原标题:“神舟”到底“神”在哪?
制图/武亚新
据新华社甘肃酒泉10月17日电 10月17日7时30分,神舟十一号载人飞船搭载着航天员景海鹏和陈冬飞向浩瀚宇宙,将与等候在太空的天宫二号空间实验室进行交会对接。
神舟十一号本次飞行有哪些特点?“神舟”到底“神”在何处?对此,相关专家向记者讲述了与神舟十一号相关的11个细节。
1.飞得更高——393公里轨道高度的对接与运行
神舟十一号充分继承了神舟十号的技术状态,同时为了适应本次任务要求而进行了多项技术改进。
“为满足本次任务要求,调整了轨道控制策略和飞行程序,使神舟十一号飞船能够适应本次任务交会对接轨道和返回轨道高度由343公里提高到393公里的要求。”中国载人航天工程办公室副主任武平说。
2.时间更长——33天的太空旅程
神舟十一号入轨后经过两天独立飞行,完成与天宫二号自动对接形成组合体,完成组合体30天中期驻留任务后,与天宫二号分离,在一天内返回内蒙古主着陆场,神舟十一号任务结束。
神舟十一号的技术改进,很重要的一个创新亮点,是新配备了宽波束中继通信终端设备。
“为进一步提高安全性可靠性,新配备了宽波束中继通信终端设备,显著扩大了测控覆盖范围,提升了飞船姿态快速变化时的天地通信保障能力,从而提高了航天员的安全性和飞船的可靠性。”武平说。
3.升级光学成像敏感器——完成高难度“太空之吻”
天宫二号和神舟十一号的交会对接,是搭建太空之家的重要一步,尤其是两者从相距120米到最终完成对接的阶段,难度最大、风险最高。为了让它们能在以8倍于子弹的速度下毫厘不差地对接在一起,技术人员对光学成像敏感器实现了升级。
神舟十一号交会对接光学成像敏感器主任设计师龚德铸说,与天宫一号上运用的一代产品相比,升级版敏感器的太阳杂光抑制能力、识别目标敏感度均大幅提升,即使被晃了眼,视力恢复时间也能从原来的十秒缩短到几百毫秒。由此,神舟十一号和天宫二号可以实现准全天候实时对接,可保障航天器突发维修补给或航天员应急救生。
4.首次考核航天员中期驻留能力
在此次空间实验室任务中,对接轨道和返回轨道高度比以前增加了50公里,神舟十一号任务将首次考核验证空间站阶段的交会对接和载人飞船返回技术,还将首次考核航天员中期驻留能力,通过验证航天员驻留能力,为航天员空间站阶段长期在轨考核奠定基础。
5.照明设备点亮“飞天之路”
“飞船上究竟采用了什么光源?神舟十一号飞船舱内照明设备(近距离泛光照明)和交会对接照明设备(远距离投光照明)使用LED光源,也就是固态照明光源。”承担这一设备研制任务的航天科技集团五院510所产品主管设计师杨军说。
他指出,载人飞船有了舱内照明设备和交会对接照明设备后,当飞船进入地球阴影区时,航天员在舱内仍然可以正确判读仪表,手动操作各种开关。
6.热控系统为“太空之家”保驾护航
航天科技集团五院神舟十一号发射场热控分系统负责人付杨说,确保航天员在太空中的生活舒适安全,须为航天员营造一个类似于地面一样的“家”——有适宜人类生存生活的温度、氧气等,而这要靠热控分系统和环控生保系统来提供:热控分系统的作用是使飞船内保持一定的温度湿度,环控生保系统是为航天员创造合适的舱内生存环境条件,保障航天员在空间飞行的特殊环境下安全生活和正常工作,为航天员营造一个温暖如春的居住环境。
7.舱门快速检漏仪——载人飞船的“小门神”
