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在軌駐留三個月如何工作和生活?

2021-06-18 09:39:00
來源:航太科技集團五院、央視新聞
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  在軌駐留三個月如何工作和生活?

  昨日,經過6個半小時的飛行,神舟十二號載人飛船與天和核心艙完成自主快速交會對接。隨後,三名航太員入駐天和核心艙,標誌著中國人首次進入自己的空間站。他們也就此開啟了為期3個月的太空生活。在此期間,他們如何開展機械臂操作、出艙活動等工作?生活起居又如何保障?

  1 對接有哪些挑戰?

  ●飛船需6次變軌找到核心艙

  神舟十二號與火箭分離後,將進行多次變軌,來到與天和核心艙相同的距離地面393公里的軌道上。航太科技集團五院神舟飛船總指揮何宇介紹,飛船繞地球一圈是1.5小時左右,需要飛行三圈,也就是4.5小時,每圈做兩次變軌,完成六次變軌,到達離空間站50公里左右的一個瞄準點。接下來它們就要逐漸逼近,需要不斷地確認位置關係,調整自己的姿態和速度。

  ●第一次從前方和核心艙對接

  按計劃,神舟十二號飛船入軌後,將採用自主快速交會對接模式對接于天和核心艙的前向端口,與天和核心艙、天舟二號貨運飛船形成組合體。

  以前,神舟飛船隻要追上目標飛行器,從後面直接對接上就可以,但是這次,神舟飛船卻要從前方與核心艙對接。

  航太科技集團五院神舟飛船總設計師賈世錦介紹,以前相當於是追著對接,現在飛船要先到前面去,調頭後攔截再對接。

  ●克服碰撞影響

  天和核心艙與天舟二號貨運飛船組合體重達35噸,而神舟飛船隻有8噸重,巨大的品質差異給交會對接過程也帶來新的難度。

  航太科技集團八院載人飛船系統副總指揮顧側峰介紹,對接目標當量大了以後,對接的碰撞會更大,所以這次增加了可控阻尼,減少與大目標對接時的碰撞影響。

  在對接的過程中,兩個航太器的相對速度不斷減小,緩緩靠近,神舟十二號飛船上有一個主動捕獲裝置,在對接時會提前伸出來,就在與核心艙的對接機構接觸的一瞬間,緊緊抓住並拉回再鎖死,最終完成交會對接。

  航太科技集團八院載人飛船對接機構分系統主任設計師姚建介紹,裝在載人飛船上的叫主動對接機構,配有三把捕獲鎖,在被動對接機構上配套有三個卡板器。“就像咱們的門栓和門鎖一樣,兩個飛行器對接環接觸上之後,捕獲鎖就把兩套對接機構鎖住了。”

  2 未來三個月如何生活?

  吃

  為3名航太員準備了120多種營養均衡、品種豐富、口感良好,保質期長的航太食品,有主食、副食、調味品、飲料、水果等,至少五天不重樣。包括魚香肉絲、宮保雞丁等。

  穿

  配有專用服裝,工作服、鍛鍊服、休閒服、失重防護服、睡具等。有的能幫助航太員對抗失重對人體肌肉的不利影響,有的有助航太員調節情緒和心情。還有“居家鞋”,以熱塑材料、混紡針織材料為主,柔軟、輕便、環保、抗靜電、透氣、富有彈性。艙內用鞋比普通鞋要輕。鞋面造型嘗試“魚排骨”式的波狀結構,靈活性與保護性統一,以緩衝航太員運動時產生的碰撞,腳部前端與後部設計飽滿,穿著更舒適。

  住

  艙內活動空間從天宮一號的15立方米提升到了整站110立方米。採用全新的資訊技術,讓中國空間站有了“移動WiFi”,並創造了一個智慧家居生活空間。

  空間站分生活區和工作區。生活區內有獨立的睡眠區、衛生區、鍛鍊區,還配有太空廚房及就餐區。

  獨立睡眠區可實現從“站睡”到“躺平”,讓航太員更放鬆,享受相對高品質的睡眠。

  就餐區域配置了食品加熱、冷藏及飲水設備,還有折疊桌,方便航太員就餐。

  鍛鍊區配備有太空跑臺、太空自行車。

  私密語音通道可以和家人打電話、拉家常。

  設“包裹式淋浴間”,可手持噴槍把自己擦拭乾凈。

  配置再生式生命保障系統,包括電解制氧、冷凝水收集與處理、尿處理、二氧化碳去除,以及微量有害氣體去除等子系統,能夠實現水等消耗性資源的迴圈利用,保障航太員在軌長期駐留。

  每個航太員配備一個手持終端,可以根據個人需求通過App調節艙內照明環境,睡眠模式、工作模式、運動模式……不同的艙內燈光,能夠調節航太員的情緒。

  3 在軌完成哪些任務?

  ●日常管理 在軌測試

  第一個任務是開展核心艙組合體的日常管理,包括天和核心艙在軌測試。三名航太員進駐核心艙後要“拆快遞”。因為空間站核心艙發射的時候,“快遞小哥”天舟二號打包運了6噸多“設備”上去,當時很多還不能安裝在工位上,所以三名航太員進艙以後,拆快遞可能就要“拆到手軟”,很多設備等待著人工安裝、啟動和調試。

  ●健康管理 再生迴圈

  第二個任務是再生保障系統驗證和航太員自身的健康管理。因為要在軌駐留三個月,為了長期經濟運作,“太空之家”與以往的空間實驗室不同,空間站核心艙內的環境控制與生命保障系統,採用的是可再生的技術,航太員要讓空間站內的氧氣和水等物資盡可能實現迴圈使用。另外,航太員也要按計劃開展身體鍛鍊,定期監測、維持與評估自身健康狀態。

  ●空間科學 技術試驗

  第三個任務是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,按程式開展空間應用、航太醫學領域等實驗,以及有關科普教育活動。

  ●兩次出艙 艙外作業

  第四個任務則極具看點,航太員將在駐留期間,在機械臂協助下完成艙外作業。據了解,航太員要開展兩次出艙活動及艙外作業,包括艙外服在軌轉移、組裝、測試,開展艙外工具箱的組裝、全景錄影機抬升和擴展泵組的安裝等工作。

 

[責任編輯:楊永青]