剛剛,神舟十二號(hào)安全著陸,出差90天的“太空三人組”回家了
截至目前,此次返航的著陸點(diǎn)定位最為準(zhǔn)確,誤差僅有幾百米。
13:10,神舟十二號(hào)推進(jìn)艙與返回艙分離;
13:20,降落傘打開;
13:34,返回艙安全著陸東風(fēng)著陸場(chǎng);
13:44,艙門打開;
14:16,聶海勝等三位航天員出艙,坐上準(zhǔn)備好的椅子。
至此,“太空三人組”回家了,告別90天的太空出差生活。
而90天的時(shí)長(zhǎng),也刷新了中國(guó)航天員單次飛行任務(wù)太空駐留時(shí)間的紀(jì)錄。
航天員“回家”分幾步?
從進(jìn)入飛船艙體,到最終返回地面,三位航天員一共在神舟十二號(hào)返回艙內(nèi)部待了30多個(gè)小時(shí)。
“回家”共有6個(gè)步驟:
第一步是離站上船,將飛船撤離空間站。正式分離前,航天員需要進(jìn)入飛船,關(guān)閉連接天和核心艙與飛船的雙向承壓閘門,正式撤離中國(guó)空間站。而進(jìn)駐“神舟十二號(hào)”之后,航天員需要立刻換上出征時(shí)穿過(guò)的艙內(nèi)壓力服。
第二步,神舟十二號(hào)組合體需要進(jìn)行繞飛試驗(yàn)和徑向交會(huì)實(shí)驗(yàn)。這一階段大概需要4.5小時(shí),完成之后,飛船會(huì)繞飛到核心艙前端。
圖 | 徑向交會(huì)示意圖
第三步,神舟十二號(hào)繞地球飛行十多圈,每一圈用時(shí)約1.5小時(shí)。期間,一名航天員在返回艙值守,另兩名航天員進(jìn)入軌道艙休整。
此時(shí),航天員將與地球同步作息,過(guò)程中還會(huì)換上工作服進(jìn)行一些返回前的準(zhǔn)備,到了返回當(dāng)天早上將擇機(jī)再換回壓力服。
第四步,降軌之前,前段的軌道艙將與返回艙進(jìn)行分離,隨后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),飛船將從393公里高度逐步下降。進(jìn)入大氣層之前,后段的推進(jìn)艙與返回艙分離。
圖 | 神舟十二號(hào)組合體示意圖
第五步,進(jìn)入大氣層,這也是返回過(guò)程中環(huán)境最為惡劣的階段。過(guò)程中,空氣密度越來(lái)越大,返回艙與空氣劇烈摩擦,艙體底部溫度將高達(dá)上千攝氏度,周身被火焰包圍。
第六步,距離地面10公里左右高度時(shí),返回艙將打開降落傘,降落速度將下降至8米/秒左右。
等到達(dá)5.5公里高處拋掉防熱大底,距離地面1米左右,反推發(fā)動(dòng)機(jī)將啟動(dòng),速度降到3米/秒左右,最終安全著陸。
至此,三位航天員的“太空出差”生活正式結(jié)束。
出差90天,“太空三人組”都做了什么?
