“太空出長差”,空間站時代新常態
本報赴酒泉特派記者 樊 巍 鄧孝慈
編者的話:2021年10月16日0時23分,長征二號F運載火箭,在酒泉衞星發射中心點火升空。10月17日9時50分,神舟十三號航天員乘組成功開啓貨物艙艙門,並順利進入天舟三號貨運飛船。神舟十三號任務意味着中國首次實現一年內兩送航天員飛天、一年送兩批航天員入駐空間站,而本次任務中的多個首次也將成為空間站建設期間的常態。
6個月:挑戰與迎戰
在順利進駐天和核心艙之後,神舟十三號載人飛船飛行乘組創紀錄的在軌駐留6個月正式開啓。10月17日9時50分,神舟十三號航天員乘組成功開啓貨物艙艙門,並順利進入天舟三號貨運飛船;接下來,航天員乘組還將開啓天舟二號貨運飛船貨物艙艙門。據中國載人航天工程新聞發言人林西強介紹,未來,6個月是空間站運營期間航天員乘組常態化駐留週期。
中國載人航天工程航天員系統總設計師黃偉芬向媒體表示,神舟十三號乘組將在軌飛行6個月,三名航天員身心素質無疑將經受更大的挑戰。黃偉芬稱,隨着飛行時間的大大延長,特殊環境以及任務量增加等因素的相互作用,航天員身心健康受到負面影響累積,心血管系統、肌肉和骨骼系統等失重生理效應將更加凸顯,出現睡眠障礙、疲勞等不適問題和應激醫學問題的概率也會增高。航天員將長時間工作生活在狹小、密閉、隔離、振動、噪聲等多種複雜、特殊因素交織的環境中,可能面臨睡眠狀態的變化、身心負荷過重等因素的影響,容易出現不良心理反應,甚至導致人際關係緊張、工作能力減弱。
全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩在接受《環球時報》記者採訪時也表示,6個月的在軌駐留週期,對航天員生理和心理影響會更大。例如,在生理方面會使航天員的骨質脱鈣和肌肉萎縮更厲害。而在心理層面,在軌駐留時間的延長也會對航天員的心理健康產生影響。
龐之浩稱,目前,在生理層面,加強鍛鍊,服用特殊藥物,補充水鹽,加強營養和維生素的補充以及對肌肉進行電刺激等方式已普遍應用於航天員在軌身體調整,而貫穿於航天員訓練過程始終的心理訓練,能夠培養航天員良好的職業個性和心理品質,為完成航天任務奠定良好的心理基礎。在乘組的選拔中,心理相容性也是考慮的重要因素。在軌駐留期間,航天員也可用心理舒緩系統、聽音樂,看電視等方法調解心理,或與地面心理醫生、家人交流。
而據黃偉芬介紹,針對6個月的長期飛行挑戰要求,中國航天員系統在選拔訓練、健康、工作、生活等駐留保障技術方面進行了充分研究和準備,保障方案既有剛性約束,也有彈性範圍。不僅進一步完善航天員在軌作息和工作制度,特別加大對生活、工作和健康保障力度,還針對不同時期、不同個體的身心特點,每月對航天員健康狀態進行全面評估,根據評估結果,適時調整航天員失重防護鍛鍊項目、航天員營養配餐方案以及心理支持活動等,確保航天員以飽滿、良好的身心狀態完成飛行任務。
此外,針對新增任務及狀態變化,實施重點強化培訓。在神舟十三號任務中新增多項出艙預案、出艙操作要點和注意事項等。神十三乘組為此接受了專項培訓。另據黃偉芬透露,一個多月前,神十三乘組還與在軌的神十二乘組進行了一次天地通話,瞭解撤離前物資狀態、在軌工作與生活注意事項。神十二乘組對空間站中的物資、產品狀態進行全面巡視拍攝,與神十三乘組進行專項座談交流,全面介紹空間站操作要點、天地差異、注意事項等內容,特別是針對出艙活動,兩個乘組間充分交流經驗,為神十三乘組提前進入狀態、順利執行任務打下基礎。
一年兩飛:可靠的搭檔
長征二號F火箭參與了中國載人航天工程一系列重大任務,雖然已執行過多次任務,但一年完成兩次載人發射,在中國載人航天工程的歷史上尚屬首次,而這只是後續空間站建造與應用階段的新常態。今明兩年國人將會多次看到“金牌火箭”搭檔神舟飛船為航天員提供天地往返服務。
