十问十答:中国完成首次太空会师,你关心的基本问题都在这里

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十问十答:中国完成首次太空会师,你关心的基本问题都在这里

2024-03-24 02:37| 来源: 网络整理| 查看: 265

3名航天员从神舟十五号载人飞船进入天和核心舱。这也是中国航天员首次在空间站迎接载人飞船来访。

苟秉宸:西北工业大学载人航天工业设计专家

今天早上,神舟十五号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接,3名航天员从神舟十五号载人飞船进入天和核心舱。这也是中国航天员首次在空间站迎接载人飞船来访。这次太空会师有什么重要意义?两个飞行乘组太空交接通常会有什么内容?两组航天员的卧室在哪儿?睡觉拥挤吗?对于诸如这种大家关心的问题,我们来逐一回答一下。

1、神舟十五与神舟十四“太空会师”有什么重要意义?

这次太空会师意义重大,也是中国载人航天事业的一次重大突破!首先,太空会师能全面检验我国空间站的承载能力,由原来三人的太空驻留转变为六人的短期同时驻留,这对空间站的管理运营,包括用电,用水,制氧都是很大的一个挑战。其次,把飞行乘组交接方式由传统的地面交接提升到更加高效更加人性化的太空交接,对我们空间站各项工作的开展是个很大的提升。此外,这次太空会师也对未来我国空间站开展国际太空科研合作,包括迎接外国航天员的入驻都打下坚实的基础。

2、两个飞行乘组太空交接通常会有什么内容?

这是中国航天员首次在空间站进行太空会师。当神舟十五航天员推开舱门,空间站里有自己人,有亲爱的战友在欢迎自己,肯定非常温暖。在神舟十四航天员的视角里,看到舱门打开,自己的战友进入到空间站,这个感觉也很奇妙。当然,我们两个航天飞行乘组在太空的交接不只是握手拥抱和寒暄,主要还是任务的交接。神十四乘组将帮助神十五乘组快速了解空间站,熟悉空间站的内部环境,将自己的经验和教训倾囊相授,尤其像出舱(太空行走)这样的重大任务。神十四乘组对神十五乘组在现场进行经验传授会非常高效。当然,更重要的是,这一次交接历史意义重大!两个乘组也还相互准备了礼物,互相赠送。

3、飞行乘组太空任务交接与地面任务交接相比,有什么优势?

去年六月份,神舟十二号开始了空间站验证建造阶段的载人飞行。到目前为止,无论是神舟十二飞行乘组,神舟十三飞行乘组、还是神舟十四飞行乘组,包括本次神舟十五飞行乘组,他们都是第一次进入中国空间站,他们在进入空间站之前对空间站的认知和体验还停留在地面训练的程度。 在神舟十五号之前,所有飞行乘组的任务交接都是通过返回地球的上一个乘组的口述等间接经验交流完成的。这次神舟十四和神舟十五在太空里实现首次“太空会师”,航天员可以面对面地进行交流,他们有将近一周的时间可以做这个工作,交流的效率和效果会非常好。以后空间站的乘组的在轨轮换,都采用“太空会师”这种方式。

4、两组航天员的卧室在哪儿?睡觉拥挤吗?

目前中国空间站可以提供六个固定铺位的休息区。同时,还有两艘神舟飞船的轨道舱也可以作为临时拓展休息区。天和核心舱有三个卧式休息区,问天实验舱有三个立式休息区。中国空间站的设计非常人性化,几乎把空间站核心舱的整个小柱段拿出来用作航天员的休息区,这个区域的舒适程度是世界各国航天器里里最高的,也是航天员在太空长期驻留的主休息区。

此前,核心舱的休息区由神舟十四号乘组使用,神舟十五号乘组进入空间站之后,短期内他们可居住在问天实验舱的立式休息区,神舟十四号航天员返回地球之后,他们可以把家搬到核心舱的休息区。还有另一种可能,神舟十四号航天员提前搬到问天实验舱的休息区,把核心舱的休息区收拾好,腾出来迎接神舟十五号的航天员,神舟十五号航天员直接入驻核心舱,这样一步到位。这两个方案都有它的合理性,最终选择哪一种,要看工程总体规划和决策。

5、六名航天员在轨期间,空间站的制氧能力如何提升?

