本刊綜合報道
183天,刷新單次在軌飛行紀錄;
首次在軌通過遙操作完成貨運飛船與空間站交會對接;
中國女航天員首次太空漫步;
首次實施快速返回流程;
……
隨著翟志剛、王亞平、葉光富三位航天員順利返回,神舟十三號載人飛行任務取得成功,標志著中國空間站關鍵技術驗證階段圓滿完成,并將進入建造階段。
在軌駐留期間,3名航天員在地面科技人員支持下,圓滿完成了2次出艙活動、2次太空授課活動,開展了多項科學技術試驗與應用項目。
通過完成空間站關鍵技術驗證階段任務,中國已全面突破并掌握了空間站建造的關鍵技術,完善了任務的組織指揮體系,初步建立了有中國特色的載人航天運營管理體系,取得了高水平的空間科學研究成果和顯著的綜合效益。
如今,神舟十三號飛船順利返回后,天和核心艙與天舟三號貨運飛船組合體在軌運行。核心艙在軌運行的近一年時間里,完成了與兩艘載人飛船和兩艘貨運飛船的交會對接,以及神舟十二號、十三號乘組的駐留任務,同時還開展了多項專項任務和關鍵技術驗證工作。
夜赴天河
2021年10月16日0時23分,搭載神舟十三號載人飛船的長征二號F遙十三運載火箭,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心921工位點火升空。
火箭飛行約573秒后,二級游機關機,隨后飛船與火箭分離,順利將搭載著3名航天員的飛船送入預定初始軌道,發(fā)射任務圓滿成功。
交會對接
10月16日6時56分,神舟十三號飛船以“自主快速”模式成功對接于核心艙徑向?qū)涌?,與此前對接于核心艙前向的“天舟二號”貨運飛船和后向的“天舟三號”貨運飛船共同組成四艙(船)組合體。
進駐天宮
10月16日9時58分,神舟十三號航天員乘組先后開啟飛船返回艙艙門、飛船軌道艙艙門、空間站節(jié)點艙艙門、節(jié)點艙雙向承壓艙門,順利進駐中國空間站天和核心艙內(nèi)。
進駐核心艙后,3名航天員首先檢查艙內(nèi)環(huán)境,并與地面建立音視頻連線。在隨后的幾天中,3名航天員分別打開了兩艘貨運飛船的艙門,開啟了6個月太空出差之旅的序幕。
成功出艙
11月7日,神舟十三號航天員開始了本次任務中的首次艙外活動,翟志剛、王亞平執(zhí)行出艙任務,葉光富留守艙內(nèi)配合操作指揮。
王亞平身穿中國新一代“飛天”艙外航天服,從天和核心艙節(jié)點艙成功出艙,成為中國首位實施出艙活動的女性航天員,邁出了中國女性艙外太空行走第一步。
本次艙外活動的主要任務是安裝機械臂懸掛裝置與轉(zhuǎn)接件,同時還進行了艙外典型動作測試。
12月26日,神舟十三號航天員進行了空間站第二次艙外活動,葉光富、翟志剛先后從天和核心艙節(jié)點艙成功出艙。
本次艙外活動的主要任務是抬升空間站艙外全景相機C。
兩次出艙,神舟十三號航天員乘組圓滿完成全部既定任務。
天宮第一課
12月9日15時40分,“天宮課堂”第一講準時開課。王亞平老師在翟志剛指令長和葉光富老師的配合下,向我們展示了空間站的工作生活場景和微重力環(huán)境下細胞學實驗、人體運動、液體表面張力等現(xiàn)象。
天宮過年
2022年,中國航天員首次在太空度過新年和春節(jié)。
1月1日,翟志剛、王亞平、葉光富在太空中迎來新年的第一縷陽光。他們錄下視頻,向祖國和人民遙寄祝福。有趣的是,由于空間站大約每90分鐘環(huán)繞地球一圈,航天員一天可以看到大約16次日出和日落。3名航天員也因此在太空中度過了16次2022年新年。