航天科技集团公司五院510所研发的舱门快速检漏仪,实现对舱门和对接面的快速、准确检漏。舱门在关闭后,门体上的两道密封圈与门框之间会形成一个小空间。检漏仪利用舱门的特有结构,在工作时向小空间内充入一定量的检测气体,通过监测小空间内压力的变化来判断舱门的密封情况。如果发生泄漏,舱门快速检漏仪会立刻发出报警指示。航天员对舱门进行处理,经过再次检漏合格后,才能顺利入住舱内。
“舱门快速检漏仪能够做到在8分钟内快速给出测试结果,堪称载人飞船的‘小门神’。”航天科技集团公司五院510所产品主管设计师董义鹏说。
8.仪表板减振器——飞船仪表的“救生衣”
神舟系列飞船仪表板减振器安装在仪表板四个安装点上的金属橡胶减振器将仪表和船体隔离了开来,并通过振动过程中金属丝之间不断互相摩擦消耗了大量能量,这部分能量最终变成热能消失在了周围介质中。
专家指出,金属橡胶减振器完美扮演了神舟飞船仪表类器件“救生衣”的角色,确保了历次飞行任务的圆满成功。
9.载人飞船的神奇“外衣”
航天科技集团五院的研究人员为轨道舱设计了一套厚度约2厘米的外衣,能高效隔离空间环境与轨道舱舱壁之间的换热,外衣表面还有一层华丽的复合膜,来提高飞船对轨道原子氧等粒子的防护能力;在返回舱外表面,喷涂了特殊设计的有机热控涂层,为保证在轨期间的返回舱温度条件提供有力支持。
10.逃逸发动机——航天员巡天的“定心丸”
看过神舟飞船发射的人们会注意到,火箭顶端有个类似避雷针的尖塔状装置,这就是由航天科技集团四院自主研制,被称为航天员“生命之塔”的逃逸救生系统。
航天科技集团四院逃逸发动机总指挥余海林说,逃逸系统承担着航天员安全救生使命,是我国载人航天工程必须突破的三大技术难关之一。四院人克服困难成功研制的逃逸救生系统,为航天员放心巡天提供了安全保障。
11.飞船安全返航的法宝
航天科技集团五院神舟飞船副总设计师荣伟说,神舟十一号回收着陆的亮点明显,一是全国首创特大型降落伞。降落伞系统是飞船返回阶段的重要气动力减速装置,它可以将进入大气层的飞船返回舱从高铁速度降到普通人慢跑的速度。二是着陆缓冲技术提升乘坐舒适度。经过与空气的“软”摩擦之后,飞船返回舱进入着陆缓冲环节,这最后一步是硬碰硬的撞击。为了让飞船在“落脚”的一瞬依然保持航天员良好的乘坐体验,研究人员将着陆缓冲技术应用于神舟飞船返回舱的着陆缓冲系统,从而实现返回舱“软着陆”。
打开神舟十一号八大问号
据新华社甘肃酒泉10月17日电10月17日,酒泉卫星发射中心,在长征二号F运载火箭托举下,航天员景海鹏、陈冬乘坐神舟十一号飞船顺利升空。
按照计划,飞船入轨后2天内完成与天宫二号的自动交会对接,形成组合体,航天员进驻天宫二号,组合体在轨飞行30天。随后,神舟十一号撤离天宫二号,并于1天内返回至着陆场,天宫二号转入独立运行模式。太空33天,将谱写中国航天的一系列新纪录。
神舟十一号载人飞行任务的目的是什么?为什么飞船与以往相比没什么变化?为什么只搭载两名航天员?他们如何工作、生活……新华社“新华视点”记者请权威航天人——揭秘。
神舟十一号载人飞行任务的目的是什么?
中国载人航天工程办公室副主任武平:
一是为天宫二号空间实验室在轨运营提供人员和物资天地往返运输服务,考核验证空间站运行轨道的交会对接和载人飞船返回技术;
二是与天宫二号空间实验室对接形成组合体,进行航天员中期驻留,考核组合体对航天员生活、工作和健康的保障能力,以及航天员执行飞行任务的能力;
三是开展有人参与的航天医学实验、空间科学实验、在轨维修等技术试验,以及科普活动。
神舟十一号飞船与以往相比为何变化不大?
