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神舟十三号成功发射,“出差”中国空间站为何再次三人行
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来源:上观新闻 作者:黄海华 2021-10-16 06:40
摘要:实现最大性价比

北京时间2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射,约582秒后,神舟十三号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。

由翟志刚、王亚平和叶光富组成的第二批“太空出差三人组”将在轨驻留6个月,这意味着他们将在中国空间站迎接2022年的到来,并度过中国农历春节。

值得一提的是,王亚平作为第一位进驻中国空间站的女航天员也将成为中国首位实施出舱活动的女航天员。她作为神舟十号航天员,出色地完成了“太空授课”等各项任务。翟志刚在2008年执行过神舟七号任务,是中国太空行走第一人叶光富是首位公开亮相的中国第二批男航天员,也是神舟十二号的备份航天员。

“出差”中国空间站为何再次三人行?为何这次出现了女航天员?神舟十三号为何要在核心舱下面径向对接?解放日报·上观新闻记者采访了上海市宇航学会资深航天科普专家、上海宇航系统工程研究所陶建中研究员。

【为女航天员捎去了化妆品】

继神舟十二号“太空出差三人组”后,此次到中国空间站“出差”的也是3名航天员。

“神舟载人飞船去一趟中国空间站不容易,它最多可以搭载3个人,从成本的角度来说,可以实现最大的性价比。3 位航天员分工也不同,需完成不同的任务和科学实验。3个人互相也有个伴,否则太孤单寂寞了。”陶建中介绍。这也是国际惯例,俄罗斯联盟号飞船最多搭载3人,美国载人龙飞船最多搭载4人,它们在前往国际空间站时也都采取了“满员”搭载量。此外,美国、中国、俄罗斯正在研制可载6到7人的新一代载人飞船,未来去太空“出差”就更热闹了。

为何这次出现了女航天员?“女性顶起了人类社会的‘半边天’,世界各国累计已有几十位女航天员,中国的空间站也少不了女航天员。”陶建中说,一直以来,女航天员相比男航天员的数量更少,主要是因为女性承受宇宙射线辐射的阈值比较低,但女航天员在完成科学实验等任务时更为细心,有利于在漫长的太空任务中,发挥女性特有的优势。“这次,天舟货运飞船还为我们的女航天员捎去了化妆品呢。”

第二批“太空出差三人组”将在轨驻留6个月,为何这次时间延长了?“这将是今后航天员乘组在轨驻留时间的常态。考虑到失重和空间辐射带来的航天病,一般在轨时间不超过六个月,但未来还是要寻求突破,比如人类去一趟火星,往返至少需要900多天,这是绕不过去的一道坎。”陶建中说。

【为何要在核心舱下面径向对接】

神舟十三号将要执行哪些任务呢?

“将继续进行空间站建设的关键技术验证。空间站以人为主,其中最重要的是验证航天员6个月在轨工作、生活状态是否正常。这次又带上去一套出舱航天服,空间站一共就有3套了,航天员将继续进行舱外活动。此外,航天员将开展育种等空间科学实验。”陶建中介绍。

值得一提的是,此前神舟十二号飞船是在核心舱的前面进行对接,这一次在核心舱下面径向对接。“从力学角度看,这个方向对接会有偏心力矩,正好进行一下技术验证。”

为何这次要在核心舱下面径向对接呢?“这是为明年发射的两个实验舱留出对接口。”陶建中介绍,一个实验舱就有22吨左右,是载人飞船质量的3倍,不适合在核心舱下面径向对接和两边横向对接。

等到两个实验舱就位后,中国空间站会是什么样子?“相当于建好了毛坯房,为最后建成空间站打下基础。”

【中国空间站已实现“1+1=1”】

“有了北斗导航的加持,神舟十三号飞船前往中国空间站的路途更加精准。”陶建中说。

原来,火箭飞行有个理论弹道,需要测量,但会有误差,需要不断修正路线。过去用的是惯性导航,即利用陀螺的惯性来确定飞船位置并决定飞行姿态,从神舟十二号起加入了北斗导航,飞船的飞行路线精度更高、 落点更准。

可靠性也在不断提高。“以前神舟飞船进入预定轨道需要绕飞两天,现在只需6个半小时,即可实现与空间站的快速交会对接,时间点和位置点都非常精确。”

“非常值得一提的是,中国空间站已实现‘1+1=1’。”陶建中介绍,不同的独立飞行器,与中国空间站对接后形成了一个由空间站统一控制的组合体,涉及结构运动控制、信息联网、能源并网、热控通用、空间环境、推进动力等6个方面。“两弹一星”元勋王希季先生将这种高难度的“一体化”技术概括为“1+1=1”,并将其明确为掌握载人航天器交会对接技术的标志之一。

今年7月29日,俄罗斯最后一个科学舱在拖延了20多年后,终于被发射到了国际空间站,由于计算机出了问题,使得整个空间站翻跟斗转了540度。“这正是由于国际空间站各自为政造成的。”陶建中说,就拿热控系统来说,美国和俄罗斯使用的是不同液体,无法互通共享;不同国家的飞船发动机点火方式和燃料加注方式也不尽相同。

再如,1975年,阿波罗18号飞船和联盟19号飞船对接成功。照片上,美国宇航员托马斯·斯坦福德与苏联宇航员阿列克谢·列昂诺夫紧握双手。实际上,打开舱门的那一刻,由于两个飞行器内部的空气含氧量不同,气压也不一样,经紧急处理后才有了这张照片。

栏目主编:黄海华 文字编辑:黄海华 题图来源:新华社 图片编辑:邵竞
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