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180天超长待机!新“太空出差三人组”安全这样保障

发布日期:2021-11-14 23:57   来源:未知   阅读:

  10月16日凌晨长征2F火箭带着神舟十三号飞船奔向了太空,6个多小时后飞船成功与中国空间站天和核心舱对接,随后翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员进入了核心舱。这一次,航天员将在轨驻留180天,就连春节也要在空间站里度过,从他们开始,半年将成为后续中国航天员在轨驻留的标准时长。航天员在太空出差那么久,如何全过程保障他们的安全,也是载人航天面临的新任务和新挑战。

  16日凌晨,夜色中的酒泉卫星发射中心再次成为万众瞩目的焦点,神舟十三号载人飞船在预定时间开始太空之旅。

  此次参与任务的三名航天员中,翟志刚和王亚平是第二次来到太空。翟志刚作为我国第一名出舱活动的航天员,将为此次飞行任务的出舱活动提供宝贵经验;女航天员王亚平此前曾在天宫一号驻留半个月,是许多人的太空启蒙老师,此次飞行任务中,太空课堂也将继续开讲;航天员叶光富是我国前两批航天员中的年轻派,曾赴欧洲参加航天员训练活动。这个新太空出差三人组半年任务量可谓相当饱满。他们将开展机械臂辅助舱段转位、手控操作等空间站组装建造关键技术实验,进行两到三次出舱活动、进一步验证航天员在轨驻留6个月的健康生活和工作保障技术,同时还要进行航天医学微重力物理领域科学技术实验及应用,开展多样化科普教育活动等。

  中国载人航天工程一直坚持“航天员安全第一”的原则。为了保障航天员的安全,各方面都做足了准备。

  长征2F火箭是我国目前唯一一型发射载人飞船的火箭,可靠性和安全性都跻身世界前列。在进入空间站发射阶段前,工程师们仍然不断改进,提升火箭的可靠性和安全性。在此前神舟十二号飞行任务成功的基础上,此次发射任务再次优化了六项技术状态。

  作为上一次神舟十二号任务时期的备份火箭,此次飞天的长征2F遥13火箭其实已经在发射场竖直存放了四个多月。发射前,它的状态是否完好,关系到整个任务的成败。

  航天科技集团一院长征2F火箭总指挥 荆木春:过去火箭在这种竖直状态停留这么长时间是没有经历过的,我们布置了九个方面的检查项目,因为长时间停放,紧固性、各级连接性怎么样,应该说状态都是非常良好的,也完全符合我们原来的预期。

  同样需要确认状态的还有神舟十三号载人飞船。在此之前它也已经在发射场待命了三个月。在此次发射前,也需要确认所有的性能是否良好。

  箭船可靠是发射前的安全底线,而整个发射系统的能力,是火箭发射段保障航天员和航天器安全的重要屏障。

  在酒泉卫星发射中心大树里测控区,雷达、光学望远镜等测控设备,从火箭点火后,就开始了的追踪,实时测量火箭飞行的轨迹和速度,一旦发现异常,它提供的测量数据将在很大程度上决定是否启用火箭逃逸塔,保护刚出发的航天员。

  火箭升空582秒后,神舟十三号飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。但此时,航天员距离进入核心舱,还要再过一道关,完成与核心舱的径向交会对接。

  在上个月神舟十二号飞船返回时,已经成功实施了径向交会试验,但并没有最后对接,最近时距离对接口19米,这19米也是飞船进入太空后设计师们最紧张的一段航程。

  按照预定流程,整个对接过程都是飞船自动控制的,但舱内的航天员也完全掌握手动交会对接的能力。尽管这是首次进行径向交会对接,但是这种对接模式早已成为神舟十三号航天员的训练科目,神舟十二号的试验反馈也为他们又增加了一重安全保障。

  这次三位航天员在太空将驻留半年时间,然而在轨飞行时间越长,空间环境中不确定因素可能带来的风险也越大。地面对此设计了严密的防护预案,应对舱体泄漏就是其中的一种。

  航天科技集团五院密封检漏副主任工程师 孙伟:空间站在轨运行那么长时间,会存在空间碎片的打击的可能,造成舱体的泄漏。舱体泄漏最关键的问题就是影响舱内生存环境,直接威胁到航天员的生命安全,越长时间在轨驻留,泄漏的风险越大。航天员历史上,国际空间站和平号都发生过在轨泄漏。

  航天器在设计和制造时,都充分考虑到了防止泄漏的问题,采用了特殊材料和结构保护舱体。但是长期在轨还存在许多未知数,设计师除了在航天器上设计泄漏报警装置外,还专门为航天员们设计了手动检漏和修复的套装。

  为了应对长期驻留可能发生的各类情况,载人航天工程制定了多达4800个预案,针对极端情况也进行了应急救生准备。

  航天科技集团五院神舟飞船系统总体副主任设计师 高旭:要多备一条应急救援飞船,应对万一在轨停靠飞船出现了不能返回的故障,比如被空间碎片撞击等等,地面应急飞船也可以很快打上去,接替在轨停靠的飞船。为航天员的在轨长期停靠期间的工作和生活,提供多重安全保障。

  在酒泉卫星发射中心有两个火箭的安装厂房,在以往任务中,发射结束后这里的工作就要告一段落了,但是这一次,发射任务结束后,应急救援待命任务马上开始。在垂直厂房里,长征2F遥14火箭也已经测试完毕,如果有需要就可以执行应急救援任务。

  为了确保火箭、飞船随时具备应急救援能力,在来到发射场后,都是以发射状态为要求测试完毕后封存于此。要在长达半年的时间内保持它们的状态,对发射场的系统监测手段、电力供应等都提出了更高的要求。

  记者在现场经常能听到参与载人航天任务的各个系统单位提到“常态化”三个字,比如,天上中国人太空之家里常年有航天员驻留,而地面上,飞行控制系统常态化监测飞行状态,航天员系统常态化天地协同工作,火箭飞船着陆场等系统也开始了常态化的应急救援值班。正因为有了地面上各个载人航天系统这样的常态化保障,航天员在天上的生活和工作才更安全,也更顺畅。

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