神舟十一号飞船总设计师张柏楠:
神舟十一号在外观、任务、技术上均与神舟十号相似,为了验证空间站关键技术,神舟十一号只在技术状态上略有调整。
不过,放在整个中国载人航天事业发展历程中来看,神舟十一号依然有其独特的历史地位。它的发射表明我国已掌握天地往返运输技术,神舟飞船的技术状态已基本稳定,从产品研制阶段进入新的应用阶段。
神舟十一号之后,神舟系列飞船将为后续的空间站提供人员运输服务,它的主要任务将从突破关键技术转为保证任务的可靠、航天员的安全。
神舟十一号飞船为什么只搭载两名航天员?
神舟十一号飞船总设计师张柏楠:
神舟十一号任务的主要目的之一,是开展航天员在太空中期驻留试验,因而刻意延长了驻留时间。受生命保障系统能力限制,为延长航天员在太空驻留时间,只能减少人数。
此前,我国航天员在太空驻留时间最长的是神舟十号任务,共在轨飞行15天,其中12天生活在天宫一号与飞船组合体里。而神舟十一号航天员将完成30天的在轨驻留。
我国空间实验室的生命保障系统并非可再生式,与国际空间站相比还有很大差距。当我国空间站建成后,也将采用可再生生命保障系统。
两名航天员在太空将做哪些工作?
中国载人航天工程办公室副主任武平:
针对神舟十一号任务要求和特点,飞行期间航天员将实行每周6天、每天8小时的工作制,以及天地同步作息制度。航天员进驻天宫二号后,将开展多项在轨试验。
比如,首次开展我国航天飞行中的医学超声检查,可以实时检测航天员心肺功能;参与多项应用载荷技术试验,更换空间材料制备样品,进行太空植物栽培试验等;开展在轨维修操作,进行人机协同验证。
此外,神舟十一号与天宫二号组合体飞行期间,还将开展一些科普项目。
两名航天员在太空吃什么?
航天员中心食品营养研究室副主任曹平:
33天的任务中,航天员的食品在种类上比前期的神舟九号、神舟十号更加丰富,有100多种。
在神舟十一号自主飞行段,航天员可能食欲不佳,所以会配备粥等清淡的食物。
正式入驻天宫二号后,航天员可以享受如同在家生活一样一日三餐的待遇。吃饭时间与地面同步,包括主食、副食等六大类产品,酱牛肉、鱼香肉丝等传统菜肴都有。5天之内菜谱不会重样。
不仅有美味的菜肴,航天员还可以享用甜点。
航天食品的保存期限一般在一年以上,但不含防腐剂,是安全可靠的,可以在美味可口的同时,为航天员提供充足的能量和营养素。
为了让航天员吃到热腾腾的饭菜,天宫二号里面配备了专用的食品加热器。航天员的饮用水也是经过特殊方式消毒,能够长期保质。
两名航天员在太空“玩”什么?
航天员陈冬:
这次任务的作息将采取“6+1”模式,也就是说每工作6天,会有1天休息时间。
每晚8点到10点是航天员的机动时间,我们可以做自由娱乐和个人整理。个人休闲是个性化的,根据自己的需要、喜好进行配置。还可以摄影摄像、听音乐等。隐私都会得到保护。
航天员万一病了怎么办?
中国载人航天工程办公室副主任武平:
飞行期间将综合利用医疗问询、基本生理指标检查、尿常规检测,以及心肺功能检查等手段,定期对航天员实施健康状态评估;加强舱内微生物控制,配置预防治疗药品和有关医疗器械,确保飞行期间航天员的健康。此外,这次任务首次建立起天地远程医疗支持系统,通过天地协同会诊,来解决航天员的在轨“看病”问题。
针对在轨飞行时间长的特点,加大飞行期间对航天员的心理支持力度。在专业心理医生支持、亲情交流、航天员团队支持等基础上,进一步完善技术支持手段。
神舟十一号发射后中国载人航天向何处去?
中国载人航天工程副总指挥、军委装备发展部副部长张育林:
神舟十一号是一个标志。随着下一步中国空间站的建成,我国载人航天将进入常态化运行阶段。
到时候,飞船发射不像现在隔几年发一次,而是一年发几次,以保证航天员定期往返。在空间站建成阶段,不仅有现在以航天器驾驶操作为主要任务的航天员,还要有在轨工程师甚至游客进入太空,以满足社会公众探索太空的渴望。