7月23日12時(shí)41分,我國(guó)在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng),用長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭成功發(fā)射首次火星探測(cè)任務(wù)天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器,火箭成功將探測(cè)器送入預(yù)定軌道,開(kāi)啟火星探測(cè)之旅,邁出了我國(guó)行星探測(cè)第一步。天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器將在地火轉(zhuǎn)移軌道飛行約7個(gè)月后,到達(dá)火星附近,通過(guò)“剎車(chē)”完成火星捕獲,進(jìn)入環(huán)火軌道,并擇機(jī)開(kāi)展著陸、巡視等任務(wù),進(jìn)行火星科學(xué)探測(cè)。
這是長(zhǎng)征五號(hào)系列運(yùn)載火箭的第五次發(fā)射任務(wù),是2020年第二次執(zhí)行發(fā)射,也是首次執(zhí)行應(yīng)用性發(fā)射任務(wù)。在“胖五”的強(qiáng)勁助力下,“天問(wèn)一號(hào)”任務(wù)火星探測(cè)器正式踏上火星征途。
飛出最快速度,“胖五”開(kāi)啟行星探測(cè)時(shí)代
據(jù)介紹,長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭是我國(guó)新一代大推力液體運(yùn)載火箭,采用“兩級(jí)半”構(gòu)型,火箭芯級(jí)直徑為5米,捆綁四個(gè)直徑3.35米的助推器,全部采用液氫、液氧、煤油等無(wú)毒無(wú)污染推進(jìn)劑;火箭全長(zhǎng)近57米,起飛重量約870噸,起飛推力超過(guò)1000噸,地球同步轉(zhuǎn)移軌道(GTO)運(yùn)載能力可達(dá)14噸,是目前我國(guó)運(yùn)載能力最大的火箭。因?yàn)轶w型比其他長(zhǎng)征火箭更加寬大,長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭也被親切的稱(chēng)呼為“胖五”火箭。
根據(jù)發(fā)射任務(wù)要求,長(zhǎng)征五號(hào)遙四火箭將托舉“天問(wèn)一號(hào)”任務(wù)火星探測(cè)器加速到超過(guò)11.2千米/秒的速度,之后完成分離,直接將探測(cè)器送入地火轉(zhuǎn)移軌道,開(kāi)啟奔向火星的旅程。
當(dāng)航天器的速度達(dá)到每秒11.2千米的第二宇宙速度時(shí),就可以完全擺脫地球引力,去往太陽(yáng)系內(nèi)的其他行星或者小行星,因此,第二宇宙速度也被稱(chēng)為“逃逸速度”。
“此次發(fā)射火星探測(cè)器,是長(zhǎng)征五號(hào)火箭第一次達(dá)到并超過(guò)第二宇宙速度,飛出了我國(guó)運(yùn)載火箭的最快速度。”長(zhǎng)征五號(hào)火箭總設(shè)計(jì)師李東介紹。
首次應(yīng)用性發(fā)射,“胖五”精準(zhǔn)“追星”
此前,長(zhǎng)征五號(hào)遙三火箭以及長(zhǎng)征五號(hào)B遙一火箭發(fā)射是試驗(yàn)性質(zhì),主要任務(wù)在于考核火箭總體及各分系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的正確性和協(xié)調(diào)性、驗(yàn)證火箭技術(shù)狀態(tài)和可靠性。長(zhǎng)征五號(hào)遙三火箭和長(zhǎng)征五號(hào)B遙一火箭連續(xù)發(fā)射成功,標(biāo)志著長(zhǎng)征五號(hào)火箭關(guān)鍵技術(shù)瓶頸已經(jīng)完全攻克,火箭各系統(tǒng)的正確性、協(xié)調(diào)性得到了充分驗(yàn)證,火箭可靠性水平進(jìn)一步提升。
“此次執(zhí)行應(yīng)用性發(fā)射任務(wù),意味著長(zhǎng)征五號(hào)火箭正式開(kāi)始‘服役’”,長(zhǎng)征五號(hào)火箭總指揮王玨介紹,該型火箭正式進(jìn)入工程應(yīng)用階段。長(zhǎng)征五號(hào)火箭已經(jīng)具備執(zhí)行國(guó)家重大航天工程任務(wù)的能力和條件。
