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“大卫星”“探测器”“空间站”:“胖五”三绝技开启新征程

  中新社文昌7月23日电 题:“大卫星”“探测器”“空间站”:“胖五”三绝技开启新征程

  作者 郭超凯 姜哲

  长征五号遥四运载火箭7月23日托举中国首次火星探测任务天问一号探测器升空。至此,被誉为“胖五”的长征五号系列运载火箭已先后执行过高轨大卫星、载人飞船试验船以及深空探测器三类任务。

  “运力担当”:发射高轨大卫星

  长征五号运载火箭由中国航天科技集团所属中国运载火箭技术研究院抓总研制,是中国由航天大国向航天强国迈进的重要支撑和显著标志之一。长征五号火箭总长约57米,起飞质量约870吨,地球同步转移轨道(GTO)运载能力可达14吨。

  此前,中国用于发射高轨道卫星的主力火箭是有着“金牌火箭”美誉的长征三号甲系列火箭,其中运载能力最大的长征三号乙火箭地球同步转移轨道(GTO)运载能力约为5.5吨,可以满足北斗导航卫星等绝大部分高轨道卫星的发射需求。

  随着更大重量的卫星平台相继问世,卫星对火箭的运载能力也提出了更高要求,比如长征五号遥三火箭成功发射的实践二十号卫星,重量达8吨,是之前高轨道卫星重量的近1.5倍。对此,中国运载火箭技术研究院长征五号火箭总设计师李东表示:“长征五号火箭的地球同步转移轨道运载能力约为14吨,发射8吨重量的卫星绰绰有余,如果搭配合适的上面级,还可以实现高轨卫星的一箭多星发射。”

  长征五号运载火箭的出现,为未来地球同步轨道卫星的发射需求提供了更多选择。“身经百战”的长征三号甲系列火箭可以提供高性价比服务,而运力强大的长征五号火箭则在多星部署上更胜一筹。

  “穿越星际”:发射深空探测器

  此前,中国深空探测的主要研究对象是月球。中国用长征三号甲系列火箭相继发射了嫦娥一号至嫦娥四4个月球探测器,实现了探月工程“绕、落、回”三步走目标的前两步。

  然而,如果要将更大重量的探测器送上月球,或者将探测器送往遥远的火星,则需要有更大运载能力的火箭,目前在长征火箭家族中只有长征五号火箭可以担纲。因此,执行探月工程第三步任务的“嫦娥五号”月球探测器将由长征五号火箭实施发射。

  长征五号火箭出色的运载能力,为中国火星探测奠定了坚实基础。相比之前的月球探测,“胖五”此次发射火星探测器,具有三个特点。一是入轨速度更高;火箭与探测器分离时的速度将高于11.2千米/秒的第二宇宙速度,使得火星探测器可以摆脱地球引力,这也是中国火箭首次达到这一速度。二是探测器更重;天问一号火星探测器的质量约5吨,比嫦娥四号探测器还要重一吨多,是目前中国发射的重量最重的探测器。三是发射轨道更加精细;为了让探测器更加精确入轨,研制团队进行了精细化的“窄窗口多轨道”设计,14天的窗口期一共设计了42条发射轨道,并首次实现了发射轨道的自动切换。

  “这在中国航天的发射历史上是绝无仅有的,创造了火箭单次发射轨道设计数量的纪录。”中国运载火箭技术研究院长征五号火箭总指挥王珏说。值得一提的是,长征五号火箭的出现,使得中国深空探测器飞向距离地球更远的木星、土星等行星成为可能。

  “私人订制”:发射空间站舱段

  除了能发射高轨大卫星和深空探测器以外,同属于长征五号系列火箭的长征五号B运载火箭,还将能为中国空间站核心舱和实验舱提供“私人订制”般的发射服务。

  今年5月5日,长征五号B火箭圆满完成首飞任务,此举标志着空间站阶段飞行任务首战告捷,为全面实现中国载人航天工程第三步发展战略奠定了坚实基础。

  长征五号B火箭是专门为载人航天工程空间站建设而研制的一型火箭,近地轨道(LEO)运载能力可达25吨,这使得中国火箭运载能力站上了20吨的台阶,进入世界第一梯队。该型火箭拥有中国国内最大的整流罩,其高度(20.5米)相当于一座六层楼房,足够容纳下空间站舱段。为满足空间站交会对接的要求,长征五号B火箭还具备“零窗口”发射能力,同时其独有的大推力直接入轨技术和大直径舱箭分离技术,使得只用一级火箭直接将有效载荷送入预定轨道成为可能。

  从高轨大卫星到深空探测器,再到将来发射空间站舱段,长征五号系列火箭正为中国航天搭建更广阔的舞台。(完)

【编辑:田博群】
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