空技术的高度融合体。
这些成功的飞行试验,有力推动了中国航天运输技术由一次性使用向重复使用的跨越式进展,为重复使用天地往返航天运输技术进展奠定了坚实基础。
一次性运载火箭长期是人类进入空间的重要运输方式,为何要进展可重复使用的运载火箭?中国科学院院士、中国航天科技集团科技委主任包为民指出,随着进出空间规模需求的快速增长,一次性运载火箭在发射成本、履约周期和产能需求等方面均面临很大挑战,进展可重复使用运载火箭能够很好地解决以上问题。
包为民说,综合来看,可重复使用运载火箭在发射成本和发射频次上相比一次性使用运载火箭具有明显优势,是实现1小时全球抵达、天地往返运输等大规模、低成本进出空间运输系统的主要途径。
形成多种技术方案
早在20世纪五六十年代,人类就已经开始了对重复使用航天运输系统相关技术的探索。
经过几十年进展,重要航天大国和地区已拥有不同程度的重复使用技术储备,形成了多种典型的重复使用运载器方案。
其中,根据入轨级数,可分为多级入轨方案和单级入轨方案;根据起降方式,可分为垂直起降方案、垂直起飞水平着陆方案、水平起降方案;根据回收方式,可分为部分重复使用方案和完全重复使用方案等。
目前,火箭发动机技术已经相对成熟,是首选的推进方式,而组合动力则是未来主要的进展方向。
火箭动力两级入轨重复使用航天运输系统的一级,是国内外重复使用技术关注的焦点。
美国宇宙探索技术公司的猎鹰9号就是可重复使用的运载火箭,其利用重复使用带来的低成本优势,在全球商业航天发射市场进展迅速。
过去1年,猎鹰9号发射30余次。
近日,猎鹰9号火箭携龙飞船,将美国私营企业公理航天公司组织的私人宇航团队送往国际空间站。
在民营航天领域,中国航天企业近年来也相继开发可重复使用的运载器。
近日,中国航天科工航天三江所属火箭公司自主研发的快舟火箭可重复使用技术试验箭顺利完成垂直起降试验,为快舟系列可重复使用液氧甲烷运载火箭的研制奠定了基础。
不久前,朱雀三号可重复使用火箭垂直返回技术在酒泉卫星发射中心完成第一次飞行试验,该火箭是中国首款不锈钢液体运载火箭,以液氧甲烷为燃料。
朱雀三号箭体直径4.5米,一子级设计复用次数不少于20次,具备一箭多星、平板堆叠卫星集群发射的能力。
朱雀三号贮箱结构采纳高强度不锈钢材料,发射成本相较一次性使用火箭可降低80%至90%。
可重复使用航天器具有低成本、高可靠性的技术特征,能满足未来便宜、自由进出空间的进展需求。
除了向空间站等系统补充人员和物资之外,可重复使用航天器还可以搭载乘客,以更低的成本实现更高效的宇宙旅行。
未来,在宇宙旅行过程中,可重复使用运载器动力系统沿用火箭发动机,起飞阶段就像火箭发射一样,爬升到距地球约100多公里的亚轨道上,停留约10分钟后,再依靠惯性像飞机一样返回地球,水平着陆。
整个过程大约30分钟,全程都按照预定程序,全自动飞行。
游客不用穿宇航服,甚至可以带手机拍照发朋友圈,像航天员一样在舱内飘来飘去,透过窗户从宇宙眺望地球。
由于运载器本身有纠错功能,即使指令有误,也能返回正确轨道。
因此,游客还有机会体验宇宙驾驶的乐趣。
可重复使用、高可靠性和高安全性是未来航天器的主要进展方向。
当前,在可重复使用的航天器进展方面还存在许多挑战,如航天器在重返大气层时需要先进的隔热保护,也需要坚固可靠的着陆系统和可靠高效的推进系统。
探索众说纷纭的长白山天池怪兽之谜
稍后,《光明日报》 和《人民日报》也发表了目击消息。
那么,天池怪兽是否真的存在呢?天池怪兽广为流传长白山风光秀丽、最色迷人,素来就有关东第一山 的美誉。
关于长白山,自古就有着众多的故事和传说,在这些故事和传说中, 最为人津津乐道、广为流传的莫过于天池怪兽的传说。
长白山天池形成的时间并不是很长,至今只有三百多年的历史,但是其壮丽的自然景观,实属罕见。
它是中国最高、最大、最冷的高山湖泊,也是世界上最大、最深的火山口湖。
天池湖面海拔2189米,如此高的海拔,使得天池年平均气温只有一7.3C. 年积雪日达到258天。
天池湖水冬季封冻,即便在盛夏季节水温也只有5C左右。
在如此恶劣的气候和自然环境下,水中生物一般很难存活。