既然是出差,當(dāng)然就是帶著工作去的。
停留外太空的90天里,太空三人組也是很忙的。不夸張的說(shuō),作為空間站首批入駐的航天員,聶海勝三人的工作量是最大的。
首先,他們要做的就是把居住環(huán)境、實(shí)驗(yàn)環(huán)境打造好。
也因此在6月17日當(dāng)晚進(jìn)入空間站的幾天后,三位航天員直接快遞“拆到手軟”——通過(guò)定制手機(jī)掃描160多件包裹上的二維碼、識(shí)別物資、按步驟安裝。
這些包裹里包含專用工具、食品冷藏箱、娛樂(lè)用品等,總重達(dá)到了近7噸。
通過(guò)幾天的“裝修”,原本被大大小小包裹塞滿的核心艙變得整潔,諸如廁所、臥室、再生生保系統(tǒng)等生活設(shè)備,以及必要的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備等都一一安裝到位。
期間,作為空間站首批使用者,聶海勝他們還會(huì)告訴地面哪些工具好用、哪些可以后續(xù)改進(jìn),給之后空間站的“裝修”工作提供參考經(jīng)驗(yàn)。
而這之外,宇航員們還需要完成艙外“裝修工作”。
這不,就在7月4日和8月20日,航天員們都進(jìn)行了出艙作業(yè):
第一次出艙人員是劉伯明和湯洪波,一人負(fù)責(zé)為機(jī)械臂安裝上臂支架,包括腳限位器、工具臺(tái)等,隨后借助機(jī)械臂進(jìn)行移動(dòng);另一人則借助艙壁上安裝的扶手,爬行一段距離到作業(yè)點(diǎn)進(jìn)行輔助工作,其間還要進(jìn)行一次應(yīng)急返回驗(yàn)證;
第二次出艙人員是劉伯明和聶海勝,任務(wù)主要有三項(xiàng):安裝艙外的熱控?cái)U(kuò)展泵組、抬升艙外全景攝像機(jī),以及組裝艙外工具箱。
期間,留在艙內(nèi)的第三位航天員主要負(fù)責(zé)控制機(jī)械臂以配合出艙航天員開展艙外作業(yè)。
裝修作業(yè)的同時(shí),三位航天員的身上還肩負(fù)著實(shí)驗(yàn)任務(wù)。
據(jù)了解,此次太空實(shí)驗(yàn)任務(wù)主要是微重力實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞生物實(shí)驗(yàn)、人體實(shí)驗(yàn)等等。其中大家在網(wǎng)絡(luò)上看到的航天員相互量血壓、采血、看眼睛等等,就是人體實(shí)驗(yàn)。
而為了避免下肢肌肉萎縮等現(xiàn)象,航天員們還會(huì)做一些鍛煉來(lái)鍛煉肢體力量,比如蹬動(dòng)感單車、打乒乓球等等,都屬于鍛煉項(xiàng)目范疇。
這不,就在奧運(yùn)期間,除了在太空為奧運(yùn)健兒加油,航天員們還與劉國(guó)梁來(lái)了場(chǎng)“天地對(duì)話”,順便約定返回地球后一起打球。
此外,除了必要的工作內(nèi)容等,航天員們的“業(yè)余時(shí)間”也是十分精彩的。
比如每天7點(diǎn)守著電視直播看《新聞聯(lián)播》、直播太空生活,湯洪波還在“臥室”養(yǎng)了一個(gè)紅薯,并且已經(jīng)發(fā)芽了。
而隨著神舟十二號(hào)任務(wù)的圓滿成功,也為后面中國(guó)空間站的打造奠定了厚實(shí)基礎(chǔ)。
未來(lái)15個(gè)月,還有3波宇航員等待“入住”空間站,下一批將停留半年
依據(jù)我國(guó)空間站任務(wù)的規(guī)劃,2021—2022年,我國(guó)將接續(xù)實(shí)施11次飛行任務(wù),包括3次艙段發(fā)射、4次貨運(yùn)飛船以及4次載人飛船發(fā)射,于2022年完成空間站在軌建造,實(shí)現(xiàn)中國(guó)載人航天工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略“第三步”的任務(wù)目標(biāo)。
這之前,在今年4月底和5月底,已經(jīng)分別成功發(fā)射空間站天和核心艙以及天舟二號(hào),目前雙方對(duì)接之后組合體狀態(tài)良好。
隨著神舟十二號(hào)任務(wù)結(jié)束,到2022年底,我國(guó)還需要執(zhí)行8次飛行任務(wù),分別是2次艙段發(fā)射、3次貨運(yùn)飛船以及3次載人飛船發(fā)射。
其中,下一批航天員的“出差時(shí)長(zhǎng)”將從90天延長(zhǎng)至半年。
中國(guó)自己的空間站