春節(jié)是中國人最為重視的節(jié)日,在太空出差的三人組也不例外。1月31日,農(nóng)歷除夕,神舟十三號航天員發(fā)來視頻,向祖國和人民送上祝福,也讓人們看到了有著濃濃“年”味的中國空間站。
送別天舟二號
3月27日,天舟二號撤離空間站核心艙組合體。與空間站分離后,天舟二號充分利用飛船推進劑余量,成功實施了貨運飛船與空間站2小時快速交會試驗。
3月31日,天舟二號受控再入大氣層。
出差歸來
4月16日0時44分,神舟十三號載人飛船與空間站天和核心艙成功分離。
4月16日9時56分,神舟十三號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸。
首次執(zhí)行應急救援發(fā)射待命任務
為應對在軌??匡w船無法返回的風險,空間站任務階段首次建立了應急救援任務模式,采用“滾動待命”策略,在前一發(fā)載人飛船發(fā)射時,后一發(fā)載人飛船在發(fā)射場待命,通過在軌??匡w船和發(fā)射場待命飛船共同確保在軌航天員安全。神舟十三號載人飛船作為神舟十二號載人飛船備份首次執(zhí)行了應急救援發(fā)射待命任務。
首次實施徑向交會對接
2021年10月16日,神舟十三號載人飛船搭載三名航天員開啟“超長太空之旅”。在此次任務中,神舟十三號采用自主快速交會對接技術,在入軌后6.5小時內(nèi)與核心艙完成交會對接。神舟十三號首次驗證了徑向交會對接技術,與空間站核心艙徑向?qū)涌趯嵤┝藦较蚪粫印?/p>
刷新在軌飛行紀錄
神舟十三號乘組共在軌飛行183天,創(chuàng)造了中國航天員連續(xù)在軌飛行時間的最長紀錄。王亞平成為中國航天員中在軌飛行累計時長最久的一位。
首次實施快速返回流程
為進一步提高返回任務執(zhí)行效率,縮短地面飛控實施時間,提高航天員返回舒適度,神舟十三號首次實施快速返回。通過對飛行任務事件進行合理裁剪和調(diào)整、壓縮操作時間,將返回所需時間由以往的11個飛行圈次壓縮至5個飛行圈次。
首次利用空間站機械臂操作大型在軌飛行器進行轉(zhuǎn)位試驗
2022年1月6日6時59分,經(jīng)過約47分鐘的跨系統(tǒng)密切協(xié)同,空間站機械臂轉(zhuǎn)位貨運飛船試驗取得圓滿成功。這是中國首次利用空間站機械臂操作大型在軌飛行器進行轉(zhuǎn)位試驗。此次試驗,初步檢驗了利用機械臂操作空間站艙段轉(zhuǎn)位的可行性和有效性,驗證了空間站艙段轉(zhuǎn)位技術和機械臂大負載操控技術,為后續(xù)空間站在軌組裝建造積累了經(jīng)驗。
航天員首次在軌進行手控遙操作試驗
2022年1月8日上午,神舟十三號航天員乘組在地面科技人員的密切協(xié)同下,在空間站核心艙內(nèi)采取手控遙操作方式,圓滿完成了天舟二號貨運飛船與空間站組合體交會對接試驗。這是中國航天員首次在軌進行手控遙操作試驗。此次試驗,初步驗證了空間站與來訪飛行器手控遙操作系統(tǒng)的功能、性能以及天地間協(xié)同工作程序的合理性。
女航天員的多個“首次”
隨著王亞平再度踏上前往太空的旅程,中國空間站也迎來了首位女航天員。2021年11月7日18時51分,王亞平隨同翟志剛,身著中國新一代“飛天”艙外航天服,從天和核心艙節(jié)點艙成功出。她成為中國首位進行出艙活動的女航天員,邁出了中國女性艙外太空行走第一步。
