【文/觀察者網(wǎng)專欄作者 李會(huì)超】

5月5日，本是屬于美國(guó)航天的紀(jì)念日。1961年5月5日，美國(guó)宇航員艾倫·謝潑德乘坐水星號(hào)飛船，成為了進(jìn)入太空的第一個(gè)美國(guó)人。當(dāng)時(shí)，美國(guó)在太空競(jìng)賽中處于落后的地位，這次任務(wù)的成功也為美國(guó)之后在航天領(lǐng)域趕上并超過(guò)蘇聯(lián)奠定了基礎(chǔ)。

三船三箭的時(shí)代

近60年后的這一天，好消息卻從太平洋的另一邊傳來(lái)。在文昌發(fā)射場(chǎng)，首飛的長(zhǎng)征5B型火箭成功將中國(guó)新一代載人飛船試驗(yàn)船送入太空。自此，中國(guó)載人航天進(jìn)入了三船三箭的時(shí)代。

圖源：央視新聞

三船，是指神舟號(hào)載人飛船、天舟號(hào)貨運(yùn)飛船和新一代載人飛船。

三箭，是指為這三種飛船提供發(fā)射服務(wù)的三種火箭。包括用于發(fā)射神舟飛船的長(zhǎng)征2F火箭，用于發(fā)射天舟飛船的長(zhǎng)征7號(hào)火箭及用于發(fā)射新一代載人飛船與空間站艙段的長(zhǎng)征5B火箭。

從1999年神舟一號(hào)首飛，到2016年神舟十一號(hào)與天宮二號(hào)共同完成我國(guó)空間實(shí)驗(yàn)室階段任務(wù)，十一艘圓滿完成任務(wù)的神舟飛船使我國(guó)成為了世界上第三個(gè)擁有實(shí)施載人航天能力的國(guó)家，并讓我國(guó)掌握了出艙行走、交會(huì)對(duì)接等多個(gè)載人航天領(lǐng)域的關(guān)鍵任務(wù)。

神舟飛船的三艙構(gòu)型，與俄羅斯/蘇聯(lián)的聯(lián)盟號(hào)飛船與諸多相似之處。雖然聯(lián)盟號(hào)是目前世界上唯一可用的載人飛船，美國(guó)宇航員目前都不得不“買船票”乘坐聯(lián)盟號(hào)來(lái)往國(guó)際空間站，但這種上世界六十年代設(shè)計(jì)的飛船不可避免的存在諸多局限，而這些局限也“傳導(dǎo)”到了神舟號(hào)飛船上。為了能夠讓中國(guó)的航天員未來(lái)走的更遠(yuǎn)、更舒適、更安全也更經(jīng)濟(jì)，設(shè)計(jì)新一代飛船就成了我們必須要完成的任務(wù)。

四年前，我國(guó)的新一代飛船首次出現(xiàn)在公眾視野中。2016年6月25日，首飛的長(zhǎng)征七號(hào)火箭將“新一代多用途飛船返回艙縮比模型”送入太空并成功返回。根據(jù)目前公開(kāi)的報(bào)道和文獻(xiàn)資料，新一代飛船采用兩艙構(gòu)型，由軌道艙和服務(wù)艙構(gòu)成。當(dāng)宇航員搭乘新一代飛船前往太空時(shí)，他們工作、生活在返回艙中，而不像神舟飛船那樣要在返回艙、軌道艙之間穿梭。返回艙的規(guī)模將比神舟飛船增加一倍，每次發(fā)射最多可以將6-7名宇航員送入太空中。實(shí)際上，執(zhí)行每次任務(wù)時(shí)，實(shí)際搭乘飛船的宇航員不一定要達(dá)到7人。當(dāng)執(zhí)行載人登月等飛行時(shí)間較長(zhǎng)的復(fù)雜任務(wù)時(shí)，宇航員的數(shù)量可以適當(dāng)減少。這樣，每位乘員所獲得的艙內(nèi)體積將會(huì)更大，飛行過(guò)程也會(huì)更舒適。

對(duì)于工作在與神舟飛船類似的近地軌道上的載人飛船，返回地面時(shí)速度不會(huì)超過(guò)第一宇宙速度。而新一代飛船瞄準(zhǔn)未來(lái)的載人深空任務(wù)，需要具備以更大的第二宇宙速度再入大氣層的能力。更高的再入速度意味著飛船將承受大氣層更強(qiáng)烈的燒蝕。新一代飛船將采用PICA等低燒蝕度輕質(zhì)新型放熱材料，在大幅降低防熱機(jī)構(gòu)重量的同時(shí)增強(qiáng)飛船的放熱能力。神舟飛船在返回大氣層時(shí)，會(huì)遭遇一段時(shí)間的“黑障”現(xiàn)象，飛船與地面控制人員間的無(wú)線電通信會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)中斷。這是因?yàn)轱w船周圍的空氣因高溫而電離，電離后的氣體對(duì)無(wú)線電信號(hào)產(chǎn)生了屏蔽作用。通過(guò)新技術(shù)的應(yīng)用，新一代飛船的通信信號(hào)將具備突破黑障的能力，飛船在返回過(guò)程中能始終與地面保持聯(lián)系。

本次發(fā)射的新飛船總重為20噸左右。根據(jù)文獻(xiàn)介紹，新飛船減少服務(wù)艙所攜帶的燃料后，還可以構(gòu)成一種14噸構(gòu)型。20噸構(gòu)型飛船主要用于執(zhí)行載人登月任務(wù)，而14噸構(gòu)型飛船主要用于在更遠(yuǎn)的未來(lái)執(zhí)行載人登陸火星、小行星的任務(wù)。飛的更遠(yuǎn)，飛船反倒變得更輕，是因?yàn)樵趫?zhí)行火星、小行星任務(wù)時(shí)，飛船一般要在近地軌道與推進(jìn)器、著陸器、居住艙等其他艙段構(gòu)成組合體，主要的推進(jìn)任務(wù)由單獨(dú)的推進(jìn)器完成，因此飛船本身反倒不用攜帶太多燃料。