新聞提示
又是一個夢想放飛的金秋,又是一個歷史性的時刻。
此刻,神舟十一號載人飛船搭載著2名航天員,奔向茫茫太空中的中國新“家”天宮二號。
這是神舟載人飛船第6次出征,每一次出征都是一次跨越:“神五”1人1天,“神六”2人5天,“神七”3人3天,“神九”3人13天,“神十”3人15天。此次,“神十一”將在太空飛行33天。
全新征程,挑戰(zhàn)前所未有——“時間之長、任務(wù)之多,對航天員及其生活保障等,都提出了更高要求?!陛d人航天工程航天員系統(tǒng)副總設(shè)計師黃偉芬說。
此行前路漫漫,此行任重道遠(yuǎn)。讓我們跟隨專家的解讀,感受這趟充滿挑戰(zhàn)的旅程。
失重挑戰(zhàn)——
長期“倒立”的感覺不好受
當(dāng)你看到航天員飄浮的畫面,一定會認(rèn)為失重是很美妙的事。其實(shí),當(dāng)航天員進(jìn)入失重狀態(tài),看似輕松的飄浮狀態(tài),不是人們想象中那般愜意。
太空失重,是航天員在天上工作生活的最大挑戰(zhàn)。在地球,完全的失重狀態(tài)是無法模擬的。即使是世界最先進(jìn)的失重飛機(jī)大動作飛出一個拋物線,最多也只有30秒的失重體驗(yàn)。在模擬失重訓(xùn)練水槽中,航天員水下訓(xùn)練數(shù)小時,依然會感受到重力?!霸僬鎸?shí)的模擬訓(xùn)練也不能反映天上的失重狀態(tài),人們常說的天地之別就是這個意思?!敝坝羞^兩次飛天經(jīng)歷的航天員景海鵬說,一旦真正進(jìn)入太空,航天員的感覺是全新的。
幾乎每名新航天員都要經(jīng)歷這樣一個場景:飛船進(jìn)入軌道后,人的體液和血液從下肢向頭部涌,會感到頭部發(fā)脹、眼壓增大。景海鵬描述這種感覺類似地面倒立?!皩τ诤教靻T來說,必須盡快適應(yīng)這種狀態(tài)?!?/p>
“應(yīng)對失重首先要培養(yǎng)良好的太空習(xí)慣,否則你會像瓷器店里的牛一樣冒失?!边@是景海鵬給新航天員陳冬的一條建議。在艙內(nèi)活動,任何接觸造成的反推力都能輕松把人彈開,航天員不僅要學(xué)會手腳并用地固定身體,還要養(yǎng)成物品使用后歸位的太空習(xí)慣。
心理挑戰(zhàn)——
對航天員心理素質(zhì)要求更高
“神十一”只有2名航天員,任務(wù)期卻達(dá)到前所未有的33天。“人少了,時間長了,對航天員心理素質(zhì)提出更高要求?!焙教靻T中心航天訓(xùn)練模擬器研究室主任晁建剛說,長期處在密閉、狹小、隔絕的環(huán)境中,人的心理將產(chǎn)生負(fù)面影響,會導(dǎo)致工作效能下降。為此,航天員首次采用周工作制,6天工作1天休息,通過勞逸結(jié)合的方式確保任務(wù)順利完成。
長期太空駐留,航天員會產(chǎn)生強(qiáng)烈的孤獨(dú)感。一名曾駐留“和平”號空間站的美國航天員回憶說:“一段時間后,我們的談話內(nèi)容變得陳舊,我們發(fā)現(xiàn)對早已說過的話題,沒有什么可以補(bǔ)充?!倍砹_斯宇航員波利亞科夫曾創(chuàng)造了人類在空間站駐留時間最長的記錄,雖然有地面專家的心理支持,但他依然“感覺自己快要抑郁”。
為營造更人性化的居住條件,天宮二號艙內(nèi)色彩、光線、降噪等都做了人性化的環(huán)境布置,對地板和天花板的顏色進(jìn)行了區(qū)別,墻壁采用了柔和的米白色,非常賞心悅目。
新“家”不僅環(huán)境好,娛樂更為豐富。航天員每天可以收看新聞聯(lián)播,還可以欣賞電影和音樂來放松心情。首次飛天的航天員陳冬對這次太空之行早有準(zhǔn)備,他打算在太空和景海鵬比試一下,他們將進(jìn)行什么比賽,讓我們拭目以待吧。
角色挑戰(zhàn)——
航天員上演“百變大咖”
與以往不同的是,這次飛行任務(wù),我國航天員將扮演多種角色,既要擔(dān)任“駕駛員”“科學(xué)家”,又要充當(dāng)“醫(yī)生”“工程師”,是名副其實(shí)的“百變大咖”。
角色一:駕駛員。駕駛太空飛船與開飛機(jī)大不一樣。從神九開始,航天員必須學(xué)會手動完成飛船與天宮的交會對接。他們緊盯屏幕,精準(zhǔn)駕駛飛船一點(diǎn)點(diǎn)逼近,直到兩個航天器對接成功。
