角逐多人多天的时代

时间:2022-09-13 04:33:54

角逐多人多天的时代

神六意味着中国人载人航天工程新阶段的开始。这一步走出后,下一步的技术难题解决就会容易得多

有人说,这似乎只是一个“数字游戏”:神舟从五变到六,人数从一变到二,飞天时间从21个小时变到多天,活动范围从一舱到二舱。

但在《望东方周刊》对中国航天载人工程七大系统总设计师的采访中,我们听到最多的话是:神舟六号飞行任务是“突破性的”。它最重要的意义在于,神六将承启一个中国航天工程“以人为本”的新时代。

真正接受检验的时刻到来了

按照规划,从1992年开始启动的中国载人航天工程分三步走。第一步,发射两艘无人飞船和一艘载人飞船,建立初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用研究;第二步,在第一艘载人飞船发射成功后,突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题:第三步,建造永久性的空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

这三步里的每一次探索,都离不开人。航天工程总设计师王永志说,航天活动中“人”的作用永远是任何机器设备无法取代的。

神舟五号载人飞船实现了载人航天的突破,圆满完成了第一步。神舟六号作为第二步目标的开端,要解决多人、长时间在太空飞行生活并且能够进行操作科学实验的问题。

“神六飞行意味着载人航天工程新阶段的开始,对后续航天事业有非常大的促进意义。这一步走出后,下一步的技术难题解决就会容易得多。”王永志对《望东方周刊》说。

“多人多天飞行”,是中国载人航天工程为神舟飞船设计的基本状态。从神舟一号到五号,在经历过一系列循序渐进的考核之后,“多人多天”接受检验的时刻到来了。

中国太空人不再“受委屈”

王永志在接受《隙望东方周刊》记者采访时表示,神舟六号飞行的三大任务都是“历史性”的。

第一大历史任务,是继续攻克载人航天至关重要的基本技术。中国载人航天工程的第一阶段,解决和考核了发射、在轨飞行和返回等技术,但还有很多基本技术有待验证。多人多天怎么在飞船里安全地生活、工作,就是其中最重要的一项。在工程中,这个问题被概括为“环境控制和生命保障”,管的是航天员的“吃喝拉撒睡”。

中国首位太空人杨利伟实际,上“很委屈”。他上次吃喝得很简单:小“月饼”,矿泉水,时间长了撑不住。神舟六号飞船上专门设计了食品加热装置,能在十几分钟内加热食物,让两位航天员吃上热腾腾的米饭、香菇菜心、牛肉丸子、奶油浓汤等几十种菜品。

地面上,人们想吃什么就吃什么,但太空中要“吃”出个花样,就带来了一系列的难题:食品加热装置能否高效地加热?中国的航天食品是否足够安全?航天员怎样进食,餐具设计是否合理?看似简单的问题,到了太空就成了技术难题。

“人口”问题解决了,还有“出口”问题。失重环境让一切变得困难,大小便的解决技术更是难上加艰不仅不能让排泄物漂浮出来,连气味都不能散发,否则,在那么狭小的飞船空间里,航天员如何过好漫长的几天?

神舟五号飞行的21个小时里,杨利伟没有上厕所――有一种未经证实的说法称,这位航天英雄安全返回后登上守候在着陆场的医监医保车后说的第一句话就是:太好了,这里有厕所。

飞行时间一加长,神舟六号的航天员们不得不在飞船里上厕所了。航天员系统总指挥、总设计师陈善广介绍说,神舟六号的轨道舱里安装了一个特制的大小便收集器。收集器上有两根管子,分别用来对准大便和小便器官。使用时,收集器强力吸走排泄物,并且能把液体和固体分开。这个吸尘器式的“太空马桶”在太空中是否方便好用,也是有待验证的一个问题。

还有航天员的活动问题。神舟五号飞行中,返回舱里的杨利伟大部分时间都在那个襁褓式的座椅上安安静静地待着。这次不一样了,航天员要穿舱操作实验设备。来回走动对飞船的姿态是有影响的,仅9.2米长神舟飞船呈漂浮状态,人一移动,船就会随之摆动,甚至,航天员如果太用劲,还可能造成“翻船”。因此,这种情况下,航天员应该怎样控制自己的动作?神舟六号的控制系统是否能保证飞船姿态的稳定?

真有这么严重吗?飞船系统总设计师张柏楠对《望东方周刊》解释说,大海里,人在巨轮上跑跳,不会对轮船造成丝毫影响,但要是换作小木船呢?稍不注意,小船就可能改变方向。这个形象的比喻,一下子把一叶神舟小船行驶于茫茫太空的情景展现在记者眼前。

这些问题不解决,下一步的交会对接以及更长远的空间站建设根本无法进行。这就是所谓“基本技术”的意义所在。

有人参与,就会有更多发现

王永志说,神舟六号的第二大历史任务在于,要在太空进行中国第一次有人参与的空间科学实验。

对于空间科学实验,我们并不陌生,从返回式卫星到神舟六号的兄长们,形形的搭载实验一直在进行中,领域涉及空间物理、地球系统科学、生命科学和微重力科学、空间天文,等等。

