启航|航天员为未来空间站踏上探索征程,开启太空中期驻留

 

10月17日7点30分,乘坐两名航天员的神舟十一号飞船成功发射升空。随着空间实验室任务的陆续展开,未来空间站...



10月17日7点30分,乘坐两名航天员的神舟十一号飞船成功发射升空。随着空间实验室任务的陆续展开,未来空间站的实景已越来越清晰地展现在人们面前。

酒泉
长征二号F遥十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空。 新华社记者 李刚 摄
升空




两名航天员在火箭发射瞬间敬军礼。新华社发
北京


10月17日6时25分拍摄的北京航天飞行控制中心指挥控制大厅  新华社记者 琚振华 摄

作者:喻菲   陈曦  任珂

17日清晨7点半,在大漠深处的曙光中,中国安全系数最高的火箭长征二号F喷吐着炫目的火焰,从酒泉卫星发射中心升空,直入苍穹,将乘坐两名航天员的神舟十一号飞船送入太空。

两天后,飞船将与9月15日发射的天宫二号在393公里高的轨道上自动交会对接,航天员将进驻中国第一个真正意义上的空间实验室,并在那里工作生活30天,为建设空间站、实现太空长期驻留奠定基础。



10月17日,“神舟十一号”航天员出征仪式在酒泉卫星发射中心举行。这是航天员景海鹏(左)、陈冬在出征前挥手。 新华社记者 李刚  摄

武平
载人航天工程办公室副主任


此次任务的主要目的是,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;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;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。
从中国太空之路首发站启航
50岁而“知天命”的景海鹏是第三次上太空,之前在神舟七号和神舟九号的任务中,他已在太空度过15天,此次任务将让他成为迄今驻留太空最长的中国航天员。38岁阳光帅气的陈冬则是第一次上太空。

景海鹏担任指令长,负责载人飞船驾驶、交会对接、飞行计划管理、飞行安全保障。陈冬负责飞船与空间实验室组合体的维护、消耗品管理、维护维修、在轨实验等。他们在岗位职责和能力上互为备份。

至此,中国已将11位航天员送入太空。



航天员景海鹏(左)、陈冬在出征仪式上挥手。 新华社记者 李刚  摄

16日首次在公众前亮相的陈冬说,随着中国空间站的建设,载人航天任务会成为一种常态,所以每次任务的选拔都是选出那次任务最合适的。“我不一定是最优秀的,但我应该是最合适这次任务的。”

“经过训练和磨合,我们二人已非常默契,一个眼神、一个表情、一个动作,彼此间都能心领神会。”景海鹏说。

陈冬说,自己最大的希望就是把这次任务完成好。“国家花费了大量的人力、财力把我们送入太空,关键还是要做各种试验,得到试验成果,最终把这些成果运用到国计民生上。当然,我也希望可以多看看窗外的风景,因为只有在太空才能完整地看到地球,看到祖国。”

离家前,陈冬对两个5岁的双胞胎儿子说:“爸爸会出远门,你们有时候看看天空,去找找星星,说不定爸爸就在那里,跟爸爸打个招呼。”



两名航天员在每一个任务节点顺利完成后都相互握手。新华社发

17日凌晨4时许,景海鹏和陈冬从酒泉卫星发射中心航天员公寓“问天阁”启程,公寓的名字取自 2000多年前中国诗人屈原对自然界和人生求索的名作《天问》。航天员出征前有个惯例,在自己宿舍的门上签上名字和出征时间。

在公寓楼前的广场,已穿上白色舱内压力服的景海鹏和陈冬挥手向前来送行的人群微笑告别。

这是中国建设空间站前,航天员最后一次从酒泉卫星发射中心出发去太空。始建于1958年的酒泉卫星发射中心是中国通往太空的起始站。20世纪五六十年代,这里是平沙万里绝人烟的荒漠。10万大军参加了中国最早“航天港”的建设。46年前,中国第一颗人造卫星从这里升空。2003年,神舟五号飞船也是从这里将中国第一位航天员杨利伟送入太空,使中国成为世界上第三个自主掌握载人航天技术的国家。



