-
神舟十八號
鎖定
2022年,中國航天科技集團並行開展神舟十七號、神舟十八號地面研製工作。同年12月,神舟十八號的總裝測試工作進行。2023年5月,神舟十八號和神舟十九號正在進行出廠前的整船總裝和測試工作,該批次的其他飛船已經進入單機研製階段。2024年4月25日20時58分57秒在酒泉衞星發射中心發射。執行神舟十八號載人飛行任務的航天員乘組由葉光富、李聰、李廣蘇3名航天員組成,葉光富擔任指令長,3人均為“80後”。
[1-2]
[4]
[12]
[15]
[18]
2024年4月25日,神舟十八號載人飛船發射取得成功
[31]
。4月26日,在軌執行任務的神舟十七號航天員乘組打開艙門,迎接神舟十八號航天員乘組入駐“天宮”
[33]
。5月28日,神舟十八號航天員乘組圓滿完成第一次出艙活動
[55]
。
神舟十八號乘組將在空間站駐留約6個月,按計劃管理、照料空間站與應用載荷,進行空間站維護維修與狀態巡檢,保障空間站安全可靠高效運行。乘組將利用艙內科學實驗機櫃和艙外載荷,在微重力基礎物理、空間材料科學、空間生命科學、航天醫學、航天技術等領域開展90餘項實(試)驗
[17]
[25-26]
。
神舟十八號載人飛船飛行任務是中國空間站應用與發展階段第3次載人飛行任務,也是載人航天工程第32次飛行任務。
[47]
神舟十八號飛船進行了多項技術創新,如首次採用大容量長壽命高可靠鋰離子蓄電池
[36]
,採用新型高精度測控設備
[49]
,採用空間站與神舟十八號飛船建立空空通信鏈路等技術
[44]
。
- 中文名
- 神舟十八號
- 外文名
-
Shenzhou-18
[51]
Shenzhou XVIII [34] - 發射地點
- 酒泉衞星發射中心
- 發射時間
- 2024年4月25日20時58分57秒 [23]
- 簡 稱
- 神十八
- 航天員
- 葉光富、李聰、李廣蘇;指令長:葉光富 [24]
- 研製國家
- 中國
- 研製單位
- 中國航天科技集團有限公司
- 飛船類型
- 載人飛船
- 搭載火箭
- 長征二號F遙十八運載火箭
神舟十八號研製歷程
神舟十八號歷史背景
- 發展戰略
第一步,發射載人飛船,建成初步配套的試驗性載人飛船工程,開展空間應用實驗;
第二步,突破航天員出艙活動技術、空間飛行器交會對接技術,發射空間實驗室,解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題;
第三步,建造空間站,解決有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題
[46]
。
- 前期實施
工程前期通過實施四次無人飛行任務,以及神舟五號、神舟六號載人飛行任務,突破和掌握了載人天地往返技術,使中國成為第三個具有獨立開展載人航天活動能力的國家,實現工程第一步任務目標。通過實施神舟七號飛行任務,以及天宮一號與神舟八號、神舟九號、神舟十號交會對接任務,突破和掌握了航天員出艙活動技術和空間交會對接技術,建成中國首個試驗性空間實驗室,標誌工程第二步第一階段任務全面完成
[46]
。
- 空間實驗室任務
2010年,中共中央批准載人空間站工程立項,分為空間實驗室任務和空間站任務兩個階段實施。
空間實驗室階段主要任務是:突破和掌握貨物運輸、航天員中長期駐留、推進劑補加、地面長時間任務支持和保障等技術,開展空間科學實驗與技術試驗,為空間站建造和運營奠定基礎、積累經驗。通過實施長征七號首飛任務,以及天宮二號與神舟十一號、天舟一號交會對接等任務,標誌工程第二步任務目標全部完成
[46]
。
- 空間站任務
空間站階段的主要任務是:建成和運營中國近地載人空間站,掌握近地空間長期載人飛行技術,具備長期開展近地空間有人蔘與科學實驗、技術試驗和綜合開發利用太空資源能力。中國載人航天已全面邁入空間站時代,已於2022年完成空間站在軌建造任務
[46]
。
