“太空出差”不停歇!17日中午,在“天宮二號”空間站在軌90天的三位航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波“搭乘”神舟十二號,順利回到“地球表面”。半個月後,他們的“接力選手”即將搭乘神舟十三號,再度進入中國空間站,開啓爲期半年的新一輪“出差”之旅。載人飛船的發射爲何如此頻繁?航天員們在空間站裏,將經歷怎樣的奇妙“探險”?記者特邀航天專家進行了解析。

【回顧】

在軌90天,“太空出差三人組”都幹了些啥

出艙、做醫學實驗、與地面連線甚至是看奧運會,在“天宮二號”生活的90天,“太空出差三人組”的生活十分豐富多彩。在高科技的陪伴下,航天員的一舉一動都呈現在所有人眼前:

6月18日—23日是航天員們“太空出差”的第一週,他們的主要任務是給“天宮二號”進行“裝修”。三名航天員將此前通過“快遞小哥”天舟二號送上空間站的日常補給、專業工具包等各種包裹運到核心艙,享受了一把“瘋狂拆快遞”的快樂,將各種用品和工具在空間站裏進行調試和使用。

7月4日,航天員劉伯明和湯洪波完成了第一次出艙“太空漫步”,還通過全景相機拍攝下太空之美。

2021年7月21日,幾內亞灣,夾雜潮溼水汽的西南季風並未停下它奔赴北非大陸的腳步。在進行了自行車衝刺間歇鍛鍊、肌維度、環控維護、神經肌肉訓練等活動後,航天員湯洪波回到自己的臥室,拍下了這張照片。航天員湯洪波攝(中國載人航天工程辦公室官方發佈)

8月5日,航天員們通過互相檢測的方式,完成了“太空體檢”。期間,航天員們還不忘“遠程”觀看了奧運會,爲中國健兒加油助威。

航天員在空間站裏玩起了“宇宙乒乓”。圖源央視新聞截圖

8月17日,“出差”滿兩個月的航天員乘組圓滿完成了貨運飛船物資轉移、天和核心艙組合體管理、大機械臂操作等工作;並開展了多領域的空間科學實驗與技術試驗。

8月20日,航天員聶海勝、劉伯明出艙。劉伯明還實現了與地球的“自拍”,“宇宙最酷照片”誕生。

天山以北,“大西洋最後一滴眼淚”賽里木湖點綴在準噶爾盆地中,如同藍天在水裏安家,這澄澈的藍美得叫人無暇他顧。航天員劉伯明攝(中國載人航天工程辦公室官方發佈)

9月16日,太空出差三人組”在地面科技人員的配合下完成了空間站組合體狀態設置、實驗數據整理下傳、留軌物資清理轉運等工作,爲神舟十三號的到來做準備。

【返程】

是“依依惜別”麼?返回艙撤離空間站後,爲什麼還在繞圈

在9月16日上午,神舟十二號已經完成了撤離後與空間站組合體的繞飛及徑向交會試驗,成功驗證了徑向交會技術。所謂“徑向交會”,就是指航天器從空間站組合體的下方垂直向上對接。此前,我國在太空進行的航天器交會對接,都是水平方向的,包括前進方向交會和後方交會。

據介紹,這次的技術驗證是在爲神舟十三號“鋪路”,神舟十三號將以這種方式與天和核心艙對接。這項技術難度極大,此前還未在太空中進行過驗證。不少網友在9月16日的新聞報道中都注意到,與空間站撤離後的神舟十二號,並沒有立馬開始“返航”,而是繞着空間站“轉悠”了幾圈。這可不是“依依惜別”,南京航空航天大學航天學院康國華介紹,“轉悠”主要和着陸點有關,在圍繞空間站“轉悠”的過程中,神舟十二號同步在調整自己的位置和姿態,以確保正式返航前達到最佳的狀態。

危險六分鐘!“黑障路段”是返程的“危險地帶”