空间应用系统总设计师顾逸东说,高真空和微重力所提供的超洁净条件和重力影响微弱的极端物理环境,是科学实验的宝库,可以进行地面上无法或难以进行的科学实验,生产地面上难以生产的材料、工业产品和药物。比如,在微重力条件下进行冶炼,可以获得高纯度、高品质的合金,可将不同比重的金属或非金属均匀地混合,获得新型合金材料。

与其他空间科学实验不一样的是,神舟六号上进行的实验是中国第一次有人,参与的空间科学实验。“科学实验离不开人,有人参与,就会有更多发现。”顾逸东说。

神舟六号的第三大历史任务,则是继续考核和完善工程其他系统的功能和性能。

“神舟一号到五号飞行都成功了,但成功并不意味着成熟,”王永志说,“所以每一次飞行都有所完善改进,中国载人航天工程及其七大系统就是这样逐渐实现性能优化。”

以飞船为例。“神舟一号是一艘初样产品。”飞船系统原总设计师、现在已退居二线的戚发轫回忆说,“让初样产品上天是冒一定风险的,直到返回舱落地,我的心也才落了地。”作为中国自主研制的第一艘飞船,神舟一号检验了飞船重要的五项技术:舱段连接和分离技术、调姿和制动技术、升力控制技术、防热技术和回收着陆技术。

神舟二号飞行时间从一号的一天增加到七天。这是中国第一艘正样无人飞船,在全面考核工程总体和各系统、进一步检验技术方案的正确性和匹配性基础上,它还实现了留轨技术。神舟三号则具备了航天员逃逸和应急救生功能,并搭载了“模拟人”,为日后航天员进入太空提供了可靠的数据。

神舟四号彻底解决了前三次无人飞行试验中发现的有害气体超标等问题,并增加了在轨自主应急返回、人工控制等功能。举世瞩目的

神舟五号飞行中,飞船的性能因为航天员的参与而得到了全面准确的检验。

到神舟六号,飞船又有新的改进:轨道舱调整了布局,以便安装科学实验设备及航天员食品和饮用水,增加了两种提前返回模式,进一步保证航天员在轨飞行期间的安全……

‘王永志说:“同样,神舟六号也肩负着进一再加上一道“保险门”

神舟六号飞行任务与上一次有了很大的不同,这给工程各系统都带来了变化。火箭系统总设计师刘竹生对《望东方周刊》说:“如果杨利伟再次乘坐我们的火箭,他肯定会觉得舒服多了。”

刘竹生说,神舟六号飞船人员、设备都增加了,要求火箭的运载能力必须提高。他计算说,要把一公斤的东西送入太空,火箭就得消耗62公斤。因此,这枚火箭比上一枚要重很多。

同时,为了确保航天员的安全,这枚火箭在上一枚的基础上又作了多项改进。比如,火箭第一次在点火装置上增加了火路安全机构,其作用相当于在点火通道里再加上一道“保险门”。这样,在出现误点火信号的情况下,也无法点燃发动机。

火箭在飞行过程中,发动机频率与箭体产生的共振、火箭的高速飞行与空气的摩擦等都会带来很大的振动,可能让航天员感到不适,严重时会损害航天员的身体。发射神舟六号的这枚火箭采用新的计算方法,找到了改善振动环境的最佳途径。

本次神六飞行首次全面启用了副着陆场。着陆场系统总设计师侯鹰在接受《望东方周刊》记者采访时说,由于目前技术条件的限制,我们还无法对多天的气象变化进行精确预报,这就使得在选择飞船“发射窗口”时,无法保证主着陆场的气象条件适合降落。位于内蒙古中部草原四子王旗的主着陆场和位于酒泉附近的副着陆场相隔1000公里,可以起到气象备份的作用。

此外,神舟六号飞行任务的复杂性,使得飞船应急返回的几率增大。因此,着陆场系统必须全方位做好飞船应急返回的准备第一次启用了应急救生辅助决策系统,参与海上应急救援的船只第一次装上了我国自行研制的自动化打捞网……

侯鹰说,无论飞船是在上升段、在轨飞行段还是返回段应急返回,在主、副着陆场、国内四个陆上搜救点、三个海上溅落区、三个应急着陆区以及10余个国外应急着陆区,均配备了必要的人员和装备,制定了相应的预案。

中国飞船就是中国飞船

国外的轨道舱一般作废弃处理,但中国的飞船完成在轨运行任务后,轨道舱会作为一颗应用卫星继续留轨运行。此外,轨道舱外还增加了附加段,作为未来的交会对接机构,这样就为载人航天的下一步发展打下了基础。

《望东方周刊》在采访中了解到,中国载人航天工程对设计师的要求别强调,在确保安全可靠的基础上,在工程总体上要体现中国特色和技术进步。中国飞船就是中国飞船。

2001年俄罗斯举行加加林上天40周年庆祝活动,王永志的母校莫斯科航空学院邀请他去参加授予他荣誉博士称号的仪式。仪式上,王永志介绍了中国载人航天工程的特点。介绍完后,联盟号的总设计师,也是当年指导他毕业设计的导师米申院士大声说:“你们都听到了吧,中国飞船不是联盟号,中国飞船就是中国飞船!”

很多专家都认为,神舟五号载人航天飞行的成功,使我国成为世界上第三个能够独立开展载人航天飞行活动的国家。神舟六号,是我国载人航天技术逐渐走向成熟的一个标志。

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