九霄逐夢 神舟再問天
時隔僅1個月，天和核心艙又迎來新“太空出差三人組”。
10月16日0時23分，長征二號F遙十三運載火箭從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心起飛，成功將載有3名航天員的神舟十三號載人飛船送入預(yù)定軌道。
航天員進駐核心艙后，將按照天地同步作息制度進行工作生活，6個月后，搭乘飛船返回東風(fēng)著陸場。
航天員——
在軌飛行6個月，身心素質(zhì)將接受更大挑戰(zhàn)
不僅要在軌駐留長達6個月，還需同時管理天和艙、神舟十三號載人飛船、天舟二號、天舟三號形成的組合體，對神舟十三號飛行乘組來講，無論是身心素質(zhì)還是技術(shù)能力，都將經(jīng)受更大挑戰(zhàn)。
飛行時間大大延長、身處特殊環(huán)境、任務(wù)量增加等因素相互作用，將影響航天員的身心健康，心血管系統(tǒng)、肌肉和骨骼系統(tǒng)等失重生理效應(yīng)更加凸顯。
載人航天工程航天員系統(tǒng)總設(shè)計師、航天員科研訓(xùn)練中心研究員黃偉芬說：“比如，航天員出現(xiàn)睡眠障礙、疲勞、感染、胃腸道病癥及心血管功能調(diào)節(jié)等不適問題和應(yīng)急醫(yī)學(xué)問題的概率會增高。”此外，長時間工作生活在狹小、密閉、隔離、振動、噪聲等復(fù)雜特殊環(huán)境中，航天員也可能面臨睡眠狀態(tài)變化、身心負荷過重等情況，心理狀態(tài)甚至工作能力都會受到影響。
針對這些挑戰(zhàn)要求，航天員系統(tǒng)在選拔訓(xùn)練，健康、工作、生活等駐留保障技術(shù)方面，進行了充分研究和準(zhǔn)備。黃偉芬說：“根據(jù)不同時期、不同個體的身心特點，我們著力強化了每月對航天員健康狀態(tài)的定期全面評估，及時調(diào)整航天員失重防護鍛煉、營養(yǎng)配餐、心理支持等方案。”
值得一提的是，針對女航天員參加飛行任務(wù)，工程通過分析女航天員的身心特點和個體需求，重點從生活保障、健康保障等方面開展了針對性的設(shè)計，以確保女航天員長期飛行、健康生活、高效工作。
“在完成既定訓(xùn)練計劃的基礎(chǔ)上，我們還安排了‘神十三’乘組與‘神十二’乘組進行天地通話。‘神十二’乘組返回后，兩個乘組進行了充分交流，‘神十二’乘組分享了在軌獲取的經(jīng)驗和感受，特別是針對出艙活動交流了天地差異以及注意事項。”黃偉芬說，“神十三”乘組對此開展了相應(yīng)訓(xùn)練，為提前進入狀態(tài)、順利執(zhí)行任務(wù)打下基礎(chǔ)。
發(fā)射——
一年兩連發(fā)，火箭“站立”時長創(chuàng)紀(jì)錄
執(zhí)行本次任務(wù)前，長征二號F遙十三運載火箭作為中國航天史上首枚集應(yīng)急救援和發(fā)射任務(wù)于一身的火箭，剛剛結(jié)束了長達90天的應(yīng)急值班“站崗”。實際上，從“起立就位”算起，再加上發(fā)射準(zhǔn)備時間的話，這枚火箭足足“站”了5個多月，站立時長創(chuàng)中國火箭之最。
按照空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證及建造階段任務(wù)安排，長二F遙運載火箭需要采取“發(fā)射1發(fā)、備份1發(fā)”即“滾動備份”發(fā)射模式。長二F遙十三火箭在遙十二火箭發(fā)射后作為備份進行應(yīng)急救援值班，在神舟十三號任務(wù)中執(zhí)行應(yīng)急轉(zhuǎn)正常任務(wù)的發(fā)射。
長征二號F遙火箭總體主任設(shè)計師常武權(quán)說：“本次任務(wù)中，我們在保證可靠性的前提下，探索實施了兩發(fā)火箭發(fā)射場流程的并行與優(yōu)化，預(yù)計可以將發(fā)射準(zhǔn)備時間縮短20%左右。另外，我們還為全新的測發(fā)流程進行了技術(shù)儲備。”
