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航天器的可重复使用技术是国际航天领域的焦点之一,也是中国建设航天强国的重要一步。作为前沿航天技术,可重复使用航天器不仅可以“降本增效”,而且有望让太空旅游成为可能。
技术研究有突破
可重复使用航天器是指可以重复使用、能够迅速穿越大气层、自由往返于地球表面与太空之间、运送乘员和有效载荷的航天器,也可以指较长时间在轨停留和机动、完成各种任务的航天器,包括载人飞船、货运飞船、推进飞行器、行星着陆器、航天飞机等。
2023年12月14日,中国成功发射一型可重复使用的试验航天器。在此之前,中国曾分别于2020年9月4日和2022年8月5日发射过可重复使用航天器。其中,2022年发射的可重复使用航天器,在轨飞行276天后成功返回地球,标志着中国可重复使用航天器技术研究取得重要突破,后续可为和平利用太空提供更加便捷、廉价的往返方式。
中国载人航天工程办公室主任郝淳此前表示,为进一步提升工程的综合能力和技术水平,中国将研制新一代载人运载火箭和新一代载人飞船。其中,新一代载人运载火箭和新一代载人飞船的返回舱都可以实现可重复使用。
去年底,美国X-37B“轨道实验飞行器”搭乘“重型猎鹰”运载火箭成功进入太空,执行第七次飞行任务。X-37B飞行器于2010年首飞,由美国波音公司制造,长约9米,翼幅约4.6米,外形类似航天飞机,但体积只有航天飞机的1/4,部分供电来自太阳能。这种飞行器配备自动着陆系统,由火箭送入太空,返回时像飞机那样在跑道上滑行降落,可重复使用,但不载人。该飞行器能够执行通信中继、地面观测等任务,具有广泛的军事和民事用途。
解决成本和产能问题
可重复使用也是运载火箭发展的必经之路,将成为人类大规模进出空间的重要途径。近年来,中国在一次性运载火箭的技术基础上开展可重复使用运载火箭的相关技术攻关,取得了积极进展。
2021年7月16日,由中国航天科技集团一院研制的亚轨道重复使用演示验证项目运载器在酒泉卫星发射中心成功首飞。2022年8月26日,由中国运载火箭技术研究院自主研制的升力式亚轨道运载器重复使用飞行试验获得成功。
亚轨道重复使用运载器可作为升力式火箭动力重复使用航天运输系统的子级,是航天航空技术的高度融合体。这些成功的飞行试验,有力推动了中国航天运输技术由一次性使用向重复使用的跨越式发展,为重复使用天地往返航天运输技术发展奠定了坚实基础。
一次性运载火箭长期是人类进入空间的主要运输方式,为什么要发展可重复使用的运载火箭?中国科学院院士、中国航天科技集团科技委主任包为民指出,随着进出空间规模需求的快速增长,一次性运载火箭在发射成本、履约周期和产能需求等方面均面临巨大挑战,发展可重复使用运载火箭能够很好地解决以上问题。
包为民说,综合来看,可重复使用运载火箭在发射成本和发射频次上相比一次性使用运载火箭具有明显优势,是实现1小时全球抵达、天地往返运输等大规模、低成本进出空间运输系统的重要途径。
形成多种技术 方案
早在20世纪五六十年代,人类就已经开始了对重复使用航天运输系统相关技术的探索。经过几十年发展,主要航天大国和地区已拥有不同程度的重复使用技术储备,形成了多种典型的重复使用运载器方案。其中,根据入轨级数,可分为多级入轨方案和单级入轨方案;根据起降方式,可分为垂直起降方案、垂直起飞水平着陆方案、水平起降方案;根据回收方式,可分为部分重复使用方案和完全重复使用方案等。
目前,火箭发动机技术已经相对成熟,是首选的推进方式,而组合动力则是未来重要的发展方向。火箭动力两级入轨重复使用航天运输系统的一级,是国内外重复使用技术关注的焦点。