南航航天學院聞新教授告訴記者,神舟十二號在返回時,是以自由落體的方式進入大氣層的。經過大氣層時,還有一段比較危險的“黑障”路程,這段路程不在地面測控中心“視線中”,無法和地面進行通訊,大約持續六分鐘。其實“黑障”的原理很簡單——返回時,航天器跟大氣會產生劇烈的摩擦,摩擦時的燃燒過程會將艙體表面的物質變爲一種等離子態。由於電磁波信號無法穿透這種等離子態物質,也就導致了失聯,就像“黑色的屏障”一樣。

據瞭解,目前科研人員正在研究“黑障”問題的解決方法。這一段路程約爲六分鐘,克服了“危險六分鐘”,返回艙的迴歸便再無憂慮。

航天員“回家”首次用上備份着陸場

據中國載人航天工程辦公室發佈的消息,神舟十二號三名航天員此次返航的地點不再是過去常用的四子王旗着陸場,而是啓用了東風着陸場。在過去,東風着陸場一直是四子王旗着陸場的備份,這一次是首次檢驗東風着陸場的搜索救援能力。

據悉,返回艙在返航地球的過程中,會打開降落傘,降落傘的顏色使用了紅白相間的顏色,十分矚目,這也是國際約定的規則。該顏色能夠很明顯地和藍天白雲、綠水青山區分開,來引起人們的注意。

【隔離】

不查“健康碼”,但要通過健康觀察“找回重力”

“出差三人組”返程的消息一經傳出,網友們頓時開啓了健康檢查模式:這三人回來要查“健康碼”麼?不知道太空裏有沒有綠碼……

這雖然是戲言,但“太空人”回到地球的確需要隔離。南京航空航天大學航天學院康國華教授告訴記者,“太空出差三人組”已在失重環境下生活了90天,刷新了中國航天員單次飛行任務太空駐留時間的紀錄。“長時間的太空生活會造成骨質流失,即常說的骨質疏鬆。這就是爲什麼我們迎接航天員,都是從艙裏擡出來的。”

“有個通俗的說法,五臟六腑的‘歸位’。”南京航空航天大學航天學院聞新教授解釋,較長時間在無重力的太空中生活,航天員漸漸適應了失重環境。失重會讓航天員產生一些生理上的變化。以俄羅斯聯盟號飛船爲例,當聯盟號飛船像流星一樣從太空返回地球時,航天員們覺得身體特別沉重,很難自行移動他們的胳膊和腿,嚴重時還會因爲血液的重新分配而導致頭暈眼花,甚至導致他們無法自己從艙裏走出來。救援人員在地面上幫助他們打開太空艙,將航天員從安全帶的束縛中解放出來,用毯子把他們包裹起來,就好像是剛出生的嬰兒那般,把他們帶回外面的世界。“這一次我國的三位航天員在太空中呆的時間比以往任何一次都要長,所以他們回來後的適應過程相應也會更長一些。”

“重力健忘症”的航天員在投遞物品時經常用力過小(聞新繪製)

【接力】

“糧草快遞”整裝待發,新任“太空人”即將接力上天

神舟十二號的任務已經圓滿完成。但聞新教授告訴記者,這只是中國航天事業的一個“逗號”,在海南文昌,“天舟三號”已經整裝待發,爲國慶期間即將發射的神舟十三號載人飛船先去太空“送快遞”,將新一組航天員進入太空所需的物資提前先送進空間站。

這無疑是“兵馬未動糧草先行”的現代版詮釋。據悉,跟隨神舟十三號上天的航天員乘組將依然由三人組成。神舟十二號還剛回來不久,爲啥神舟十三號就這樣“急吼吼”發射?康國華教授認爲,一方面是因爲我國有能力確保、支撐這樣密集頻繁的發射工作。另一方面,考慮到空間站壽命有限——大約10年左右,需要儘快完成空間站前期的組裝和裝修工作。“在條件允許的情況下,我們希望能在短時間內將空間站調整到可供開展科學實驗工作的、全功率、滿負荷的工作狀態。”

空間站“牀位不夠”,航天員才需要“接力”?

