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中国“天字”科技成就
考点1:航天重器——天宫、天和、天舟
当前,我国载人航天工程全面迈进“空间站时代”。2022年前后,中国空间站“天宫”将正式完成在轨建造任务,成为长期有人照料的国家级太空实验室。
中国空间站命名为“天宫”,其基本构型包括天和核心舱、问天实验舱Ⅰ和梦天实验舱Ⅱ,每个舱段规模20吨级。空间站在轨运行期间,由神舟载人飞船提供乘员运输,由天舟货运飞船提供补给支持。
空间站设计寿命10年,可根据需要,通过维护维修进一步延长寿命。
天和核心舱轴向长度16.6米,主要用于空间站的统一控制和管理,以及航天员生活,具备长期自主飞行能力,能够支持航天员长期驻留,支持开展航天医学和空间科学实验。其有3个对接口和2个停泊口。停泊口用于问天舱、梦天舱与天和舱组装形成空间站组合体;对接口用于神舟飞船、天舟飞船及其他飞行器访问空间站。
中国空间站规划了密封舱内的科学实验柜、舱外暴露实验平台等,支持在轨实施空间科学、空间生命科学与生物技术、微重力基础物理、空间材料科学等众多领域的科学研究和应用项目。
知识链接:
天宫一号是中国第一个目标飞行器,于2011年9月29日21时16分03秒在酒泉卫星发射中心发射,飞行器全长10.4米,最大直径3.35米,由实验舱和资源舱构成。它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步第二阶段。天宫一号目标飞行器先后与神舟八号、九号、十号飞船进行6次交会对接,突破了多项关键技术,完成了多项航天验证和试验任务,为打造我国自己的空间站奠定了基础。
天宫二号是我国第一个真正意义上的太空实验室,天宫二号主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验,包括释放伴飞小卫星,完成货运飞船与天宫二号的对接。
天舟一号是我国首艘货运飞船,2017年4月20日从海南文昌发射。9月12日,天舟一号货运飞船顺利完成了与天宫二号空间实验室的自主快速交会对接试验。这是我国载人航天工程空间实验室飞行任务圆满成功后组织实施的系列拓展试验项目之一,旨在验证货运飞船的快速交会对接能力,进一步发挥任务的综合效益,为我国空间站工程后续研制建设奠定更加坚实的技术基础。
考点2:卫星的卫星——天链
“天链”顾名思义是“天上的信息链”,是我国中继卫星的命名体系,中继卫星被称为“卫星的卫星”,为中、低轨道的航天器与航天器之间、航天器与地面站之间提供数据中继、连续跟踪与轨适测控服务。
“天链”卫星(Tianlian)是中国的跟踪与数据中继卫星,由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院(CAST)为主研制。目前,我国已经发射了4颗“天链一号”卫星,1颗“天链二号”卫星。
2008年至2016年,我国先后发射了“天链一号”01至04星,我国成为世界上第二个拥有对中、低轨航天器全球覆盖能力中继卫星系统的国家。
2019年3月31日深夜,天链二号01星在西昌卫星发射中心成功发射,这是我国第二代地球同步轨道数据中继卫星的首发星。“天链二号”01星的性能得到充分优化,其载重量更大,寿命也更长。尤其是该星装备了多幅全新天线,使其数据传输速率比第1代“天链”卫星高出一倍。该星还拥有着较强的任务自主能力,即能自主接收多目标任务。“天链二号”01星的发射,代表了我国在这一领域实现了从有到强的局面。
考点3:月背着陆点——天河
2019年2月15日,中国国家航天局与国际天文学联合会联合发布消息,将嫦娥四号在月球背面着陆点命名为“天河基地”,着陆点周围呈三角形排列的三个小环形坑分别命名为“织女”、“河鼓”和“天津”,将着陆点所在冯·卡门坑内的中央峰命名为“泰山”。这也标志着嫦娥四号任务取得的成果得到国际认可。
此次发布的5个月球地理实体命名,是由我国科学家利用探月工程嫦娥二号和嫦娥四号高分辨率月面影像数据,向国际天文学联合会申报的。这是我国月球探测工程科学数据成果在月球地理实体命名上的又一次重要应用。
考点4:5G基站芯片——天罡
2019年1月24日,华为公司在北京发布了全球首款5G基站核心芯片——华为天罡。目前,华为已经获得30个5G商用合同,25000多个5G基站已发往世界各地。
华为天罡芯片实现2.5倍运算能力的提升,搭载最新的算法及Beamforming(波束赋形),单芯片可控制高达业界最高64路通道;极宽频谱,支持200M运营商频谱带宽,一步到位满足未来网络的部署需求。同时,该芯片实现基站尺寸缩小超50%,重量减轻23%,功耗节省达21%,安装时间比标准的4G基站,节省一半时间。
考点5:疏浚挖泥——天鲲、天鲸
2018年6月,经过为期近4天的海上航行,首艘由我国自主设计建造的亚洲最大自航绞吸挖泥船——“天鲲号”成功完成首次试航。这标志着“天鲲号”向着成为一艘真正的疏浚利器迈出了关键一步,标志着完全由我国自主研发、建造的疏浚重器“天鲲号”正式投产。“天鲲号”是绞吸挖泥船“天鲸号”的升级版,设计每小时挖泥6000立方米。
“天鲲号”于“天鲸号”的不同在于其内部安装了国内最先进的智能集成控制系统,不仅可以计算土质推算潮期水位,而且采用全电力驱动,减轻了环境的负担。这足以说明我国在创新制造方面也取得了重大突破,对提升国内综合实力和国际地位也十分有用。