【编者语】今天(4月24日)是第八个中国航天日,主题为“格物致知,叩问苍穹”。从“神舟”飞天到“嫦娥”奔月,从“天问”探火到“羲和”探日,中国航天事业发展不断加速,对宇宙的探索永无止境。特刊发《中国空间站,造福全人类》(航天邮话)一文,以飨读者。
【航天邮话】
中国空间站,造福全人类
○吴优赛
2022年11月29日23点08分14秒,承载着空间站建造阶段最后一次飞行任务的神舟十五号乘组,搭乘长征二号F遥十五运载火箭奔赴“天宫”空间站。11月30日7时33分,神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站,与神舟十四号3名航天员首次实现“太空会师”。这是我国载人航天工程立项实施以来的第27次飞行任务,也是进入空间站阶段后的第4次载人飞行任务。此次发射成功标志着空间站关键技术验证和建造阶段规划的12次发射任务全部圆满完成。
方寸展国威,见证新崛起
2022年12月25日,中国邮政为纪念中国空间站建成,特发行2022-27《中国空间站》纪念邮票,一套4枚,全套邮票面值5.40元。发行量版式一800万套,版式二110万版,本票册(编号:BPC-22)(内含邮票5套)8万册。该套邮票由王虎鸣、董琪、夏竞秋设计,河南省邮电科技有限公司印制。
该套邮票采用连票设计形式,画面以深蓝色为主色调,体现太空的神秘、浩瀚,展现中国载人航天工程三十年来从地球家园走向浩瀚宇宙,不断圆梦的辉煌历程。
第1枚(4-1),天地往返。画面以腾飞的长征五号B运载火箭为前景,背景展现了中国空间站建造过程中发射载人飞船、货运飞船、核心舱等舱段使用的三型火箭,以及测控船、测控雷达、测控卫星返回舱等丰富内容。
2022-27《中国空间站》纪念邮票
第2枚(4-2),空间科学。画面以图标形式展现了空间生命科学、微重力燃烧科学、微重力流体科学、空间天文与天体物理、微重力基础物理、空间材料科学、空间新技术、空间地球科学等不同的空间科学实验类型。
第3枚(4-3),出舱活动。画面描绘了两位中国航天员出舱进入太空开展活动,分别在机械臂上和舱壁上执行舱外作业任务的场景。
第4枚(4-4),太空家园。画面以环绕地球的中国空间站为主体,以强烈的视觉冲击力呈现了广袤无垠的宇宙空间,体现出建设航天强国、营造太空家园、探索未知宇宙的寓意,寄托着和平利用宇宙空间、开放共享造福人类的美好愿望。
设计者从“巡天与共”的视角,展现了从地面发射到浩渺太空、从舱内科考到舱外作业的精彩场景,让人们从邮票放眼宇宙,与宇航员一起领略中国空间站的风采。以近似荧屏16∶9的宽幅,拉开了宇宙无垠的视觉感,突出了“太空”这个主题。
邮票运用钴蓝色油墨,以刻画太空的深邃和宇宙的浩渺,珠光油墨则再现了空间站以及舱外宇航服的质感,而航天面罩图案加入了含有真实航天面罩材料的特殊油墨,在方寸上留下“太空记忆”。邮票运用冷烫工艺,立体地再现了太空的神秘感、科技感和奇幻感,并勾勒出核心舱的空间感,动态地呈现了DNA结构图。冷烫工艺还渲染了太空繁星以及航天员面罩随光移动的真实感。
2022-27《中国空间站》纪念邮票的荧光效果
在紫光灯下欣赏这套邮票,呈现出长征5号B运载火箭尾火呈橘黄色,营造了火箭发射的现场真实感;航天员剪影及DNA实验元素跃出票面,衬托出空间站舱内的纵深感;航天面罩、繁星、国旗等元素仿佛被瞬间点亮的氛围感;地球家园万家灯火,一片璀璨的意境感。而远处的月光闪动,是在预示中国登月计划的实施,象征着中国航天事业的崛起和发展。
