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任务进行时
——神舟乘组胜利会师

2022-02-24

科学中国人 2022年23期
关键词:乘组神舟航天员

2022年11月29日23时08分,酒泉卫星发射中心室外气温降至零下20摄氏度。这是我国首次在夜间严寒条件下发射载人飞船。

“5、4、3、2、1,点火!”在倒计时的口令声中,神舟十五号载人飞船点火起飞,奔向正在400公里高空运行的中国空间站。约10分钟后,神舟十五号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功,空间站建造阶段的发射任务全部完成。

11月30日7时33分,翘盼已久的神舟十四号航天员乘组顺利打开“家门”,热情欢迎远道而来的战友——费俊龙、邓清明、张陆3名航天员入驻“天宫”。随后,“胜利会师”的两个航天员乘组,一起在中国人自己的“太空家园”里留下了足以载入史册的太空合影。

飞天圆梦,是一场“接力跑”。太空奇迹,源于一代代航天人的筚路蓝缕、薪火相传。神舟十五号乘组接过的,是中国空间站建造阶段的最后一棒,更是空间站应用与发展阶段的第一棒。神舟十五号航天员乘组与神舟十四号航天员乘组相聚“太空家园”,标志着“新乘组先上去,老乘组再下来”的轮换模式将成为常态,也意味着中国空间站正式开启长期有人驻留的时代。

看点一:载人火箭发射安全再提升

空间站“三舱三船”组合体示意图

此次带领神舟出征的长征二号F(以下简称“长二F”)运载火箭,是我国目前唯一一型载人火箭,执行了从神舟一号至今的所有载人飞船和目标飞行器发射任务,成功率100%,素有“神箭”美誉。

始终将高可靠、高安全、高适应性作为首要目标,长二F火箭从研制之初的设计指标就远高于国际标准。此次发射,研制人员继续紧盯薄弱环节,火箭的可靠性进一步提升。

此次是新批次长二F火箭和全新的地面设备首次应用于载人发射任务,较上一发遥十五火箭进行了全面升级优化。新批次火箭的控制系统应用了起飞时间偏差修正技术,火箭点火时间出现偏差时,可以在一定范围内自动修正轨道完成入轨和交会对接任务。同时,随着长二F火箭遥测精度的进一步提高和发射流程操作的自动化,火箭的可靠性、安全性和抗风险能力也进一步提升。

后续,中国空间站将转入10年以上的应用与发展阶段。未来几年,长二F火箭还将每年执行两发发射任务,在我国空间站运营过程中担纲重任。

看点二:首次在低温环境下执行任务

我国此前进行的载人飞行任务发射时间,有4次在6月,1次在9月,4次在10月。进入11月下旬,酒泉卫星发射中心已十分寒冷,最低温度逼近零下20摄氏度。此前只有神舟一号和神舟四号两个无人飞船在11月下旬之后发射,而且已经是20年前的事了。

神舟十五号任务是首次在这样的低温严酷环境下实施的载人任务。面对这一新情况,试验队充分预判,做好万全准备。他们对基地配置的两套整流罩内送风设备保障性进行确认,并约定按照温度上限进行送风。同时,针对待发段可能出现的送风温度偏低的故障情况,制订了风险控制预案,根据情况开启推进贮箱地面电调温等,保证返回舱和推进舱推进剂温度满足发射要求。通过与火箭、发射场加强协作,发射任务取得胜利,为后续任务的开展积累了宝贵经验。

看点三:6名航天员同住“大三居”

神舟十五号载人飞船是空间站“T”字基本构型组装完成后迎接的首艘载人飞船。神舟十五号乘组进入空间站,我国首次形成具有6个型号舱段的空间站组合体结构、实现6名航天员“太空会师”及在轨驻留。

中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室主任助理季启明介绍,交会对接后,空间站天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱将与神舟十五号载人飞船、神舟十四号载人飞船、天舟五号货运飞船形成“三舱三船”组合体,达到目前空间站的最大构型,总重近100吨。“新乘组先上去,老乘组再下来”,这种模式能够保证空间站始终处于有人值守的状态,对于空间站的延续性运行和开展长期科学实验都有重要意义。

两个乘组6人同时在轨,工作生活如何调配?原则上,两个乘组按照各自任务和计划开展在轨工作,神舟十四号乘组重点开展返回前准备工作,神舟十五号乘组重点进行状态设置和在轨环境适应,在轮换期结束前完成工作交接。生活方面,在轨配置的两套厨房设备可同时进行用餐准备,两个乘组可一起进餐和分享食品。两个舱段配置的两个卫生区和6个睡眠区均可独立使用。

同时,此次任务首次实现了两艘载人飞船同时停靠空间站,神舟十五号停靠空间站节点舱前向对接口,神舟十四号停靠空间站节点舱径向对接口,两艘飞船将同时与空间站进行信息传递、通风换热、并网供电等。

载人飞船在安全护送航天员天地往返的同时,余量的载荷还能为空间站运送一些“礼包”。利用待发段安装载荷的优势,神舟十五号载人飞船携带了2台对安装时效性要求高的实验载荷设备,即舱内辐射生物恒温箱和植物实验单元包。飞船还带上了一些蔬菜水果等保质期短的食品物资,尽可能改善航天员在轨生活。

空间站长期有人值守,意味着地面团队的飞船研制任务也会接续不断。目前,神舟十六号飞船作为神舟十五号的应急救援飞船,已经在发射场完成了总装测试工作,进入应急救援待命状态。神舟十七号和神舟十八号的总装测试工作也正在进行中。

看点四:舱外作业任务更艰巨

神舟十五号任务既是中国空间站建造期的最后一棒,也是空间站应用与发展阶段的第一棒。神舟十五号飞行乘组在地面进行了大量针对性训练,以完成好这承前启后的半年飞行任务。

按计划,神舟十五号航天员乘组的主要任务包括:验证空间站支持乘组轮换能力,实现航天员乘组首次在轨轮换;开展空间站舱内外设备及空间应用任务相关设施设备安装与调试,进行空间科学实验与技术试验;进行空间站日常维护维修;验证空间站三舱组合体常态化运行模式。

其中,此次任务将全面启用三舱科学实验机柜,航天员将完成15个科学实验机柜解锁、安装与测试,开展涵盖空间科学研究与应用、航天医学、航天技术等领域的40余项空间科学实验和技术试验。之前的科学实验已经取得了阶段性的丰硕成果,许多实验还在接续开展中。

神舟十五号航天员乘组还将实施3到4次出舱活动,完成梦天实验舱扩展泵组和载荷暴露平台设备安装等工作。神舟十五号任务舱外作业任务复杂、操作难度大,且作业位置涉及三舱,对航天员自主应急返回能力提出了更高要求。

此外,神舟十五号航天员乘组将与地面协同完成6次货物出舱任务,开展常态化的平台测试、维护和站务管理,以及在轨健康防护锻炼、在轨训练与演练等工作。在轨驻留期间,神舟十五号航天员乘组还将迎来天舟六号货运飞船、神舟十六号载人飞船的来访对接,计划于2023年5月返回东风着陆场。

“太空会师”举世瞩目,“航天强国”铿锵阔步。建造空间站是中国航天事业的重要里程碑,以“太空会师”为新起点,我国全面开启航天强国建设新征程。中国空间站不仅属于中国,更属于全人类。“我们要实现的中国梦,不仅造福中国人民,而且造福各国人民。”习近平总书记对中国空间站和中国航天造福人类充满期待,世界各国也同样充满了期待。

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