全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩。受訪者供圖
航天員聶海勝、劉伯明和湯洪波在核心艙模擬器內訓練(4月22日攝)。 新華社發(fā)(徐部 攝)
6月17日,神舟十二號載人飛船發(fā)射,并與天和核心艙實現(xiàn)首次交會對接。三名航天員將在空間站工作生活三個月。
三名航天員升空時要坐多久火箭?在空間站的工作生活如何?他們要承擔哪些任務?全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩在接受新京報記者采訪時進行了解答。
談火箭
所乘火箭增加故障檢測和逃逸救生系統(tǒng)
新京報:這次搭載神舟十二號的是什么型號火箭?有什么特點?
龐之浩:這次搭乘的是長征二號F遙十二運載火箭,它與其他火箭最大的不同,是上面有一個類似避雷針的裝置,叫逃逸塔,能夠使航天員的安全性達到99.7%。
與別的運載火箭相比,長征二號F遙十二運載火箭最大的優(yōu)勢就是可靠性高。首先,它自身具有極強的可靠性。第二,它有大量的冗余設備,就是我們說的備份。第三,它增加了故障檢測系統(tǒng)和逃逸救生系統(tǒng),萬一出現(xiàn)了情況,能夠保證航天員的安全。
新京報:天和核心艙和天舟二號當時搭載的是哪一型號的運載火箭?
龐之浩:載人火箭是用長征二號F,貨運飛船是用長征七號,空間站艙是用長征五號B。
天和核心艙比較重,有22.5噸,所以要使用我國最大的運載火箭——長征五號B,這是專門用于發(fā)射核心艙的。天舟二號也比較重,大概是13.5噸,但比天和輕,所以用長征七號。
新京報:載人飛船為何在酒泉發(fā)射?文昌、酒泉、西昌、太原四大發(fā)射基地,各自承擔哪些任務?
龐之浩:酒泉主要發(fā)射近地軌道航天器,所謂近地軌道,就是航天器在距離地面200公里到2000公里。太原是發(fā)射極軌道航天器或者太陽同步軌道航天器,這個航天器是圍著地球兩極轉的,比如海洋衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、資源衛(wèi)星、高分衛(wèi)星。西昌是發(fā)射高軌道航天器的,比如通信衛(wèi)星,都是在地球靜止軌道,北斗衛(wèi)星也比較高,有2萬多公里,還有嫦娥一號到四號。而嫦娥五號和天問系列,都是在文昌發(fā)射的。
談飛船
我國正研制新一代載人飛船,更大、更寬敞
新京報:神舟十二號飛船長什么樣?
龐之浩:神舟十二號飛船采用三層式構型,前面是軌道艙,中間是返回艙,后邊是推進艙。前面兩個是加壓的密封艙,里面的壓力跟地面是一樣的,而且是一室一廳的空間結構,活動空間是7立方米,相當于一個小衛(wèi)生間一樣大小。
發(fā)射和返回的時候,航天員都在返回艙里,等到進入太空以后,航天員可以脫掉艙外航天服,進入到軌道艙。
新京報:從發(fā)射到入軌最難熬的是哪段時間?
龐之浩:發(fā)射時段最難熬,發(fā)射時會超重,像嬰兒一樣半躺著,至少承載相當于身體5倍的壓力。航天員都要通過離心機訓練,適應超重。發(fā)射期間有600秒,一直處于超重狀態(tài),而且有震動、有噪聲。
神舟五號的震動很大,神舟六號飛船震動就小多了,神舟七號基本沒有震動,所以我們說楊利偉是坐著拖拉機上天,神舟七號是坐著奧迪上天的。我們不僅要保證航天員的安全性,而且要保證他們的舒適性。我國正在研制新一代載人飛船,更大、更寬敞。
新京報:從楊利偉搭乘的神舟五號到現(xiàn)在的神舟十二號,飛船有了哪些改進?