中國(guó)空間站總體構(gòu)型是3個(gè)艙段,包括“天和”核心艙、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙 Ⅱ,每個(gè)艙都是20噸級(jí),整體呈T字構(gòu)型,可在軌運(yùn)營(yíng)10年以上。
其中,已經(jīng)發(fā)射并完成在軌測(cè)試的天和核心艙是中國(guó)空間站未來(lái)的管理和控制中心。
形態(tài)上,天和核心艙就好比樹干,其他兩個(gè)艙段都會(huì)連接在它的接口上,像樹枝一樣往外延伸。
此外,天和核心艙還有三個(gè)接口,將分別用于對(duì)接一艘貨運(yùn)飛船、兩艘載人飛船。同時(shí),它還有一個(gè)供航天員出艙活動(dòng)的出艙口。也將承擔(dān)來(lái)往天舟貨運(yùn)船和載人飛船的對(duì)接。
而說(shuō)起空間站,很多人最先想到的是國(guó)際空間站,這是目前在軌運(yùn)行最大的空間平臺(tái),是一個(gè)擁有現(xiàn)代化科研設(shè)備,可開展大規(guī)模、多學(xué)科基礎(chǔ)和應(yīng)用科學(xué)研究的空間實(shí)驗(yàn)室。它的規(guī)模大約有400多噸,由美國(guó)、俄羅斯、加拿大、日本等16國(guó)聯(lián)合,先后經(jīng)歷12年建造完成。
圖 | 國(guó)際空間站
但是,國(guó)際空間站并未向中國(guó)打開大門。既然如此,那就自主研制建造,這也是我國(guó)在上世紀(jì)90年代制定的載人航天工程任務(wù)的“第三步”:
第一步是載人飛船階段,在此期間完成了載人飛船的研制,實(shí)現(xiàn)了航天員天地往返等目標(biāo);
第二步是空間實(shí)驗(yàn)室階段,在這一階段,我國(guó)不僅掌握了出艙、交會(huì)對(duì)接技術(shù),成功對(duì)航天員中期駐留太空進(jìn)行了驗(yàn)證,還成功驗(yàn)證了推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加技術(shù),完成了運(yùn)送貨物補(bǔ)給等任務(wù);
第三步就是空間站建設(shè)階段,我國(guó)將建造長(zhǎng)期有人照料的空間站。
而需要注意的是,與體型龐大的國(guó)際空間站不同,中國(guó)空間站為百噸量級(jí),采用規(guī)模適度、留有發(fā)展空間的思路,既可以滿足重大科學(xué)研究項(xiàng)目的需要,又同時(shí)具備擴(kuò)展和支持來(lái)往飛行器對(duì)接的能力。
具體來(lái)看,中國(guó)空間站任務(wù)分為關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證、組裝建造和運(yùn)營(yíng)三個(gè)階段。目前正處于關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段,發(fā)射任務(wù)包括天和核心艙、兩艘載人飛船、兩艘貨運(yùn)飛船。
這一階段,我國(guó)將在軌驗(yàn)證空間站推進(jìn)劑補(bǔ)加、再生生保、柔性太陽(yáng)電池翼和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、大型柔性組合體控制、組裝建造、艙外操作、在軌維修等7大關(guān)鍵技術(shù),為實(shí)施空間站組裝建造和長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)任務(wù)奠定基礎(chǔ)。同時(shí),航天員將開始實(shí)際參與建造空間站。
關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段結(jié)束后,空間站就將進(jìn)入組裝建造階段。屆時(shí),我國(guó)將發(fā)射“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙和“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙,進(jìn)行空間站基本構(gòu)型的在軌組裝建造。
等待11次發(fā)射任務(wù)全部完成,也就意味著中國(guó)空間站的正式建成。
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