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中国人首次进入自己的空间站!航天员在轨工作面临三大考验

2021-06-18 14:44 北京日报 u016

昨天9时22分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F遥十二运载火箭,成功发射神舟十二号载人飞船,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空。飞船与天和核心舱快速交会对接。昨天18时48分,3名航天员顺利进入天和核心舱。中国人首次进入自己的空间站!

这是我国载人航天工程立项实施以来的第19次飞行任务,也是空间站阶段的首次载人飞行任务。火箭准时点火发射,约573秒后,神舟十二号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。

6月17日在北京航天飞行控制中心拍摄的进驻天和核心舱的航天员向全国人民敬礼致意的画面。新华社记者 金立旺摄

当天15时54分,神舟十二号载人飞船采用自主快速交会对接模式,成功对接于天和核心舱前向端口,与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱(船)组合体,整个交会对接过程历时约6.5小时。这是天和核心舱发射入轨后,首次与载人飞船进行的交会对接。

航天员乘组从返回舱进入轨道舱,按程序完成各项准备后,先后开启节点舱舱门、核心舱舱门。当天18时48分,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱。

电视画面显示,在太空微重力环境的作用下,3名航天员如鱼儿一般通过舱门,“游”入核心舱内。稍作调整后,3人很快适应了舱内的环境,能够自如行动。经过舱内物资、设备确认后,3名航天员排成一行,向地面人员报告已经顺利进舱,感谢广大科技人员的付出。

中国载人航天工程办公室介绍,航天员进驻天和核心舱后,将完成为期3个月的在轨驻留,开展机械臂操作、出舱活动等工作,验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。

载人飞船应急救援任务模式首次启用

10天内火箭飞船均能上天救援

在空间站在轨建造及运营阶段,假如空间站或飞船出现较为严重的危险或故障,地面必须快速发射救援飞船进入太空,把航天员接回。中国载人航天工程办公室主任助理季启明介绍,神舟十二号飞行任务首次启用载人飞船应急救援任务模式。记者昨天从研制单位获悉,长征二号F火箭、神舟飞船都已经启动应急救援值班,如有需要,火箭最快能在10天内发射,飞船具备8.5天应急实施太空救援的能力。

长二F火箭抓总研制单位中国航天科技集团一院介绍,昨天长二F遥十二火箭将神舟十二号载人飞船送入太空后,地面上就有一发长二F遥十三火箭实施应急救援值班,最快10天内就能发射。

据介绍,自此次任务起,长二F火箭采取“发射1发、备份1发”的“滚动备份”发射模式。以遥十二、遥十三火箭为例,两发火箭同时进入发射场,先开展遥十三火箭的总装测试,再开展遥十二火箭的总装测试和发射。研制人员克服了重重困难,通过超常工作,确保了遥十二火箭发射前,遥十三火箭完成基础级、整流罩(半罩)和逃逸塔总装测试,并封存于厂房内,进入应急值班状态,具备应急发射能力。

假如意外真的来临,接到应急救援命令后,长二F火箭基础级、整流罩(半罩)和逃逸塔可以立即同步高效开展发射工作,整个过程效率极高。如果空间任务一切顺利,值班火箭也可以在技术场区等待长达半年时间,直到转入下次任务正常发射流程。

飞船方面,中国航天科技集团五院介绍,神舟十二号载人飞船首次具备了天地结合多重保证的应急救援能力,开创了天地结合的应急救援任务模式,即携带两艘飞船进场,由一艘飞船作为发射飞船的备份,作为遇到突发情况时航天员的生命救援之舟。神舟飞船研制队伍采用“滚动待命”策略,与火箭一样,在前一艘载人飞船发射时,后一艘载人飞船在发射场待命,具备8.5天应急发射、实现太空救援的能力。

“神箭”未来每年两发运送航天员

将神舟十二号载人飞船顺利送入预定轨道的是长征二号F运载火箭。一直以来,该型火箭就是航天员进入太空的“专列”。

自1992年立项、1999年首飞以来,长二F火箭全程参与了中国载人航天工程“三步走”战略的每一步,发射了5艘无人飞船、2个空间实验室和7艘载人飞船,均取得圆满成功,将12名、17人次航天员送入太空。在我国载人航天工程的史册上,长二F火箭留下了浓墨重彩的一笔。

2021年是我国载人航天工程空间站在轨建造任务开局之年,长二F火箭也迎来了高密度发射年,今明两年计划执行4次发射任务,发射密度前所未有。此外,未来几年,长二F火箭还将继续以每年两发的高频率执行发射任务,在我国空间站在轨建造、运营过程中担纲重任。

一个多月前的4月29日,长征五号B遥二运载火箭在海南文昌发射场成功发射天和核心舱。5月29日,长征七号遥三运载火箭成功发射天舟二号货运飞船,提前为航天员送去他们在空间站所需的生活用品、开展空间科学实验的物资,以及用于天和核心舱补加的推进剂等。

