China s Manned Space 中 国 载 人 航 天 Yang Liwei, Deputy Director of China Manned Space Engineering Office (CMSEO) 中 国 载 人 航 天 工 程 办 公 室 杨 利 伟 Nov.2011, Malaysia 2011 年 11 月 于 马 来 西 亚
The space belongs to all mankind, and the space exploration is our common dream. 无 垠 的 太 空 是 人 类 共 同 的 财 富, 探 索 太 空 是 人 类 的 共 同 追 求 2
Overview 主 要 内 容 1 Development History 发 展 历 程 2 Rendezvous & docking mission in 2011 2011 年 交 会 对 接 任 务 3 Future Programs 未 来 发 展 4 International Cooperation 国 际 合 作 3
1 Development History 发 展 历 程 4
1 Development History 发 展 历 程 On Sep.21, 1992, Chinese government approved the three steps development strategy 1992 年 9 月 21 日, 中 国 政 府 批 准 中 国 载 人 航 天 三 步 走 的 发 展 战 略 Step 1:Manned Spaceship 第 一 步 : 载 人 飞 船 工 程 To complete preliminary experimental manned spaceship engineering and to carry out experiments for space application 建 成 初 步 配 套 的 试 验 性 载 人 飞 船 工 程, 开 展 空 间 应 用 实 验 5
1 Development History 发 展 历 程 Step 2: Space Lab 第 二 步 : 空 间 实 验 室 工 程 To break through and master the technology of EVA and rendezvous & docking of manned spaceship and spacecraft, launch space labs, and solve short-term man tended space application problems with a certain scale. 突 破 航 天 员 出 舱 活 动 技 术 载 人 飞 船 和 空 间 飞 行 器 的 交 会 对 接 技 术, 发 射 空 间 实 验 室, 解 决 有 一 定 规 模 的 短 期 有 人 照 料 的 空 间 应 用 问 题 6
1 Development History 发 展 历 程 Step 3: Space Station 第 三 步 : 空 间 站 工 程 To build a space station consisting of 20-ton scale modules, and solve longterm man tended space application problems with a larger scale 建 造 模 块 为 20 吨 级 的 空 间 站, 解 决 有 较 大 规 模 的 长 期 有 人 照 料 的 空 间 应 用 问 题 7
1 Development History 发 展 历 程 Four Unmanned Space Flights 四 次 无 人 飞 行 试 验 神 舟 一 号 神 舟 二 号 From November 1999 to January 2003,China conducted four unmanned space flights, having testified the whole engineering and various subsystems covering the whole process including the launching, operating, reentry as well as staying in orbit. 神 舟 三 号 神 舟 四 号 1999 年 11 月 至 2003 年 1 月, 工 程 共 进 行 了 四 次 无 人 飞 行, 对 工 程 总 体 和 各 系 统 从 发 射 到 运 行 返 回 留 轨 的 全 过 程 进 行 了 考 核 8
1 Development History 发 展 历 程 Four Unmanned Space Flights 四 次 无 人 飞 行 试 验 Space science and application experiments such as space remote-sensing, space astronomy, space material and life science were carried out and a lot of scientific experimental data were achieved through these experiments. 这 四 次 飞 行 完 成 了 空 间 遥 感 空 间 天 文 空 间 材 料 生 命 科 学 等 空 间 科 学 与 应 用 试 验, 取 得 了 一 大 批 科 学 实 验 数 据 9
1 Development History 发 展 历 程 Three Manned Space Flights 三 次 载 人 航 天 飞 行 Shenzhou-5 神 舟 五 号 载 人 航 天 飞 行 任 务 From Oct. 15th to 16th, 2003, China successfully accomplished the first manned spaceflight. 2003 年 10 月 15 日 至 16 日, 成 功 进 行 了 中 国 首 次 载 人 航 天 飞 行 10
1 Development History 发 展 历 程 Shenzhou-5 神 舟 五 号 载 人 航 天 飞 行 任 务 Yang Liwei, aboard the Shenzhou-5 spaceship, made 15 rounds for 22 hours and safely landed on the main landing site in Inner Mongolia. 航 天 员 杨 利 伟 乘 坐 神 舟 五 号 载 人 飞 船, 历 时 22 小 时, 在 绕 地 球 飞 行 15 圈 后, 安 全 返 回 内 蒙 古 主 着 陆 场 11