角色二:科學(xué)家。天宮二號是最忙碌的空間實(shí)驗(yàn)室,航天員在天上將開展空間材料制備和空間植物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),航天員變身科學(xué)家,角色的轉(zhuǎn)變希望給我們帶來更多驚喜。
角色三:醫(yī)生。航天員將首次在太空對自己進(jìn)行B超檢測。要知道,專業(yè)醫(yī)生需訓(xùn)練一年才能臨床操作,而航天員只用幾個月就已熟練掌握。
角色四:工程師。這次任務(wù)要驗(yàn)證在軌維修的可行性,接下來,我們會看到,航天員操縱天宮二號上的機(jī)械臂,進(jìn)行擰螺絲、拆卸設(shè)備等維修操作。
“一名航天員擔(dān)負(fù)多重角色的狀況是暫時的?!秉S偉芬說,空間站建成后,載人飛行將實(shí)現(xiàn)常態(tài)化,不同類型的航天員會補(bǔ)充進(jìn)來,專業(yè)分工會越來越細(xì)。
協(xié)同挑戰(zhàn)——
緊密配合才能完成任務(wù)
仰望星空,組合體只是浩瀚宇宙中的渺小載體。很難想象,如此遙遠(yuǎn)的距離,航天員之間、天地之間是如何實(shí)現(xiàn)緊密協(xié)同的?
漫長的太空旅行,航天員要保證協(xié)同配合,才能圓滿完成任務(wù)。航天員景海鵬透露,任務(wù)期間,他們之間分工明確,而且有一整套的協(xié)調(diào)程序,保證他們能夠相互補(bǔ)位、配合緊密?!霸谔焐?,我們要百分之百信任對方,但不能百分之百依賴對方,只有發(fā)揮雙方優(yōu)勢,才能確保我們每一個動作,發(fā)送的每一條指令都是準(zhǔn)確無誤的。”陳冬如是說。
天地協(xié)同也將迎來挑戰(zhàn)?!霸谔眨教炱鞯膬?nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)、航天員工作生活、載荷實(shí)驗(yàn)展開推進(jìn),這些都需要飛控中心協(xié)調(diào)。因?yàn)闃訕佣枷胝加煤觅Y源,所以天地協(xié)同的統(tǒng)籌是很難的?!北本┖教祜w行控制中心副主任李劍說,“我們做了一個復(fù)雜的協(xié)同程序,一旦任務(wù)有沖突,會用最優(yōu)策略安排,按優(yōu)先級先后去化解,確保各項(xiàng)任務(wù)有序推進(jìn)?!?/p>
生活挑戰(zhàn)——
衣食住行樣樣是技術(shù)活
老百姓常說,生活里衣食住行一個都不能少。這次任務(wù),航天員將在太空生活一個月。在失重狀態(tài)下,航天員的衣食住行將面臨哪些挑戰(zhàn)?
衣:在太空,穿衣可比在地面費(fèi)時費(fèi)力得多,航天員首先要固定好身體,以免“飄”走。新“家”并不具備洗衣條件,所以每名航天員攜帶了7套航天服,每4天更換一次,這并不好受。為此,在航天服內(nèi)襯方面,科研專家下足了功夫,既能保暖也增加了舒適性;新研制的企鵝服,通過對航天員的肌肉產(chǎn)生力的刺激,從而避免航天員肌肉萎縮。
食:長時間飛行任務(wù),航天員可能面臨胃口不佳。為保證飯菜營養(yǎng)又可口,航天食品營養(yǎng)專家準(zhǔn)備了100多種食物,魚香肉絲、宮保雞丁等各種菜式應(yīng)有盡有,航天員可以盡情享用美味佳肴。吃什么解決了,怎么吃同樣重要。航天食品營養(yǎng)研究專家曹平透露,新“家”首次配備了多功能平臺,這樣航天員如同在地面一樣可以端盤上桌。
?。涸谔站幼〗^對是技術(shù)活。睡前,航天員需固定好睡袋,以免睡著后在艙內(nèi)飄蕩。太空晝夜交替比地面快,這可能會導(dǎo)致睡眠紊亂。新“家”專門設(shè)置了睡眠區(qū),躺在睡袋里,航天員可以享受私密空間。清潔衛(wèi)生方面同樣有所改善,航天員可以使用含水量更多的濕巾進(jìn)行自我清潔,集便袋內(nèi)氣壓低于艙內(nèi),可以防止氣味擴(kuò)散。
行:長期駐留國際空間站的航天員,他們的腳底光滑,腳背卻磨出繭子,這是因?yàn)樗麄円?jīng)常勾著腳限制器進(jìn)行艙內(nèi)活動。相比天宮一號,新“家”增加了軟扶手,地面也換成了硬質(zhì)地板,這樣既方便航天員艙內(nèi)活動,又有了一種腳踏實(shí)地的感覺。
健康挑戰(zhàn)——
面臨多種太空病考驗(yàn)
