“神舟”到底“神”在何处?yd20022

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专家讲述与神舟十一号相关的11个细节。

101773O分,神舟十一号载人飞船搭载着航天员景海鹏和陈冬飞向浩瀚宇宙,将与等候在太空的天宫二号空间实验室进行交会对接。

神舟十一号本次飞行有哪些特点?“神舟”到底“神”在何处?对此,相关专家向记者讲述了与神舟十一号相关的11个细节。

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细节1

飞得更高——393公里轨道高度

神舟十号与天宫一号对接时,轨道高度是343公里。神舟十一号和天宫二号对接时的轨道高度是393公里,比过去高了50公里,为何要高出50公里?航天科技集团五院GNC分系统指挥罗谷清说,主要是为了我国载人航天“三步走”发展战略的第三步——建造空间站做准备,因为这与未来空间站的轨道高度基本相同,飞行也更加接近未来空间站要求。

细节2   

时间更长——33夭的太空旅程

33天的太空旅程,如何保障航天员太空工作生活和执行任务的能力,怎样提高飞船的可靠性?神舟十一号的技术改进,很重要的一个创新亮点,是新配备了宽波束中继通信终端设备。

“为进一步提高安全性可靠性,新配备了宽波束中继通信终端设备,显著扩大了测控覆盖范围,提升了飞船姿态快速变化时的天地通信保障能力,从而提高了航天员的安全性和飞船的可靠性。”中国载人航天工程办公室副主任武平说。

细节3

光学成像敏感器—一完成太空之吻

天宫二号和神舟十一号的交会对接,是搭建太空之家的重要一步,尤其是两者从相距120米到最终完成对接的阶段,难度最大、风险最高。为了让它们能在以8倍于子弹的速度下毫厘不差地对接在一起,技术人员对光学成像敏感器实现了升级。

与天宫二号上运用的一代产品相比,升级版敏感器的太阳杂光抑制能力、识别目标敏感度均大幅提升,即使被晃了眼,视力恢复时间也能从原来的十秒缩短到几百毫秒。由此,神舟十一号和天宫二号可以实现准全天候实时对接,可保障航天器突发维修补给或航天员应急救生。

细节4

首次考核航天员中期驻留能力

“此次任务目的是进一步对改进型载人飞船功能进行全面验证,为后续载人任务提供重要的技术支撑。此外,通过多项在轨试验,将进一步验证飞船设计功能,获取和积累载人环境相关的飞行试验数据。”神舟十一号飞船总设计师张柏楠说。

在此次空间实验室任务中,对接轨道和返回轨道高度比以前增加了50公里,神舟十一号任务将首次考核验证空间站阶段的交会对接和载人飞船返回技术,还将首次考核航天员中期驻留能力,通过验证航天员驻留能力,为航天员空间站阶段长期在轨考核奠定基础。

细节5

照明设备——点亮“飞天之路”

神舟十一号在浩瀚的宇宙遨游过程中,会周期性地经过地球阴影区,此时会经历很长时间的黑暗,影响在轨任务的顺利完成。

“神舟十一号飞船舱内照明设备(近距离泛光照明)和交会对接照明设备(远距离投光照明。)使用LED光源,也就是固态照明光源。”承担这一设备研制任务的航天科技集团五院510所产品主管设计师杨军说。

他指出,载人飞船有工舱内照明设备和交会对接照明设备后,当飞船进入地球阴影区时,航天员在舱内仍然可以正确判读仪表,手动操作各种开关,再也不会误打误撞了,飞船与空间实验室交会对接也多了一份成功的保障。

细节6

热控系统—一为“太空之家”护航

“神舟十一号在太空中飞行,最关键的是航天员安危。”航天科技集团五院神舟十一号发射场热控分系统负责人付杨说,确保航天员在太空中的生活舒适安全,须为航天员营造一个类似于地面一样的“家”——有适宜人类生存生活的温度、氧气等,而这要靠热控分系统和环控生保系统来提供:热控分系统的作用是使飞船内保持一定的温度湿度,环控生保系统是为航天员创造合适的舱内生存环境条件。,保障航天员在空间飞行的特殊环境下安全生活和正常工作,为航天员营造一个温暖如春的居住环境

细节7

舱门快速检漏仪——堪称“小门神”

航天员在太空飞行多天,期间要经历多次穿舱活动。航天科技集团公司五院51O所研发的舱门快速检漏仪,实现对舱门和对接面的快速、准确检漏。舱门在关闭后,门体上的两道密封圈与门框之间会形成一个小空间,检漏仪利用舱门的特有结构,在工作时向小空间内充入一定量的检测气体,通过监测小空间内压力的变化来判断舱门的密封情况。如果发生泄漏,舱门快速检漏仪会立刻发出报警指示。航天员对舱门进行处理,经过再次检漏合格后,才能顺利入住舱内。