1 Development History 发 展 历 程 Shenzhou-6 神 舟 六 号 载 人 航 天 飞 行 任 务 From Oct. 12th to 17th, 2005, China successfully accomplished the second manned spaceflight Shenzhou-6. It was China s first multi-man and multi-day spaceflight. 2005 年 10 月 12 日 至 17 日, 成 功 进 行 了 神 舟 六 号 载 人 航 天 飞 行 这 次 飞 行 首 次 实 现 了 多 人 多 天 太 空 飞 行 12
1 Development History 发 展 历 程 Shenzhou-6 神 舟 六 号 载 人 航 天 飞 行 任 务 The astronauts for the first time entered the orbital module, operated facilities and conducted related scientific experiments. Shenzhou-6 made 76 rounds for 105 hours. After completing a series of preset scientific experiments, astronauts Fei Junlong and Nie Haisheng returned safely. 这 次 飞 行 中, 航 天 员 首 次 进 入 轨 道 舱, 操 作 有 关 设 施 设 备, 进 行 相 关 科 学 实 验 飞 船 绕 地 球 飞 行 76 圈, 历 时 105 小 时 在 完 成 一 系 列 预 定 科 学 试 验 任 务 后, 航 天 员 费 俊 龙 聂 海 胜 安 全 返 回, 健 康 出 舱 13
1 Development History 发 展 历 程 Shenzhou-7 神 舟 七 号 载 人 航 天 飞 行 任 务 From Sep. 25th to 28th, 2008, China successfully accomplished Shenzhou-7 manned spaceflight. Astronauts Zhai Zhigang, Liu Boming and Jing Haipeng made 46 rounds for 68 hours in space and returned safely. 2008 年 9 月 25 日 至 28 日 成 功 进 行 了 神 舟 七 号 载 人 航 天 飞 行 航 天 员 翟 志 刚 与 刘 伯 明 景 海 鹏 在 太 空 飞 行 46 圈, 历 时 68 小 时, 安 全 返 回 14
1 Development History 发 展 历 程 Shenzhou-1 to 6 achieved the goals of step 1 of China three steps development strategy 神 舟 一 号 至 神 舟 六 号 飞 行 任 务, 实 现 了 中 国 载 人 航 天 发 展 战 略 第 一 步 任 务 目 标 Shenzhou-7 was the first flight of step 2 of the strategy 神 舟 七 号 载 人 航 天 飞 行 是 中 国 载 人 航 天 工 程 第 二 步 任 务 的 首 次 飞 行 The four unmanned space flights and three manned space flights marked China having preliminarily mastered the key technologies, including launch and reentry, short-term residence, EVA and etc. 中 国 通 过 四 次 无 人 飞 行 试 验 和 三 次 载 人 航 天 飞 行, 初 步 掌 握 了 进 入 太 空 返 回 地 面 短 期 驻 留 出 舱 活 动 等 关 键 技 术 15
2 Rendezvous & docking mission in 2011 2011 年 交 会 对 接 任 务 16
2 Rendezvous & docking mission in 2011 The rendezvous & docking mission has been carried out successfully In November 2011, which is aim to master this basic technology for continuable manned space activities. 2011 年 11 月, 中 国 已 成 功 实 施 无 人 空 间 交 会 对 接, 目 的 是 实 现 中 国 载 人 航 天 工 程 第 二 步 任 务 的 重 要 目 标 Rendezvous and Docking of Tiangong-1 and Shenzhou-8 天 宫 一 号 和 神 舟 八 号 对 接 示 意 图 17
2 Rendezvous & docking mission in 2011 China s manned space project is composed of eight systems: space lab, astronauts, space application, manned spaceship, launch vehicle, launch site, TT&C, landing site and etc. All these systems take part in the rendezvous and docking experiments. 载 人 航 天 工 程 空 间 实 验 室 航 天 员 空 间 应 用 载 人 飞 船 运 载 火 箭 发 射 场 测 控 通 信 系 统 着 陆 场 八 个 系 统 参 加 交 会 对 接 任 务 18
2 Rendezvous & docking mission in 2011 The Space Lab System The Space Laboratory System is mainly responsible for the development of space laboratory, including the target spacecraft Tiangong-1 with the function of rendezvous and docking, providing a platform for space scientific experients with man-tending on short term basis, and accumulating experiences for the development of space station. 主 要 任 务 是 研 制 空 间 实 验 室, 包 括 具 有 交 会 对 接 功 能 的 8 吨 级 天 宫 一 号 目 标 飞 行 器, 为 开 展 短 期 有 人 照 料 的 空 间 科 学 和 技 术 实 验 提 供 基 本 平 台, 为 研 制 空 间 站 积 累 经 验 19