六名航天员同时在轨,空间站会变得热闹和些许拥挤。同时,六名航天员日常对水电和氧气的消耗也会翻倍。关于这一点,空间站在总体设计的时候都有考虑,除了核心舱有完整的一套水电氧的支持系统之外,问天实验舱也有一套支持系统,可以保证三名航天员同时工作和生活需求。在空间站里,氧气的获得,一是货运飞船携带的液态氧,二是可利用电解水的方式在空间站制造氧气。因此,表面上看起来是氧气的问题,本质上还是能耗的问题,好在中国空间站目前拥有全世界能量转换效率最高的薄膜式柔性太阳翼,几百平方米的太阳翼可以保证每天有1000度的发电量,高达30%以上的发电效率和两个自由度的对日定向系统,确保了航天员的用电自由,所以六名航天员在空间站里,制氧用氧基本上不是问题,请大家放心。

6、这次交会对接还是采用的6.5小时的对接方案,为什么不采用更短的2小时对接方案?

答:前段时间,天舟五号货运飞船采用2个小时的快速对接方案,打破了货运飞船对接速度的世界纪录。神舟载人飞船理论上也具备两小时对接的技术能力,之所以才用6.5个小时的对接方案是因为该方案兼顾了对接效率和航天员耐受力两大因素。飞船对接速度越快,变轨就越频繁,对航天员身体也是一个很大的挑战。天舟五号作为货运飞船,它不用考虑舒适性,所以采用更加激进的更快对接方案。

7、飞船在飞往空间站的6.5个小时里做些什么?能否睡觉?

神舟飞船采用6.5个小时的对接方案,从任务上讲是没有安排睡觉时间的,但中途必须有进食和放松的时间。在飞往空间站的这段时间内,三名航天员有不同的阶段性的分工。实际上,睡觉也是没必要的,航天员们要适应太空失重,对首次太空会师的期盼也会让人很兴奋。真正要休息,抵达宽敞舒适的空间站后是更好的选择。

8、本次神舟15号飞船对接在了空间站哪个端口?为什么要对接这里?

目前空间站组合体是“三舱两船”构型,天和核心舱,问天舱和梦天舱构成了一个“T”字型的组合体。核心舱的后向对接口对接的是货运飞船,核心舱的节点舱上分别有一个前向对接口、两个侧向停泊口和一个径向对接口。其中,两个侧向停泊口分别对接的是问天和梦天实验舱,径向对接口目前对接的是神舟十四号载人飞船,因此神舟十五号飞船将在前向对接口与空间站实现对接。

9、神舟飞船与近百吨的空间站对接,会不会引起振动引发不适?

神舟飞船与空间站组合体的对接,是在以第一宇宙速度高速飞行的情况下进行的,虽然相对速度不算高,但对接难度不小,技术含量也很高。神舟飞船8吨左右,天宫空间站组合体已达90多吨,它们之间的对接,除了轻微冲击,总质量的改变势必会改变空间站组合体目前的飞行动量状态,小震动是不可避免的,但很快会通飞行控制得到有效消除,不会对空间站正常的飞行造成影响。

10、神舟十五飞行乘组接下来的重要工作是哪些方面?

在发射前夕的新闻发布会上,神舟十五号飞行乘组的主要工作官方已做了详细解答。主要工作包括:快速适应空间站里边的各种状况、完成15个机柜的解锁开封调试。准备比之前神十二,神十三和神十四更多更复杂的出舱活动。神十五乘组将首次使用货物气闸舱,并在机械臂的配合下实现设备和实验载荷的转运,支持舱外实验载荷的使用。同时,神舟十五还有一个很重要的任务,就是把目前位于核心舱小柱段的一对太阳翼搬到梦天实验舱和问天实验舱两侧的端部,以提升它接受太阳光照射的时间和效率,这个工作难度不小,也是对航天员的一个很大挑战,不但舱外爬行距离远,而且需要在机械臂的辅助下完成拆卸、搬运、安装和固定。神舟十五号飞行乘组,像神舟十三号一样,也将在太空欢度春节。擅长书法的费俊龙和邓清明、擅长唱歌的张陆,相信会给我们带来惊喜!预祝神舟十五号飞行乘组任务顺利,明年五月份顺利返回地球。



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