一年完成兩次載人發(fā)射，在中國載人航天工程的歷史上尚屬首次，而這還只是個開始。
常武權(quán)介紹，長二F遙火箭不僅在今明兩年計劃執(zhí)行4次發(fā)射任務(wù)，未來幾年，還將繼續(xù)以每年兩發(fā)的高頻率執(zhí)行發(fā)射任務(wù)，在我國空間站在軌建造、運營過程中擔(dān)綱重任，可以說“今后一年兩發(fā)會成為常態(tài)”。
高密度任務(wù)常態(tài)化執(zhí)行也給酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心載人航天發(fā)射場帶來了挑戰(zhàn)。
酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心高級工程師賀鵬舉說：“按照‘滾動備份’模式，在飛行任務(wù)執(zhí)行之前，發(fā)射場要完成待命救援飛船和火箭的準(zhǔn)備，具備待命發(fā)射狀態(tài)。按照航天員在軌飛行6個月，我們需要執(zhí)行兩次載人飛行發(fā)射任務(wù)，意味著要完成四個輪次的飛船和火箭測試。”救援發(fā)射值班狀態(tài)的火箭和飛船還需要長期保持技術(shù)狀態(tài)，定期開展測試檢查和性能維護。
賀鵬舉說：“在待命狀態(tài)解除之后，我們必須立即進行技術(shù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換，按照正式飛行任務(wù)狀態(tài)開始全系統(tǒng)、全流程的全面檢查，確保經(jīng)過長期停放的飛船和火箭不帶任何故障。”
飛船——
采用自主快速交會對接，首次徑向停靠空間站
神舟十三號作為空間站任務(wù)的第二艘載人飛船，將再次搭乘3名航天員進駐太空，繼續(xù)完成空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證及建造任務(wù)。
為適應(yīng)空間站組合體不同構(gòu)型及來訪航天器不同停靠狀態(tài)，實現(xiàn)與空間站前向、后向、徑向交會對接和分離，中國航天科技集團五院神舟團隊設(shè)計了新的交會路徑和繞飛模式，增加了繞飛、快速交會對接、徑向交會對接各項功能。
中國航天科技集團五院總體設(shè)計部飛船型號系統(tǒng)總體副主任設(shè)計師高旭說：“載人飛船將采用自主快速交會對接的方式，首次徑向停靠空間站，即通過天和核心艙下方對接口與空間站進行交會并對接。雖然只是方向變了90度，但是對接的難度卻大了不少。”
針對徑向交會對接方式的特點，西安衛(wèi)星測控中心科技人員繼續(xù)采取基于地基與天基遙外測，以及北斗衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的多元數(shù)據(jù)融合實時計算方法，以確保飛船自主快速交會對接的穩(wěn)定可靠。
作為交會對接的“智慧眼”之一，中國電子科技集團激光雷達團隊也為飛船的激光雷達增加了多目標(biāo)識別、切換和繞飛功能，以確保交會對接的順利完成。
神舟十三號載人飛船與空間站天和核心艙完成徑向交會對接之后，停靠時間長達6個月，計劃執(zhí)行180天組合體長期駐留任務(wù)，這將是我國迄今為止時間最長的一次載人飛行。為適應(yīng)空間站復(fù)雜構(gòu)型和姿態(tài)帶來的復(fù)雜外熱流條件，滿足超長“待機”要求，中國航天科技集團五院神舟團隊對返回艙、推進發(fā)動機和貯箱等熱控方案、船站并網(wǎng)供電方案進行了專項設(shè)計，使飛船具備了供電、熱環(huán)境保障的適應(yīng)性配套條件。
據(jù)悉，在神舟十三號成功發(fā)射的同時，神舟十四號也已經(jīng)完成發(fā)射前的全部工作，進入應(yīng)急發(fā)射待命狀態(tài)。
版式設(shè)計：張丹峰
本報記者 吳月輝 劉詩瑤 【編輯:劉星辰】
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