90后真的上天了！中國(guó)人登月、巡天號(hào)光學(xué)艙還會(huì)遠(yuǎn)嗎？

出品：科普中國(guó)

作者：川陀太空

監(jiān)制：中國(guó)科普博覽

神舟十九號(hào)載人飛船已經(jīng)順利發(fā)射升空，乘組由蔡旭哲、宋令東、王浩澤3名航天員組成，蔡旭哲擔(dān)任指令長(zhǎng)。這次航天員乘組有個(gè)特點(diǎn)，宋令東和王浩澤都是“90后”，也都是首次執(zhí)行飛行任務(wù)，模式也延續(xù)了“一老帶二新”的方法，由一名已執(zhí)行過(guò)載人飛行任務(wù)的航天員擔(dān)任指令長(zhǎng)，再帶兩名新人航天員。

神舟十九號(hào)乘組：蔡旭哲、宋令東、王浩澤

（圖片來(lái)源：CCTV）

這種模式可以又快又穩(wěn)地壯大航天員隊(duì)伍，通過(guò)一年兩次載人飛行，可培養(yǎng)4名新人航天員。王浩澤則是我國(guó)目前唯一的女性航天飛行工程師。

今年5月，我國(guó)航天員選拔工作已經(jīng)完成第四批，由8名航天駕駛員和2名載荷專家組成。目前，神舟十八號(hào)乘組已經(jīng)在軌道上等待神舟十九號(hào)乘組，對(duì)接過(guò)程需要6.5小時(shí)，屆時(shí)中國(guó)空間站上航天員人數(shù)將達(dá)到6人，形成三艙三船的最大構(gòu)型。

神舟十九號(hào)載人飛行任務(wù)徽章

（圖片來(lái)源：CCTV）

神舟十九號(hào)的任務(wù)亮點(diǎn)

神舟十九號(hào)依然延續(xù)了以開(kāi)展空間科學(xué)與應(yīng)用實(shí)（試）驗(yàn)等為核心的任務(wù)目的，對(duì)空間站進(jìn)行日常維護(hù)，開(kāi)展空間科學(xué)研究。在滿足日常運(yùn)行的同時(shí)，神舟十九號(hào)任務(wù)突出了增強(qiáng)飛船與空間站安全性的目標(biāo)。一方面采用全流程質(zhì)量確認(rèn)制，常態(tài)化對(duì)載人飛船、運(yùn)載火箭等各系統(tǒng)開(kāi)展復(fù)核復(fù)查，確保不帶問(wèn)題上天。

今年6月5日，波音公司在乘員飛行測(cè)試載人任務(wù)中發(fā)生服務(wù)艙氦氣泄漏問(wèn)題，導(dǎo)致兩名美國(guó)宇航員滯留太空。由于沒(méi)有合適的飛船搭載返回地球，任務(wù)時(shí)長(zhǎng)從原先的一周左右，變成了8個(gè)月，需要到2025年才能返回地球。

神舟十九號(hào)矗立發(fā)射臺(tái)

（圖片來(lái)源：CCTV）

神舟十九號(hào)采用了一艘飛船發(fā)射、另一艘飛船隨時(shí)待命的輪轉(zhuǎn)模式，這意味著神舟二十號(hào)其實(shí)已經(jīng)制造完畢，而且已經(jīng)處于隨時(shí)可進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)的模式，此時(shí)就在酒泉發(fā)射中心總裝廠房?jī)?nèi)待命。航天活動(dòng)充滿了危險(xiǎn)性，我們能做的就是充分考慮可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)，并做好相關(guān)的應(yīng)對(duì)措施。

另一方面，神舟十九號(hào)乘組在執(zhí)行任務(wù)期間，還將進(jìn)行空間站空間碎片防護(hù)裝置安裝。該任務(wù)在神舟十八號(hào)乘組在軌期間就已經(jīng)展開(kāi)，目的是保護(hù)空間站關(guān)鍵部位不受近地軌道上的微小碎片撞擊。

