激動人心!
萬眾矚目中,6月17日9時22分,長征二號F遙十二運載火箭在酒泉衛星發射中心騰空而起,巨大的轟鳴聲打破大漠戈壁的寂靜。火箭扶搖直上,穿出大氣層,成功將載有3位航天員的神舟十二號飛船送入預定軌道。我國載人航天工程空間站在軌建造階段首次載人發射取得圓滿成功,為後續任務順利實施奠定了堅實基礎。
執行“神十二”任務的航天員合影。徐部攝
壹問:神舟十二號將執行哪些任務?
中國載人航天辦公室主任助理季啟明介紹,神舟十二號載人飛行任務是空間站關鍵技術驗證階段的第四次飛行任務,也是我國空間站階段首次載人飛行任務。任務將進壹步驗證載人天地往返運輸系統的功能性能,在軌驗證航天員與機械臂***同完成出艙活動及艙外操作的能力。同時,將全面驗證航天員長期駐留保障技術,包括再生生保、空間站物資補給、航天員 健康 管理等航天員長期太空飛行的各項保障技術。
此外,任務還將開創兩個首次:航天員將在機械臂的支持下,首次開展較長時間的出艙活動,進行艙外的設備安裝、維修維護等操作作業;著陸場從內蒙古四子王旗調整到東風著陸場,首次開啟著陸場系統常態化應急待命搜救模式。
二問:這次航天員要做什麽?
時隔五年,中國航天員再次飛天。此次神舟十二號飛行乘組由航天員聶海勝、劉伯明和湯洪波組成,聶海勝擔任指令長。對於航天員在太空中開展的工作,大家都很關心。
季啟明介紹,3名航天員將進駐天和核心艙,成為第壹批進入空間站核心艙的航天員。未來,他們將完成為期3個月的在軌駐留,開展機械臂操作、太空出艙等活動,驗證航天員長期在軌駐留、再生生保等壹系列關鍵技術。
按照計劃,航天員將開展兩次出艙活動,在軌期間主要完成4項任務
——開展核心艙組合體的日常管理。包括天和核心艙在軌測試、再生生保系統驗證、機械臂測試與操作訓練,以及物資與廢棄物管理等。
——開展出艙活動及艙外作業。包括艙外服在軌轉移、組裝、測試,進行兩次出艙活動,開展艙外工具箱的組裝、全景攝像機擡升和擴展泵組的安裝等工作。
——開展空間科學實驗和技術試驗。進行空間應用任務實驗設備的組裝和測試,按程序開展空間應用、航天醫學領域等實(試)驗,以及有關科普教育活動。
——進行航天員自身的 健康 管理。按計劃開展日常的生活照料、身體鍛煉,定期監測、維持與評估自身 健康 狀態。
2021年04月22日 航天員在核心艙模擬器內訓練。徐部攝
專家表示,核心艙作為第壹個發射的艙段,是空間站名副其實的“核心”,它是空間站的管理和控制中心,也是航天員在太空家園工作和生活頻率最高的地方。進駐天和核心艙後,3位航天員將執行天地同步作息制度進行工作生活。
為了保障3位航天員能有良好的工作狀態,科研人員們把核心艙打造得寬敞而舒適。
季啟明介紹,天和核心艙提供了3倍於天宮二號空間實驗室的航天員活動空間,配備了3個獨立臥室和1個衛生間,保證航天員日常生活起居。
艙內根據功能做了分區,分為工作區、睡眠區、衛生區、就餐區、醫監醫保區和鍛煉區等六大部分。其中,鍛煉區配備有太空跑臺、太空自行車,用於航天員日常鍛煉。此外,科研人員還為航天員打造了“大氣再生控制”“電解制氧”“水處理”等技術先進、工作可靠的太空“家居”。
航天員吃什麽?據了解,艙內為三名航天員配置了120余種營養均衡、品種豐富、口感良好、長保質期的航天食品。就餐區域配置了食品加熱、冷藏及飲水設備,還有折疊桌,方便航天員就餐。
為了讓航天員吃得好,中國航天科工集團的科研人員研制了食品加熱裝置,形似白色方盒,內有三層加熱空間,安裝在飛船內,可定量對航天員的航天食品和飲料進行加熱,加熱溫度和時間都可以控制,讓航天員在太空中也能享受到熱乎乎的飯菜。
三問:航天員“乘坐”的火箭與以往有什麽不同?