2 Rendezvous & docking mission in 2011 Tiangong-1 is not only a target spacecraft of rendezvous & docking, but also a simple space lab. 天 宫 一 号 既 是 交 会 对 接 目 标 飞 行 器, 也 是 一 个 简 易 空 间 实 验 室 Tiangong-1 space lab consists of an experiment module and a resource module. The main design parameters are as follows: 3.35m diameter, 8.5t weight, 2-year lifetime. It can realize astronaut medium-term on-orbit residence and long-term autonomous flight. 空 间 实 验 室 直 径 为 3.35 米 重 量 为 8.5 吨, 寿 命 2 年, 由 实 验 舱 和 资 源 舱 两 部 分 组 成, 可 实 现 航 天 员 中 期 在 轨 驻 留, 并 长 期 自 主 飞 行 Tiangong-1 Space Lab 天 宫 一 号 空 间 实 验 室 20
2 Rendezvous & docking mission in 2011 The Astronaut System The Astronaut System is mainly responsible for selecting and training astronauts and conducting medical monitoring and providing supports to astronauts during trainings and flight tasks. An astronaut selection and training center has been set up in Beijing; such spacecraft-borne facilities as IVA spacesuit, EVA spacesuit, and personal lifesaving appliance have been developed. 主 要 任 务 是 选 拔 训 练 航 天 员, 实 施 航 天 员 医 学 监 督 和 医 学 保 障 ; 研 制 舱 内 航 天 服 舱 外 航 天 服 乘 员 装 备, 以 及 地 面 试 验 和 训 练 设 备 21
2 Rendezvous & docking mission in 2011 The Space Application System The Space Application System is mainly responsible for developing the space payloads, conducting the earth and space environment observation, carrying out space scientific experiments, such as space material, space life science, and space microgravity science. 主 要 任 务 是 研 制 空 间 应 用 有 效 载 荷, 开 展 地 球 和 空 间 环 境 监 测 空 间 材 料 空 间 生 命 微 重 力 流 体 物 理 等 空 间 科 学 研 究 及 应 用 试 验 22
2 Rendezvous & docking mission in 2011 The Manned Spaceship System The Manned Spaceship System is mainly responsible for the development of Shenzhou manned spaceship,.the first kind of manned spaceflight vehicle independently developed by China. Shenzhou spaceship consists of propelling module, re-entry module, and orbital module. It weighs about 8 tons, can accommodate 3 astronauts and dock with other spacecrafts. 主 要 任 务 是 研 制 具 有 天 地 往 返 运 输 能 力 的 神 舟 载 人 飞 船 飞 船 由 轨 道 舱 返 回 舱 和 推 进 舱 构 成, 可 乘 载 3 名 航 天 员, 具 有 交 会 对 接 功 能, 并 上 下 行 运 送 部 分 货 物 23
2 Rendezvous & docking mission in 2011 The Launch Vehicle System The Launch Vehicle System is mainly responsible for manufacturing rockets with high reliability and safety for the astronauts. The manned rocket can send the effective load up to 8 tons into LEO. 主 要 任 务 是 研 制 满 足 载 人 航 天 高 可 靠 性 要 求 的 运 载 火 箭 24
2 Rendezvous & docking mission in 2011 The Launch Site System The Launch Site System is mainly responsible for testing and launching the rocket, the spaceship with payloads, Tiangong-1 and providing the corresponding support conditions. The manned spaceship launch site of China is located in Jiuquan Satellite Launch Center. 主 要 任 务 是 负 责 火 箭 飞 船 目 标 飞 行 器 和 应 用 有 效 载 荷 在 发 射 场 的 测 试 和 发 射 载 人 航 天 发 射 场 位 于 酒 泉 卫 星 发 射 中 心 25