據航天科技集團一院長征二號F運載火箭總設計師容易介紹,長征二號F火箭不僅在今明兩年計劃執行4次發射任務,未來幾年,一年兩發會成為常態。保證火箭在執行高頻次任務情況下依舊能夠維持高可靠性、高安全性,離不開研製團隊每一個人的細心努力和團結付出。
容易表示,發射密度的提高也提出了更高的要求,如何能夠準確可靠、準時地將航天員送入空間站,對我國空間站建設,包括在世界空間探索領域都會具有很重要的作用。
在整個中國空間站的建設過程中,為了整體提高航天員的安全性,長征二號F火箭採取了“發射1發、備份1發”及“滾動備份”的發射模式,即兩發火箭同時進入發射場,一發火箭在承擔發射任務的同時,另一發火箭則進入值班狀態,一旦值班火箭接到應急救援命令,最快10天內就能實施應急救援發射。承擔此次神舟十三號載人飛船發射任務的長征二號F遙13火箭,此前就是長征二號F遙12火箭的備份。作為中國航天史上首枚集應急救援和發射任務於一身的火箭,長征二號F遙13火箭在發射之前,整整在酒泉衞星發射中心“站立”了5個多月,它也因此成為中國航天史上“站立時間最長”的火箭。
如此長的“站立”時間,對一枚載人運載火箭是否會造成影響?對此,長征二號F火箭總體主任設計師常武權介紹稱,火箭研製團隊經過大量的分析和試驗,特別是對承力部件進行專題分析,可以確認長時間保持豎立狀態火箭不會受到影響。此外,常武權還表示,長征二號F遙13火箭轉入正常發射流程後,遙14火箭也“接棒”成為應急救援值班火箭。“本次任務中,我們在保證可靠性的前提下,探索實施了兩發火箭發射場流程的並行與優化,預計可以將發射準備時間縮短20%左右。另外,我們還為全新的測發流程進行了技術儲備。”常武權稱。
女航天員:自帶優勢
在此次任務中最引人關1注的亮點之一就是,王亞平不僅成為首位進駐中國空間站的女航天員,還將成為首位進行“太空漫步”的中國女航天員。相信有女性航天員參與的本次任務必將會給後續更多女航天員入駐中國空間站提供經驗與借鑑。
針對女航天員參加空間站飛行任務的新情況,黃偉芬表示,航天員系統分析女航天員的身心特點和個體需求,重點從生活保障、健康保障等方面開展針對性的設計,以確保女航天員長期飛行、健康生活、高效工作。
龐之浩稱,研究和實踐表明,女航天員從生理構造、心理素質來講,對航天環境的適應能力更持久,耐寂寞能力較強,心理素質也更穩定。
此前發佈的一部關於中國航天員訓練中心的紀錄片,曾詳細介紹王亞平的身體素質以及個人意志品質。航天員的離心機訓練,普通人只能承受4個G的離心力,像王亞平一樣的航天員則要進行8個G的過載訓練,在長達30秒的訓練過程中,航天員的臉部會變形,還會感到呼吸困難,不自覺地淚流滿面,但王亞平從未喊停。在發射前的媒體記者見面會上,王亞平表示,從神舟飛船到空間實驗室、再到我們即將進駐的空間站,無論從居住的空間、飛行的時間、還是技術設備等,都是不可同日而語的。作為一名航天員,能夠有幸參與空間站建造任務,真的是由衷地為我們偉大的祖國,為能身處這樣一個偉大的時代感到驕傲和自豪。
作為首位進駐中國空間站的女航天員,王亞平的一舉一動都受到網友關注,在進駐核心艙之後發回的畫面中,她在失重狀態下的“新發型”也引發網友關注。而她即將進行的里程碑式出艙活動也必將引起廣泛關注,讓我們一起期待吧。
據瞭解,神舟十三號載人飛行任務是空間站關鍵技術驗證階段第二次飛行任務,也是該階段最後一次飛行任務,是空間站關鍵技術驗證階段的決勝之戰和收官之戰,也是空間站在軌建設過程中承前啓後的關鍵之戰。通過神舟十三號任務,將更加全面地考核工程各系統執行空間站任務的功能性能以及系統間的匹配性與協調性。神舟十三號任務結束後,我國將組織進行全系統綜合評估,滿足要求後將轉入空間站全面建造階段。▲