太燃!發射圓滿成功 中國載人航天工程來到關鍵一步

中國載人航天事業又邁出了關鍵的一步。

據中國載人航天工程辦公室消息,北京時間2021年6月17日9時22分,搭載神舟十二號載人飛船長征二號F遙十二運載火箭,在酒泉衛星發射中心準時點火發射,約573秒後,神舟十二號載人飛船與火箭成功分離,進入預定軌道,順利將聶海勝劉伯明湯洪波3名航天員送入太空,飛行乘組狀態良好,發射取得圓滿成功。

目前,天和核心艙與天舟二號的組合體運行在約390km的近圓對接軌道,狀態良好,滿足與神舟十二號交會對接的任務要求和航天員進駐條件。

21世紀經濟報道記者獲悉,按照中國空間站建造任務規劃,今明兩年將實施11次飛行任務,包括3次空間站艙段發射,4次貨運飛船以及4次載人飛船發射,2022年完成空間站在軌建造,建成國家太空實驗室,之後,空間站將進入到應用與發展階段

其中,本次發射的神舟十二號載人飛船,是我國空間站關鍵技術驗證階段的第四次飛行任務,也是我國空間站建造的首次載人飛行,承上啓下,十分關鍵。

今天清晨領命出征!

中國空間站迎來新客人

北京時間2021年6月17日清晨,神舟十二號載人飛行任務航天員乘組出征儀式,在酒泉衛星發射中心問天閣廣場舉行。

6時32分,中國載人航天工程總指揮、空間站階段飛行任務總指揮部總指揮長李尚福下達命令,聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員領命出征,即將開啓爲期3個月的飛行任務,並將成爲中國載人航天進入空間站階段後的首批太空訪客。

出征儀式後,三位航天員由騎警駕駛摩托車護衛飛行乘組乘車前往發射塔架。到達發射塔架後,他們搭乘電梯上到塔架九層平臺的神舟十二號飛船艙口的位置。

完成進艙準備後,航天員湯洪波首先從軌道艙進入到返回艙,坐在了左手邊的座位上。隨後航天員劉伯明進入返回艙,坐在了右手邊的位置上。整個的入艙過程中,航天員非常小心,互相也有一些攙扶的動作,這一方面是要保證航天員的安全,另一方面也是要保護飛船內的設備。航天員聶海勝最後一個開始入艙,他在進入軌道艙後,並沒有直接進入返回艙,而是開始對軌道艙進行檢查。軌道艙檢查完畢後,聶海勝進入返回艙,坐在了中間的指令長位置。

3名航天員等待進艙時面帶微笑與鏡頭互動:

航天員多次對着鏡頭比不同手勢,顯得十分自信!

3名航天員僅有1人是首次飛行

女航天員也準備亮相了

在本次飛行任務乘組人員配置上,神舟十二號載人飛船飛行乘組由航天員聶海勝、劉伯明和湯洪波三人組成,其中聶海勝擔任指令長,三名航天員在軌期間將主要完成四個方面的工作,計劃開展兩次出艙活動艙外作業

中國航天系統科學與工程研究院航天戰略高級研究員張京男對21世紀經濟報道記者表示,此次的航天員配置顯示了科學合理性原則。三名航天員中,有兩名是1998年入選的我國首批航天員,擔任此次飛行任務指令長的聶海勝,飛行經驗最豐富,參加過神舟六號、神舟十號的載人飛行任務,並擁有神舟十號指令長的工作經歷。

聶海勝

劉伯明則參加過神舟七號載人飛行任務,三人中僅湯洪波是首次飛行,“湯洪波是我國的第二批航天員,因此這一次也體現了我國航天事業老帶新的工作思路,爲未來的飛行培養具備實飛經驗的後備航天人才”,張京男說。

劉伯明

湯洪波

21世紀經濟報道記者亦獲悉,爲保障我國未來的空間站各項任務的順利進行,第三批航天員選拔擴大了候選人羣的範圍,除從空軍飛行員中選拔航天駕駛員外,還從科技人員中選拔飛行工程師和載荷專家。

此外,17日上午,中國載人航天工程副總設計師陳善廣在神舟十二號的升空直播中透露,在這次的空間站關鍵技術驗證和建造階段,女航天員劉洋、王亞平都會參與到飛行任務中,此外第三批航天員已經選拔完成,其中也有女性航天員。

我國航天史上在太空駐留時間最長的一次任務

中國載人航天工程辦公室主任助理季啓明表示,神舟十二號載人飛行任務有以下主要目的:

在軌驗證航天員長期駐留、再生生保、空間物資補給、出艙活動、艙外操作、在軌維修等空間站建造和運營關鍵技術,首次檢驗東風着陸場的航天員搜索救援能力

開展多領域的空間應用及實(試)驗;