不少網友好奇,“天宮”空間站裏是不是隻有“三個牀位”,所以需要前三人先“回地球”,後續的三名航天員才能繼續上去?其實並非如此。據報道,除了核心艙的三個牀位,空間站在實驗艙還有三個牀位,而且空間更大,更舒服。“這有點類似凌晨頭一班高鐵需要空車運行測試線路狀態,空間站在前期也需要這樣必要的’空車’。”康國華解釋道,“空間站目前還處在試運行階段,這個階段,各方面的設備功能還沒有完全運轉起來。等到後期進入常態化工作,纔有可能進入滿員狀態。”

在康國華看來,中國航天的特點就是“穩紮穩打”。“航天工程很難實現彎道趕超,我們一定是先到月球,充分驗證測控着陸技術,做好技術保障之後,才能去火星。我們不盲目追求高大上的目標,就按自己的步子走,所以才能看到神十三接着神十二這樣的密集的排兵佈陣。”

【展望】

航天員裏是否會有年輕面孔?

“天宮二號”的第一批訪客,年輕其實都不算小。根據已經公開的信息,航天員聶海勝出生於1964年,劉伯明出生於1966年,最年輕的湯洪波也出生於1975年。“太空訪客”裏,未來是否會出現更爲年輕的面孔?

聞新教授表示,航天員的培養是一個長期的過程,“比如,要具備一定的飛行技術和飛行時長,還要經歷重重考驗。這需要很長時間,因此航天員的年齡‘年輕不了’。最年輕也得四十多了。”據悉,在今後一段時間內,中國航天員到訪空間站的“組合”構成依然會以“老帶新”的組合爲主,“全是新人上天,會缺少經驗。這一次跟隨神舟十二號到訪空間站的聶海勝,就已經是第三次去太空了,經驗足夠豐富,能夠擔當指令長的重任。”

空間站裏能“種菜”,未來是不是還能養小寵物?

從神舟五號到神舟十二號,中國載人航天實現的大踏步的跨越,跟隨航天員上天的物件也從乒乓球等小物件,逐漸發展爲種子等植物個體。“其實從神舟一號開始,航天器就在陸陸續續帶着各類種子上天,進行太空實驗。”聞新透露,未來,航天員在太空中的食物,有望“自產”。“目前,帶上太空的植物種子,多半是用來進行太空實驗的。這些實驗最終目的,是爲了能讓作物在太空中良好生長。航天員長期在空間站裏生活,需要新鮮蔬菜補給。將來他們喫的菜,都可以自己種。”

“種菜”未來有望實現,那小動物是否也能上天?有網友設想,空間站裏要是有一隻穿着動物版宇航服的“太空貓”慵懶地閒庭信步,估計會讓航天員的太空生活增添不少樂趣。“理想很豐滿,但現實是,小動物到了太空裏,連方向都找不到。”聞新告訴記者,帶着動物上太空的生命科學實驗,科研人員一直都在進行着努力。“比如,蜜蜂、果蠅等會飛的動物,還有哺乳動物,甚至還有蜘蛛。但結果是,會飛的小蟲們會在太空中亂飛,小動物不會喫奶,至於蜘蛛,結網的能力在太空中幾乎喪失。”聞新表示,生命科學實驗也在中國航天科研工作者的計劃內,未來,會在太空中陸續開展。

未來或將實現“太空出差六人組”

我國載人航天工程從上世紀90年代開始啓動,規劃了“三步走”的戰略。中國科學院院士、中國航天科技集團科技委主任包爲民介紹,按照空間站建成規劃,一共要進行11次發射,“到明年10月份左右,我們的建造工作就做完了,做完以後可能神舟十五號上來,神舟十五號的乘組和神舟十四號乘組,他們要在天上交替10天。屆時我們航天員在上面最多有6個人,那是人數最多的一段時間。”

實習生柯龍婕旻

揚子晚報/紫牛新聞記者楊甜子

相關文章