2 Rendezvous & docking mission in 2011 The TT&C System The Tracking, Telemetry & Command and Communication System is mainly designed for carrying out the measurements of and the control over spacecraft. A land-sea-spacebased TT&C network has already been established, which is consist of fixed TT&C stations, tracking ships and relay satellites. 主 要 任 务 是 在 飞 行 试 验 中 完 成 对 飞 行 器 的 测 量 和 控 制 由 地 面 测 控 站 海 上 测 量 船 与 中 继 卫 星 组 成 了 陆 海 天 基 测 控 网 26
2 Rendezvous & docking mission in 2011 The landing site System 主 要 任 务 是 搜 救 航 天 员 和 回 收 飞 船 返 回 舱, 建 设 了 主 副 着 陆 场, 设 立 了 上 升 段 陆 上 海 上 应 急 救 生 区 和 运 行 段 应 急 着 陆 区 The Landing Site System is mainly responsible for the searching and recovering of the landed re-entry module, and the rescuing of astronauts. The main landing site is located in the middle area of Inner Mongolia, and a backup site is located to the east of Jiuquan Satellite Launch Center. Furthermore, some landing zones of emergency rescue during the ascending phase and the orbiting phase have been set up on the land, as well as in sea areas. 27
2 Rendezvous & docking mission in 2011 On September 29th, 2011, Tiangong-1 spacecraft was launched and sent into 350km height low Earth orbit. 2011 年 9 月 29 日, 天 宫 一 号 空 间 实 验 室 发 射 进 入 高 度 为 350km 的 近 地 轨 道 28
2 Rendezvous & docking mission in 2011 Shenzhou-8 was launched on November 1th, 2011, and had conducted the first unmanned rendezvous and docking test successfully on Nov 3th, 2011. 2011 年 11 月 1 日, 发 射 神 舟 八 号 飞 船, 11 月 3 日 成 功 实 施 了 第 一 次 无 人 交 会 对 接 试 验 29
2 Rendezvous & docking mission in 2011 Docking 即 将 对 接 实 况 图 30
2 Rendezvous & docking mission in 2011 Docking 即 将 对 接 实 况 图 31
2 Rendezvous & docking mission in 2011 Docking 即 将 对 接 实 况 图 32
2 Rendezvous & docking mission in 2011 Shenzhou-9 and Shenzhou- 10 spaceships are scheduled to launch in the first half and second half of 2012. These two launch missions aim to master the technology of manned rendezvous & docking. 计 划 于 2012 年 上 半 年 和 下 半 年 分 别 发 射 神 舟 九 号 神 舟 十 号 飞 船, 与 目 标 飞 行 器 进 行 无 人 或 载 人 交 会 对 接, 以 掌 握 飞 行 器 空 间 交 会 对 接 技 术 33
2 Rendezvous & docking mission in 2011 During the Paris Air Show 2011, CMSEO delegation received 300 IAF flags from Berndt Feuerbacher, President of IAF. These flags have been sent into space on board of Tiangong-1 spacecraft. Afterwards, Chinese astronauts will take them back to the ground after implementing China's first manned rendezvous and docking mission in 2012. The 300 IAF flags had been brought to ISS by Soyuz spaceship in Dec 2010, and taken back to ground by space shuttle in Jun 2011. 巴 黎 航 展 期 间, 中 国 代 表 团 接 受 了 国 际 宇 航 联 合 会 主 席 贝 恩 特 费 尔 巴 哈 移 交 的 300 面 会 旗, 并 由 天 宫 一 号 发 射 搭 载 升 空, 明 年 将 由 执 行 我 国 首 次 载 人 交 会 对 接 任 务 的 中 国 航 天 员 带 回 地 面 之 前, 这 些 会 旗 曾 由 联 盟 号 飞 船 在 2010 年 12 月 送 往 国 际 空 间 站, 由 航 天 飞 机 于 2011 年 6 月 带 回 地 面 34
Tiangong-1 space payloads Images of Hyperspectral Imager. 高 光 谱 成 像 仪 获 取 的 图 像 35
Tiangong-1 space payloads Other space payloads in Tiangong-1 are multi-direction particle detector, GNSS radio occultation instrument, neutral atmosphere environment detector, growth of composite 363636colloidal crystals in space and etc. 在 天 宫 一 号 安 装 的 其 他 载 荷 有 带 电 粒 子 辐 射 探 测 器 电 离 层 探 测 器 轨 道 大 气 环 境 探 测 器 复 合 胶 体 晶 体 生 长 装 置 等 36