美国太空探索技术公司的“猎鹰9号”就是可重复使用的运载火箭,其利用重复使用带来的低成本优势,在全球商业航天发射市场发展迅速。过去1年,“猎鹰9号”发射30余次。近日,“猎鹰9号”火箭携“龙”飞船,将美国私营企业公理航天公司组织的“私人”宇航团队送往国际空间站。
在民营航天领域,中国航天企业近年来也相继开发可重复使用的运载器。近日,中国航天科工航天三江所属火箭公司自主研发的快舟火箭可重复使用技术试验箭顺利完成垂直起降试验,为快舟系列可重复使用液氧甲烷运载火箭的研制奠定了基础。不久前,朱雀三号可重复使用火箭垂直返回技术在酒泉卫星发射中心完成首次飞行试验,该火箭是中国首款不锈钢液体运载火箭,以液氧甲烷为燃料。朱雀三号箭体直径4.5米,一子级设计复用次数不少于20次,具备一箭多星、平板堆叠卫星集群发射的能力。朱雀三号贮箱结构采用高强度不锈钢材料,发射成本相较一次性使用火箭可降低80%至90%。
可重复使用航天器具有低成本、高可靠性的技术特征,能满足未来廉价、自由进出空间的发展需求。除了向空间站等系统补充人员和物资之外,可重复使用航天器还可以搭载乘客,以更低的成本实现更高效的太空旅行。
未来,在太空旅行过程中,可重复使用运载器动力系统沿用火箭发动机,起飞阶段就像火箭发射一样,爬升到距地球约100多公里的亚轨道上,停留约10分钟后,再依靠惯性像飞机一样返回地球,水平着陆。整个过程大约30分钟,全程都按照预定程序,全自动飞行。游客不用穿宇航服,甚至可以带手机拍照发朋友圈,像航天员一样在舱内飘来飘去,透过窗户从太空眺望地球。由于运载器本身有纠错功能,即使指令有误,也能返回正确轨道。因此,游客还有机会体验太空驾驶的乐趣。
林哲一(记者 毛萱豪)09月23日,戈瓦尼被警方逮捕当地时间9月13日,来自英国布里斯托尔的29岁女子申尼萨·戈瓦尼(Shenissa Govanni)在威斯敏斯特裁判法院被判处18个月的社区服务,包括30天的康复活动要求和100小时的无偿工作。戈瓦尼穿着黑色大衣戈瓦尼最初被捕是因为她在今年2月17日参加了亲巴勒斯坦的抗议活动,当时她穿了一件印有哈马斯头像的黑白T恤,并在标牌上写着,“85%的哈马斯士兵是孤儿”。但值得注意的是,戈瓦尼衣服上的哈马斯并不是普通士兵,而是他们的发言人阿布·奥拜达(Abu Obaida)。也因此,戈瓦尼当场就被伦敦警方逮捕了。地区法官丹尼尔·斯滕伯格(Daniel Sternberg)在法庭上批评了戈瓦尼的行为,他认为“以某种方式或在某种情况下让人有理由怀疑”戈瓦尼支持哈马斯。戈瓦尼举着巴勒斯坦国旗斯滕伯格法官告知戈瓦尼,“很明显,你很清楚你的T恤上展示的是什么形象,但你依然选择穿上它。”而据《每日邮报》报道,在戈瓦尼参加抗议的前几天,也就是2月13日,她曾与友人谈到有关这件T恤的事情,并开玩笑说,她很可能会因此被驱逐出境。但戈瓦尼的辩护律师努尔·海达尔(Nour Haidar)并不认为她说这些话会伤害到其他人,并表示这只是她与朋友之间的私人谈话,而且也没有证据表明她将这些内容发布到社交媒体上。街上抗议的人群海达尔解释称,戈瓦尼穿上哈马斯T恤只是为了抗议中东长期以来的“暴力循环”,以及对该地区战火不断的“批评”。这位律师还指出,戈瓦尼一直在“努力理解战争的意义”,她对战争给中东地区带来的“伤害和痛苦”感到“极度痛苦”。据悉自从去年10月起,戈瓦尼就对巴以冲突非常关注,她在与朋友聊天时就曾提到,“整个国家都被摧毁了,但我们应该像往常一样继续生活。”“我不谴责哈马斯,也永远不会谴责他们。”