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会师空间站 圆梦启新程|《焦点访谈》连续两天聚焦报道五院

时间:2022年12月09日 信息来源:本站原创 点击:702 字体:

神舟十五号乘组已经在轨超过了一周,费俊龙、邓清明、张陆三名航天员投入到正式的工作和锻炼中。和此前所有的航天员相比,他们是非常幸运的一个乘组。因为以往中国航天员每次到太空出差,迎接他们的只有无垠的太空和无人的航天器,而这一次当他们来到中国空间站时,神舟十四号乘组航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲就守候在空间站内欢迎他们的到来。航天员乘组在轨轮换,将是中国空间站进入运营阶段后的常态。两个乘组同时在轨,究竟有哪些工作要做?背后又有哪些挑战呢?航天科技集团五院(以下简称五院)多位专家接受了央视《焦点访谈》栏目的采访,深入解读两个乘组在轨轮换所面临的风险和挑战。

 

精准入轨,交会对接

 

神舟十五号任务是中国载人航天第一次进行夜间低温载人发射。在克服了夜间低温发射的难题后,如何精准入轨、顺利完成神舟飞船与空间站的交会对接,这是神十五飞行乘组碰到的前所未有的“大难题”。

 

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“神舟十五号与空间站对接之前,空间站已经形成了三舱加上两船的复杂构型,这个巨大的体积还有复杂的构型,对交会对接来说有一定的挑战,对飞船进入和撤离的路径来说,能走的路更窄了,这个就需要确保安全接近。”五院载人飞船系统制导导航与控制分系统主任设计师李志宇说。


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六人在轨,会师太空

  

11月30日上午7点33分,神舟十四号指令长陈冬和神舟十五号指令长费俊龙分别在空间站节点舱和神舟十五号飞船内,转动开门钥匙。六名航天员成功会师,问天实验舱里洋溢着欢乐的气氛。

 

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▲太空“会师”(来源:央视总台)

  

6名航天员同时在空间站里生活工作,空间如何保证?在已经完成三舱“T”字型基本构造的空间站里,早就准备好的生活空间派上了用场,在问天实验舱里,航天员们都能享受到和核心舱一样的居住条件。

  

“核心舱有三个睡眠区,差不多是1.9 米×0.9米多的空间。但是我们在实验舱Ⅰ(问天舱)又布置了三个睡眠区,这就比较大了,2米×1米那么大的睡眠区, 6个人都有地方睡。而且我们每个舱都设了一个卫生区。”五院空间站系统副总设计师侯永青说。


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五院问天实验舱责任总设计师罗文成还表示,健身的设备三个舱都有,核心舱配的是跑台,实验舱Ⅰ(问天舱)配的是自行车,实验舱Ⅱ(梦天舱)配的是拉力器,可以支持3个人同时健身

 

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除了生活空间有保障,原本3名航天员常驻的空间站,人口暂时翻了一倍,对空间站来说,另一大挑战是再生环境控制生命保障系统的运行。对此,五院空间站系统主管设计师商帅表示,六个人都需要吸入氧气和呼出二氧化碳,对载人生命保障系统的要求就会比较高,相当于它产生氧气的速率要提高一倍。

 

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为了保障两个乘组所有航天员的安全,两艘神舟飞船同时停靠在空间站时,都保持随时可以快速返回的状态。如何同时控制两艘飞船的能源、设备等,也是6名航天员同时在轨时神舟飞船系统面临的新问题。对于这一问题,五院载人飞船系统总体主任设计师高旭解释说:“两条船同时在空间站上,同时都要跟空间站进行信息交互,还得想办法避免出现张冠李戴的情况。6个人同时在轨期间,如果出现紧急撤离的需求,可能还涉及到两条船一前一后协同撤离的方案,这些都是两条船同时停靠带来的一些新问题。当然我们也都做了充分的设计和相应的地面验证。”


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共轨交接,保证空间站不间断运行

 

从火箭的发射、飞船的对接,再到生活环境的保证,航天员在轨轮换对空间站、神舟飞船、测控等系统都提出了许多新的需求。看起来,6名航天员同时在轨面临的挑战比3人在轨要大得多,那么,为什么不能像之前的乘组那样,一个乘组返回后,另一个乘组再出发呢?

 

商帅解释了其中的原因:两个乘组共轨进行工作交接对于在轨空间站来讲是非常有好处的。因为对于空间站来讲,有人模式和无人模式的设置是不相同的,如果能保持长期有人驻留的话,那么空间站可以运行在一个稳定的工作模式,对于空间站自身的寿命以及地面工作人员的工作量来讲,都是比较有利的。从需求来讲,空间站建设主要是为了一些科学应用的探索,需要一年365天不间断运行。


在轨交接,现场教学

  

除此之外,神十五任务期间,乘组计划要出舱3到4次,这样的频率和强度,对航天员来说也是一个不小的考验。在这些任务的挑战下,神十四航天员半年的工作经验,对神十五航天员来说也将有非常重要的意义。近5天的时间里,航天员们最重要的任务之一就是对各项工作进行交接。

 

“上一个乘组在某一个舱的某一个位置放了什么物品,什么工具,什么物资或什么实验设备,肯定航天员最清楚。大家在轨期间比如睡眠、上卫生间 、饮食、饮水、就餐这些生活支持设施怎么用,实验设备在轨怎么操作,一对一地再进行一次现场教学演练,效果会好很多。”五院空间站系统副主任设计师靳健说。


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