神舟号系列飞船
神舟号系列飞船(Shenzhou Spaceship)是一组由中国航天科技集团有限公司研制的航天器,于1999年11月20日6时30分在酒泉卫星发射中心由长征运载火箭首次发射升空,是中国第一种载人航天器。
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。
基本信息
- 中文名
神舟号系列飞船
- 外文名
Shenzhou Spaceship
- 所属国家
中华人民共和国
- 发射地点
酒泉卫星发射中心
- 飞船结构
轨道舱、返回舱、推进舱、附加段
研制历程
历史背景
人类的载人航天活动始于20世纪60年代,当时苏联和美国各自开发了三个系列的载人飞船:东方号、上升号、联盟号以及水星号、双子星号、阿波罗号。联盟号飞船经过多次改进,至今仍在使用。美国则研制了航天飞机,并且未来的航天强国也计划开发新一代的载人飞船。
1961年4月,苏联宇航员尤里·加加林乘坐东方一号飞船进入太空,开启了人类载人航天的新纪元。尽管加加林只绕地球飞行了一圈,但他的飞行验证了关键技术,证实了人类能够可靠地进行天地往返。紧随其后,美国在1961年5月5日送出了第一位宇航员艾伦B·谢泼德,他乘坐水星3号飞船达到了186千米的高空。随后,美国利用更强大的宇宙神火箭,使水星号飞船能够进入地球轨道。1962年2月20日,约翰·格伦乘坐水星6号飞船绕地球飞行了三圈,成为美国第一个进入地球轨道的人。
中国的载人航天计划起步于1958年,由中国科学院主导。1965年,载人飞船项目被纳入航天发展计划。1966年,中央专委要求开始研制宇宙飞船。1967年,曙光一号飞船的总体方案得到论证,并在同年被正式命名。1970年,中国启动了首个载人航天计划,即“714”计划。然而,由于政治形势的变化和技术挑战,曙光一号飞船的研制在1974年被暂缓。尽管如此,该项目在高空生物实验、航天员选拔和航天医学等方面取得了一定的技术进展。
1986年,中国发布了“863”计划,其中包括了载人航天技术的发展。在此期间,关于载人航天的起步方式存在不同意见,经过三年的讨论,最终决定以载人飞船研制为起点。1991年,为了推动载人飞船工程的立项,中国成立了“载人航天联合论证组”,并提出了载人飞船工程的总体方案。1992年1月,中央专委会议听取了载人航天工程的可行性论证汇报,并认为发展载人航天技术对中国是必要的。同年9月,中央政治局扩大会议批准了载人航天工程的实施,该工程因此被命名为921工程。
发展战略
1992年9月,中国中央政府批准了载人航天计划,并制定了中国载人航天发展的“三步走”战略:
实施载人飞船发射,构建起初步的试验性载人飞船工程体系,并进行空间应用的实验工作;
实现航天员的太空出舱活动和空间飞行器交会对接技术的突破,通过发射空间实验室来应对一定规模的短期空间应用挑战;
建设空间站,以应对更大规模的长期空间应用需求,确保持续的人类空间活动。
飞船结构
轨道舱
飞船结构分为:轨道舱、返回舱、推进舱、附加段,四部分,“神舟”飞船的轨道舱是一个圆柱体,总长度为2.8米,最大直径2.27米,一端与返回舱相通,另一端与空间对接机构连接。轨道舱被称为“多功能厅”,因为几名航天员除了升空和返回时要进入返回舱以外,其它时间都在轨道舱里。轨道舱集工作、吃饭、睡觉和清洁等诸多功能于一体。
为了使轨道舱在独自飞行的阶段可以获得电力,轨道舱的两侧安装了太阳电池板翼,每块太阳翼除去三角部分面积为2.0×3.4米,轨道舱自由飞行时,可以由它提供0.5千瓦以上的电力。轨道舱尾部有4组小的推进发动机,每组4个,为飞船提供辅助推力和轨道舱分离后继续保持轨道运动的能力;轨道舱一侧靠近返回舱部分有一个圆形的舱门,为航天员进出轨道舱提供了通道,不过,该舱门的最大直径仅65厘米,只有身体灵巧、受过专门训练的人才能进出自由。舱门的上面有轨道舱的观察窗。
轨道舱是飞船进入轨道后航天员工作、生活的场所。舱内除备有食物、饮水和大小便收集器等生活装置外,还有空间应用和科学试验用的仪器设备。
返回舱返回后,轨道舱相当于一颗对地观察卫星或太空实验室,它将继续留在轨道上工作半年左右。轨道舱留轨利用是中国飞船的一大特色,俄罗斯和美国飞船的轨道舱和返回舱分离后,一般是废弃不用的。
作为航天员的“太空卧室”,轨道舱的环境很舒适,舱内温度一般在17至25摄氏度之间。
返回舱
返回舱又称座舱,长2.00米,直径2.40米(不包括防热层)。它是航天员的“驾驶室”。是航天员往返太空时乘坐的舱段,为密闭结构,前端有舱门。