2024年4月26日進入中國空間站後,神舟十八號乘組已經在軌工作生活滿一個月。三位航天員一邊適應太空微重力環境,一邊迅速投入在軌各項工作中。在這段時間裏,他們開展了多項空間科學實驗。中國空間站內各項空間科學實(試)驗正在穩步推進。利用生命生態實驗櫃開展的,空間先進水生生保系統關鍵技術研究實驗項目進展順利。載有4條斑馬魚和金魚藻的實驗組件,隨神舟十八號飛船進入空間站後,進行了在軌實驗,神舟十八號乘組已成功開展兩次水樣樣品採集和一次魚食盒更換操作,發現斑馬魚在微重力下表現出腹背顛倒游泳、旋轉運動、轉圈等定向行為異常現象。後續,科學家利用返回的回收水樣、魚卵等樣品,結合斑馬魚空間運動行為視頻等,開展空間環境對脊椎動物生長髮育與行為的影響研究,同時為空間密閉生態系統物質循環研究提供支撐。這段時間,神舟十八號航天員乘組完成了燃燒電磁閥轉接線纜安裝,通過安裝轉接線纜,可以遠程操控電磁閥的開關,從而精確控制實驗過程中的燃料流。神舟十八號乘組還對燃燒科學實驗櫃進行了燃燒器更換、抽真空排廢氣等操作。
[53]
神舟十八號出艙活動
北京時間2024年5月28日18時58分,經過約8.5小時的出艙活動,神舟十八號乘組航天員葉光富、李聰、李廣蘇密切協同,在空間站機械臂和地面科研人員的配合支持下,完成了空間站空間碎片防護裝置安裝、艙外設備設施巡檢等任務。航天員葉光富、李廣蘇已安全返回問天實驗艙,出艙活動取得圓滿成功。
[55]
神舟十八號研製進程
2023年,中國載人航天按計劃執行兩船次返回、兩船次交會對接、三船次應急支援待命,涉及神舟十五號至神舟十八號共4艘神舟飛船。載人飛船任務將保持高密度、多船並行研製狀態,每半年發射一艘載人飛船成為常態
[3]
。
2023年5月29日媒體報道,神舟十八號和神舟十九號正在進行出廠前的整船總裝和測試工作,該批次的其他飛船已經進入單機研製階段
[4]
。
2023年8月31日,中國載人航天工程辦公室正式發佈《2024年度載人航天飛行任務標識徵集活動公告》,面向社會公開徵集包括神舟十八號載人飛行任務標識設計方案在內的2024年度載人航天飛行任務標識
[5]
。
神舟十八號載人飛船與長征二號F遙十八運載火箭組合體(3張)
2024年4月央視新聞報道,根據任務安排4月發射神舟十八號載人飛船。在酒泉衞星發射中心,神舟十八號船箭組合體正垂直轉運至發射區
[10-11]
。
神舟十八號飛行乘組
2024年4月24日據中國載人航天工程辦公室消息,經空間站應用與發展階段飛行任務總指揮部研究決定,執行神舟十八號載人飛行任務的航天員乘組由葉光富、李聰、李廣蘇3名航天員組成,葉光富擔任指令長
[14]
[27]
。乘組包括1名第二批航天員和2名第三批航天員,3人均為“80後”
[20-21]
。
神舟十八號系統組成
神舟十八號飛船系統
神舟載人飛船是中國自行研製的用於天地往返運輸人員和物資的載人航天器,達到或優於國際第三代載人飛船技術,具有完全自主知識產權及鮮明的中國特色。飛船可一船多用,既可留軌觀測又可作為交會對接飛行器,滿足天地往返的需求。神舟系列載人飛船的研製總體單位是中國空間技術研究院,總指揮是何宇,總設計師是賈世錦
[35]
。
神舟系列載人飛船由軌道艙、返回艙和推進艙構成,共有14個分系統,是中國可靠性、安全性要求最嚴苛的航天器
[38]
。神舟十八號載人飛船由中國航天科技集團有限公司五院抓總研製,該飛船能源系統進行了升級,不僅有助於推動神舟十八號載人飛船以及後續新批次飛船的持續改進,而且將為中國空間站運營提供更加穩定且高效的在軌支持
[39]
。
神舟十八號火箭系統
長征二號F(CZ-2F)是捆綁四枚助推器的兩級運載火箭,採用N2O4/UDMH推進劑,可安裝上面級,起飛重量為480噸,火箭全長58.34米,一二級直徑為3.35米,助推器直徑為2.25米,整流罩直徑為3.8米,近地軌道運載能力8500千克。由於承擔載人運載任務,長征二號F運載火箭的高可靠性和安全性是它最大特點。長征二號F運載火箭研製總體單位:中國運載火箭技術研究院;總指揮:荊木春;總設計師:容易。
長征二號F運載火箭首飛後,發射成功率100%。由於長征二號F火箭承擔載人發射任務,對安全性、可靠性要求極高,因此長征二號F火箭擁有其他火箭所沒有的故障檢測系統和逃逸救生系統,時刻保障航天員安全
[40]
。