被轰炸的加沙城而去年12月15日,当看到有很多巴勒斯坦小孩被炸死后,戈瓦尼更是控制不住情绪,抱着她的侄子一直哭。但在法庭上,戈瓦尼坚称她“不支持哈马斯,也不是哈马斯的支持者”,并表示“我希望看到所有人都享有和平,不再有不必要的死亡。“海达尔律师也为戈瓦尼辩护称,这件事对她产生了“严重而深远的影响”,她也意识到自己的错误,并因此“深感懊悔”。哈马斯武装分子之后,斯滕伯格法官对戈瓦尼进行了综合评估,包括“对她性格的正面评价,她在被捕后的精神健康状况,以及她在被捕后受到的网络争议”,并给出了判决。斯滕伯格表示,虽然没有证据表明戈瓦尼穿着哈马斯T恤对其他人造成伤害,但她依然要接受社区惩罚,同时还要支付85英镑(约合790元人民币)的诉讼费和114英镑(约合1060元人民币)的受害者附加费。图源:Dailymail,Bing
林哲一(记者 苏承松)09月23日,
原创 刘程辉 观察者网► 文 观察者网 刘程辉眼瞅美英仍未决定放松乌克兰武器使用限制,一些英国政客们坐不住了。据英国《泰晤士报》9月14日报道,英国前首相约翰逊和另外五名英国前国防大臣敦促首相斯塔默,即便没有美国的支持,英国也应允许乌克兰使用远程导弹打击俄罗斯纵深目标。这五名前防相包括格兰特·沙普斯、本·华莱士、加文·威廉姆森、彭妮·莫当特和利亚姆·福克斯。他们和约翰逊对斯塔默发出警告说,任何进一步的拖延都会让俄罗斯更加“大胆”。英国前防相华莱士和前首相约翰逊 卫报约翰逊表示,“没有任何理由需要拖延”。华莱士说,如果现在不采取行动,英国将成为克里姆林宫的“绥靖者”。“英国有陷入犹豫者、绥靖者和拖延者行列的危险。”他称,对付俄罗斯“唯一真正方法就是坚强、团结并决心渡过难关”。威廉姆森则认为,不采取行动解除乌克兰武器限制是种“玩忽职守”的行为。沙普斯表示,斯塔默“不需要等待美国的正式批准”,而是需要向乌克兰提供眼下急需的东西,这就是英国在援乌问题上彰显全球领导地位的方式。“我们行动了,其他人也会跟着。今天的乌克兰再次需要这种领导力。”沙普斯说。斯塔默13日飞往华盛顿与美国总统拜登举行会谈,讨论乌克兰总统泽连斯基提出的使用英国导弹的请求。然而,会谈没有达成任何协议。斯塔默说,他与拜登将在不久后的联合国大会上,与更多人继续深入讨论这个问题。当地时间9月13日,美英首脑在白宫举行会晤,但未对是否放松乌克兰使用武器打击俄纵深目标作出表态 纽约时报上周有消息称,俄罗斯已经从伊朗获得“致命弹道导弹”用于乌克兰战场。尽管伊朗方面予以否认,但关于批准乌克兰使用“风暴阴影”等远程导弹打击俄罗斯的声音越来越大。普京12日对此发出“最强硬”警告,他说,取消对乌使用西方武器的限制将大大改变冲突本质,意味着美国及其盟友直接卷入与俄冲突。“这不是允许乌克兰政权使用这些武器打击俄罗斯的问题,而是决定北约国家是否直接参与军事冲突的问题。”普京说,“如果做出这一决定,将意味着北约国家——美国和欧洲国家——直接参与乌克兰冲突。这将是他们的直接参与,当然,这将大大改变冲突的本质。”迄今为止,由于担心事态升级,美国和英国尚未允许乌克兰对俄罗斯境内目标使用远程导弹。但乌克兰总统泽连斯基一再呼吁西方盟友授权使用这种武器,并称这是结束战争的唯一途径。白宫国家安全委员会发言人柯比13日表示,美英首脑会谈不会有对乌克兰武器限制政策的重大消息,拜登政府会认真对待普京发出的“威胁”,但拜登对乌克兰武器限制政策没有改变。欧洲官员本周早些时候表示,拜登似乎准备允许乌克兰使用英国和法国的远程导弹。斯塔默和法国官员表示,此举是为了在与俄罗斯的冲突中建立统一战线。但出于对局势升级和激怒俄罗斯的担忧,拜登对是否允许乌克兰以同样的方式使用美国提供的武器犹豫不决。