神舟再出发,“天宫”迎新人|新京报专栏

神舟再出发,“天宫”迎新人 新京报专栏

在中国共产党的百年生日之际,火星登陆、天宫开启,航天事业好戏连台,让我们静待花开,预祝一切顺利。

神舟再出发,“天宫”迎新人 新京报专栏

图片来自新华社。

文 |郑永春

6月17日9时22分,神舟十二号载人飞船在长征2F运载火箭的托举下,以一往无前之势冲入澄澈霄汉。随后,神舟十二号载人飞船成功进入预定轨道,并完成太阳翼展开。这是中国载人航天史上由中国人书写的又一壮举,标志中国空间站建设任务再次向前迈出了一大步。

入轨6小时后,神舟十二号将与中国空间站天和核心舱自动交会对接,航天员将入住“天宫”,成为中国空间站的首批“住户”。

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6月17日,神舟十二号航天员出征仪式在酒泉卫星发射中心举行。这是航天员聂海胜(中)、刘伯明(右)和汤洪波准备出征。新华社记者 李刚 摄

“十年磨一剑”,中国航天进入空间站时代

中国载人航天工程于1992年1月正式立项,代号921工程,分为三步走。

第一步的目的,是为了掌握载人航天的能力。

1999年至2002年的3年内,发射了神舟一号至四号四艘无人试验飞船。在此基础上,2003年,我国首位航天员杨利伟乘坐神舟五号进入太空,至此,敦煌壁画上中华民族千年的飞天梦终于得以实现。

第二步的目的是为了掌握空间站建设的关键技术。

2005年至2017年的12年间,我国先后发射了神舟六号至十一号飞船,分别与天宫一号目标飞行器、天宫二号空间实验室和天舟一号货运飞船对接,突破了航天员出舱、航天器交会对接、航天员中期驻留、天地运输系统等关键技术,为建设空间站做好了准备。

2020年5月,长征五号B首飞,开启了载人航天工程的第三步。

2021年4月29日,天和核心舱发射,标志着我国正式进入了空间站时代。一个月后的5月29日,天舟二号货运飞船发射,次日与核心舱对接。

这次托举神舟十二号航天员进入太空的,是享有“神箭”美誉的长征二号F型火箭。它能将8吨多的载荷送入离地面200千米至400千米高度的近地轨道,以0.97的可靠性、0.997的安全性和100%的发射成功率,在载人航天任务中从未失手,是安全可靠、名副其实的专用“客”车。

航天员的“座驾”是由轨道舱、返回舱、推进舱组成的神舟飞船,全长9.25米,最大直径2.8米,太阳翼展开后宽度达17米,为三舱构型。

虽然已经是第十二艘神舟飞船了,但从神舟一号到神舟八号,随着任务目标的变化,飞船的结构和技术细节也在不断改进。直到神舟八号轨道舱顶部的科学仪器被更换为对接机构后,飞船才正式进入批量生产阶段。

神舟十二号飞船进一步把轨道舱的对接机构改为主动对接方式。为了让它在与大个子的空间站对接时,能够轻柔一点,飞船还通过可控阻尼技术,缓冲对接产生的撞击能量。

对长期在轨运行的空间站,有时候遇到紧急情况,需要火箭快速发射,飞船快速对接,这些都是空间站安全运行的基本前提。之前的神舟八号至神舟十一号飞船,在与天宫一号目标飞行器、天宫二号空间实验室交会对接时,从飞船入轨,到具备交会对接条件,要2天时间,中间还需要进行人工干预。

相比之下,神舟十二号采用了“全相位、全自主、快速交会对接方案”,就像一辆无人驾驶汽车,能够自动倒车入库,对接过程变得利落多了。飞船入轨后,无论它到空间站的距离还有环绕地球的1/4圈、半圈,哪怕一整圈,都可以尽早实现交会对接。

对接时,借助北斗卫星导航系统的引导,飞船上的控制器自主规划对接方案并付诸实施。为了缩短航天员在载人飞船狭小空间中的停留时间,减少体力消耗,神舟十二号交会对接全过程所需的时间,缩短到了6小时(每1.5小时绕地球飞行1圈)。航天员只需负责监视对接过程,无需过多干预。

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北京时间2021年6月17日清晨,神舟十二号载人飞行任务航天员乘组出征仪式,在酒泉卫星发射中心问天阁广场举行。6时32分,中国载人航天工程总指挥、空间站阶段飞行任务总指挥部总指挥长李尚福下达命令,聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员领命出征。央视直播截图。

我国空间站阶段的首次载人航天任务,意义不言而喻

载人航天是高风险的事业,不仅需要技术、勇气,还需要经验的积累,新航天员刚进入太空,有时候会面临严重的不适应。

神舟十二号的3名航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波,其中,聂海胜为指令长,他和刘伯明都是从我国第一批14名航天员中间选拔产生的,属于“老司机”了,汤洪波是从第二批16名航天员中选拔产生的“新人”。

“两老带一新”,通过老航天员对新航天员的传帮带,帮助新航天员尽快适应空间站的生活。未来,随着空间站建设的进程,还将有女航天员、科学家航天员(也叫载荷专家)加入。而且,入住时间也将长达6个月。

神舟十二号的航天员上天之后,先与天和核心舱对接,进入空间站,卸下天舟二号上的货物,然后要在3个月的“入住”时间里,开展舱外维修维护、设备更换、安装科学应用载荷等一系列操作,完成空间站的初步组装建设与关键技术验证。

在3个月的空间站生活期间,航天员每天的工作日程排得满满的。其中,最大的亮点无疑是航天员出舱,这将是自2008年的神舟七号航天员翟志刚之后,时隔13年,中国人再次进行太空行走。

而且,这次将有2人出舱行走,规模更大,技术更复杂,航天员也将与核心舱的机械臂互扳手腕,借助机械臂完成人的体力难以完成的动作。

3名航天员在完成在轨飞行任务后,今年10月发射的神舟十三号飞行乘组将接替他们的工作。届时,他们将与轨道舱、推进舱分离,搭载返回舱,再入地球大气层,最终着陆于内蒙古四子王旗着陆场。

神舟再出发,“天宫”迎新人。时隔近5年,神舟系列载人飞船再次出征,这是建设空间站的首次载人航天任务,意义不言而喻。

而根据计划,在空间站建设阶段,载人航天工程将通过11次任务,发射一个核心舱“天和”、2个实验舱“梦天”和“问天”、四艘天舟系列货运飞船、四艘神舟系列载人飞船,在2022年,完成中国空间站“天宫”的建设。

在中国共产党的百年生日之际,火星登陆、天宫开启,航天事业好戏连台,让我们静待花开,预祝一切顺利。

郑永春(中国科学院国家天文台研究员)

编辑: 陈静 校对:赵琳

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投稿时间:2021-06-18  最后更新:2021-09-11

标签:神舟   天宫   酒泉   天和   载荷   航天员   空间站   飞船   中国   核心   专栏

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