在軌駐留三個月如何工作和生活?
在軌駐留三個月如何工作和生活?
昨日,經(jīng)過6個半小時的飛行,神舟十二號載人飛船與天和核心艙完成自主快速交會對接。隨后,三名航天員入駐天和核心艙,標志著中國人首次進入自己的空間站。他們也就此開啟了為期3個月的太空生活。在此期間,他們?nèi)绾伍_展機械臂操作、出艙活動等工作?生活起居又如何保障?
1 對接有哪些挑戰(zhàn)?
●飛船需6次變軌找到核心艙
神舟十二號與火箭分離后,將進行多次變軌,來到與天和核心艙相同的距離地面393公里的軌道上。航天科技集團五院神舟飛船總指揮何宇介紹,飛船繞地球一圈是1.5小時左右,需要飛行三圈,也就是4.5小時,每圈做兩次變軌,完成六次變軌,到達離空間站50公里左右的一個瞄準點。接下來它們就要逐漸逼近,需要不斷地確認位置關(guān)系,調(diào)整自己的姿態(tài)和速度。
●第一次從前方和核心艙對接
按計劃,神舟十二號飛船入軌后,將采用自主快速交會對接模式對接于天和核心艙的前向端口,與天和核心艙、天舟二號貨運飛船形成組合體。
以前,神舟飛船只要追上目標飛行器,從后面直接對接上就可以,但是這次,神舟飛船卻要從前方與核心艙對接。
航天科技集團五院神舟飛船總設(shè)計師賈世錦介紹,以前相當于是追著對接,現(xiàn)在飛船要先到前面去,調(diào)頭后攔截再對接。
●克服碰撞影響
天和核心艙與天舟二號貨運飛船組合體重達35噸,而神舟飛船只有8噸重,巨大的質(zhì)量差異給交會對接過程也帶來新的難度。
航天科技集團八院載人飛船系統(tǒng)副總指揮顧側(cè)峰介紹,對接目標當量大了以后,對接的碰撞會更大,所以這次增加了可控阻尼,減少與大目標對接時的碰撞影響。
在對接的過程中,兩個航天器的相對速度不斷減小,緩緩靠近,神舟十二號飛船上有一個主動捕獲裝置,在對接時會提前伸出來,就在與核心艙的對接機構(gòu)接觸的一瞬間,緊緊抓住并拉回再鎖死,最終完成交會對接。
航天科技集團八院載人飛船對接機構(gòu)分系統(tǒng)主任設(shè)計師姚建介紹,裝在載人飛船上的叫主動對接機構(gòu),配有三把捕獲鎖,在被動對接機構(gòu)上配套有三個卡板器!熬拖裨蹅兊拈T栓和門鎖一樣,兩個飛行器對接環(huán)接觸上之后,捕獲鎖就把兩套對接機構(gòu)鎖住了!
2 未來三個月如何生活?
吃
為3名航天員準備了120多種營養(yǎng)均衡、品種豐富、口感良好,保質(zhì)期長的航天食品,有主食、副食、調(diào)味品、飲料、水果等,至少五天不重樣。包括魚香肉絲、宮保雞丁等。
穿
配有專用服裝,工作服、鍛煉服、休閑服、失重防護服、睡具等。有的能幫助航天員對抗失重對人體肌肉的不利影響,有的有助航天員調(diào)節(jié)情緒和心情。還有“居家鞋”,以熱塑材料、混紡針織材料為主,柔軟、輕便、環(huán)保、抗靜電、透氣、富有彈性。艙內(nèi)用鞋比普通鞋要輕。鞋面造型嘗試“魚排骨”式的波狀結(jié)構(gòu),靈活性與保護性統(tǒng)一,以緩沖航天員運動時產(chǎn)生的碰撞,腳部前端與后部設(shè)計飽滿,穿著更舒適。
住
艙內(nèi)活動空間從天宮一號的15立方米提升到了整站110立方米。采用全新的信息技術(shù),讓中國空間站有了“移動WiFi”,并創(chuàng)造了一個智能家居生活空間。
空間站分生活區(qū)和工作區(qū)。生活區(qū)內(nèi)有獨立的睡眠區(qū)、衛(wèi)生區(qū)、鍛煉區(qū),還配有太空廚房及就餐區(qū)。
獨立睡眠區(qū)可實現(xiàn)從“站睡”到“躺平”,讓航天員更放松,享受相對高質(zhì)量的睡眠。
就餐區(qū)域配置了食品加熱、冷藏及飲水設(shè)備,還有折疊桌,方便航天員就餐。
鍛煉區(qū)配備有太空跑臺、太空自行車。
私密語音通道可以和家人打電話、拉家常。
設(shè)“包裹式淋浴間”,可手持噴槍把自己擦拭干凈。
配置再生式生命保障系統(tǒng),包括電解制氧、冷凝水收集與處理、尿處理、二氧化碳去除,以及微量有害氣體去除等子系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)水等消耗性資源的循環(huán)利用,保障航天員在軌長期駐留。
每個航天員配備一個手持終端,可以根據(jù)個人需求通過App調(diào)節(jié)艙內(nèi)照明環(huán)境,睡眠模式、工作模式、運動模式……不同的艙內(nèi)燈光,能夠調(diào)節(jié)航天員的情緒。
3 在軌完成哪些任務?
●日常管理 在軌測試
第一個任務是開展核心艙組合體的日常管理,包括天和核心艙在軌測試。三名航天員進駐核心艙后要“拆快遞”。因為空間站核心艙發(fā)射的時候,“快遞小哥”天舟二號打包運了6噸多“設(shè)備”上去,當時很多還不能安裝在工位上,所以三名航天員進艙以后,拆快遞可能就要“拆到手軟”,很多設(shè)備等待著人工安裝、啟動和調(diào)試。
●健康管理 再生循環(huán)
第二個任務是再生保障系統(tǒng)驗證和航天員自身的健康管理。因為要在軌駐留三個月,為了長期經(jīng)濟運行,“太空之家”與以往的空間實驗室不同,空間站核心艙內(nèi)的環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng),采用的是可再生的技術(shù),航天員要讓空間站內(nèi)的氧氣和水等物資盡可能實現(xiàn)循環(huán)使用。另外,航天員也要按計劃開展身體鍛煉,定期監(jiān)測、維持與評估自身健康狀態(tài)。
●空間科學 技術(shù)試驗
第三個任務是開展空間科學實驗和技術(shù)試驗。進行空間應用任務實驗設(shè)備的組裝和測試,按程序開展空間應用、航天醫(yī)學領(lǐng)域等實驗,以及有關(guān)科普教育活動。
●兩次出艙 艙外作業(yè)
第四個任務則極具看點,航天員將在駐留期間,在機械臂協(xié)助下完成艙外作業(yè)。據(jù)了解,航天員要開展兩次出艙活動及艙外作業(yè),包括艙外服在軌轉(zhuǎn)移、組裝、測試,開展艙外工具箱的組裝、全景攝像機抬升和擴展泵組的安裝等工作。