“有他們在,我們安心”——走近航天員背后的團隊

發表時間: 2021-08-21 16:48:41 近日瀏覽量: 51493
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  “有他們在,我們安心”

  在太空廚房,中國航天員喝著自產的酸奶,吃著口味豐富的熱飯菜;不用靠地面運送,他們就能在太空呼吸新鮮的空氣,飲用清潔的循環水……在太空中“出差”兩個多月了,航天員在天和核心艙里的生活越來越自如。

  北京時間2021年8月20日,經過約6小時的出艙活動,神舟十二號航天員乘組第二次出艙活動圓滿完成。在這背后,有這么一群默默奉獻的航天人,在地面陪伴和守護著航天員在太空度過的每一天。

  航天員教員團隊:為航天員提前“吃螃蟹”準備預案

  航天員出艙活動是我國空間站任務的重中之重?臻g站艙外建造、艙外設備安裝、維護、維修、更換和試驗樣品回收等,都需要出艙活動。

  在出艙活動中,中國航天員中心航天員支持室內,結合顯示屏上實時顯示的出艙畫面,航天員教員吳昊在給地面航天員同步解讀出艙程序。任務成功,航天員聶海勝、劉伯明安全返回天和核心艙,吳昊長舒了口氣。

  吳昊介紹,航天員顧慮的,他們必須先想到;航天員做到的,他們必須先做到。超重耐力訓練、低壓訓練、模擬失重訓練、野外生存訓練等,凡是涉及生理極限、危險的訓練,航天員教員都是第一個“吃螃蟹”的人。

  航天的高風險無處不在,更有許多未知的挑戰。從2017年開始,航天員教員趙陽承擔起航天員空間站出艙活動模擬訓練的任務。隨著任務臨近,趙陽天天泡在水槽里,每天按照出艙活動6小時的標準,與航天員一起開展訓練。連續水下訓練4個月,忙起來一天只睡4個小時,只吃一頓飯。

  為了盡可能模擬外太空環境,趙陽嚴格設計訓練場景,分解到每個動作,細化到每個姿態,幫助航天員迅速、安全地找到返回的路。每次訓練,他都與航天員一起,將應急返回的時間一分一秒地縮短。航天員們說:“有他們在,我們安心!

  “無論你做了多少預案,你想得再多,總會冒出意外,算無遺策只能是我們的努力目標,很多時候,需要隨機應變!壁w陽告訴記者,救生訓練,是為了訓練飛船降落在應急著陸區、救援人員不能按時到達的情況下,航天員必須完成自主出艙和野外生存的任務。航天員教員王焰磊還記得,在巴丹吉林沙漠,航天員教員團隊開展48小時的預訓練。晝夜溫差高達39攝氏度,夜里,大家擠在沙漠掩體里,雖然用火烤著,但后背還是一片冰涼。就這樣,他們驗證了航天員沙漠生存訓練科目設計的合理性和可行性。

  環控生保團隊:為航天員打造適宜的生存環境

  在以往的載人飛行任務中,航天員在太空生存所需的氧氣和水都從地面攜帶,也就是非再生式環境控制與生命保障系統。而在空間站,航天員在軌時長超過3個月,僅靠地面補給不僅代價高昂,而且也不能滿足任務需要。因此,在空間站天和核心艙內,環控生保系統通過應用再生生命保障技術,首次實現艙內的氧氣和水循環使用。

  在密閉狹小的空間站艙內制造一個類似地球環境的可循環生命保障系統,且長時間穩定運行,難度可想而知。這個空間站任務的關鍵技術,由中國航天員中心環控生保室來攻克。

  微重力條件下,水氣分離是個難題。無論是電解制氧、水處理、尿處理,還是冷凝水收集、尿液收集,都要用到水氣分離裝置。太空中的水氣分離裝置,沒有現成產品。

  一個平均年齡不到35歲的科研團隊,在2011年受領了這個艱巨的任務,從論證到初樣研制再到正樣,一路摸著石頭過河。研制團隊走訪了國內十幾家大學和科研院所,做了數千次試驗,直到裝置滿足壽命、可靠性和穩定性等要求,前后花了近10年時間。