延伸阅读:北约秘书长又"警告"上了:中国应停止支持俄罗斯对于俄乌冲突,中方已反复表明“劝和促谈”立场,但美西方却频繁强扯中国。据乌克兰国家新闻社(UNN)和路透社报道,当地时间9月6日,北约秘书长斯托尔滕贝格在挪威奥斯陆发表讲话时再次甩锅,呼吁中方在俄乌冲突问题上“停止支持”俄罗斯。报道称,斯托尔滕贝格在与挪威首相斯特勒举行的联合发布会上,不断给中国恶意“戴高帽”。他在没有提供任何证据的情况下声称,在俄乌冲突期间,“伊朗和朝鲜向俄罗斯提供无人机、弹药等,而中国则成为俄罗斯对乌克兰战争的决定性推动者”。据他所说,“俄罗斯使用的许多武器都是中国制造”,中国与俄罗斯国防工业基地之间保持了“无限制伙伴关系,并向其提供了包括武器、部件、设备和原材料等军民两用材料的支持”。“我呼吁中国停止支持俄罗斯的非法战争,”托尔滕贝格随即宣称,若中方继续助长这一“欧洲最大的军事冲突”,“中方的利益和声誉将受到影响”。斯托尔滕贝格9月6日在挪威发表讲话 乌克兰国家新闻社实际上,这并非美西方官员首次在俄乌冲突问题上强扯中国,呼吁中方向俄罗斯施压。据外交部网站消息,芬兰总统斯图布7月初曾表示,俄罗斯对中国的依赖已经到了北京可以结束乌克兰冲突的地步。他当时声称:“俄罗斯现在非常依赖中国。中方领导人一个电话就能化解这场危机。”7月11日,斯托尔滕贝格在北约峰会闭幕新闻发布会上再次强调,北约把中国定义为俄罗斯对乌克兰战争的“决定性支持者”,称中国同白俄罗斯举行联合军演系共同支持俄对乌战争的组成部分。当时,我外交部发言人林剑回应表示,中方强烈谴责北约秘书长针对中国发表极不负责任的挑衅性言论。有关的言论充斥着冷战思维和意识形态偏见,颠倒黑白,恶毒攻击中国制度,公然干涉中国内政,恶意歪曲中国内外政策,在乌克兰问题上甩锅推责、误导国际社会,对中国正常的军力建设以及同有关国家关系说三道四。中方对此表示强烈不满和坚决反对。林剑主持外交部例行记者会 资料图林剑进一步表示,中方此前已就乌克兰问题和北约峰会清晰地表达了立场。在此要强调指出,长期以来,北约秘书长罔顾事实和中方反复交涉,一而再再而三地利用各种场合对中国大肆抹黑攻击,渲染“中国威胁论”,煽动疑华反华情绪,配合某些势力对华打压遏制的企图昭然若揭。种种拙劣表演不能不引起世人警惕,也充分印证了北约作为冷战遗存、阵营对抗和集团政治的产物,将给世界和平与稳定带来何种风险与挑战。林剑指出,中方奉劝某些在政治生涯上行将就木的西方政客,不要妄图靠拱火浇油、挑衅生事和嫁祸于人来强行留下些许“遗产”。中国将坚定走和平发展道路,以自身发展和对外合作为世界和平稳定注入更多稳定性和正能量,同时坚定维护自身主权、安全和发展利益。将中国视为“假想敌”,北约最终只能自食苦果。此外,乌克兰总统泽连斯基7月份曾在一次讲话中提及中国,称他不希望与俄罗斯有着“无限”伙伴关系的中国充当调解人,但希望中方向莫斯科施加更大压力,以结束战争。当地时间9月2日,波兰外长西科尔斯基表示,俄乌冲突或将持续十年之久,同时呼吁中方参与冲突调停,因为“中国是唯一能够真正使这场战争结束的国家”。他还声称,由于中国与俄罗斯关系友好,可以发挥其他国家不能发挥的作用,“如果中国能够结束这场疯狂的战争,肯定会得到欧洲的善意和感激”。我外交部发言人毛宁对于相关呼吁曾回应称,中国和俄罗斯都是独立自主的大国。中国不是乌克兰危机的制造者,也不是当事方。我们将始终站在和平和对话的一边,同包括俄罗斯在内的各方保持沟通,继续为推动危机的政治解决发挥建设性作用。
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