地球周圍的空間碎片示意圖

（圖片來(lái)源：NASA）

據(jù)科學(xué)家估算，直徑小于1厘米的軌道碎片可能高達(dá)1.28億個(gè)，就連油漆斑點(diǎn)這樣的軌道碎片在高速運(yùn)動(dòng)下都可能對(duì)航天器造成威脅。比較著名的事件是，挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)前窗被一塊油漆碎片擊中，形成了一個(gè)超過(guò)1毫米的坑。1995年，法國(guó)“櫻桃”偵察衛(wèi)星的重力梯度穩(wěn)定臂不偏不倚被太空碎片擊中，導(dǎo)致衛(wèi)星嚴(yán)重受損。

2009年，銥星33號(hào)和科斯莫斯-2251衛(wèi)星在西伯利亞北部相撞，相對(duì)速度達(dá)到11.7公里每秒，形成了數(shù)千塊微小碎片。所以，近地軌道上其實(shí)“擠滿”了大大小小的各種碎片，對(duì)航天活動(dòng)的威脅是顯而易見(jiàn)的，做好防御工作防患于未然也是本次神舟十九號(hào)的任務(wù)亮點(diǎn)之一。

中國(guó)空間站的近期發(fā)展規(guī)劃

神舟十九號(hào)任務(wù)屬于空間站應(yīng)用與發(fā)展階段，這是載人航天三步走戰(zhàn)略的第三步。經(jīng)過(guò)神舟十六號(hào)、十七號(hào)、十八號(hào)的任務(wù)，中國(guó)空間站的日常運(yùn)行已經(jīng)進(jìn)入正軌。在結(jié)構(gòu)上，空間站形成了三艙兩船的基本格局，包括天和核心艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙，一艘神舟載人飛船和一艘天舟貨運(yùn)飛船。當(dāng)神舟十九號(hào)對(duì)接空間站后，空間站則將同時(shí)對(duì)接神舟十八號(hào)和十九號(hào)兩艘載人飛船，在軌航天員人數(shù)也達(dá)到6名。

中國(guó)空間站全貌

（圖片來(lái)源：中國(guó)載人航天）

**預(yù)計(jì)到2026年后，中國(guó)空間站將又有一次新的變化，或者說(shuō)升級(jí)——巡天號(hào)光學(xué)艙將進(jìn)入軌道。**根據(jù)中國(guó)國(guó)家博物館展出的巡天空間望遠(yuǎn)鏡模型和相關(guān)資料推斷，巡天號(hào)光學(xué)艙的直徑將達(dá)到2米級(jí)，視場(chǎng)可達(dá)到哈勃望遠(yuǎn)鏡的300多倍，是我國(guó)第一個(gè)定點(diǎn)在軌道上的大型可見(jiàn)光天文望遠(yuǎn)鏡。巡天號(hào)光學(xué)艙上攜帶的巡天相機(jī)，總像素為25億，傳感器性能也比哈勃更強(qiáng)大。

從科研角度看，將光學(xué)望遠(yuǎn)鏡定點(diǎn)在軌道上，可避免陸基望遠(yuǎn)鏡在觀測(cè)宇宙天體時(shí)受到大氣層的干擾，有助于我國(guó)科研人員開(kāi)展目前國(guó)際上非常重視的系外行星探測(cè)，以及活動(dòng)星系核的觀測(cè)等。