长征“三勇士”各司其职,共同构建起我国载人航天工程的“天地运输走廊”。

航天员在轨工作面临三大考验

航天员系统总设计师黄伟芬说,3名航天员将开展空间站在轨组装建造和运营的关键技术验证,包括长期驻留、再生生命保障、空间物资补给、机械臂操作控制、在轨维修等,还要开展空间飞行人体生理行为能力方面的研究、医学样本的分析处理等一系列实验和试验。

“这次航天员要进行两次出舱活动,验证出舱活动的技术以及保障能力,为后面的空间站建造奠定基础。”黄伟芬说。

她坦言,与过去的载人飞行任务相比,此次以及未来的航天员乘组面临的挑战也是前所未有。首先是身体素质的挑战。黄伟芬说,健康的身体和旺盛的精力才能确保航天员长时间在太空工作和生活,长期失重环境对人体的肌肉、骨骼、心血管功能的影响累积效应显著增加,出舱活动对航天员的上肢力量也有了更高的要求。

载人飞行中,航天员要经历超重、震动、噪声、失重、旋转冲击等多种环境,只有健康的体魄和足够的体能储备,才能耐受和适应这些环境因素,完成艰巨的操控任务。

其次是心理素质的挑战。航天员长期生活工作在狭小的空间站环境中,远离家人和过去的工作环境,加上失重、震动、噪声,容易使他们出现烦躁、情绪低落等不良情绪。另外,交会对接、出舱活动等重要任务以及各种故障的应急处置,也要求航天员必须沉着冷静、坚毅果敢。

第三是知识技能的挑战。黄伟芬说,空间站任务极为艰巨复杂,航天员需要掌握大量的专业知识和技能,包括:长期在轨健康生活工作的能力;人工控制载人飞船、货运飞船、实验舱等飞行器交会对接、撤离和舱段转位等方面的能力;收集、处理、转移和存放生活工作物资以及废弃物的能力;执行出舱活动任务的能力;在出现火灾、失压、液体泄漏和环境灾害等紧急情况下,快速准确定位和处置故障的能力等等。

6月17日在北京航天飞行控制中心拍摄的神舟十二号载人飞船与天和核心舱自主快速交会对接画面。 新华社记者 金立旺摄

四个“首次”令人瞩目

首次实施

载人飞船自主快速交会对接

在空间站不断调整姿态的配合下,神舟十二号载人飞船实现了发射后快速与空间站对接。神舟十二号就像是有着全自动驾驶功能的“超跑”,自主计算、判断到达目的地。

首次实现

长期在轨停靠

神舟十二号载人飞船将实现在轨停靠3个月,为适应空间站复杂构型和姿态带来的复杂外热流条件,神舟团队对返回舱、推进发动机和贮箱等热控方案,船站并网供电方案进行了专项设计,使飞船具备了供电、热环境保障的适应性配套条件。

首次实施

绕飞空间站并与空间站径向交会

在此次任务中,神舟十二号载人飞船的交会能力得到加强,具有更复杂的交会对接飞行模式,具备与空间站进行前向、后向、径向对接口对接和分离的功能,并计划在本次任务中首次开展绕飞空间站和径向交会试验。

首次具备

从不同高度轨道返回着陆场的能力

神舟团队对返回轨道进行了适应性设计,使载人飞船返回高度从固定值调整为相对范围,并改进返回算法,提高载人飞船返回适应性和可靠性。(据新华社)

6月17日在北京航天飞行控制中心拍摄的神舟十二号载人飞船航天员乘组进驻天和核心舱的画面。新华社记者 金立旺摄

3名中国航天员进驻天和核心舱是一个“伟大的时刻”,中国航天事业的发展速度令人惊叹,中国对太空的探索已达到前所未有的水平。中国航天员进驻天和核心舱后完成的任务将为国际合作提供契机,中国的国际合作伙伴将可以参加中国空间站项目,他国航天器将来有望与该空间站对接,这将使中国空间站成为国际太空合作的重要平台。

——法国航天问题专家菲利普·库埃

近几个月来,我们看到中国在空间站建设方面取得诸多重要成果,这项工作正在稳步推进。任何一项科研成果终将成为全人类的成就。中国航天事业的成功为人类了解周围世界、宇宙乃至人类本身作出了贡献。

——俄罗斯著名航天科普工作者维塔利·叶戈罗夫

中国在航天领域付出巨大努力,成功跻身航天强国之列。许多他国太空科研项目将在中国空间站内开展,这有利于中国与国际伙伴加深太空科研合作。

——巴基斯坦伊斯兰堡空军大学副教授阿里·萨鲁什

(原标题:神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成自主快速交会对接 中国人首次进入自己的空间站)

来源:北京日报

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