長二F遙十八火箭可靠性評估值已提升至0.9903,安全性評估值達0.99996。與長二F遙十七火箭相比,遙十八火箭進行了32項技術狀態改進,涉及火箭產品和地面設備等多個方面
[39]
。神舟十八號發射任務是長征二號F火箭第13次執行載人發射任務,相比神舟十七號任務,在發射流程方面,火箭團隊也一直在不斷優化
[40]
。
神舟十八號發射場區
酒泉衞星發射中心的載人航天發射場主要承擔載人飛船和空間實驗室的發射任務,是負責運載火箭、飛船、空間實驗室、有效載荷和航天員系統裝船設備在發射場的測試和發射,並提供相應保障條件。酒泉載人航天發射場於1998年正式投入使用,採用了具有國際先進水平的“垂直總裝、垂直測試、垂直運輸”及遠距離測試發射控制的先進模式。酒泉發射場總體單位是中國酒泉衞星發射中心,總指揮是鄒利鵬,總設計師是鄭永煌
[41]
。
神舟十八號測控通信
神舟飛船發射的測控通信系統主要承擔對火箭、航天器的飛行軌跡、姿態和工作狀態的測量、監視與控制任務,提供與航天員進行視頻和話音通信的通道,是航天器從起飛至壽命結束過程中天地聯繫的僅有手段。全系統包括多個指揮控制中心、國內固定測控站、國外測控站、機動測控站、遠望號遠洋測量船和中繼衞星系統在內的陸海天基測控網。總體單位:北京測控通信技術研究所;總指揮:吳錦高;總設計師:董光亮
[42]
。
神舟十八號飛行歷程
神舟十八號發射升空
北京時間2024年4月25日20時59分,搭載神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運載火箭在酒泉衞星發射中心點火發射,約10分鐘後,神舟十八號載人飛船與火箭成功分離,進入預定軌道。航天員乘組狀態良好,發射取得圓滿成功。
[32]
北京時間2024年4月25日20時59分,搭載神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運載火箭在酒泉衞星發射中心點火發射,約10分鐘後,神舟十八號載人飛船與火箭成功分離,進入預定軌道。航天員乘組狀態良好,發射取得圓滿成功
[29-31]
。
神舟十八號空間對接
北京時間2024年4月26日,神舟十八號載人飛船升空6.5小時後採用自主快速交會對接模式,對接於中國空間站天和核心艙徑向對接口,形成三船三艙組合體。隨後航天員乘組從飛船返回艙進入軌道艙
[33]
[39]
。當天05時04分,在軌執行任務的神舟十七號航天員乘組順利打開艙門,迎接神舟十八號航天員乘組入駐“天宮”。
[33]
北京時間2024年5月28日18時58分,經過約8.5小時的出艙活動,神舟十八號乘組航天員葉光富、李聰、李廣蘇密切協同,在空間站機械臂和地面科研人員的配合支持下,完成了空間站空間碎片防護裝置安裝、艙外設備設施巡檢等任務。航天員葉光富、李廣蘇已安全返回問天實驗艙,出艙活動取得圓滿成功。航天員葉光富再度漫步太空,航天員李廣蘇首次執行出艙活動任務。
[54]
神舟十八號任務載荷
神舟十八號飛行任務
神舟十八號乘組將在空間站駐留約6個月,按計劃管理、照料空間站與應用載荷,進行空間站維護維修與狀態巡檢,保障空間站安全可靠高效運行。乘組將利用艙內科學實驗機櫃和艙外載荷,在微重力基礎物理、空間材料科學、空間生命科學、航天醫學、航天技術等領域,開展90餘項實(試)驗。神舟十八號將實施國內首次在軌水生生態研究項目,以斑馬魚和金魚藻為研究對象,在軌建立穩定運行的空間自循環水生生態系統,實現中國在太空培養脊椎動物的突破。還將實施國際上首次植物莖尖幹細胞功能在軌研究,揭示植物進化對重力的適應機制,為後續定向設計適應太空環境的空間作物提供理論支撐
[17]
[25]
。
神舟十八號乘組在軌期間,將實施6次載荷貨物氣閘艙出艙任務和2至3次出艙活動,在空間站已有的空間碎片防護措施基礎上,乘組將通過出艙活動,對艙外管路、電纜及關鍵設備安裝碎片防護加固裝置,視情開展艙外巡檢,進一步保障空間站安全
[19]
[50]
。
神舟十八號系列實驗
