中国航天太6了！神舟十二号发射成功：空间飞船技术未来发展要逆

　　今天9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心准时点火发射，神舟十二号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。
　　神州十二号发射视频回放
　　中国航天载人火箭发展
　　早在上世纪90年代，我国就定下了载人航天工程三步走的战略，这次神舟十二号载人航天发射正是第三步建造空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题的重要步骤。
　　自20世纪70年代，我国先后研制成功“长征一号”“长征二号”“长征三号”和“长征四号”系列运载火箭。20世纪80年代后期，在上述型号基础上又陆续研制了“长征二号E”“长征二号F”“长征三号甲”“长征三号乙”“长征四号甲”和“长征四号乙”等型号的运载火箭，满足了大容量应用卫星和载人飞船、空间实验室发射的需要。进入21世纪，新一代“长征”系列火箭研制成功，运载能力大为提高，可满足发射大型载荷和空间站舱段的需要。
　　这次负责运送的长征二号F运载火箭对于不少人来说已经是熟面孔了，专为发射载人飞船的它，可将8。6吨的有效载荷运送到近地点200公里、远地点350公里的地球近地轨道。
　　长征二号F火箭的安全性表现十分不错，目前它所参与的发射任务全部圆满成功，这也是它被称作神箭的原因之一，而这次它和航天员们飞往的目的是天和核心舱，也是我国空间站天宫的核心组成部分。在这里三位宇航员将开展长达3个月的工作，同时天和核心舱也是他们主要的生活区域，为了保证航天员基础生活体验，天和核心舱配备有设3个卧室1个卫生间，同时准备了120多种航天食品，航天员还可以使用太空跑台和自行车进行锻炼。
　　我国为何要大力发展航天？中国航天产业在美国等西方发达国家的技术封锁下，始终坚持自主可控的发展方向。一方面，在航天强国的目标下，中国航天产业“国家队”不懈努力，取得了诸多成就。另一方面，在商业航天相关支持政策的落地以及国家将卫星互联网纳入“新基建”战略的推动下，商业航天市场的“多娇”引无数商业航天公司竞折腰，众多商业航天发射实验争相开展，大量商业卫星星座计划接连不断地被提出。
　　除了航天领域的火箭商业化，影响更加深远的是空间实验技术，根据《瞭望》杂志我国近年来的1000多种新材料中，80是在空间技术的牵引下研制完成的，其中有不少已经民用化、商业化。其创造的直接经济利益是十分庞大的，民生证券研报称，商业航天项目预计投资超千亿，航天板块或迎战略机遇期。美国、欧洲多家评估机构显示，航天领域每投入1元，将产生7元至12元的回报。
　　太空技术也确实在改变我们每一个人的生活，如航天员在微重力环境容易流失骨质，在这方面的研究以及相关药物不仅解决了航天员在太空的生活问题，相关药物还能治疗老年人的骨丢失疾病，眼动仪、耳式温度计以及利用医学影像来检测内部损伤和癌症等产品和技术，都和航天技术密切相关。
　　最后，发展航天对于国防安全有重大意义。人类社会早就进入太空时代。随着军用航天器的迅速发展，各种军用卫星、载人航天器、弹道导弹与反弹道导弹等空间新式武器形成了一体化的太空战场军事系统，并将在联合战役中发挥重要作用。
　　空间飞船概述
　　空间飞船是人类进入太空乘坐的空间飞行器、在太空进行各种科学研究活动的实验平台和进行空间开发与军事活动的飞行平台。当前全球主要使用的空间飞船主要可以分为载人飞船及空间站两类。
　　载人飞船
　　载人飞船是一种用运载火箭发射到近地轨道作短期飞行，执行特定航天任务后再返回地面的载人航天器，通常是一次性使用的航天器。载人飞船的主要构成类似卫星空间系统中的保障系统，包括结构系统，热控制系统，电源系统、姿控系统、轨控系统及测控系统，除此以外，空间飞船还需要环境控制和生命保障系统，为座舱内提供足够的氧气，一定的压力和适当的温度等。按照载人飞船发展的技术水平和结构特点，载人飞船已经经过了三代的发展，具体发展过程如表所示。
　　表载人飞船发展历程
　　当前，载人飞船一般由轨道舱、服务舱及返回舱三个主要舱段构成。其中返回舱是飞船的核心部分，是整个飞船的控制中心，供宇航员在上升和返回时乘坐；轨道舱是宇航员在轨道上的工作场所，安装有各种实验仪器设备；服务舱通常安装电源系统、生命保障系统等
　　空间站
　　空间站则是一种在近地轨道长时间运行，可供多名航天员在其中生活和工作的载人飞行平台。小型空间站一般可一次发射完成，大型空间站通常分批发射组件，在太空中进行组装。空间站设有不同用途的舱段，如工作实验舱、科学仪器舱等，空间站外部装有太阳能电池板和对接舱口，保证站内电能供应和实现与其他航天器的对接。
　　空间站的发展可以分为四代，第一代特点为单舱，仅有一个对接口，型号包括苏联的礼炮1号到礼炮5号以及美国的天空实验室；第二代空间站的特点为单舱，有两个对接口，型号包括苏联的礼炮6号和礼炮7号；第三代空间站的特点为多舱，采用了积木式结构，代表型号为和平号空间站；第四代空间站的特点为多舱，同时采用了衍架结构和积木式的“混血”结构，代表型号为国际空间站。
　　空间站的核心子系统包含电力系统、热控系统、环境控制与保障系统以及姿态与轨道控制系统。
　　当前，在轨服役的空间站仅有美国主导建设的国际空间站，并计划于2024年退役。2021年4月29日，我国在文昌航天发射场使用长征五号B遥二运载火箭，将中国航天科技集团五院抓总研制的空间站天和核心舱成功送入预定轨道。我国的规模为66吨，可载3人，舱段包括“天和”核心舱、“问天”实验舱及“梦天”实验舱。
　　空间站的技术指标主要包含增压仓容积，总质量、电功率、结构尺寸、轨道参数、成员人数、数据传输率及运行寿命等。
　　空间飞船技术发展趋势
　　载人飞船方面，作为体现一个国家自由进出空间的水平，开发和利用空间的重要前提，载人飞船技术已经成为航天强国未来载人航天技术发展新的竞争焦点。当前各国对下一代载人飞船的研发进展如表所示。
　　表下一代载人飞船研发进展
　　根据中国空间技术研究院相关研究人员在《新一代多用途载人飞船概念研究》披露，新一代载人飞船的技术发展呈现出如下特点：
　　（1）适应多任务，模块化设计。
　　（2）较低的制造和运营成本。
　　（3）气动外形以钝头体为主。
　　（4）自身动力逃逸是提高安全性和系统性能的有效手段。
　　（5）采用新型材料和结构降低飞船质量。
　　本文作者：材料委天津院