“舱门快速检漏仪能够做到在8分钟内快速给出测试结果,堪称载人飞船的‘小门神’航天科技集团公司五院510所产品主管设计师董义鹏说。

细节8

仪表板减振器——飞船仪表“救生衣”

神舟系列飞船仪表板减震器肩负起了为整个飞船仪表减振的重任,安装在仪表板四个安装点上的金属橡胶减振器,将仪表和船体隔离了开来,一并通过振动过程中金属丝之间不断互相摩擦消耗了大量能量,这部分能量最终变成热能消失在了周围介质中。

专家指出,金属橡胶减振器完美扮演了神舟飞船仪表类器件“救生衣”的角色,确保了历次飞行任务的圆满成功。

细节9

神奇“外衣”——隔离900℃高温航

天科技集团五院的研究人员为轨道舱设计了一套厚度约2厘米的外衣,能高效隔离空间环境与轨道舱舱壁之间的换热,外衣表面还有一层华丽的复合膜,来提高飞船对轨道原子氧等粒子的防护能力;在返回舱外表面,喷涂了特殊设计的有机热控涂层,为保证在轨期间的返回舱温度条件提供有力支持。

在推进舱的底部,为有效抑制发动机点火后的高温对推进舱内的影响,这一重点区域运用了多层隔热材料,能够隔离的最高温度达900℃。

细节10

逃逸发动机——巡天“定心丸”

看过神舟飞船发射的人们会注意到,火箭顶端有个类似避雷针的尖塔状装置,这就是由航天科技集团四院自主研发,被称为航天员‘生命之塔’的逃逸救生系统。航天科技集团四院逃逸发动机总指挥余海林说,逃逸系统承担着航天员安全救生使命,是我国载人航天工程必须突破的三大技术难关之一。四院人克服困难成功研制的逃逸救生系统,为航天员放心巡天提供了安全保障

细节11

回收着陆——飞船安全返航法宝

航天科技集团五院神舟飞船副总设计师荣伟说,神舟十二号回收着陆的亮点明显,一是全国首创特大型降落伞。降落伞系统是飞船返回阶段的重要气动力减速装置,它可以将进入大气层的飞船返回舱从高铁速度降到普通人慢跑的速度。系统由7000多个零部件组成,是目前我国航天器回收降落伞中结构最庞大,最复杂的系统。其中主伞1200平方米,能铺满一个足球场。二是着陆缓冲技术提升乘坐舒适度。经过与空气的“软”摩擦之后,飞船返回舱进入着陆缓冲环节,这后一步是硬碰硬的撞击。为了让飞船在“落脚"的一瞬依然保持航天员良好的乘坐体验,研究人员将着陆缓冲技术应用于神舟飞船返回舱的着陆缓冲系统,从而实现返回舱“软着陆”。

打开神舟十一号  3大问号

  ① 为什么只搭载两名航天员?

神舟十一号飞船总设计师张柏楠:神舟十一号任务的主要目的之一是开展航天员在太空中期驻留试验,因而刻意延长了驻留时间。受生命保障系统能力限制,为延长航天员在太空驻留时间,只能减少人数。

此前,我国航天员在太空驻留时间最长的是神舟十号任务,共在轨飞行15天。其中12天生活在天宫一号与飞船组合体里。而神舟十一号航天员将完成30天的在轨驻留。

我国空间实验室的生命保障系统并非可再生式,与国际空间站相比还有很大差距。当我国,空间站建成后,也将采用可再生生命保障系统。

② 两名航天员将做哪些工作?

中国载人航天工程办公室副主任武平,针对神舟十一号任务要求和特点,飞行期间航天员将实行每周6天、每天8小时的工作制,以及天地同步作息制度。航天员进驻天宫二号后,将开展多项在轨试验。比如,首次开展我国航天飞行中的医学超声检查,可以实际检测航天员心肺功能;参与多项应用载荷技术试验,更换空间材料制备样品,进行太空植物栽培试验等;开展在轨维修操作,进行人机协同验证。

此外,神舟十一号与天宫二号组合体飞行期间,还将开展一些科普项目。比如,随神舟十一号飞船进入太空的,有香港中学生太空科技设计大赛的3个获奖项目,即“太空养蚕”“双摆实验”和“水膜反应”。

③ 两名航天员太空“玩”什么?

航天员陈冬:这次任务的作息将取“6+1”模式,也就是说每工作6天,会有1天休息时间。

每晚8点到1O点是航天员的机动时间,我们可以做自由娱乐和个人整理。个人休闲是个性化的,根据自己的需要、喜好进行配置。还可以摄影摄像、听音乐等。隐私都会得到保护。

这是我第一次执行航天飞行任务,会珍惜在太空中的每一刻。一定会多看窗外的美景、美丽的地球和我的祖国,还会尝试做一些地面做不到的事情。有空的话,会看看家人和战友的照片、看电影、听听音乐、写写日记。总之,就是细致工作、健康生活、享受失重。

青岛早报2016-10-18/6 据新华社