太空病是航天員的健康大敵。一名美國航天員從太空返回地面后,在慶功會上曾兩次暈厥摔倒。在特殊的太空環(huán)境下,人的心血管、肌肉、骨骼會發(fā)生變化,甚至病變。
“失重心血管問題是我這次最關(guān)心的?!焙教灬t(yī)學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任曲麗娜說,在太空,血液首先往頭部、上肢轉(zhuǎn)移,航天員會不同程度出現(xiàn)心血管調(diào)節(jié)紊亂、功能失調(diào)的癥狀,而在第30天前后,心血管系統(tǒng)將經(jīng)歷最大反應(yīng)期,這是航天員要面臨的一道“坎”。
隨著駐留時間的延長,航天員肌肉萎縮程度將更為明顯。期間,航天員可以通過自行車功量計、拉力器等器材加強(qiáng)鍛煉,最新研制的太空跑臺等待航天員的檢測,這些都可以有效對抗肌肉萎縮。
持續(xù)性骨丟失也是長期太空飛行的重要問題。景海鵬說:“在太空,航天員的骨頭會變得越來越脆,發(fā)生骨折的風(fēng)險更大,僅靠運(yùn)動鍛煉不足以起到防護(hù)作用?!睘榇耍教灬t(yī)學(xué)專家研制了骨丟失對抗儀,每天穿戴20分鐘,幫助航天員有效抑制骨丟失。
測通挑戰(zhàn)——
天地實(shí)時通信一“線”牽
如果把飛船比作風(fēng)箏,飛控中心的專家就是手握風(fēng)箏線的人,而測控通信鏈路就是這根至關(guān)重要的“線”。
天地通信是一大考驗(yàn)。各種數(shù)據(jù)、調(diào)度指令、語音和視頻通話等信息,在萬里之遙的天地間順利傳輸,這是非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,任何節(jié)點(diǎn)發(fā)生錯漏,都會導(dǎo)致無法挽回的后果。
“天地通信的傳輸速度已能滿足各種發(fā)送需求,航天員與地面無障礙通信即將成為現(xiàn)實(shí)?!崩顒φf,航天員進(jìn)入天宮二號后,可以與地面實(shí)時通話,還能與家人開展視頻通話。天宮二號還增加了郵件下行功能,方便航天員自由收發(fā)郵件。
另一個考驗(yàn)是測控。天宮二號軌道高度將達(dá)到393公里,與空間站的軌道高度相當(dāng)。因此,在天宮一號驗(yàn)證過的定軌數(shù)據(jù)、軌控策略都需要做大規(guī)模調(diào)整。此外,在組合體期間將釋放伴星,屆時將對三個飛行器同時實(shí)施測控,這樣高強(qiáng)度的測控還是第一次。
實(shí)驗(yàn)挑戰(zhàn)——
太空之旅變得異常繁忙
從來沒有哪一次載人飛行像這一次,航天員直接參與的實(shí)驗(yàn)如此之多:首次由航天員直接操作的空間材料制備實(shí)驗(yàn)、首次“從種子到種子”的空間植物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)、首次在軌維修實(shí)驗(yàn)、首次失重心血管功能研究、首次太空腦機(jī)交互實(shí)驗(yàn)……
大量在軌實(shí)驗(yàn)操作,將使33天的太空之旅變得異常繁忙?!昂教靻T要把各學(xué)科專家的想法、目標(biāo)、理念在太空實(shí)踐,再把樣本帶回來,任務(wù)非常艱巨?!闭劶按舜稳蝿?wù),景海鵬有壓力但更有信心。
從來沒有哪一次載人飛行像這一次,對航天員知識儲備的要求如此之高。在軌實(shí)驗(yàn)涉及空間技術(shù)、空間應(yīng)用、航天醫(yī)學(xué)等眾多學(xué)科,學(xué)科跨度之大前所未有。黃偉芬說,為了掌握各學(xué)科實(shí)驗(yàn)的相關(guān)理論和操作技巧,每名航天員累計進(jìn)行了超過3000小時的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。
“天宮二號是我國首個空間實(shí)驗(yàn)室,眾多在軌實(shí)驗(yàn)意義非凡?!秉S偉芬說,這次任務(wù)就是要充分發(fā)揮空間實(shí)驗(yàn)室的作用,探索前沿理論和技術(shù),考驗(yàn)航天員在軌實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。(記者 王通化 鄒維榮 張新 段江山)