神十八乘組將利用艙內科學實驗機櫃和艙外載荷,在微重力基礎物理、空間材料科學、空間生命科學、航天醫學、航天技術等領域,開展90餘項實(試)驗。神舟十八號攜帶的實驗裝置及相關樣品,實施中國國內首次在軌水生生態研究項目,以斑馬魚和金魚藻為研究對象,在軌建立穩定運行的空間自循環水生生態系統,實現中國在太空培養脊椎動物的突破。還將實施國際上首次植物莖尖幹細胞功能在軌研究,揭示植物進化對重力的適應機制,為後續定向設計適應太空環境的空間作物提供理論支撐
[19]
[45]
。
神舟十八號技術創新
神舟十八號電池升級
神舟十八號飛船首次採用大容量長壽命高可靠鋰離子蓄電池,接過神舟飛船“十七朝元老”大容量鎘鎳蓄電池的“接力棒”,開啓神舟飛船電源的新徵程。鋰離子蓄電池長壽命大容量,已成功在空間站、貨運飛船等航天器上應用,安全性可靠性得到了廣泛的驗證,比能量更高、循環壽命更長、高倍率充電更佳,且為整船減重了50千克左右,進一步滿足了空間站應用與發展階段神舟飛船的任務需求
[36]
。
神舟十八號不僅僅迭代升級了主電源的蓄電池及其充電控制方式,更是將返回電源、應急電源、火工品電源使用的鋅銀電池進行了再次延壽,鋅銀電池的使用壽命增加20%,可以支撐神舟飛船在軌更長時間的停靠任務。通過電源產品能力的逐步提升,不斷拓寬任務的使用邊界,更好地助力整個空間站工程任務
[37]
。
為保證長期“待命狀態”下的飛船太陽電池翼在軌可靠,研製方將關鍵產品重要指標的實測數據方差控制在千分之一以內,再通過測試計算出飛船在軌展開所需時間。經多發載人飛船的飛行驗證,神舟十八號載人飛船的太陽電池翼可實現8秒展翅,無懼超長“待機”
[59]
。
神舟十八號測控設備
- 交會對接微波雷達
中國航天科工集團自主研製的交會對接微波雷達承擔了飛船與空間站交會對接過程中的測量重任,精確輸出兩個空間飛行器之間的距離、速度、角度等相對運動參數,同時具備通信功能。
神舟十八號任務是該型微波雷達第15次成功助力中國載人航天任務的“太空之吻”。該型微波雷達以其發射功率低、工作空域大、測量精度高、抗干擾能力強等技術優勢,成為交會對接中工作範圍最寬、發揮作用時間最長的測量敏感器。
- 高精度加速度計組合
同樣在交會對接任務中發揮重要作用的還有高精度加速度計組合,是載人飛船在交會對接階段的專用慣性測量設備,能夠在微重力環境下精準測量加速度,從而幫助飛船牢牢把握速度、位置的毫釐變化,為飛船在軌運行和交會對接提供必需的實時數據。
神舟十八號載人飛船與中國空間站交會對接的過程猶如“萬里穿針”,高精度加速度計組合在微重力環境下精準測量加速度信息,持續不斷地將飛船在太空中產生的極其微弱加速度轉換為電流信號,並精確“翻譯”成為飛船控制系統“聽得懂”的頻率信號。兩者周密配合,成為保障九天之上“中國精度”的重要力量
[49]
。
神舟十八號精準對接
神舟十八號載人飛船是中國空間站應用與發展階段第二艘實施徑向對接的載人飛船。空間站百噸級組合體對飛船測量敏感器的遮擋,以及空間站組合體發動機工作時羽流間的相互影響,都給徑向對接帶來巨大的挑戰。為了消除這些影響帶來的風險,對接機構通過研製產品化、流程標準化,把每一發對接機構的192個傳感器、18個執行機構、260餘個彈簧的性能參數偏差控制在最小,通過地面標準流程31次捕獲緩衝試驗,驗證了對接機構具備在31種複雜工況下的捕獲緩衝能力。截至2024年4月,異體同構周邊式對接機構已經出色地在軌完成了31次空間對接任務和27次分離任務,產品狀態穩定、工作可靠
[43]
。
神舟十八號空空鏈路
中國空間站與神舟十八號飛船建立空空通信鏈路,由空間站代傳載人飛船的信息,保證地面能夠實時監測到載人飛船中航天員的信息
[44]
。隨着飛船在交會對接、天地測控技術上的愈發成熟,空空通信機將在交會對接段完成飛船絕對定位數據、控制關鍵狀態數據、遙控注入、遙測數據等信息的傳輸,建立起載人飛船與空間站之間的雙向通信鏈路。載人飛船內的航天員還可以通過空空通信鏈路,與空間站內航天員進行任務通話,架起航天員之間實時語音通信的“鵲橋”
[43]
。
神舟十八號文化特色
- 任務標識
神舟十八號載人飛行任務標識風格簡潔、現代,偏重科技感,主體為中國空間站,神舟十八號載人飛船與對接所在的位置用黃線加強突出,任務的序號“18”採用科技感的樣式設計,數字作為背景強調任務序列,提高標識識別性與記憶性。星星數量也對應任務序號
[6]
。
神舟十八號總體評價