Shenzhou-8 space payload One space science experiment, Biobox, cooperated by Germany and China, is being carried out in Shenzhou-8. This is the first international cooperation in the field of manned space applications in China. 中 国 在 神 舟 八 号 飞 船 上 开 展 了 中 德 合 作 生 物 培 养 实 验, 这 是 我 国 首 次 在 空 间 应 用 领 域 的 国 际 合 作 37
Biobox including 17 experiments,10 from China,6 from Germany,1 cooperated. 中 德 合 作 生 物 培 养 装 置, 包 含 17 个 项 目, 其 中 10 个 来 自 中 国,6 个 来 自 德 国,1 个 中 德 合 作 38
3 Vision and Future Program 未 来 发 展 39
3 Vision and Future Program 未 来 发 展 Space Lab 空 间 实 验 室 One or two space labs and some manned spaceships and cargo ships will be launched before 2016, preparing for building of space station. 计 划 于 2016 年 前 再 发 射 1-2 个 空 间 实 验 室 及 若 干 艘 载 人 飞 船 和 货 运 飞 船, 为 空 间 站 建 造 进 行 技 术 准 备 Space Lab Cargo Spaceship Manned spaceship 空 间 实 验 室 货 运 飞 船 载 人 运 输 飞 船 40
3 Vision and Future Programs 未 来 发 展 Space Lab 空 间 实 验 室 The space lab has the function of on-orbit refueling, and can realize astronaut medium-term on-orbit residence and long-term autonomous flight. It will solve the problems of space applications with a certain scale and medium-term or short-term man tended, preparing for building, management and operation of the space station. 空 间 实 验 室 具 备 推 进 剂 在 轨 补 加 功 能, 可 实 现 航 天 员 中 期 在 轨 驻 留, 并 长 期 自 主 飞 行, 将 解 决 有 一 定 规 模 的 中 短 期 有 人 照 料 的 空 间 应 用 问 题, 为 空 间 站 建 造 管 理 和 运 营 积 累 经 验 41
3 Vision and Future Programs 未 来 发 展 Manned Space Station 载 人 空 间 站 Around 2020, the space station composed of 20-ton modules will be developed and launched, thus mastering the technology to build and operate combination modules for nearearth space station to acquire capability for astronauts to stay in space for long term, to carry out space application and technological experiments of a large scale. 计 划 于 2020 年 前 后, 研 制 并 发 射 基 本 模 块 为 20 吨 级 舱 段 组 合 的 空 间 站, 突 破 和 掌 握 近 地 空 间 站 组 合 体 的 建 造 和 运 营 技 术, 具 备 航 天 员 在 轨 长 期 驻 留 能 力, 开 展 较 大 规 模 的 空 间 应 用 和 空 间 技 术 试 验 42
3 Vision and Future Programs 未 来 发 展 Manned Space Station 载 人 空 间 站 The manned space station will be operating at 340km~450km orbit altitude and 42 ~43 inclination, with 10-year designed lifetime. It can accommodate 3 astronauts for longterm residence. Large-scale space application and technological experiments can be carried out on the space station. 载 人 空 间 站 运 行 轨 道 高 度 为 400-450km, 轨 道 倾 角 为 42 ~43, 额 定 乘 员 3 人, 航 天 员 可 长 期 驻 留, 并 开 展 较 大 规 模 的 空 间 科 学 与 应 用 实 验, 设 计 寿 命 10 年 43
3 Vision and Future Programs 未 来 发 展 Manned Space Station 载 人 空 间 站 With the manned space station to be maintained, updated, it is able to be expanded to a permanent manned vehicle in LEO. China will further advance space technology and promote capabilities in space resource exploration, making the contributions to peaceful use of space resources and exploration of the deep space. 此 后, 将 对 载 人 空 间 站 进 行 维 护 更 新 和 扩 展, 建 成 长 期 近 地 空 间 载 人 平 台, 以 进 一 步 提 高 航 天 技 术 水 平 和 开 发 空 间 资 源 的 能 力, 为 和 平 利 用 空 间 资 源 探 索 广 袤 无 垠 的 宇 宙 做 出 中 国 应 有 的 贡 献 44