  中國航天員科研訓練中心研究員、空間站系統副總設計師劉向陽介紹說,再生生命保障技術的運用,大幅減輕了地面的補給壓力。按照3人在軌飛行計算,每年可以節省消耗性物資6噸。

  航天服研究團隊:保證“飛天戰袍”絕對安全可靠

  比起首次出艙的“神七”任務,空間站任務中航天員要進行長時間的艙外操作,對艙外服性能提出的要求更高,需要具備使用時間更長、安全可靠性更高、機動靈活性更好、測試維修性更強的特點。

  “做航天服需要精細,更需要耐心。慢工才能出細活!敝袊教靻T中心航天服工程研究室主任、載人航天工程航天員系統副總設計師張萬欣說,做一副艙內服上肢限制層需要130多個小時,做一副艙外服下肢限制層需要260多個小時,裝配一套艙外服需要將近4個月。

  艙外服上的頭盔面窗,是航天員進行出艙活動時觀察外界的窗口,由中國航天員中心研裝部服裝車間生產。頭盔面窗有多層,最里層名為雙層壓力面窗,它是整個頭盔的承壓密封結構,直接關系到航天員的生命安全。為做到絕對安全可靠,承壓材料要經過多輪選擇、測試,除塵、粘膠、縫合、密封等47道工序需要花費兩個月。

  “這些工序聽起來簡單,但流程相當復雜、嚴格、細致!敝袊教靻T中心研裝部副部長鄧小偉說,在雙層壓力面窗制作過程中,有一次,有兩粒密封膠的碎末進入了密封的面窗夾層,“這兩個碎末也就沙粒大小,吸附在面窗夾層下沿,理論上對視覺沒什么大的影響,卻成了我們的‘眼中釘’!笨萍既藛T嘗試了各種辦法,最終只能將碎末掃除到邊緣區域,就是無法吸出。為了做出完美的面窗,技術人員改變生產工序,徹底解決了密封膠穿刺產生多余物這個問題。

  飛控團隊:在地面晝夜守護航天員

  此次是神舟十二號飛船發射以來的第二次出艙活動,在這背后,天地之間各參試單位和人員傾盡全力、從未停歇。北京航天飛行控制中心神舟十二號任務總工程師謝劍鋒介紹說,近兩個多月,北京中心對神舟十二號飛船及核心艙組合體實施了24小時不間斷的跟蹤測控,先后完成了飛船與核心艙組合體的交會對接,守護航天員順利進駐核心艙,開展日常的工作與生活。

  在軌工作期間,飛控團隊組織各系統完成了天地通話、第一次出艙等活動,各項工作進展有序。謝劍鋒說,自7月7日至8月10日,空間站任務測控通信指揮部組織各系統,按計劃開展了分布式運控模式下空間站組合體的各項飛控工作。

  近一個多月來,飛控團隊根據任務需要組織召開飛控組會和聯席會,對關鍵技術狀態進行研究審議!昂教炱髟谲壠陂g,我們利用天地基測控網對核心艙組合體開展日常測控跟蹤,按計劃實施了空間站組合體飛行模式轉換、平臺巡檢等各類重要控制,有效保證了各個系統的工作狀態穩定,數據收發正常!北本┖教祜w行控制中心空間站任務副指揮楊彥波說。

  與此同時,地面工作人員與航天員之間密切配合,按計劃開展了多項科學實驗。針對應急和異常問題,北京航天飛行控制中心組織各系統配合開展空間站運控氣象保障,及時發布天氣預報信息,實施測控網調整,處置各類異常情況,確保航天員與航天器的安全。楊彥波表示,北京航天飛行控制中心將組織空間站任務團隊做好任務總結,完成好后續關鍵控制和重要節點的準備工作。

  (本報記者 章文 本報通訊員 占康 宋星光)

【編輯:葉攀】
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