最新里程碑!9小時,中國刷新全球太空行走紀錄
作者:樊巍
【環球時報報道 記者 樊巍】據中國載人航天工程辦公室消息,2024年12月17日晚,神舟十九號乘組航天員密切協同,在空間站機械臂和地面科研人員配合支持下,圓滿成功完成9小時出艙活動。此次出艙活動再次刷新中國航天員出艙活動時長紀錄。美國有線電視新聞網(CNN)18日稱,中國航天員此次長達9小時的太空行走,也刷新了由美國宇航員保持了20多年的世界最長太空行走紀錄。
“最新里程碑”
中國載人航天工程辦公室發佈的消息顯示,12月17日晚21時57分,在經過9小時的出艙活動後,神舟十九號乘組航天員蔡旭哲、宋令東、王浩澤密切協同,在空間站機械臂和地面科研人員配合支持下,完成了空間站空間碎片防護裝置安裝、艙外設備設施巡檢及處置等任務。兩名出艙航天員蔡旭哲、宋令東安全返回問天實驗艙,出艙活動取得圓滿成功。此次出艙活動再次刷新中國航天員出艙活動時長紀錄。航天員蔡旭哲時隔兩年再度漫步太空,宋令東成為我國首名出艙活動的“90後”航天員。

中國航天員的此次出艙活動也引發了外媒的強烈關注,CNN在18日的報道中提到,中國航天員此次太空行走打破了美國宇航員於2001年創造的世界最長太空行走紀錄,報道援引美國國家航空航天局(NASA)的數據稱,美國宇航員詹姆斯·沃斯和蘇珊·赫爾姆斯於2001年3月12日進行的太空行走持續了8小時56分鐘。報道認為,中國航天員刷新這一紀錄“成為中國雄心勃勃的太空計劃的最新里程碑。”

《印度時報》《經濟時報》等印媒也對中國航天員出艙活動給予了高度關注,印度媒體紛紛以“打破美國紀錄”為題進行報道。印度NDTV網站表示,此次太空行走是中國太空探索歷程中的一個里程碑,中國也有望成為繼美國之後第二個載人登月的國家。
縱觀人類航天史,人類開展太空行走活動已有近六十載。1965年3月18日,蘇聯宇航員阿列克謝·阿爾希波維奇·列昂諾夫從“上升2”號飛船的氣閘艙中飄出,進行了人類首次太空行走活動。而在幾個月後的6月3日,美國宇航員愛德華·懷特打開“雙子座4”號飛創太空艙的艙門,成為首名太空行走的美國人。
2008年9月,中國航天員翟志剛成功實現首次太空行走,成為第一個漫步太空的中國人,時間持續了約19分鐘。而如今太空行走次數最多的世界紀錄則由俄羅斯宇航員阿納託利·索洛維耶夫保持——他進行過16次太空行走。
太空行走承擔多項任務
“如今,宇航員在國際空間站外進行太空行走,通常持續5到8小時,具體取決於工作內容。”NASA官網介紹稱,宇航員進行太空行走的原因有很多。例如太空行走可以讓宇航員在飛船外開展工作,進行科學實驗從而讓科學家瞭解在太空中生活對不同事物的影響。此外,太空行走還能讓宇航員測試新設備,修理太空中的衞星或其他航天器。通過太空行走,宇航員可以開展空間維修,而不必將損壞件帶回地球修理。
國際宇航聯空間運輸委員會主席楊宇光12月19日在接受《環球時報》記者採訪時介紹稱,從必要性角度而言,空間站在運行過程中,有許多艙外的任務需要執行,包括對空間站進行維護,這就需要開展太空行走,比如神舟十九號乘組航天員此次執行的空間站空間碎片防護裝置安裝、艙外設備設施巡檢及處置等任務,以及一些暴露性的空間科學實驗,其中有很多操作都很難在艙內通過遙控機械臂或是空間機器人執行。
“客觀而言,中國空間站夢天實驗艙的貨物氣閘艙已經極大程度上減少了航天員的出艙執行任務負擔,但是貨物氣閘艙以及一些智能化、自動化的設備沒法完全替代航天員出艙執行任務。”楊宇光認為,這當中有幾個方面原因,首先是迄今為止智能化和自動化設備在應對特殊情況、複雜環境時,其判斷能力很難達到人類的水平。在特殊和緊急情況下,人類可以綜合現場情況選擇一個對自己最有利的方式,但是機器現在還做不到這一點。此外,到目前為止,人類的手腦配合能力也是機器無法企及的。比如一些複雜且精細的操作,目前機器與人類還有差距。
