太燃!发射圆满成功 中国载人航天工程来到关键一步

2021-06-17 10:20:09 21世纪经济报道

中国载人航天事业又迈出了关键的一步。

据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2021年6月17日9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时点火发射,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,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。

目前,天和核心舱与天舟二号的组合体运行在约390km的近圆对接轨道,状态良好,满足与神舟十二号交会对接的任务要求和航天员进驻条件。

21世纪经济报道记者获悉,按照中国空间站建造任务规划,今明两年将实施11次飞行任务,包括3次空间站舱段发射,4次货运飞船以及4次载人飞船发射,2022年完成空间站在轨建造,建成国家太空实验室,之后,空间站将进入到应用与发展阶段。

其中,本次发射的神舟十二号载人飞船,是我国空间站关键技术验证阶段的第四次飞行任务,也是我国空间站建造的首次载人飞行,承上启下,十分关键。

今天清晨领命出征!

中国空间站迎来新客人

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,即将开启为期3个月的飞行任务,并将成为中国载人航天进入空间站阶段后的首批太空访客。

出征仪式后,三位航天员由骑警驾驶摩托车护卫飞行乘组乘车前往发射塔架。到达发射塔架后,他们搭乘电梯上到塔架九层平台的神舟十二号飞船舱口的位置。

完成进舱准备后,航天员汤洪波首先从轨道舱进入到返回舱,坐在了左手边的座位上。随后航天员刘伯明进入返回舱,坐在了右手边的位置上。整个的入舱过程中,航天员非常小心,互相也有一些搀扶的动作,这一方面是要保证航天员的安全,另一方面也是要保护飞船内的设备。航天员聂海胜最后一个开始入舱,他在进入轨道舱后,并没有直接进入返回舱,而是开始对轨道舱进行检查。轨道舱检查完毕后,聂海胜进入返回舱,坐在了中间的指令长位置。

3名航天员等待进舱时面带微笑与镜头互动:

航天员多次对着镜头比不同手势,显得十分自信!

3名航天员仅有1人是首次飞行

女航天员也准备亮相了

在本次飞行任务乘组人员配置上,神舟十二号载人飞船飞行乘组由航天员聂海胜、刘伯明和汤洪波三人组成,其中聂海胜担任指令长,三名航天员在轨期间将主要完成四个方面的工作,计划开展两次出舱活动及舱外作业。

中国航天系统科学与工程研究院航天战略高级研究员张京男对21世纪经济报道记者表示,此次的航天员配置显示了科学合理性原则。三名航天员中,有两名是1998年入选的我国首批航天员,担任此次飞行任务指令长的聂海胜,飞行经验最丰富,参加过神舟六号、神舟十号的载人飞行任务,并拥有神舟十号指令长的工作经历。

聂海胜

刘伯明则参加过神舟七号载人飞行任务,三人中仅汤洪波是首次飞行,“汤洪波是我国的第二批航天员,因此这一次也体现了我国航天事业老带新的工作思路,为未来的飞行培养具备实飞经验的后备航天人才”,张京男说。

刘伯明

汤洪波

21世纪经济报道记者亦获悉,为保障我国未来的空间站各项任务的顺利进行,第三批航天员选拔扩大了候选人群的范围,除从空军飞行员中选拔航天驾驶员外,还从科技人员中选拔飞行工程师和载荷专家。

此外,17日上午,中国载人航天工程副总设计师陈善广在神舟十二号的升空直播中透露,在这次的空间站关键技术验证和建造阶段,女航天员刘洋、王亚平都会参与到飞行任务中,此外第三批航天员已经选拔完成,其中也有女性航天员。

我国航天史上在太空驻留时间最长的一次任务

中国载人航天工程办公室主任助理季启明表示,神舟十二号载人飞行任务有以下主要目的:

在轨验证航天员长期驻留、再生生保、空间物资补给、出舱活动、舱外操作、在轨维修等空间站建造和运营关键技术,首次检验东风着陆场的航天员搜索救援能力;

开展多领域的空间应用及实(试)验;

综合评估考核工程各系统执行空间站任务的功能和性能,进一步考核各系统间的匹配性和协调性,为后续任务积累经验。

按计划,神舟十二号飞船入轨后,将采用自主快速交会对接模式对接于天和核心舱的前向端口,与天和核心舱、天舟二号货运飞船形成组合体。航天员进驻核心舱,执行天地同步作息制度进行工作生活,约9月中旬搭乘飞船返回舱返回东风着陆场。