此次發射,是酒泉衛星發射中心載人航天發射場闊別近5年後再次迎來載人飛船發射。酒泉衛星發射中心高級工程師諶廷政介紹說,酒泉衛星發射中心載人航天發射場是目前我國唯壹的載人航天發射場,針對包括實施神舟十二號載人飛行任務在內的多次空間站載人飛行任務,酒泉衛星發射中心將全力打造中國航天員進出太空最可靠、最安全、最溫暖的航天港。
執行此次發射任務的長征二號F 運載火箭是專門用於載人航天的二級運載火箭,也是目前中國所有運載火箭中系統最復雜的火箭。
中國航天 科技 集團火箭院長二F火箭總指揮荊木春介紹說:“相對其他火箭,長征二號F 運載火箭載人飛船狀態增加了故障檢測和逃逸救生系統,在火箭頂部帶有逃逸飛行器,是我國可靠性指標最高的運載火箭。”
長二F火箭距離其上壹次發射載人飛船也已有近5年時間。5年來,研制人員不斷提升火箭的可靠性、安全性。最終將長二F火箭的可靠性從指標要求的0.97提升到0.9894。逃逸系統改進後,火箭安全性評估值從0.997提高到0.99996這壹國際先進水平。
專家解釋了小數點後這壹串數字的意義:“就目前的技術狀態,長二F火箭需要發射十萬次,才會有4次逃逸失敗,平均壹萬次發射,還不到壹次逃逸失敗的情況。在保障航天員安全方面,它比‘萬無壹失’的水平還要高壹些”。
據介紹,在空間站在軌建造及運營階段,假如空間站或飛船出現較為嚴重的危險或故障,地面必須快速發射救援飛船把航天員接回。根據空間站應急救援任務具體需求,長二F火箭具備10天內及20天內兩種狀態的應急發射能力,能夠快速發射飛船將航天員安全接回。因此,從此次發射的長二F遙12、遙13火箭起,長二F火箭采取“發射1發、備份1發”的“滾動備份”發射模式。
未來幾年,長二F火箭還將繼續以每年2發的高頻率執行發射任務,在我國空間站在軌建造、運營過程中擔當重任。
四問:這次的載人飛船有何不同?
載人飛船長啥樣,也是讀者關心的話題。專家介紹,神舟十二號載人飛船是我國空間站任務階段第壹艘載人飛船,是載人空間站建設的重中之重。
神舟十二號模擬圖。航天 科技 集團五院供圖
“神舟十二號是迄今為止功能最完整、最完全的飛船,形象點來說,它已經完全實現載人航天工程立項之初載人飛船研制目標。”高旭說。
此次,神舟十二號載人飛船還將實現在軌停靠3個月。為適應空間站復雜構型和姿態帶來的復雜外熱流條件,神舟團隊對返回艙、推進發動機和貯箱等熱控方案,船站並網供電方案進行了專項設計。使飛船具備了供電、熱環境保障的適應性配套條件。
高旭用 遊戲 技能形象地打了比方,“我們現在首次將技能點數全部點滿,飛船停靠3個月是沒有問題的。”
在神舟十二號之前,載人飛船都是從固定的軌道返回地球。空間站任務中,為滿足長期停靠的要求。神舟團隊對返回軌道重新進行了適應性的設計,使載人飛船返回高度從固定值調整為相對範圍,並改進返回的算法,提高載人飛船返回適應性和可靠性。
展望未來,季啟明表示,按照空間站建造任務規劃,今明兩年計劃實施11次飛行任務,包括3次空間站艙段發射,4次貨運飛船以及4次載人飛船發射,2022年完成空間站在軌建造,建成國家太空實驗室之後,空間站將進入到應用與發展階段。