科技创辉煌,太空建家园
1992年,中国政府就制定了载人航天工程“三步走”发展战略,建成空间站是发展战略的重要目标。1999年11月20日,“神舟一号”飞船在酒泉起飞,21小时后在内蒙古中部回收场成功着陆,圆满完成“处女之行”。这是中国第一艘无人试验飞船,这次成功飞行为中国载人飞船上天打下了非常坚实的基础。
中国空间站(又称:天宫空间站,代号:TG)包括天和核心舱(代号:TH)、问天实验舱(代号:WT)、梦天实验舱(代号:MT)、载人飞船(“神舟”飞船,代号:SZ)和货运飞船(“天舟”飞船,代号:TZ)五个模块组成。各飞行器既是独立的飞行器,具备独立的飞行能力,又可以与核心舱组合成多种形态的空间组合体,在核心舱统一调度下协同工作,完成空间站承担的各项任务。
天和核心舱全长约16.6米,最大直径约4.2米,起飞质量22.5吨,有4台轨控发动机、22台姿控发动机、4台霍尔电推进发动机,是中国自主研制的规模最大、系统最复杂的航天器。2021年4月29日11时23分,长征五号B遥二运载火箭搭载天和核心舱,在海南文昌航天发射场点火升空。核心舱由节点舱、小柱段、大柱段、后端通道及资源舱组成,大柱段直径4.2米,小柱段约2.8米。舱内安装3个科学实验机柜和1个应用任务公用支持机柜。主要任务包括为航天员提供居住环境,支持航天员的长期在轨驻留,支持飞船和扩展模块对接停靠并开展少量的空间应用实验,是空间站的管理和控制中心。核心舱有五个对接口,可以对接一艘货运飞船、两艘载人飞船和两个实验舱,另有一个供航天员出舱活动的出舱口。
问天实验舱轴向全长17.9米,这一长度超越了国际空间站的任意舱段,比之天和核心舱还要长1.3米,该舱段与梦天实验舱同为当今世界轴向长度最长的单体载人航天器。2022年7月24日14时22分22秒,搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭,在中国文昌航天发射场点火升空。舱体重量23.2吨。问天实验舱包括工作舱、气闸舱、资源舱三部分,舱体最大直径4.2米,舱外配置小机械臂。装载8个实验机柜机位、22个舱外载荷适配器。
《中国空间站》纪念邮票首日挂号实寄公函封
(盖“海南文昌 2022.12.25.09 航天邮局8”日戳)
梦天实验舱是中国空间站第三个舱段,也是第二个科学实验舱。2022年10月31日15时37分,梦天实验舱搭乘长征五号B遥四运载火箭,在中国文昌航天发射场点火升空。由工作舱、载荷舱、货物气闸舱和资源舱组成,主要用于开展空间科学与应用实验,参与空间站组合体管理,物气闸舱可支持货物自动进出舱。梦天实验舱全长17.88米、直径4.2米,重约23吨。舱内配置13个标准载荷机柜,舱外配置37个载荷安装工位。
神舟十一号载人飞船成功发射纪念实寄封 (总公司PFTN-HT-82 № 030475)
(盖 中国酒泉卫星发射中心2016.10.17.11.MPO 兰州市27支局 日戳,盖 浙江义乌2016.10.26.17投递12 落地戳)
中国空间站神舟十五号载人飞船发射成功纪念(揭签贴)太空邮局实寄封
(TKYJ-2022-09, № 002447.盖“中国邮政 2022.11.30.11 太空邮局2”日戳)
神舟飞船是中国自行研制、具有完全自主知识产权、达到或优于国际第三代载人飞船技术的空间载人飞船。采用三舱一段,即由返回舱、轨道舱、推进舱和附加段构成,由13个分系统组成。与国外第三代飞船相比,具有起点高、具备留轨利用能力等特点。神舟系列载人飞船由专门为其研制的长征二号F火箭发射升空,发射基地是酒泉卫星发射中心,回收地点在内蒙古中部的乌兰察布市四子王旗航天着陆场。神舟飞船的起飞质量和座舱最大直径,远大于美国“水星”号和苏联“东方”号。