值得注意的是,搭乘神舟十二号飞船的三名航天员,将在空间站驻留3个月。这是我国航天史上在太空驻留时间最长的一次飞行任务。

张京男指出,按照常规思路,航天员的太空的驻留周期通常为半年,这是人体可承受、最合理的太空生活时间。而此次在空间站驻留3个月,或考虑为首次进入空间站操作,而后续进驻空间站的宇航员,其驻留时间或将延长到6个月。

创下五个“中国首次”

在这项举世瞩目的任务中,神舟十二号载人飞船刷新了中国载人航天技术的新高度,完成五项“中国首次”,即首次实现与天和核心舱的载人自主快速对接,首次实施绕飞与空间站进行径向交会,首次具备从不同高度轨道返回东风着陆场的能力,首次实现载人飞船长期在轨停靠,首次具备天地结合多重保证的应急救援能力。

神舟十二号载人飞船将首次实施载人自主快速对接,在空间站不断调整姿态的配合下,神舟十二号载人飞船最快能实现发射后6.5小时与空间站对接。此外,神舟十二号飞船飞船将首次实现载人飞船长期在轨停靠,飞船将在轨停靠3个月。

中国航天科技集团五院专家介绍,在神舟十二号之前,神舟载人飞船都从固定的轨道返回地球,空间站任务中空间站为了节省推进剂的消耗,轨道位置会随着不同时间节点而进行相应的调整,为满足长期停靠的要求。神舟团队为此对返回轨道重新进行适应性设计,使载人飞船返回高度从固定值调整为相对范围,并改进返回的算法,提高载人飞船返回适应性和可靠性,让神舟飞船首次具备从不同高度轨道返回东风着陆场的能力。

“载人航天,人命关天”始终是神舟团队心中的信条。为了保证天上、地上都具有保护航天员生命、在紧急条件下接回航天员的能力,神舟团队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。神舟队伍采用“滚动待命”策略,在前一发载人飞船发射时,后一发载人飞船在发射场待命,并具备8.5天应急发射能力以实现太空救援的能力,全力保障航天员的生命安全。

航天员如何生活?

从“筒子房”搬到“大平层”,全屋智能家居

我国载人航天工程空间站各舱段、神舟系列载人飞船、天舟系列货运飞船及其发射使用的长征系列运载火箭由中国航天科技集团有限公司研制。那么,航天科技集团打造的“太空之家”舒适吗?航天员在天上如何生活?

神舟载人飞船与空间站天和核心舱、天舟货运飞船组合体交会对接

就是要大:从“筒子房”到“大平层”

“天宫一号”于2011年成功发射,发射重量8吨左右,提供给航天员的舱内活动空间为15立方米,可以满足3名航天员同时在轨工作和生活的需要。这相对于神舟七号7立方米的舱内活动空间有了较大提升,但是依然比较局促。

当2021年我国开始建造空间站时,为了提高航天员太空生活的“舒适度”,设计师们为航天员预留了相对充裕的生活环境,舱内活动空间从天宫一号的15立方米提升到了整站110立方米,简直是从“筒子间”搬进了“大平层”。

功能分区:确保“私密性”“便利性”

中国空间站本着“人性化”的设计理念,分别设置了生活区和工作区。生活区内有独立的睡眠区、卫生区、锻炼区,还配有太空厨房及就餐区。在设计上最大程度考虑到私密性和便利性,极大地提高了航天员的太空生活质量。

舱内景

睡觉自由:“包裹式淋浴间”

航天员虽然不能享受和地球上一样的淋浴和泡澡,但每个人都能够在一个“包裹式淋浴间”里,手持喷枪,把自己擦拭干净,最大程度上解决了个人卫生问题。

wifi覆盖:全屋智能家居

除此之外,随着10多年来我国无线通信和物联网技术的不断飞跃,设计师们在之前的总体设计方案上不断升级,采用全新的信息技术,让中国空间站有了“移动WiFi”,并创造了一个智能家居生活空间。

在中国空间站里,设计师们给每一个航天员准备了一个手持终端,航天员可以根据个人需求通过APP调节舱内照明环境,睡眠模式、工作模式、运动模式……不同的舱内灯光,能够调节航天员的情绪,避免长时间处于单调的环境所带来的不适。

仅仅就舱内灯光环境和温度环境,设计师们就进行了多次体验,反复验证和调整,尽最大可能让长时间驻留太空的航天员有舒适的生活感受。

天地通话:不看错、不误操作

根据国际同行的经验,航天员在太空中有相当一部分工作是进行舱内组装和维修,也就是说,完成空间站的建造任务,以及保持空间站十几年的运行,有很多组装和维护维修工作需要航天员在太空中独立完成,其中有一些甚至需要出舱,在舱外完成。单算核心舱,上面就有1243台设备,它们的很多组装工作都需要航天员在天上手工完成。此外,还有一系列出舱活动,航天员在太空中可绝对是一个“忙碌的宝宝”。