龐之浩:從神舟八號開始,神舟飛船就定型了。我國載人飛船根據(jù)需求有三種技術狀態(tài),第一種叫初期技術試驗狀態(tài),比如說神舟五號、神舟六號,它的軌道艙還有太陽電池翼,為什么呢?因為當時還要留軌利用,相當于免費發(fā)一顆衛(wèi)星。第二種技術狀態(tài)是出艙活動技術試驗狀態(tài),神舟七號把太陽電池翼取消了。
神舟八號以后,就是天地往返運輸器技術狀態(tài),不僅沒有太陽電池翼和姿態(tài)控制系統(tǒng),還在前面增加了交會對接裝置,相當于飛向太空的一輛班車,把航天員運到天宮一號、二號,還有空間站里去。
談對接
北斗衛(wèi)星助力完成全自動快速對接
新京報:太空中兩個航天器對接的技術難點在哪兒?我們?yōu)槭裁茨軐崿F(xiàn)這么快速的對接?
龐之浩:主要因為我們使用了全自主技術,尤其是北斗衛(wèi)星幫了很大的忙。以前需要地面支持,要不斷測量兩個航天器的位置,然后進行地面引導,把程序輸入到飛船上以后再接近,接近以后再測量和輸入,再一點一點靠攏。而這次就不用地面引導,是遠距離自主引導。
新京報:剛才你提到這個快速對接技術,可能六個半小時到八個小時就能完成對接。天舟二號的時候就已經(jīng)使用了嗎?
龐之浩:第一次使用快速對接實際上是天舟一號。當時做過一次試驗,天舟一號跟天宮二號對接了以后又分開,那不是全程的,而是一個試驗性的。天舟二號跟天和核心艙是一個全程的快速對接,而且獲得了成功,用了八個多小時。其實可以用六個多小時,只是為了更加保險。
新京報:我國的快速對接技術是如何一步步探索出來的?
龐之浩:最早是在天舟一號的時候進行使用。我國是全自主的快速對接技術,但也可以手控,萬一設備出現(xiàn)了故障,航天員可以手控交會對接。
手控交會對接技術在神舟九號就掌握了。航天員劉旺在地面試驗了1500次,成功率百分之百。他手控交會對接的精度、時間比自動還高。這次升空的三名航天員都會手控交會對接,萬一出現(xiàn)問題,手控也能滿足需求,甚至空間站對接貨運飛船也能進行手控交會。
談“太空生活”
航天員的作息制度和地面一樣
新京報:整個空間站是一個怎樣的布局?
龐之浩:空間站呈T字形,以后我國的空間站常年保持一個核心艙、兩個實驗艙,然后再加上一個天舟飛船和一個神舟飛船。兩個實驗艙明年發(fā)射,實驗艙有核心艙的一部分功能,作為核心艙的備份,可以進行組合體的控制,另外可以做很多實驗。一個很重要的艙就是航天員出艙用的氣閘艙,人進去關上門以后,檢查里邊的氣體,再開另一個小門出艙。
新京報:交會對接后,三名航天員會從神舟十二號飄進天和核心艙,他們要做的第一件事是什么?
龐之浩:我覺得航天員到了天和核心艙,會跟我們到了一個旅館似的,有客廳、有臥室、有洗手間,主要分六個區(qū)域,有睡眠區(qū)、工作區(qū)、就餐區(qū)、衛(wèi)生區(qū),還有儀表控制區(qū)、鍛煉區(qū)。
他們做的第一件事應該是先把行李放下。他們這次可以帶300公斤的東西,比如新鮮的水果,一些不能儲存時間很長的物品等。
新京報:太空是失重的狀態(tài),航天員怎么在上面鍛煉?
龐之浩:在太空一定要鍛煉的,因為失重情況下,用力很少,時間一長肌肉就會萎縮。太空鍛煉的方法跟地面不一樣,如果在跑步機上直接跑,人會飄起來,所以得先把自己固定住。用繩子固定住腰和胸,腿還能動。
新京報:航天員的吃飯和睡覺習慣有什么不一樣嗎?
龐之浩:太空一天十六次日出,但航天員的作息制度和地面是一樣的,工作八小時,睡覺八小時,休閑、鍛煉、吃飯八小時。這次準備了種類豐富的食物,有主食、副食、調味品,還有飲料等,至少五天不重樣。這些都是天舟貨運飛船提前送上去的。
除了食品,天舟還帶去了濕紙巾、水、化妝品等,男航天員也需要一些化妝品,比如頭發(fā)要整理一下。水是非常重要的,一是航天員要喝,另外有些水要電解生產(chǎn)氧氣。(新京報記者 李玉坤 姜慧梓)
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