中国将研究快速对接技术 可提高宇航员舒适度

发布时间:2015-05-09 17:12:56
中国将研究快速对接技术 可提高宇航员舒适度

中国将研究快速对接技术 神十需两天才完成对接

资料图:中国首次完成手动对接。神十与神九相似,需要花费两天时间完成对接

【环球时报赴酒泉特派记者 刘 扬】北京时间6月11日17时38分,中国“长征二F”遥十运载火箭在酒泉卫星发射中心载人航天发射场点火发射,成功将神舟十号飞船送入预定轨道。《环球时报》记者在现场采访了解到,在火箭腾空而起的背后,支撑火箭发射以及神十和天宫一号(微博)对接的运载火箭、飞船、航天员生命保障系统等多个系统也都已经获得重大突破。

亮点一:大气层外也可启动逃逸系统。如果说航天员是飞船的乘客,那飞船就是运载火箭的乘客。本次执行发射任务的“长征二F”火箭,与神八与神九任务使用的是同一型号,但进行了大量的改进以增强发射的安全性与可靠性。中国运载火箭技术研究院党委书记梁小虹透露,“长征二F”火箭先后进行了十多项改进,重点就落在提高可靠性上。相比遥九火箭,遥十火箭发射的可靠性和宇航员安全性进一步提高。为确保船箭分离后飞船可以执行大气层外逃逸救生模式,遥十火箭对故障判断进行了进一步完善,增加了如有故障发生,可向飞船发送“运载逃逸信号”的相关指令。据介绍,逃逸系统的存在本身就体现了中国航天的奉献精神,从一定角度来说,它的存在就是为了不使用,因为它不发挥作用,意味着火箭整个系统工作正常。

亮点二:飞船绕飞为空间站做准备。飞船入轨后,将先后与天宫一号进行1次自动交会对接和1次航天员手控交会对接。中国载人航天工程新闻发言人武平表示,本次任务将视情开展飞船绕飞试验,即神十飞船将对天宫一号进行绕飞,这是为空间站建造做准备。按照中国载人航天工程第三步的空间站建设计划,空间站将包括三个舱段:一个核心舱和两个实验舱。基本构型为T字形,核心舱居中,两个实验舱分别连接于两侧。核心舱前端设两个对接口,接纳载人太空船对接和停靠;后端设后向对接口,用于货运飞船停靠补给。飞船绕飞以及在绕飞基础上的交会对接将为空间站建设奠定坚实基础,绕飞需要飞行器多次变轨,这比之前进行的交会对接更有难度,也更具看点。

亮点三:太空授课考验中国“天链”。女航天员王亚平这次将在太空中首次开展面向中小学生的太空授课活动。而这些天地间的互动授课,也是中国第一代中继卫星系统自2012年建成之后的重要科普应用。中继卫星又被称为“卫星的卫星”,可为卫星、飞船等航天器提供数据中继和测控服务,能使资源卫星、环境卫星等测得的数据实时下传。2012年7月25日,“天链一号03星”成功发射升空,实现“天链一号”卫星的全球组网运行,标志着中国第一代中继卫星系统已正式建成。经过一段时间在轨验证和系统联调后,“天链一号03星”与2008年发射的01星、2011年发射的02星实现全球组网运行,建成比较完备的中继卫星系统。“天链一号”组网运行以来,先后参加了天宫一号与神舟八号、神舟九号交会对接任务并发挥重要作用。此次太空授课将对中国的中继卫星实时传输能力进行考验和展示。

亮点四:神舟飞船进入应用性飞行阶段。武平介绍说,应用性飞行是相对以验证技术为主要目的试验性飞行而言的,主要有两点不同。一是飞行任务目的不同。截至目前,我国开展的历次飞行任务主要是以考核和验证技术为主要目的,比如神舟八号和神舟九号飞行任务的主要目的是考核天地往返运输系统的交会对接功能。而本次任务中,天地往返运输系统主要为天宫一号在轨运营提供人员和物资往返运输服务。二是飞行产品状态的不同。飞船和火箭经过神舟八号和九号飞行任务的考核和验证,应该说现在功能更加完善、完备,性能更加稳定,由神舟飞船和“长征二F”运载火箭组成的天地往返运输系统开始进入应用飞行阶段。神舟十号飞行任务期间,将安排天宫一号地板更换、密封圈更换等在轨维修操作。

亮点五:多种手段保障航天员长时间太空生活。本次任务的飞船在轨飞行将长达15天,比神九任务增加两天。武平透露,对接完成之后的组合体飞行期间,航天员将进驻天宫一号,并开展航天医学实验、技术测试及太空授课活动。为提高航天员在太空工作和生活的质量,主要采取以下几方面的措施:第一是完善舱内生活垃圾处理,增加了废物收集袋的品种规格和数量,方便航天员在轨对生活废弃物进行密封处理和存放。第二是丰富航天食品。针对航天员进行个性化设计,增加食品种类,并改进工艺改良食品口味。第三是优化航天员的工作程序和作息安排,增加了工作项目的时间余量。此外,通过为天宫一号更换地板、增加一些限位装置,可以使航天员的太空生活更加方便。

亮点六:中国将研究快速对接技术。今年上半年俄罗斯“联盟”飞船先后3次与空间站实施快速交会对接。使用快速对接模式有两个好处:一是宇航员在出现失重感时已经快要抵达目的地,这使飞行变得更加舒适;二是可以将科研用品,特别是生物制剂尽快送到空间站,这对某些实验来说非常重要。一名前往国际空间站工作的俄罗斯航天员称,鉴于抵达时间大大缩短,可以考虑把冰淇淋带到空间站上吃。但快速对接也对追踪飞行器的测控系统提出更高要求,同时对发射窗口的选择增加了很多约束条件,这次神十任务仍然采用神八、神九一样的模式,花费两天对接,但后续将根据中国空间站建设需要,开展快速对接技术的研究应用。

亮点七:接近设计寿命末期的天宫一号接受考验。武平表示,客观地说,2011年9月天宫一号发射入轨以来,已在轨运行约600多天。这期间,天宫一号与神舟八号和九号飞船进行了四次交会对接。天宫一号设计寿命是两年,目前已处于设计寿命末期阶段,部分元器件性能有可能会有所降低,经过航天员驻留特别是在有氧环境下密闭了近一年,微生物的存在可能会给舱内环境带来一些变化。

但武平也表示,通过近两年来的密切在轨监视和科学维护管理,目前天宫一号所有设备均工作在主份状态。为了保证天宫一号在寿命期内完成工作,在研制天宫一号时,相应的冗余设计和产品的寿命试验都已经过考虑。