綜合評估考覈工程各系統執行空間站任務的功能和性能,進一步考覈各系統間的匹配性和協調性,爲後續任務積累經驗。

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於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。航天員進駐核心艙,執行天地同步作息制度進行工作生活,約9月中旬搭乘飛船返回艙返回東風着陸場。

值得注意的是,搭乘神舟十二號飛船的三名航天員,將在空間站駐留3個月。這是我國航天史上在太空駐留時間最長的一次飛行任務。

張京男指出,按照常規思路,航天員的太空的駐留週期通常爲半年,這是人體可承受、最合理的太空生活時間。而此次在空間站駐留3個月,或考慮爲首次進入空間站操作,而後續進駐空間站的宇航員,其駐留時間或將延長到6個月。

創下五個“中國首次”

在這項舉世矚目的任務中,神舟十二號載人飛船刷新了中國載人航天技術的新高度,完成五項“中國首次”,即首次實現與天和核心艙的載人自主快速對接,首次實施繞飛與空間站進行徑向交會,首次具備從不同高度軌道返回東風着陸場的能力,首次實現載人飛船長期在軌停靠,首次具備天地結合多重保證的應急救援能力。

神舟十二號載人飛船將首次實施載人自主快速對接,在空間站不斷調整姿態的配合下,神舟十二號載人飛船最快能實現發射後6.5小時與空間站對接。此外,神舟十二號飛船飛船將首次實現載人飛船長期在軌停靠,飛船將在軌停靠3個月。

中國航天科技集團五院專家介紹,在神舟十二號之前,神舟載人飛船都從固定的軌道返回地球,空間站任務中空間站爲了節省推進劑的消耗,軌道位置會隨着不同時間節點而進行相應的調整,爲滿足長期停靠的要求。神舟團隊爲此對返回軌道重新進行適應性設計,使載人飛船返回高度從固定值調整爲相對範圍,並改進返回的算法,提高載人飛船返回適應性和可靠性,讓神舟飛船首次具備從不同高度軌道返回東風着陸場的能力。

“載人航天,人命關天”始終是神舟團隊心中的信條。爲了保證天上、地上都具有保護航天員生命、在緊急條件下接回航天員的能力,神舟團隊開創了天地結合的應急救援任務模式,即攜帶兩艘飛船進場,由一艘飛船作爲發射飛船的備份,作爲遇到突發情況時航天員的生命救援之舟。神舟隊伍採用“滾動待命”策略,在前一發載人飛船發射時,後一發載人飛船在發射場待命,並具備8.5天應急發射能力以實現太空救援的能力,全力保障航天員的生命安全。

航天員如何生活?

從“筒子房”搬到“大平層”,全屋智能家居

我國載人航天工程空間站各艙段、神舟系列載人飛船、天舟系列貨運飛船及其發射使用的長征系列運載火箭由中國航天科技集團有限公司研製。那麼,航天科技集團打造的“太空之家”舒適嗎?航天員在天上如何生活?

神舟載人飛船與空間站天和核心艙、天舟貨運飛船組合體交會對接

就是要大:從“筒子房”到“大平層”

天宮一號”於2011年成功發射,發射重量8噸左右,提供給航天員的艙內活動空間爲15立方米,可以滿足3名航天員同時在軌工作和生活的需要。這相對於神舟七號7立方米的艙內活動空間有了較大提升,但是依然比較侷促。

當2021年我國開始建造空間站時,爲了提高航天員太空生活的“舒適度”,設計師們爲航天員預留了相對充裕的生活環境,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,簡直是從“筒子間”搬進了“大平層”。

功能分區:確保“私密性”“便利性

中國空間站本着“人性化”的設計理念,分別設置了生活區和工作區。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。在設計上最大程度考慮到私密性和便利性,極大地提高了航天員的太空生活質量。

艙內景

睡覺自由:“包裹式淋浴間

航天員雖然不能享受和地球上一樣的淋浴和泡澡,但每個人都能夠在一個“包裹式淋浴間”裡,手持噴槍,把自己擦拭乾淨,最大程度上解決了個人衛生問題。

wifi覆蓋:全屋智能家居

除此之外,隨着10多年來我國無線通信和物聯網技術的不斷飛躍,設計師們在之前的總體設計方案上不斷升級,採用全新的信息技術,讓中國空間站有了“移動WiFi”,並創造了一個智能家居生活空間。

在中國空間站裡,設計師們給每一個航天員準備了一個手持終端,航天員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,能夠調節航天員的情緒,避免長時間處於單調的環境所帶來的不適。