为了让航天员的维修和组装工作能够更加准确、高效地完成,设计师们在“防差错设计”上下了不少功夫、想了不少办法,从标志、颜色、外形等方面对要维修组装的设备、线缆和插头采取了一些措施,确保航天员在太空操作时“不看错、不误操作”。

舱内景

地面支持:一模一样的“地面站”

上天无小事。空间站建造和运营的每分每秒,都有地面工作人员密切关注。不仅如此,地面还有一个和天上一模一样的空间站,就是为了确保在遇到突发情况时,地面人员能够根据模拟空间站的实际情况,给太空中的航天员提供强有力的地面支持。

在航天科技集团五院空间站系统研制团队中,有一支队伍专门负责为航天员提供生命保障,打造一个安全舒适的太空工作居住环境。

为了营造一个宜居的环境,设计师们需要在地面上把自己想象成为一个“航天员”,感受舱内的生活和工作,并把自己和团队的感受转化为设计,设计师在里面反复模拟,让航天员到现场体验,并编写操作指南,把每一项操作图文并茂地介绍给航天员。

设计师们说,团队成员工作的很大一部分内容就是和航天员沟通,从太空生活、工作的角度去优化设计细节。

有了这些充分的预案和各种人性化的设计,相信航天员在中国空间站这个“智能太空港”一定能够度过自己难忘的“太空之旅”,让我们一起拭目以待吧!

我国载人航天工程“三步走”已来到最后一步

1992年,我国制定了载人航天工程的“三步走”战略,如今已到最后一步,即空间站的建造阶段。

中国载人航天工程办公室主任助理季启明表示,建设和运营空间站是衡量一个国家经济、科技和综合国力的重要标志。在近地轨道建造和运营空间站,可以长期开展有人参与的、大规模的空间科学实验和技术试验,能够极大地促进空间科学、生命科学等空间技术发展,辐射带动相关领域技术创新。

根据此前公布的消息,我国空间站名为“天宫”,设计寿命为10年,长期驻留3人,总重量可达90吨。

中国空间站以天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱为基本构型。而天和核心舱是整个空间站的“枢纽”,将把各个飞行器给联通起来,也通过天和核心舱实现与载人飞船、货运飞船的对接任务。

2021年4月29日发射的长征五号B遥二运载火箭,已将天和核心舱送入预定轨道,标志着中国空间站在轨组装建造全面展开。同时,这是中国空间站建造阶段的首次发射。

在每次发射载人飞船前,我国都将先发射一艘货运飞船,先期将宇航员在轨生活物资或相关实验设备运送到空间站。2021年5月29日,天舟二号货运飞船被成功送入预定轨道,并在1天后与天和核心舱完成自主快速交会对接。

根据计划,天和核心舱在关键技术验证后,将与问天实验舱、梦天实验舱实施交会对接,完成空间站三舱组合体在轨组装建造。

季启明表示,作为我国空间站阶段的首次载人飞行,神舟十二号载人飞行任务承上启下,十分关键。总体来看,神舟十二号载人飞行任务有四大特点,将为后续空间站建造及应用发展奠定坚实基础,积累宝贵经验。

一是将进一步验证载人天地往返运输系统的功能性能。改进后的长征二号F遥十二火箭提高了可靠性和安全性;神舟十二号载人飞船新增了自主快速交会对接、径向交会对接和180天在轨停靠能力,改进了返回技术、进一步提高落点精度,还将首次启用载人飞船应急救援任务模式。

二是将全面验证航天员长期驻留保障技术。通过神舟十二号航天员乘组在轨工作生活3个月,考核验证再生生保、空间站物资补给、航天员健康管理等航天员长期太空飞行的各项保障技术。

三是将在轨验证航天员与机械臂共同完成出舱活动及舱外操作的能力。航天员将在机械臂的支持下,首次开展较长时间的出舱活动,进行舱外的设备安装、维修维护等操作作业。

四是将首次检验东风着陆场的搜索回收能力。着陆场从内蒙古四子王旗调整到东风着陆场,首次开启着陆场系统常态化应急待命搜救模式。

(原标题:太燃了!刚刚点火发射,中国载人航天工程来到关键一步!今天这些手势,无比自信)

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