針對神舟十三號航天員長期在軌駐留,這次搜救回收任務有三大新變化。
航天員出艙方式新。與以往不同的是,神舟十三號航天員每出艙一名便被送入醫(yī)監(jiān)醫(yī)保載體,盡可能縮短航天員出艙后在野外環(huán)境暴露的時間。
醫(yī)監(jiān)醫(yī)保模式新。東風著陸場新研發(fā)了航天員專用座椅、航天員醫(yī)監(jiān)醫(yī)保車、航天員醫(yī)監(jiān)醫(yī)保帳篷,形成首選醫(yī)監(jiān)醫(yī)保車、備選充氣帳篷、保底使用醫(yī)監(jiān)醫(yī)保直升機的航天員醫(yī)監(jiān)醫(yī)保保障新模式,為航天員度過著陸初期地面重力再適應這一關鍵時段提供更舒適的環(huán)境。同時,神舟十三號搜救回收任務首次啟用第二代醫(yī)監(jiān)醫(yī)保車,車內(nèi)設施配備齊全,裝有溫度控制系統(tǒng)等。航天員乘升降梯進入車內(nèi),不再由搜救人員抬送。
返回時節(jié)應對新。這是東風著陸場第二次執(zhí)行搜救回收任務,也是中國航天員首次在春季返回。針對額濟納旗春季多風沙氣候特點,著陸場系統(tǒng)事先開展搜救戰(zhàn)法推演,準備大風和沙塵環(huán)境救援保護措施。
中國空間站建造階段有哪些計劃和安排?今年的載人飛行任務準備工作進展如何?“夢天”和“問天”兩個實驗艙現(xiàn)在研制進展怎么樣,實驗艙未來將主要發(fā)揮哪些作用?2022年4月17日,國新辦舉行的中國空間站建造進展情況新聞發(fā)布會就相關情況進行介紹。
2022年將實施6次飛行任務
中國空間站建造分為關鍵技術驗證和建造兩個階段實施,分別規(guī)劃了6次飛行任務。自2020年以來,先后成功實施了長征五號B運載火箭首飛,空間站天和核心艙,神舟十二號、神舟十三號載人飛船,天舟二號、天舟三號貨運飛船共6次飛行任務,均取得圓滿成功。
中國載人航天工程辦公室主任郝淳表示,通過六次任務實施,相關關鍵技術已經(jīng)得到全面突破,也取得了很多成果,主要包括以下幾個方面:全面突破了空間站建造的關鍵技術,完善了任務的組織指揮體系,初步建立了有中國特色的載人航天運營管理體系,取得了高水平的空間科學研究成果和顯著的綜合效益??偟膩碚f,通過空間站關鍵技術驗證階段任務,我們?nèi)嫱黄撇⒄莆樟丝臻g站建造的關鍵技術,全面驗證了工程各個系統(tǒng)執(zhí)行后續(xù)任務的功能性能,以及系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性、匹配性,另外,還檢驗了工程常態(tài)化、高密度實施任務的能力,也積累了豐富的運營管理經(jīng)驗,為空間站建造奠定了堅實基礎。
郝淳介紹,2022年將完成中國空間站的在軌建造,根據(jù)任務安排,共計劃實施6次飛行任務:5月發(fā)射天舟四號貨運飛船;6月發(fā)射神舟十四號載人飛船,神舟十四號載人飛船乘組也是由三名航天員組成,他們將在軌駐留6個月時間;7月發(fā)射空間站問天實驗艙;10月發(fā)射空間站夢天實驗艙。空間站的三個艙段將形成“T”字基本構(gòu)型,完成中國空間站的在軌建造,之后還將實施天舟五號貨運飛船和神舟十五號載人飛船發(fā)射任務。其中,神舟十五號載人飛船飛行乘組也是由三名航天員組成,這三名航天員將在軌和神舟十四號的航天員完成輪換后,在軌工作和生活6個月。