僅僅就艙內燈光環境和溫度環境,設計師們就進行了多次體驗,反覆驗證和調整,盡最大可能讓長時間駐留太空的航天員有舒適的生活感受。

天地通話:不看錯、不誤操作

根據國際同行的經驗,航天員在太空中有相當一部分工作是進行艙內組裝和維修,也就是說,完成空間站的建造任務,以及保持空間站十幾年的運行,有很多組裝和維護維修工作需要航天員在太空中獨立完成,其中有一些甚至需要出艙,在艙外完成。單算核心艙,上面就有1243臺設備,它們的很多組裝工作都需要航天員在天上手工完成。此外,還有一系列出艙活動,航天員在太空中可絕對是一個“忙碌的寶寶”。

爲了讓航天員的維修和組裝工作能夠更加準確、高效地完成,設計師們在“防差錯設計”上下了不少功夫、想了不少辦法,從標誌、顏色、外形等方面對要維修組裝的設備、線纜和插頭採取了一些措施,確保航天員在太空操作時“不看錯、不誤操作”。

艙內景

地面支持:一模一樣的“地面站”

上天無小事。空間站建造和運營的每分每秒,都有地面工作人員密切關注。不僅如此,地面還有一個和天上一模一樣的空間站,就是爲了確保在遇到突發情況時,地面人員能夠根據模擬空間站的實際情況,給太空中的航天員提供強有力的地面支持。

在航天科技集團五院空間站系統研製團隊中,有一支隊伍專門負責爲航天員提供生命保障,打造一個安全舒適的太空工作居住環境。

爲了營造一個宜居的環境,設計師們需要在地面上把自己想象成爲一個“航天員”,感受艙內的生活和工作,並把自己和團隊的感受轉化爲設計,設計師在裡面反覆模擬,讓航天員到現場體驗,並編寫操作指南,把每一項操作圖文並茂地介紹給航天員。

設計師們說,團隊成員工作的很大一部分內容就是和航天員溝通,從太空生活、工作的角度去優化設計細節。

有了這些充分的預案和各種人性化的設計,相信航天員在中國空間站這個“智能太空港”一定能夠度過自己難忘的“太空之旅”,讓我們一起拭目以待吧!

我國載人航天工程“三步走”已來到最後一步

1992年,我國制定了載人航天工程的“三步走”戰略,如今已到最後一步,即空間站的建造階段。

中國載人航天工程辦公室主任助理季啓明表示,建設和運營空間站是衡量一個國家經濟、科技和綜合國力的重要標誌。在近地軌道建造和運營空間站,可以長期開展有人蔘與的、大規模的空間科學實驗和技術試驗,能夠極大地促進空間科學、生命科學等空間技術發展,輻射帶動相關領域技術創新。

根據此前公佈的消息,我國空間站名爲“天宮”,設計壽命爲10年,長期駐留3人,總重量可達90噸。

中國空間站以天和核心艙、問天實驗艙夢天實驗艙三艙爲基本構型。而天和核心艙是整個空間站的“樞紐”,將把各個飛行器給聯通起來,也通過天和核心艙實現與載人飛船、貨運飛船的對接任務。

2021年4月29日發射的長征五號B遙二運載火箭,已將天和核心艙送入預定軌道,標誌着中國空間站在軌組裝建造全面展開。同時,這是中國空間站建造階段的首次發射。

在每次發射載人飛船前,我國都將先發射一艘貨運飛船,先期將宇航員在軌生活物資或相關實驗設備運送到空間站。2021年5月29日,天舟二號貨運飛船被成功送入預定軌道,並在1天后與天和核心艙完成自主快速交會對接。

根據計劃,天和核心艙在關鍵技術驗證後,將與問天實驗艙、夢天實驗艙實施交會對接,完成空間站三艙組合體在軌組裝建造。

季啓明表示,作爲我國空間站階段的首次載人飛行,神舟十二號載人飛行任務承上啓下,十分關鍵。總體來看,神舟十二號載人飛行任務有四大特點,將爲後續空間站建造及應用發展奠定堅實基礎,積累寶貴經驗。

一是將進一步驗證載人天地往返運輸系統的功能性能。改進後的長征二號F遙十二火箭提高了可靠性和安全性;神舟十二號載人飛船新增了自主快速交會對接、徑向交會對接和180天在軌停靠能力,改進了返回技術、進一步提高落點精度,還將首次啓用載人飛船應急救援任務模式。

二是將全面驗證航天員長期駐留保障技術。通過神舟十二號航天員乘組在軌工作生活3個月,考覈驗證再生生保、空間站物資補給、航天員健康管理等航天員長期太空飛行的各項保障技術。

三是將在軌驗證航天員與機械臂共同完成出艙活動及艙外操作的能力。航天員將在機械臂的支持下,首次開展較長時間的出艙活動,進行艙外的設備安裝、維修維護等操作作業。

四是將首次檢驗東風着陸場的搜索回收能力。着陸場從內蒙古四子王旗調整到東風着陸場,首次開啓着陸場系統常態化應急待命搜救模式。