同時(shí),此次發(fā)射也開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)深空探測(cè)器重量的新紀(jì)錄。此次發(fā)射的“天問(wèn)一號(hào)”任務(wù)火星探測(cè)器重量接近5噸,由環(huán)繞器、著陸器和巡視器組成,比“嫦娥四號(hào)”月球探測(cè)器重了1噸多,是目前我國(guó)發(fā)射的重量最重的深空探測(cè)器。在世界范圍看,達(dá)到這一重量的火星探測(cè)器也是屈指可數(shù)。
“依靠長(zhǎng)征五號(hào)火箭強(qiáng)大的運(yùn)載能力,我國(guó)行星探測(cè)之旅將站上一個(gè)新的起點(diǎn),通過(guò)一次發(fā)射,實(shí)現(xiàn)對(duì)火星的‘繞、落、巡’三項(xiàng)目標(biāo),是起點(diǎn)很高、‘含金量’十足的‘第一次’,將使我國(guó)深空探測(cè)的腳步從月球邁向行星,正式開(kāi)啟行星探測(cè)時(shí)代。”火箭院黨委書(shū)記、長(zhǎng)征五號(hào)火箭第一總指揮李明華說(shuō)。
由于地球和火星的相對(duì)位置在不斷變化,發(fā)射火星探測(cè)任務(wù)相當(dāng)于打“移動(dòng)靶”,為了讓探測(cè)器更加精確地入軌,研制團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了精細(xì)化的“窄窗口多軌道”設(shè)計(jì),將每天30分鐘的發(fā)射窗口細(xì)分成3個(gè)寬度10分鐘的窗口,對(duì)應(yīng)3條發(fā)射軌道,14天的窗口期內(nèi)一共設(shè)計(jì)了42條發(fā)射軌道,這在中國(guó)航天的發(fā)射歷史上是絕無(wú)僅有的,創(chuàng)造了單次發(fā)射軌道設(shè)計(jì)數(shù)量的新紀(jì)錄,并首次實(shí)現(xiàn)了發(fā)射軌道的自動(dòng)切換。
細(xì)分五百工序,確保發(fā)射成功
記者從火箭院了解到,長(zhǎng)征五號(hào)火箭作為航天復(fù)雜巨系統(tǒng)工程,具有跨領(lǐng)域、跨系統(tǒng)、技術(shù)難度大、工作鏈條長(zhǎng)、參與人員多等特點(diǎn),在研制生產(chǎn)和技術(shù)管理等方面都面臨很多挑戰(zhàn)。
為了確保發(fā)射任務(wù)圓滿(mǎn)成功,長(zhǎng)征五號(hào)火箭研制團(tuán)隊(duì)在產(chǎn)品制造、產(chǎn)品驗(yàn)收、火箭總裝及測(cè)試等全過(guò)程中采取了20項(xiàng)嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施,包括關(guān)鍵項(xiàng)目和關(guān)鍵工序工藝質(zhì)量控制、產(chǎn)品可靠性評(píng)估、發(fā)射場(chǎng)工作流程精細(xì)化再造、產(chǎn)品試驗(yàn)充分性分析、環(huán)境適應(yīng)性分析、測(cè)試覆蓋性分析等等,每項(xiàng)工作都嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開(kāi)展,確?;鸺a(chǎn)品過(guò)程受控、質(zhì)量可靠。
“以發(fā)射場(chǎng)工作流程精細(xì)化再造為例,研制團(tuán)隊(duì)通過(guò)流程精細(xì)化再造,將長(zhǎng)征五號(hào)遙四火箭發(fā)射日流程細(xì)分為10個(gè)階段、243個(gè)項(xiàng)目和503個(gè)工序,形成了工作項(xiàng)目的細(xì)化表以及工序作業(yè)指導(dǎo)書(shū),可以有效指導(dǎo)發(fā)射日當(dāng)天的各項(xiàng)工作,杜絕低層次問(wèn)題的發(fā)生,提高火箭發(fā)射的可靠性。”王玨介紹。