天舟货运飞船由长征七号运载火箭发射,共有208个货格,直径3.35米,长约10.6米,内部空间约40立方米,总重13.5吨,最大载货达6.9吨。货运飞船是空间站的地面后勤保障系统,主要任务补给空间站的推进剂消耗,空气泄漏,运送空间站维修和更换设备,延长空间站的在轨飞行寿命;运送航天员工作和生活用品,保障空间站航天员在轨中长期驻留和工作;运送空间科学实验设备和用品,支持和保障空间站具备开展较大规模空间科学实验与应用的条件。
中国空间站神舟十四载人飞行任务返回纪念太空邮局实寄封(TKYJ-2022-17, № 001342)
(盖“中国邮政 2022.12.05.20太空邮局2”日戳)
奋斗三十年,昂首向未来
中国人自古以来就有“飞天”梦想,中国空间站在宇宙飞驰,中国航天成就在人类历史上留下辉煌轨迹。
中国空间站以“规模适度、留有发展空间”为设计思路,创造性地 “利用舱段交会对接和转位机械臂进行平面转位、研制大型组合机械臂并与航天员协同进行舱外大型设施构建”方案,完成积木加桁架混合构型的大型空间站在轨组装建造。“一个系统总体、三个舱段总体加上一套专业分系统团队”的工程组织架构如宏伟的建筑拔地而起,辅以“整体统一”管理(天和、问天、梦天三个舱段通用化率达80%),不仅促进了空间站系统的方案优化,还令系统设计与工程管理深度融合,相得益彰。独具特色、浑然天成的中国空间站系统总体设计,是对我国航天器系统设计的又一次创新跨越,闪耀着中国智慧,昭显了匠心之美。
中国空间站神舟十四载人飞行任务返回纪念(揭签贴)公函实寄封
(盖“中国邮政 2022.12.05.20太空邮局2”日戳)
组成空间站的各个舱段和来访飞船都是独立的飞行器,交会对接后形成组合体,通过“最强大脑”统一管控。除了在结构上对接,组合体的信息和能源系统也相互连接,动态并网、能力共享,像“神经”和“血液”一样畅通无阻。此外,通过热控流体回路,热量也能实现跨舱传输、相互兼容。
在天和核心舱与问天实验舱组合形成“L”形后,梦天实验舱的就位,使三舱构成一个可靠的“T”字形组合体,成为空间站的基本部分,为后续扩展巡天光学舱等舱段奠定坚实的基础。未来,中国空间站还能够在机械臂的辅助下继续组装,形成“+”字形、“干”字形等扩展构型。
中国空间站,长期开展有人参与的、大规模的空间科学实验和技术试验,能够极大地促进空间科学、生命科学等技术的发展,辐射带动相关领域技术创新。为人类开展深空探索储备技术、积累经验,是中国为人类探索宇宙奥秘、和平利用外太空、推动构建人类命运共同体作出的积极贡献。
航天彩色纪念戳(问天实验舱、梦天实验舱、神舟十五号飞船)(金华)
2014年1月10日,中国“载人航天空间交会对接工程”被授予国家科技进步特等奖。“中国空间站开启有人长期驻留时代”,入选2021年度国内十大科技新闻。“天宫开讲科普课,掀起全民航天科普浪潮”,入选2021年度十大科普事件。
祖国与苍穹同高,天宫会日月争辉。2022年是我国完成空间站建造任务的决胜之年,也是中国载人航天工程立项实施30周年。三十年弹指一挥间,中国航天创造了人间奇迹,让国人心潮澎湃,让世界为之而振撼。随着中国航天事业的快速发展,中国人探索太空的脚步会迈得更大、更高、更远……谱写探索宇宙的新篇章!