在中國(guó)國(guó)家博物館內(nèi)展出的巡天號(hào)光學(xué)艙模型

（圖片來(lái)源：中國(guó)國(guó)家博物館）

巡天號(hào)光學(xué)艙雖然是空間站的一部分，但可能采用了工作時(shí)分離運(yùn)行、維護(hù)時(shí)對(duì)接空間站的運(yùn)營(yíng)策略。其運(yùn)行軌道可能比空間站更高一些，還配備了太陽(yáng)能電池板，可獨(dú)立運(yùn)行和展開(kāi)科研任務(wù)。在需要維護(hù)的時(shí)候，可降低軌道與空間站對(duì)接，由空間站派出航天員進(jìn)行艙外維護(hù)。當(dāng)前，空間站可產(chǎn)生25噸拖動(dòng)力的機(jī)械臂已經(jīng)安裝到位，可用于捕獲巡天號(hào)光學(xué)艙。這種模式可大大增強(qiáng)巡天號(hào)光學(xué)艙的生存能力。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，哈勃望遠(yuǎn)鏡曾經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的故障，只能依賴航天飛機(jī)進(jìn)行維護(hù)，在航天飛機(jī)退役后，開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡的故障就無(wú)人工修復(fù)的可能。巡天號(hào)光學(xué)艙利用空間站作為依托平臺(tái)，則可以成功建立后勤維護(hù)的保障機(jī)制。

哈勃望遠(yuǎn)鏡全貌

（圖片來(lái)源：NASA）

登月時(shí)間已錨定

神舟十九號(hào)任務(wù)的實(shí)施，預(yù)示著載人航天的空間站部分已總體接近穩(wěn)定，下一步我們將把注意力集中在載人登月上。

近期，有兩個(gè)重點(diǎn)節(jié)點(diǎn)同時(shí)指向了載人登月：

第一個(gè)是根據(jù)2024年10月15日，中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家航天局、中國(guó)載人航天工程辦公室聯(lián)合發(fā)布的《國(guó)家空間科學(xué)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2024—2050年）》明確指出，在運(yùn)營(yíng)中國(guó)空間站的同時(shí)，要推進(jìn)實(shí)施載人月球探測(cè)。

第二個(gè)是在神舟十九號(hào)載人飛行任務(wù)新聞發(fā)布會(huì)上，中國(guó)載人航天工程辦公室副主任林西強(qiáng)指出，錨定2030年前實(shí)現(xiàn)中國(guó)人登陸月球的目標(biāo)，各項(xiàng)工作正在全面推進(jìn)。包括長(zhǎng)征十號(hào)運(yùn)載火箭、新一代夢(mèng)舟載人飛船等等，與載人登月相關(guān)的配套工程都已進(jìn)入不同研發(fā)和測(cè)試階段。

可以預(yù)見(jiàn)，在空間站任務(wù)之后，中國(guó)人登陸月球?qū)⑹墙谥袊?guó)航天的主要方向。

我國(guó)新一代載人飛船縮比模型

（圖片來(lái)源：NASA）

載人登月的主力是夢(mèng)舟載人飛船，這是中國(guó)自主研發(fā)的可重復(fù)使用的載人飛船。得益于多年運(yùn)營(yíng)神舟飛船的成功經(jīng)驗(yàn)，夢(mèng)舟飛船的研發(fā)工作也在順利推進(jìn)中。夢(mèng)舟載人飛船可執(zhí)行空間站任務(wù)和環(huán)月軌道任務(wù)，在近地軌道任務(wù)中可搭載4至7名航天員，在環(huán)月軌道任務(wù)時(shí)可搭載3名航天員。夢(mèng)舟載人飛船還突出了可重復(fù)使用能力，其返回艙在設(shè)計(jì)上可重復(fù)使用10次，目的是降低成本，主要用于我國(guó)載人月球探測(cè)任務(wù)，同時(shí)也兼顧空間站運(yùn)營(yíng)。

結(jié)語(yǔ)

隨著神舟十九號(hào)任務(wù)的成功發(fā)射和執(zhí)行，中國(guó)航天事業(yè)再次邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。神舟十九號(hào)的成功不僅是一次任務(wù)的完成，更是中國(guó)航天新征程的一個(gè)起點(diǎn)。我們有理由相信，人類探索宇宙的腳步將越走越遠(yuǎn)，而中國(guó)將在這一偉大征程中扮演越來(lái)越重要的角色。

參考文獻(xiàn)：

1. 神十九乘組、港澳航天員、登月工程……內(nèi)容滿滿！這場(chǎng)發(fā)布會(huì)有點(diǎn)兒燃

2. 國(guó)家空間科學(xué)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2024—2050年）

3. 維基百科：空間碎片