10月30日4時(shí)27分，搭載神舟十九號載人飛船的長征二號F遙十九運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射。飛船進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。

星空浩渺，探索不止?？萍嫉膭?chuàng)新突破一次又一次托舉中國人奔赴太空，探尋宇宙奧秘。神舟十九號載人飛行任務(wù)背后，是什么在為航天員保駕護(hù)航？有哪些值得挖掘的科技亮點(diǎn)？一起解碼此次發(fā)射中的科技新力量。

裝載貨物數(shù)量最多、重量最大

從1999年11月神舟一號試驗(yàn)飛船成功發(fā)射并返回，到2003年10月神舟五號載人飛船成功實(shí)施我國首次載人航天飛行任務(wù)，再到2022年11月神舟十五號載人飛船與中國空間站三艙組合體交會(huì)對接，拉開空間站應(yīng)用與發(fā)展階段的序幕……25年間，中國載人航天工程連戰(zhàn)連捷、發(fā)發(fā)圓滿。

神舟十九號載人飛船是中國載人航天工程進(jìn)入空間站應(yīng)用與發(fā)展階段以來的第4艘載人飛船，也是以往型號中裝載的貨物數(shù)量最多、重量最大的一次。

作為航天員實(shí)現(xiàn)天地往返的“生命之舟”，神舟飛船采取由軌道艙、返回艙和推進(jìn)艙構(gòu)成三艙結(jié)構(gòu)布局，共有14個(gè)分系統(tǒng)，是我國可靠性、安全性要求最嚴(yán)格的航天器。

“神舟飛船就像一艘保證航天員生命安全的運(yùn)輸飛船。同時(shí)我們也在追求提升它的運(yùn)輸載荷能力，力爭裝載更多物資和產(chǎn)品。”中國航天科技集團(tuán)陳同祥介紹，研制人員通過對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化、為設(shè)備減重、重新整理空間布局等措施，使飛船的重量不變，但增加了裝載能力。陳同祥說，相比神舟十八號載人飛船，神舟十九號在外形上別無二致，但是裝載體積增加了20%，裝載重量增加了30%多，為攜帶更多有時(shí)效性要求和臨時(shí)需求物資提供了條件。

此舉不僅有助于推動(dòng)神舟十九號載人飛船以及后續(xù)新批次飛船的持續(xù)改進(jìn)，逐步提升飛船的上下行載荷運(yùn)輸能力，也將為中國空間站長期運(yùn)營提供更加高效、穩(wěn)定的在軌支持。

鋰電“上崗”，滿格護(hù)航太空征程

從神舟十八號載人飛船開始，神舟飛船的主電源儲能電池將鎘鎳蓄電池升級為鋰離子蓄電池，單組電池?cái)U(kuò)容30%以上，同時(shí)新增了更為精準(zhǔn)的充電分流控制模式，安全控制策略自適應(yīng)能力進(jìn)一步提升。

鋰電“上崗”這半年表現(xiàn)如何？相比其他航天器，神舟飛船的電源工作環(huán)境比較復(fù)雜。有單船飛行時(shí)的大負(fù)載自主供電，有遮擋嚴(yán)重和光照條件較差時(shí)接受空間站的并網(wǎng)供電，還有返回途中的安全供電、故障時(shí)的應(yīng)急供電……神舟十八號停靠在天和核心艙徑向端口，更是覆蓋了所有在軌惡劣工況，因而經(jīng)歷了更多的能源供給難題。

“鋰電能量更高、循環(huán)壽命更長、無記憶效應(yīng)。其在應(yīng)對復(fù)雜工況時(shí)，無須開展特殊的在軌維護(hù)工作。另外，相比鎘鎳蓄電池，鋰電能量保持能力更強(qiáng)，能使太陽帆板基本處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)，間接減少機(jī)械結(jié)構(gòu)的損耗。”神舟飛船電源分系統(tǒng)研制人員表示。

在太空“上崗”至今，神舟十八號載人飛船鋰離子蓄電池的性能與入軌初期相比幾乎沒有改變。神舟十九號作為神舟十八號的應(yīng)急救援待命船，其鋰離子蓄電池已在地面“待機(jī)”半年之久。研制人員重點(diǎn)比對了鋰離子蓄電池在出廠、進(jìn)場及發(fā)射三個(gè)階段的數(shù)據(jù)，電池狀態(tài)與剛出廠時(shí)基本沒有差異，目前仍處在巔峰狀態(tài)。

“神箭”技術(shù)革新精益求精

作為目前我國航天員唯一的“專列”，素有“神箭”美譽(yù)的長征二號F是目前我國系統(tǒng)最復(fù)雜的運(yùn)載火箭。自執(zhí)行神舟十二號飛船發(fā)射任務(wù)起，該型火箭開始采取“發(fā)射1發(fā)、備份1發(fā)”以及“滾動(dòng)備份”的發(fā)射模式，為航天員的生命安全加上“雙保險(xiǎn)”。

面對常態(tài)化快節(jié)奏發(fā)射，型號隊(duì)伍在確保發(fā)射可靠性的前提下，不斷優(yōu)化發(fā)射場流程，將長征二號F火箭“發(fā)一備一”發(fā)射場流程，從空間站建造初期的49天逐步壓縮到37天。經(jīng)過一次次任務(wù)的不斷積累，本次發(fā)射首次采用“待命箭不測試”的全新測發(fā)模式，將發(fā)射場流程進(jìn)一步壓縮至30天。

此外，本次任務(wù)還試用了中國航天科技集團(tuán)一院研制的“天際”“天元”等自主可控軟件平臺，提升任務(wù)的自動(dòng)化、規(guī)范化水平。

相比普通運(yùn)載火箭，載人火箭最顯著的特點(diǎn)，就是在火箭頂部增加了逃逸系統(tǒng)，其也被稱為“逃逸塔”，是為確保飛船發(fā)射階段航天員生命安全而設(shè)計(jì)的“生命之塔”。在火箭發(fā)射升空階段，一旦出現(xiàn)危及航天員生命安全的重大故障，逃逸系統(tǒng)就將按指令點(diǎn)火工作，在2秒左右時(shí)間內(nèi)，將載有航天員的飛船艙體帶到2千米至3千米以外。

據(jù)中國航天科技集團(tuán)魏威介紹，本次任務(wù)中，研制團(tuán)隊(duì)繼續(xù)對逃逸系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)，讓長征二號F火箭的可靠性和安全性始終保持在國際前列水平。

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