因此长期以来,很多人认为天池之中没有生物生存。
但是,现在人们借助现代仪器,发现天池中还是有极少量的冷水鱼生存的。
早在科学工作者对天池进行科学监测以前,在民间,同样也有一些人认为天池之中存在生物。
只不过,不同于科学工作者观测到的冷水鱼,民间流传的说法是天池之中生活着巨大的怪兽。
19世纪初,《长白山志》 和《长白山江岗志略》中就已经有了关于天池怪兽的记载。
最早关于天池怪兽的公开报道出现在1980年的《延边日报》,此后陆续有人声称看到过天池怪兽。
1981年, 一位杂志社记者甚至用1000毫米的长焦距镜头偶然拍到了这个神秘怪兽,国内的各大报纸随即报道、发表了众多有关天池怪兽的消息。
天池怪兽一时之间名声大震,紧紧牵住人们的视线,并且关注热度持续不减。
几十年来,越来越多的人宣称自己有幸目睹了天池怪兽。
人们似乎越来越坚信天池怪兽真的存在。
这些不断出现的目击事件,使得天池怪善逐渐由传闻转变为世人所瞩目的研究课题。
天池怪兽真的存在吗?天池怪兽什么样子?天池怪兽是何方神圣?这些问题已经成为了每一个来过天池,听说过天池的人的共同话题。
探寻天池怪兽尽管关于天池怪兽的目击报道一直未断, 但是天池里面究竟有没有怪兽,人们仍然不敢下断语。
首先,在众多的目击报道中,天池怪兽的外貌并不相同。
一些人的说法是:天池怪兽大如水牛,面目狰狞,体形如狗,嘴状如鸭;另外些人的说法是:天池怪兽方顶有角,长项多须,长有龙鳞。
还有个别人声称其目睹的天池怪兽,兽头像马,眼大如栗,项长白毛。
其次,天池的海拔非常高,周围高山耸立,山上常年积雪,单从气候条件来看就连草木都很难生存,更不要说如怪兽一般的大型动物,更何况天池上面的动植物都极其稀少,没有可维持怪兽生存的食物。
为了解开天池怪兽之谜,长白山自然保护区管理局建立了专门的天池怪兽展览室,集合了所有关于天池怪兽的发现记录。
展览室的工作人员还依照目击者的诉说,塑造了两只怪兽塑像,并将传说中怪曾的出没时间绘制成方便查看的图表,希望这些能给予天池爱好者以启发。
但是,揭开天池怪兽的秘密仍然需要面对诸多的困难。
目前,对于天池怪兽的研究并没有真正的科研经费投入,更没有专门的科研机构参与,真正的科学研究仍然没有实际开展。
到现在为止,天池怪兽仍然只是人们的谈资,并没有科学工作者立足科学精神,以真正的科学活动来探寻天池怪兽的秘密。
天池怪兽与大自然之中其他众多的秘密一样,仍然有待人们去开掘和发现。
金星是离地球最近的行星?人类不登陆?炼狱
在随着科技越来越发达之后,人们对于一些天空之中的事情则格外的好奇,研究出了许多的探测器,就是为了能够一探宇宙之中其他行星的上面到底是什么样的情况?中国第1辆货行车则是祝融号登上了火星地表之后,引起了众多人的注意,可是没想到,后来却选择了登陆火星而不再去金星。
距离地球最近的行星金星距离地球是非常近的一颗行星,平均的距离也就只有4,000万公里左右,但是火线却非常的远距离,则是达到了2.25亿公里,最远的能够达到4.011公里,所以从种种方面来看,不论是怎么选择都是去金鑫会比较合适,而且还特别的简单,容易一些。
也是太阳系的四大行星之一质量体系,密度和地球都是非常接近的,界限就特别的冷清,但实际上在之前的进行也是比较热闹的,尤其是在外面还笼罩了大气层,当时的天文学家觉得上面可能liCVc有生命,因此就对进行进行了探测。
对金星的探索在对进行产生好奇过之后,听学家都一直在对进行进行探测。
1962年的时候水手2号则飞过进行,这是第1次探测器距离,其他的行星非常的近。
在1970年的时候,金星7号登陆金星,这是第1次登陆上其他行星的土地,在20世纪60年代80年末的时候更是有着多个探测器登上了金星,但中间间隔了很多年都没有再去查看金星,直到2005年的时候再次发射了金星快车队进行进行了反复的探测,发现并非是犹如之前幻想的一般。
环境犹如炼狱在真的登陆到了金星上之后,就发现大气层的厚度就达到了250公里,相当于91个地球,表面的大气压大多数都是二氧化碳和氮气,人是无法生存的,尤其温度达到了464℃,还有着厚厚的云层,会下起硫酸雨,整个环境犹如炼狱一般。