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九霄逐梦!新“太空出差三人组”即将进驻天和核心舱
www.jxnews.com.cn   2021-10-16 09:03:00    来源:人民日报   编辑:徐杰    作者:吴月辉 刘诗瑶

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      时隔仅1个月,天和核心舱又迎来新“太空出差三人组”。

      10月16日0时23分,长征二号F遥十三运载火箭从酒泉卫星发射中心起飞,成功将载有3名航天员的神舟十三号载人飞船送入预定轨道。

      航天员进驻核心舱后,将按照天地同步作息制度进行工作生活,6个月后,搭乘飞船返回东风着陆场。

      航天员——

      在轨飞行6个月,身心素质将接受更大挑战

      不仅要在轨驻留长达6个月,还需同时管理天和舱、神舟十三号载人飞船、天舟二号、天舟三号形成的组合体,对神舟十三号飞行乘组来讲,无论是身心素质还是技术能力,都将经受更大挑战。

      飞行时间大大延长、身处特殊环境、任务量增加等因素相互作用,将影响航天员的身心健康,心血管系统、肌肉和骨骼系统等失重生理效应更加凸显。

      载人航天工程航天员系统总设计师、航天员科研训练中心研究员黄伟芬说:“比如,航天员出现睡眠障碍、疲劳、感染、胃肠道病症及心血管功能调节等不适问题和应急医学问题的概率会增高。”此外,长时间工作生活在狭小、密闭、隔离、振动、噪声等复杂特殊环境中,航天员也可能面临睡眠状态变化、身心负荷过重等情况,心理状态甚至工作能力都会受到影响。

      针对这些挑战要求,航天员系统在选拔训练,健康、工作、生活等驻留保障技术方面,进行了充分研究和准备。黄伟芬说:“根据不同时期、不同个体的身心特点,我们着力强化了每月对航天员健康状态的定期全面评估,及时调整航天员失重防护锻炼、营养配餐、心理支持等方案。”

      值得一提的是,针对女航天员参加飞行任务,工程通过分析女航天员的身心特点和个体需求,重点从生活保障、健康保障等方面开展了针对性的设计,以确保女航天员长期飞行、健康生活、高效工作。

      “在完成既定训练计划的基础上,我们还安排了‘神十三’乘组与‘神十二’乘组进行天地通话。‘神十二’乘组返回后,两个乘组进行了充分交流,‘神十二’乘组分享了在轨获取的经验和感受,特别是针对出舱活动交流了天地差异以及注意事项。”黄伟芬说,“神十三”乘组对此开展了相应训练,为提前进入状态、顺利执行任务打下基础。

      发射——

      一年两连发,火箭“站立”时长创纪录

      执行本次任务前,长征二号F遥十三运载火箭作为中国航天史上首枚集应急救援和发射任务于一身的火箭,刚刚结束了长达90天的应急值班“站岗”。实际上,从“起立就位”算起,再加上发射准备时间的话,这枚火箭足足“站”了5个多月,站立时长创中国火箭之最。

      按照空间站关键技术验证及建造阶段任务安排,长二F遥运载火箭需要采取“发射1发、备份1发”即“滚动备份”发射模式。长二F遥十三火箭在遥十二火箭发射后作为备份进行应急救援值班,在神舟十三号任务中执行应急转正常任务的发射。

      长征二号F遥火箭总体主任设计师常武权说:“本次任务中,我们在保证可靠性的前提下,探索实施了两发火箭发射场流程的并行与优化,预计可以将发射准备时间缩短20%左右。另外,我们还为全新的测发流程进行了技术储备。”

      一年完成两次载人发射,在中国载人航天工程的历史上尚属首次,而这还只是个开始。

      常武权介绍,长二F遥火箭不仅在今明两年计划执行4次发射任务,未来几年,还将继续以每年两发的高频率执行发射任务,在我国空间站在轨建造、运营过程中担纲重任,可以说“今后一年两发会成为常态”。

      高密度任务常态化执行也给酒泉卫星发射中心载人航天发射场带来了挑战。

      酒泉卫星发射中心高级工程师贺鹏举说:“按照‘滚动备份’模式,在飞行任务执行之前,发射场要完成待命救援飞船和火箭的准备,具备待命发射状态。按照航天员在轨飞行6个月,我们需要执行两次载人飞行发射任务,意味着要完成四个轮次的飞船和火箭测试。”救援发射值班状态的火箭和飞船还需要长期保持技术状态,定期开展测试检查和性能维护。

      贺鹏举说:“在待命状态解除之后,我们必须立即进行技术状态转换,按照正式飞行任务状态开始全系统、全流程的全面检查,确保经过长期停放的飞船和火箭不带任何故障。”

      飞船——

      采用自主快速交会对接,首次径向停靠空间站

      神舟十三号作为空间站任务的第二艘载人飞船,将再次搭乘3名航天员进驻太空,继续完成空间站关键技术验证及建造任务。

      为适应空间站组合体不同构型及来访航天器不同停靠状态,实现与空间站前向、后向、径向交会对接和分离,中国航天科技集团五院神舟团队设计了新的交会路径和绕飞模式,增加了绕飞、快速交会对接、径向交会对接各项功能。

      中国航天科技集团五院总体设计部飞船型号系统总体副主任设计师高旭说:“载人飞船将采用自主快速交会对接的方式,首次径向停靠空间站,即通过天和核心舱下方对接口与空间站进行交会并对接。虽然只是方向变了90度,但是对接的难度却大了不少。”

      针对径向交会对接方式的特点,西安卫星测控中心科技人员继续采取基于地基与天基遥外测,以及北斗卫星定位数据的多元数据融合实时计算方法,以确保飞船自主快速交会对接的稳定可靠。

      作为交会对接的“智慧眼”之一,中国电子科技集团激光雷达团队也为飞船的激光雷达增加了多目标识别、切换和绕飞功能,以确保交会对接的顺利完成。

      神舟十三号载人飞船与空间站天和核心舱完成径向交会对接之后,停靠时间长达6个月,计划执行180天组合体长期驻留任务,这将是我国迄今为止时间最长的一次载人飞行。为适应空间站复杂构型和姿态带来的复杂外热流条件,满足超长“待机”要求,中国航天科技集团五院神舟团队对返回舱、推进发动机和贮箱等热控方案、船站并网供电方案进行了专项设计,使飞船具备了供电、热环境保障的适应性配套条件。

      据悉,在神舟十三号成功发射的同时,神舟十四号也已经完成发射前的全部工作,进入应急发射待命状态。

    来源:(人民日报 )   
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