3 Vision and Future Programs 未 来 发 展 Research on Manned Lunar Landing Concept 开 展 载 人 登 月 概 念 研 究 Chinese government established a development strategy for lunar exploration, including orbiting, landing and re-entry. China have successively launched Chang e-1 and Chang e-2 satellites, making important achievements and successfully achieving the goals of lunar orbiting exploration. The following exploration is in progress. 中 国 政 府 制 定 了 探 月 工 程 绕 落 回 的 发 展 战 略, 已 先 后 成 功 发 射 嫦 娥 一 号 和 二 号 卫 星, 成 功 实 现 了 探 月 工 程 第 一 步 任 务 目 标, 正 在 实 施 第 二 步 任 务 目 标 45
3 Vision and Future Programs 未 来 发 展 Research on Manned Lunar Landing Concept 开 展 载 人 登 月 概 念 研 究 The CMSEO has organized the concept research of manned lunar landing. CMSEO 组 织 开 展 了 载 人 登 月 的 概 念 研 究 46
3 Vision and Future Programs 未 来 发 展 The manned space program and the unmanned lunar exploration will lay a technology foundation for the future development of china manned space. 通 过 载 人 航 天 和 探 月 工 程 战 略 的 实 施, 可 为 中 国 载 人 航 天 奠 定 较 好 的 技 术 基 础 47
4 International Cooperation 国 际 合 作 48
4 International Cooperation 国 际 合 作 The purpose for China to develop manned space cause is to explore the universe and make peaceful use of outer space for the benefit of mankind. 中 国 发 展 载 人 航 天 工 程 的 目 的, 是 和 平 开 发 与 利 用 太 空, 造 福 全 人 类 China is willing to engage in international cooperation on the basis of mutual respect, equality and benefit. 中 国 愿 意 在 相 互 尊 重 平 等 互 利 原 则 基 础 上, 与 世 界 其 他 国 家 开 展 国 际 合 作 49
4 International Cooperation 国 际 合 作 China has organized a lots of practical cooperation in wide fields with many space agencies and international organizations. We are willing to enhance international cooperation, and make the manned space technological progress benefit to China and other countries, especially developing countries. 我 们 已 与 各 国 航 天 机 构 及 国 际 航 天 组 织 开 展 了 广 泛 的 务 实 合 作, 未 来 我 们 愿 意 加 强 国 际 合 作, 使 空 间 科 技 的 进 步 惠 及 各 国, 特 别 是 发 展 中 国 家 50
4 International Cooperation 国 际 合 作 China is willing to respond to Human Space Technology Initiative, HSTI proposed by UNOOSA and to engage in international cooperation and communication in the fields of space application, selecting and training astronauts, sharing technologies and experiences of spacecraft and payload. 中 方 将 积 极 响 应 外 空 司 提 出 的 载 人 航 天 技 术 倡 议, 在 空 间 应 用 合 作 航 天 员 选 训 与 交 流 载 人 航 天 技 术 和 应 用 技 术 和 经 验 共 享 等 方 面 作 出 努 力 51
Conclusion 结 束 语 The CMSEO is willing to have exchanges with other space agencies and international space organizations in the world, actively explore and have international cooperation in building, operation and application of space station, thus making joint efforts to advance world space technology, and making contribution to the peaceful use of outer space and for the benefit of human beings. 中 国 载 人 航 天 工 程 办 公 室 作 为 中 国 政 府 负 责 载 人 航 天 的 专 项 管 理 机 构, 愿 意 与 世 界 各 国 航 天 机 构 加 强 交 流, 在 载 人 空 间 站 建 设 运 行 和 应 用 等 多 个 方 面, 积 极 探 讨 和 开 展 合 作, 共 同 促 进 世 界 航 天 技 术 的 发 展 与 进 步, 为 和 平 利 用 太 空 造 福 全 人 类 做 出 积 极 的 贡 献! 52
Thank you! 谢 谢! 53