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“胖五”归来再出发

本刊记者 付冰冰 《 人民周刊 》(

    在天津老家检查好身体后,从天津乘坐大船来到海南文昌发射场,2019年12月27日20时45分,身高57米,体重870吨,被中国航天科技集团亲切地称为“胖五”的长征五号遥三运载火箭准时发射,它将护送东方红五号卫星公用平台首飞试验星——实践二十号,飞向太空,开启它的太空远航。

    作为我国运载能力最为强大的运载火箭,从遥一火箭首飞成功到遥二火箭遗憾失利,长征五号这枚我国运载火箭家族中具有升级换代里程碑意义的火箭,一直牵动着亿万国人的心。

    “我们的征途是星辰大海!”“胖五”成功发射后,文昌发射场测发大厅屏幕上打出了上述令人激动的一行字。

    来自中央广播电视总台实时直播的画面显示,在火箭发射成功的瞬间,指挥大厅一片欢腾,现场的科研工作者留下了喜极而泣的泪水。

    “我国运载能力最强的重量级‘小哥’——长征五号运载火箭在海南文昌复飞成功,‘胖五’经历过挫折,时隔两年之后,上演了王者归来,‘胖五’威武。”在中央广播电视总台“新闻联播”官方抖音账号上,主播康辉的这番话,获得了抖音网友103.5万个点赞。

    火箭雏形源自古代中国

    看似复杂的火箭,原理其实非常简单。

    牛顿早在17世纪就很清晰地描述了它:如果你以一定速度向后抛出一定质量,你就会受到一个反作用力的推动,向前加速。

    简单的火箭甚至早在牛顿提出这一公式前几百年就在中国发明出来,并得到了应用,这既包括军用的火药箭,也包括节日庆典的烟花。

    来自国防科工局的信息显示,火箭靠火箭发动机向前推进。火箭发动机点火以后,推进剂(液体的或固体的燃料加氧化剂)在发动机燃烧室里燃烧,产生大量高压气体;高压气体从发动机喷管高速喷出,对火箭产生反作用力,使火箭沿气体喷射的反方向前进。

    放眼世界,航天事业已成为各大国以科技实力为代表的综合国力的重要角力场。而火箭发动机便是火箭的“心脏”,性能优良的火箭推进剂则是这“心脏”性能的关键。

    自从美国火箭学家罗伯特·戈达德于1926年发射人类历史上第一枚液体火箭之后,科学家和工程师对液体火箭燃料的研究从未停止。

    1926年3月16日,戈达德在马萨诸塞州的奥本成功发射了历史上首枚以液氧/汽油为助推剂的液体燃料火箭。虽然仅飞行了12.5米高、56.4米远,历时2.5秒,但这是人类第一枚液体火箭。

    此后,液体火箭燃料历经液氧/酒精、剧毒肼燃料、液氧煤油、液氢液氧四个发展阶段。我国长征五号主发动机推进剂便是液氢液氧,因为-252℃液氢和-183℃液氧的贮存状态,长征五号又被称作“冰箭”。

    908天,心态归零扛重任

    作为目前我国运载能力最大的火箭,长征五号经过10余年研制而成,先后于2016年11月3日和2017年7月2日实施了两次发射。其中,首次发射取得圆满成功,第二次发射因发动机故障未能将卫星送入预定轨道。

    据了解,长征五号遥一火箭搭载了实践十七号卫星,该卫星承担着试验高轨空间碎片观测技术的任务。由于太空碎片由退役、失效的空间飞行器形成,目前地球同步轨道的碎片已有上千个,且还在日益增加,这对太空环境极为不利。欧美一些国家也在探索解决问题的方法。

    而遥二火箭搭载的实践十八号卫星原本肩负着应用量子通信、新型霍尔电推进等系统,对中国承载能力最大的新一代通信卫星平台——东方红五号卫星平台进行关键技术在轨试验验证。

    “失败也是我需要的,它与成功对我一样有价值。”发明家爱迪生的这句话诠释了失败的意义。

    遥二火箭发射失利后,长征五号团队历时100余天进行故障排查,并进行了180余天的试验验证,终于找出了导致遥二火箭发射失利的原因。908天时间里,长征五号团队将整个火箭系统重新归零,不但打了硬仗,也打了胜仗。

    据了解,此次遥三火箭发射的实践二十号卫星,主要满足未来5至15年内通信、微波遥感和光学遥感等载荷对卫星平台的需求。

    至此,随着2019年12月27日长征系列运载火箭圆满完成第323次飞行,中国航天以一出“重头戏”完美收官2019年宇航任务。

    统计数据显示,在世界航天发射版图中,2019年共实施102次发射任务、发射航天器492个。中国航天以全年发射运载火箭34次的成绩再次占据榜首。

    50年,航天“长征”再启程

    中国航天事业发展的基础始于二十世纪六七十年代。在以毛泽东为代表的党和国家第一代领导集体决策下,长征系列火箭开启了发展征程。

    2019年12月27日,是长征五号运载火箭的第3次飞行,也是我国长征系列运载火箭的第323次飞行。

    中国运载火箭技术研究院王伟童梳理了长征系列运载火箭的历史性时刻。

    ——1970年4月24日,酒泉卫星发射中心,长征一号圆满完成了把祖国第一颗人造卫星“东方红一号”送上太空的任务。从此,“长征”这个祖国航空航天的代名词闻名于世,中国从此进入了太空时代。

    ——2003年10月15日,长征二号F运载火箭成功发射神舟五号载人飞船,中国成为继苏联和美国之后第三个有能力独自将宇航员送上太空并安全返回的国家。

    ——2007年10月24日,长征三号A运载火箭成功发射嫦娥一号月球探测器,实现了中华民族千年奔月的梦想。

    国家航天局官网近期信息显示,长征五号运载火箭是我国运载火箭升级换代的工程,作为我国首型大推力无毒无污染液体火箭,具有“创新难点多,技术跨度大,复杂程度高”三大特点。

    以“液氮、液氧”为主食的“胖五”采用全新5米芯级直径箭体结构,捆绑4个3.35米直径助推器,总长57米,起飞重量约870吨,近地轨道运载能力25吨级,地球同步转移轨道14吨级,地月转移轨道运载能力8吨级,整体性能和总体技术达到国际先进水平。

    运载火箭技术水平代表着一个国家进入空间的能力。本次发射任务的成功,意味着我国具备发射更重的航天器,或将航天器送向更远的深空的能力,是实现未来探月工程三期、首次火星探测、载人航天等国家重大科技专项和重大工程的重要基础和前提保障。

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