东方红一号卫星升起的地方  新华社记者 喻菲 摄

为了建设空间站和发展深空探测,为了发射运载能力更大的火箭,中国已在海南文昌建设了现代化的发射基地。将用于发射空间站货运飞船的中国未来主力火箭长征七号已于6月在文昌卫星发射中心成功首飞,而中国最大推力火箭长征五号也将在11月首飞。有媒体报道称,文昌或将成为中国第二个载人航天发射场,未来中国航天员也许将从文昌出征太空。
开启中国航天员迄今最长太空驻留
经过升空的剧烈震动,航天员们来到寂静的太空。等待他们的是被纱幔般的大气层包裹着的蔚蓝色地球和灿烂的星河。他们每天绕地球16圈,看尽日出日落。

神舟十一号飞船与天宫二号完成自动交会对接后,两位航天员要在那里驻留 30 天。此前中国航天员在轨驻留的最长时间纪录是神舟十号时创造的 15 天。

中国航天科技集团五院天宫二号总设计师朱枞鹏介绍,把这一纪录增加一倍,携带的生活必需品要更多,载人飞船装载量要大大提高,同时也要为航天员创造更舒适、更人性化的环境。天宫二号的环境控制与生命保障系统将接受长时间检验。这一技术得到验证之后,还将突破为航天员未来在空间站长期驻留的技术。



“神舟十一号”  中国航天科技集团五院供图

航天专家们把天宫二号和神舟十一号连接而成的22.3立方米的组合体打造成人性化的“太空之家”。曾进入过天宫一号的景海鹏会发现天宫二号的装备更豪华、睡眠环境和娱乐条件更好,并且新安装了机械臂,将测试开展舱外搬运和维修。

在组合体驻留的30天中,景海鹏和陈冬会非常忙碌,他们将完成一系列太空实验。他们将尝试具有科幻色彩的意念控制脑机交互实验。他们将更换天宫二号材料实验炉中的样品,并将太空中制备出的材料以及在太空发芽、生长、开花、结子的拟南芥带回地球。他们将实现香港中学生在太空饲养蚕宝宝的心愿。他们还将成为新华社太空特约记者,撰写太空日记……



“天宫二号”  中国航天科技集团五院供图

而长期飞行对于航天员健康的影响是人类全面进入太空前必须解决的问题。人类还要面对长期星际飞行中,孤独焦虑引发的心理障碍。航天医学问题中,骨质丢失、空间辐射、免疫、造血功能和神经系统的变化是最受关注的问题。在航天心理学方面,如何保障心理健康仍处于摸索阶段。

中国航天员中心航天员系统副总设计师黄伟芬说,在空间站任务之前,神舟十一号是唯一一次载人飞行任务。所以机会非常宝贵,要开展空间站航天员在轨生活、健康、工作保障设计验证,以及面向长期飞行的航天医学工程研究,包括航天心理学实验研究,为空间站任务研制积累飞行试验数据。

她说, 首次30天驻留飞行任务对航天员的健康保障、生活保障均带来更大挑战。从身体上讲,航天员心血管系统受到更大影响,肌肉萎缩、骨丢失、免疫功能下降程度更为明显,出现疾病的概率增大。从心理上讲,驻留时间延长对乘组两位航天员的应急处置能力、心理相容性要求更高。



航天员   贺萌制图

黄伟芬介绍,航天员的作息制度设计向空间站长期飞行任务过渡,采用天地同步作息模式,每工作6天有一天休整。他们可以与家人双向视频通话。

中国航天员中心航天营养与食品研究室副主任曹平说,这次是30多天的中期任务,航天员的食品在种类上比前期更加丰富,有100多种,包括酱牛肉、鱼香肉丝等传统菜肴,五天之内都不会重样。
中国空间站在望
当一个月后,航天员完成各项任务随神舟十一号返回地球后,天宫二号还将继续在轨道上运行,等待2017年4月中国第一艘货运飞船天舟一号的到来,突破并验证推进剂补加技术。这是未来空间站建成并运行的重要基础。