研制新一代載人飛船 可搭載7名航天員
郝淳介紹,今年完成空間站在軌建造以后,工程將轉(zhuǎn)入為期十年以上的應用與發(fā)展階段。初步計劃是每年發(fā)射兩艘載人飛船和兩艘貨運飛船。航天員要長期在軌駐留,開展空間科學實驗和技術試驗,并對空間站進行照料和維護。
為進一步提升工程的綜合能力和技術水平,還將研制新一代載人運載火箭和新一代載人飛船。其中,新一代載人運載火箭和新一代載人飛船的返回艙都可以實現(xiàn)重復使用。新一代載人飛船可以搭載7名航天員,綜合能力得到了大幅提升。同時,中國正在考慮研發(fā)空間站的擴展艙段,為進一步支持在軌科學實驗和為航天員的工作和生活創(chuàng)造更好的條件。
空間站十年以上的應用與發(fā)展階段還將利用空間站艙內(nèi)安排的科學實驗柜和艙外大型載荷設施,開展更大規(guī)模的空間研究實驗和新技術試驗。主要涉及空間生命科學與人體研究、微重力物理科學、空間天文與地球科學、航天新技術等眾多領域。這些技術會被更多地進行轉(zhuǎn)化,服務于社會經(jīng)濟發(fā)展和國計民生。
神十四、神十五將首次實現(xiàn)在軌乘組輪換
今年的載人飛行任務準備工作進展如何?中國載人航天工程航天員系統(tǒng)總設計師、中國航天員科研訓練中心研究員黃偉芬介紹,按照空間站建造階段的任務安排,執(zhí)行兩次載人飛行任務的航天員乘組已經(jīng)選定。
神舟十四號和神舟十五號兩個乘組都將在軌飛行6個月,將首次實現(xiàn)在軌乘組輪換,實現(xiàn)不間斷有人駐留。兩個乘組6名航天員將共同在軌駐留5至10天。
神舟十四號飛行乘組將配合地面完成空間站組裝建設工作,從單艙組合體飛行逐步建成三艙組合體飛行狀態(tài),其間要經(jīng)歷9種組合體構(gòu)型、5次交會對接、3次分離撤離和2次轉(zhuǎn)位任務;他們將首次進駐問天、夢天實驗艙,建立載人環(huán)境;首次利用氣閘艙實施出艙活動;完成問天實驗艙和夢天實驗艙14個機柜解鎖、安裝等工作。
神舟十五號飛行乘組也將計劃實施數(shù)次出艙活動任務,進行艙內(nèi)載荷設備組裝、測試和調(diào)試工作,操控機械臂實施艙外載荷安裝;對三艙三船最大構(gòu)型組合體進行運行管理和維護。
問天、夢天實驗艙研制進展順利
“空間站建造完成后,夢天和問天兩個實驗艙將是航天員在軌主要的工作場所,在兩個實驗艙里都可以開展密封艙內(nèi)和密封艙外的空間科學實驗和技術試驗。”中國工程院院士、中國載人航天工程空間站系統(tǒng)總設計師、中國空間技術研究院研究員楊宏介紹。
問天實驗艙配置了與核心艙一樣的航天員生活設施,包括3個睡眠區(qū)、1個衛(wèi)生區(qū)和廚房等設施,可以保障航天員生活。它還可以與核心艙一起來支持兩艘載人飛船輪換期間6名航天員的生活;還配置了一個小型的機械臂,既可以單獨使用,也可以與核心艙的大機械臂組合使用,共同完成航天員的出艙、艙外設施照料、巡檢等任務。
夢天實驗艙配置了一個貨物氣閘艙和一個艙外展開試驗平臺。今后需要在艙外安裝的科學試驗設備,可以通過貨運飛船運送到空間站,再通過貨物氣閘艙把載荷送到艙外,由機械臂或者航天員把它安裝到艙外的平臺上,這樣可以實現(xiàn)艙外試驗項目不斷更新。目前,問天實驗艙和夢天實驗艙在地面的研制進展順利。