人類想要長時間的開展艙外活動,成熟且可靠的艙外航天服必不可少。NASA介紹稱,宇航服是內部加壓結構,裏面充滿了宇航員所需的氧氣,也有飲用水。宇航員在太空行走前幾個小時穿上宇航服以確保身體逐步適應。
神舟十九號乘組航天員刷新太空行走時長紀錄之後,美國“太空新聞”網站對中國航天員身着的“飛天”航天服給予了關注。該網站報道稱,此次艙外活動持續時間為9小時6分鐘,“值得注意的是,中國航天部門表示,‘飛天’第二代航天服設計工作時間為8小時,使用壽命為3年,可使用15次。”
楊宇光介紹稱,通常而言,航天工程的每一個設計指標都會考慮到設計餘量的問題,比如中國“飛天”航天服設計單次可支持工作時間為8小時,但在使用過程中,它具有一定的設計餘量,單次實際可使用時長可以超過設計時長。
中國載人航天微信公號此前也刊文介紹稱,在中國空間站內共有飾帶為紅色(A)、藍色(B)、黃色(C)的三套艙外航天服。本着延長在軌使用壽命的原則,每次執行出艙任務時在選擇上儘量平衡三套艙外航天服的使用頻次。艙外航天服貯存期限或使用次數達到設計值後,首先要進行性能評估,看看是否能夠延壽,不可在軌維修使用後才會拋棄。目前計劃是分兩批次替換。
而未來的艙外航天服,我國的設計思路是模塊化、輕量化、多用途一體化設計。例如在實現複雜環境一體化防護、功能模塊化的互換性、外部接口的兼容性等基礎上,最大程度地減少艙外航天服的自身重量,提高其靈活性與機動性,以充分適應不同探測任務下,各種人機配套模式的適用需求。
需要各系統緊密協作
為了成功完成出艙活動,航天員需要在地面上儘量模擬空間環境,開展日常訓練。中國載人航天工程辦公室此前公開的中國航天員訓練視頻顯示,在大型游泳池中練習水下太空行走是航天員訓練的重要科目。
“人類早期艙外活動都不能算是完全成功,因為宇航員雖然在其中實現了出艙,但並未完成出艙前制定的既定目標。直到1966年的美國‘雙子座12’號任務時,美國宇航員巴茲·奧爾德林才在兩小時的出艙活動中完成了所有既定任務,此次出艙任務也被認為是人類歷史上首次圓滿成功的出艙活動。”楊宇光介紹稱,奧爾德林之所以能夠獲得成功,是因為他很喜歡潛水,NASA開創性地在水下環境中創設了模擬太空行走的訓練方法,這種方法也漸漸發展成為各國航天員訓練的標準做法。現如今幾乎所有的航天大國,都建有中性浮力水池。利用加鹽的池水去平衡人體的重量,最大程度去模擬人類在失重條件下的感覺,這也成為了出艙活動最重要的訓練科目之一。
楊宇光稱,“航天員還需要去進行其他的一些地面訓練,比如訓練如何在軌開展定期巡檢、維護工作,熟練操作相關的儀器設備,以及在空間站內穿脱艙外航天服,這些都需要熟練掌握。”。
除了航天員專業嚴謹的日常訓練,出艙活動的圓滿成功還離不開各系統科研人員的支持。中國載人航天工程辦公室發佈的信息顯示,在這場長達9小時的出艙活動中,神舟十九號乘組航天員蔡旭哲、宋令東、王浩澤密切協同,在空間站機械臂和地面科研人員配合支持下,最終完成空間站空間碎片防護裝置安裝、艙外設備設施巡檢及處置等任務。
“想要圓滿成功完成一次出艙活動,除了航天員需要有高超的技能外,還需要依託系統的力量。”楊宇光表示,每次艙外活動任務中,除了出艙航天員之外,一定還有艙內值守的航天員在緊盯監控屏幕,並配合機械臂的操控,輔助出艙航天員更好地完成出艙任務。默契的天地配合也很重要,在擁有天鏈中繼衞星後,如今中國空間站與地面科研人員可以連續幾小時不間斷地進行天地通信,空間站上的監控視頻可以即時傳回地面,地面人員也可以藉此幫助航天員更好地完成出艙活動。
此外,在出艙時機的選擇上,也會依託空間預警系統,避開空間碎片以及南大西洋地磁異常區。