空间应用实验、太空中期驻留验证、推进剂补加等,这一系列“好戏”的陆续上演,预示着中国空间站建设迈出坚实一步。随着空间实验室任务的陆续展开,中国载人航天进入了应用发展新阶段,未来空间站的实景已越来越清晰地展现在人们面前。



航天员舱外行走

贺萌制图

中国航天科技集团五院神舟十一号总设计师张柏楠表示,中国已开始探索新一代载人飞船技术,在保障安全性、可靠性的前提下,力图大幅度降低太空飞行的成本。“长征七号发射的返回舱就是为了研究中国下一代载人飞船的一些关键技术,从整个飞行状态来看非常好。”

计划于2022年前后建成的中国空间站将为全球科学家提供科学研究和实验机会,满足最新最好的空间探索及空间资源利用等科研需要,使中国载人航天发展进入探索科学前沿、开发空间资源、造福人类社会的新阶段。

中国载人航天工程办公室副主任杨利伟曾在采访中透露,中国空间站预留了很多将来与世界各国进行合作的平台,设计了能与其他航天器对接、进行舱段级合作的接口。在空间站发展中,中国愿意以更加开放的姿态在方案设计、设备研制、空间应用、航天员培养、联合飞行等方面拓展交流合作。



“天宫二号”与“神十一”   贺萌制图

中国载人航天工程总设计师周建平对媒体介绍,空间站包括一个核心舱和两个实验舱,每个舱都是 20 吨级,航天员的数量为3到6名。

目前,中国的航天员都是从现役空军飞行员当中选拔的,主要承担航天器驾驶任务。“空间站将开展太空科学实验,除了良好的身体素质这个共性要求外,未来需要不同类型的航天员,尤其是工程师和科学家。”周建平说。

中科院空间应用中心战略规划室主任张伟说,未来空间站安排了覆盖航天医学、空间生命科学与生物技术、微重力流体物理与燃烧科学、空间材料科学、微重力基础物理、空间天文与天体物理、空间物理与空间环境、地球科学及应用、空间应用新技术和航天器技术等10大研究领域的大规模科学实验、技术试验与应用项目,规划了支持长期、系列化研究的10余个先进科学实验柜和若干舱外暴露试验设施,同时可进行在轨扩展和升级以满足不断滚动实施的空间科学实验需求。

张伟说,为满足多学科领域实验的在轨复杂操作、实验设备的在轨维修和升级换代、实验进程的有效干预等要求,显著提升空间科学实验开展的效率,最大化科学产出,有必要从科学家中选拔航天员,在轨参与复杂实验操作、在轨实验初步分析、实验过程干预、突发事件处理等,有助于空间科学实验的顺利、高效实施。

他说,将科学家训练成为能够适应空间站生活和胜任空间站工作的非职业航天员,即载荷专家,需要较长的过程,所以需要尽早开始选拔培训。

最后,让我们重温“神舟十一号”激动人心的发射过程:



“神舟十一号”发射拼版照片  新华社记者李刚  摄


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本书以未来中国空间站为着眼目标,以天宫二号空间实验室为重点,采用拟人生动的手绘图片、令人震撼的摄影照片、浅显易懂的文字相结合的方式,翔实地描述了天宫二号将开展的若干项科学意义重大的科学实验,向广大读者立体呈现出了空间科学实验的无穷魅力。并且,通过对空间研究与应用的科学家代表的专访,刻画出了中国从事空间研究的科学家们不断追求卓越、勇于创新超越的科学精神。

本书将于近期出版,敬请期待!

(编辑:屈婷)


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