神舟十八號載人飛船飛行任務是中國空間站應用與發展階段第3次載人飛行任務,也是載人航天工程第32次飛行任務。神舟十八號與神舟十七號乘組完成在軌輪換,在空間站駐留約6個月,開展空間科學與應用實(試)驗,實施航天員出艙活動及貨物進出艙,進行空間站空間碎片防護裝置安裝、艙外載荷和艙外設備安裝與回收等任務,開展科普教育和公益活動,以及空間搭載試驗,進一步提升空間站運行效率,持續發揮綜合應用效益
[47]
。(中國載人航天工程網 評)
神舟十八號將上行實驗裝置及相關樣品,實施中國國內首次在軌水生生態研究項目,以斑馬魚和金魚藻為研究對象,在軌建立穩定運行的空間自循環水生生態系統,實現中國在太空培養脊椎動物的突破;還將實施國際上首次植物莖尖幹細胞功能在軌研究,揭示植物進化對重力的適應機制,為後續定向設計適應太空環境的空間作物提供理論支撐
[59]
。(中國軍網 評)
- 參考資料
-
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- 3. 天舟飛船“升級版” 開啓空間站新階段 .華夏經緯網.2023-05-18[引用日期2023-05-30]
- 4. 神舟十六號載人飛船有哪些新看點? .央視網.2023-05-29[引用日期2023-06-09]
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- 6. 來了!2024年度載人航天飛行任務標識正式發佈 .央視網.2023-11-19
- 7. 楊利偉:神十八、神十九6名航天員已確定,正進行針對性訓練 .界面新聞.2024-01-18[引用日期2024-01-18]
- 8. 2024年中國航天,兩大任務提前“劇透” .北京日報客户端.2024-02-29[引用日期2024-02-29]
- 9. 載人航天月曆公佈:計劃於4月下旬發射神舟十八號載人飛船 .界面新聞.2024-03-31[引用日期2024-03-31]
- 10. 神舟十八號船箭組合體垂直轉運正在進行|界面新聞 · 快訊神舟十八號船箭組合體垂直轉運正在進行 .界面新聞[引用日期2024-04-17]
- 11. 神舟十八號船箭組合體轉運至發射區 計劃近日擇機實施發射 .中國軍網[引用日期2024-04-17]
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- 15. 神舟十八號瞄準4月25日20時59分發射 .央視新聞.2024-04-24
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- 19. 在太空養魚!神十八將實施國內首次在軌水生生態研究項目 .北京日報[引用日期2024-04-24]
- 20. 葉光富、李聰、李廣蘇 神十八航天員乘組確定!都是“80後” .央視新聞客户端[引用日期2024-04-24]
- 21. “80後”神十八乘組亮相!簡歷來了→ .央視新聞.2024-04-24
- 22. 新華社快訊:4月24日上午,神舟十八號航天員乘組在酒泉衞星發射中心問天閣與中外媒體記者集體見面 .新華網.2024-04-24
- 23. 新華社快訊:神舟十八號載人飛船瞄準4月25日20時59分發射 .新華網[引用日期2024-04-24]
- 24. 新華社快訊:執行神舟十八號載人飛行任務的航天員乘組由葉光富、李聰、李廣蘇3名航天員組成,葉光富擔任指令長 .新華網[引用日期2024-04-24]
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- 26. 神十八航天員將在空間站駐留約6個月 實施2—3次出艙活動 .中國青年報[引用日期2024-04-24]
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- 28. 神舟十八號航天員領命出征! .央視新聞客户端.2024-04-25
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