“中國(guó)航天的長(zhǎng)征永遠(yuǎn)在路上。在參與各項(xiàng)重大航天工程建設(shè)的同時(shí),長(zhǎng)征五號(hào)火箭也將為重型運(yùn)載火箭研制提供了技術(shù)積累,為運(yùn)載火箭的跨越式發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),將更加有力支撐我國(guó)從航天大國(guó)向航天強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。”中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院院長(zhǎng)王小軍表示。
探月、建空間站,“胖五”將迎高密度任務(wù)
2019年12月27日,長(zhǎng)征五號(hào)遙三火箭成功發(fā)射,實(shí)現(xiàn)“王者歸來(lái)”;2020年5月5日,長(zhǎng)征五號(hào)B遙一火箭首飛成功,標(biāo)志著空間站階段飛行任務(wù)首戰(zhàn)告捷,為我國(guó)載人航天工程第三步發(fā)展戰(zhàn)略奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);2020年7月23日,長(zhǎng)征五號(hào)遙四火箭一飛沖天,將“天問(wèn)一號(hào)”任務(wù)火星探測(cè)器送入地火轉(zhuǎn)移軌道,宣告中國(guó)進(jìn)入了行星探測(cè)時(shí)代。
按照計(jì)劃,長(zhǎng)征五號(hào)遙五火箭也將在今年實(shí)施發(fā)射,將“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器送入地月轉(zhuǎn)移軌道,完成我國(guó)首次月球采樣返回任務(wù)。2021年一季度,長(zhǎng)征五號(hào)B火箭將再次出征,執(zhí)行空間站核心艙的發(fā)射任務(wù)。
從2019年12月到2021年一季度,15個(gè)月間,長(zhǎng)征五號(hào)系列火箭將完成5次發(fā)射,迎來(lái)屬于自己的高密度發(fā)射。
近幾年來(lái),“高密度”發(fā)射對(duì)于中國(guó)航天而言已經(jīng)不是什么新鮮事物,在二十一世紀(jì)的第二個(gè)十年里,中國(guó)火箭的年均發(fā)射數(shù)量始終保持在較高水平,并已經(jīng)在2018年和2019年連續(xù)兩年發(fā)射數(shù)量居于世界第一位。其中以長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭、長(zhǎng)征二號(hào)丙火箭為代表的“金牌火箭”完成了大部分發(fā)射任務(wù),新一代運(yùn)載火箭的發(fā)射數(shù)量占比并不高。
此次,長(zhǎng)征五號(hào)系列火箭迎來(lái)高密度發(fā)射,傳遞出許多令人欣喜的信息。
首先,作為我國(guó)規(guī)模最大、組成最復(fù)雜的運(yùn)載火箭,長(zhǎng)征五號(hào)火箭的高密度發(fā)射意味著在產(chǎn)品生產(chǎn)、裝配測(cè)試、技術(shù)管理、后勤保障等各方面的水平得到全面提升,具備更強(qiáng)的實(shí)施發(fā)射的能力;
同時(shí),長(zhǎng)征五號(hào)火箭成為新一代運(yùn)載火箭中首個(gè)進(jìn)入高密度發(fā)射的型號(hào),也預(yù)示著新一代火箭正逐步走向舞臺(tái)中央,為運(yùn)載火箭實(shí)現(xiàn)更新?lián)Q代奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
站在高起點(diǎn)上出發(fā),長(zhǎng)征五號(hào)火箭未來(lái)會(huì)更加“忙碌”。
長(zhǎng)征五號(hào)B火箭將作為空間站建設(shè)的“專(zhuān)屬列車(chē)”,在未來(lái)2到3年時(shí)間內(nèi)相繼完成空間站核心艙和實(shí)驗(yàn)艙的發(fā)射;同時(shí),長(zhǎng)征五號(hào)系列火箭突出的運(yùn)載能力對(duì)于需要快速多星組網(wǎng)的衛(wèi)星“星座”建設(shè)也意義重大,可以以“一箭多星”的形式快速實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星“星座”部署。
關(guān)鍵詞: 中國(guó)首次 火星探測(cè)任務(wù)
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