原标题:神舟十二号的三大看点
2021年6月17日上午9时22分,酒泉卫星发射中心,随着高达20层楼的长征二号F遥十二运载火箭刺破苍穹的轰鸣,以聂海胜为首的三名中国航天员搭乘神舟十二号载人飞船,开始奔赴中国空间站天和核心舱的旅程。(图片来源:视觉中国)
“早饭在问天阁吃,午饭在神舟飞船吃,晚饭在空间站吃。”网友的一句话,形象地勾勒出神舟十二号航天员乘组6月17日一天的生活轨迹。从早晨出征发射,到下午交会对接,再到晚上进入空间站核心舱,整整一天,全国人民的心随“舟”而动。
航天员快速、顺利进入核心舱背后,有哪些“法宝”助力?迎接他们的太空之家,为他们准备了怎样的惊喜?
航天员飞天路漫漫,长二F火箭护航送一程
承担此次发射任务的是长征二号F运载火箭(长二F火箭),专为载人航天工程研制,也是目前我国唯一一型用于载人发射的火箭。
1992年立项、1999年首飞,近30年来,长二F火箭全程参与了中国载人航天工程“三步走”战略的每一步,共执行十余次任务,均取得圆满成功,将12名、17人次航天员送入太空。
长二F火箭总指挥荆木春告诉记者,此发长二F火箭进行了109项技术状态更改,其中有70余项与可靠性提升相关。这些改进不涉及重大技术状态变化,主要是为了消除薄弱环节,提高安全性和可靠性。
与长征家族的其他成员不同,长二F火箭头顶上有一根标志性的“避雷针”,这也是它能担当载人“神箭”的本领所在——逃逸系统。
顾名思义,逃逸系统是帮助航天员“逃离”火箭的。在载人火箭的设计中,非常重要的一点是要考虑到在整个发射任务中,尤其是在危险系数较高的火箭发射阶段,如何保证航天员的生命安全。假如火箭突发意外情况,逃逸系统启动,逃逸飞行器会像“拔萝卜”一样带着返回舱飞离故障火箭。返回舱与逃逸飞行器分离后,打开降落伞,缓慢降落到地面。
载人航天,人命关天。长二F遥十一火箭在发射神舟十一号飞船时,安全性评估值达0.997。研制队伍在追求安全性的道路上从未止步,为确保航天员安全,遥十二火箭逃逸安控体制进行了更改,提高了保密安全性能和抗干扰性能。控制逃逸发动机新增了点火功能,进一步提高了火箭的安全性。
逃逸系统改进后,火箭安全性评估值达0.99996这一国际先进水平。长二F火箭总体主任设计师常武权通俗地解释了小数点后这一串数字的意义,“就目前的技术状态,长二F火箭平均一万次发射,才有不到一次逃逸失败的情况。在保障航天员安全方面,它比‘万无一失’的水平还要高一些”。
神舟十二号首次实施载人自主快速对接,安全可靠本领高
6月17日15点54分,神舟十二号飞船采用自主快速交会对接模式,成功与天和核心舱前向端口对接。
这是我国首次实施载人飞船自主快速交会对接。据航天科技集团五院神舟十二号载人飞船项目产品保证经理郑伟介绍,神舟十二号升级了空间交会和返回技术,采用快速交会对接技术,在空间站不断调整姿态的配合下,由飞船控制计算机自主计算和执行轨道控制,发射后仅用了约6.5小时就完成与核心舱的对接。“这个时间大约和从北京坐高铁到长沙的时间相当,大大减少了地面飞行控制人员的工作量和工作时间。”
“神舟十二号就像是有着全自动驾驶功能的‘超跑’,自主计算,自主判断到达目的地。”神舟十二号载人飞船系统总体副主任设计师高旭说。
神舟十二号是神舟飞船首次执行空间站航天员往返运输任务,神舟十二号团队把保护航天员生命安全作为底线,在神舟十二号发射、飞行、对接、停靠、返回等任务各阶段,都准备了确保航天员安全的预案和举措。
为了保证天上、地上都具有保护航天员生命、在紧急条件下接回航天员的能力,神舟十二号团队开创了天地结合的载人飞船应急救援任务模式,即携带两艘飞船进场,其中一艘作为发射船的备份,即遇到突发情况时航天员的“生命之舟”。备份船在发射场随时待命,具备8.5天应急发射能力,全力保证航天员安全往返天地间。
3个月后,航天员完成本次飞行任务后将返回神舟十二号飞船,飞船撤离空间站,执行返回和着陆飞行,将航天员安全带回地面。
太空之家配置高,航天员工作生活有保障
天和核心舱是中国空间站的关键舱段,是空间站的“智慧大脑”和中枢,也是航天员长期驻留的主要生活场所。
这里地方宽敞。设计师们为航天员预留了相对充裕的生活环境,舱内活动空间从天宫一号的15立方米提升到了整站110立方米,配备了3个独立卧室和1个卫生间,提高航天员太空生活的“舒适度”。
饮食也有保障。这次至少准备了60种以上的食物,有主食、副食、调味品,还有饮料和零食,至少5天不重样,营养均衡、口感良好、保质期长。就餐区域还配置了食品加热、冷藏及饮水设备,还有折叠桌,提升航天员的用餐体验。
身体锻炼、休闲娱乐都不能少。空间站锻炼区配备了太空跑台、太空自行车,用于航天员日常锻炼。看视频、听音乐、看电视,也都是空间站生活的常态。
在载人环境控制方面,相比前期载人飞行任务,空间站核心舱配置了再生式生命保障系统,包括电解制氧、冷凝水收集与处理、尿处理、二氧化碳去除等子系统,能够实现水等消耗性资源的循环利用,保障航天员在轨长期驻留。
太空一天十六次日出,但航天员的作息制度跟地面是一样的,工作八小时,睡觉八小时,休闲锻炼吃饭八小时。值得一提的是,航天员这次可以实现“睡觉自由”了。虽然他们还得把自己“装进睡袋”,但已经实现了从“站睡”到“躺平”的跨越。每位航天员还有独立睡眠区,而且是带固定门的。不像天宫一号和天宫二号,仅仅是拉个帘子。这样的设计可以降低噪声,让航天员享受相对高质量的睡眠,助力他们的太空工作生活更加“元气满满”。
在载人航天活动中,天地通话是“传统项目”。设计师们在空间站给航天员预留了一条私密语音通道,航天员可以在这里和家人打电话、拉家常,分享在太空生活的心情和感悟,以解离家数月的思乡之情。(本报记者 柴雅欣 自酒泉卫星发射中心报道)