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          神舟十五號載人飛船發射成功
          中國空間站上演“6+6”太空會師
          發布時間:2022-11-30 17:37 星期三
          來源:法治日報--法治網

          □ 法治日報全媒體記者 陳麗平 廉穎婷

          神舟十五號載人飛船將與神舟十四號載人飛船實現“宇宙級同框”。

          11月29日23時08分,長征二號F遙十五運載火箭托舉神舟十五號載人飛船順利起飛,護送航天員費俊龍、鄧清明、張陸進入太空。約10分鐘后,神舟十五號載人飛船與火箭成功分離,進入預定軌道,發射取得圓滿成功。

          這是我國載人航天工程立項實施以來的第27次飛行任務,也是進入空間站階段后的第4次載人飛行任務。此次發射成功,標志著空間站關鍵技術驗證和建造階段規劃的12次發射任務全部圓滿完成。

          飛船與空間站組合體交會對接后,中國空間站將構成以天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙以及兩艘載人飛船和一艘貨運飛船組成的“三艙三船”獨特造型,這是目前中國空間站的最大構型,總質量近百噸。

          隨后,3名航天員進入空間站,與神舟十四號航天員乘組勝利會師。我國首次實現空間站6個型號艙段組合體結構和6名航天員在軌駐留,中國空間站上演“6+6”太空會師。

          考驗航天員長期在軌駐留能力

          作為航天員實現天地往返的“生命之舟”,由中國航天科技集團有限公司(以下簡稱航天科技集團)五院抓總研制的神舟系列載人飛船,由軌道艙、返回艙和推進艙構成,共有14個分系統,是我國可靠性、安全性要求最嚴苛的航天器。

          進入11月下旬,酒泉衛星發射中心已十分寒冷,最低溫度逼近零下20℃。此前,只有神舟一號和神舟四號兩個無人飛船在11月下旬之后發射過,神舟十五號是首次在這種低溫嚴酷環境下實施載人任務。

          面對這一新情況,神舟載人飛船隊伍對基地配置的兩套整流罩內送風設備保障性進行確認,并約定按照溫度上限進行送風。同時,針對待發段可能出現的送風溫度偏低的故障情況,制定了風險控制預案,保證返回艙和推進艙推進劑溫度滿足發射要求。

          任務期間,神舟十五號乘組將重點開展六個方面工作:一是開展空間站三艙狀態長期駐留驗證工作;二是完成15個科學實驗機柜解鎖、安裝與測試,開展空間科學研究與應用、航天醫學、航天技術等領域的40余項空間科學實驗和技術試驗;三是實施3到4次出艙活動,完成夢天艙擴展泵組和載荷暴露平臺設備安裝等工作;四是驗證貨物氣閘艙出艙工作模式,與地面協同完成6次貨物出艙任務;五是開展常態化的平臺測試、維護及站務管理工作;六是開展在軌健康防護鍛煉、在軌訓練與演練等工作。

          作為空間站完成在軌建造后首個到訪的乘組,神舟十五號航天員的艙外活動范圍更為廣泛,這將給他們帶來更大挑戰?!盀榱颂岣咝?,兩個航天員要在兩個作業點同時并行開展相關作業,這對每個航天員獨立完成作業的能力要求更高?!敝袊d人航天工程航天員系統總設計師黃偉芬說。

          屆時,新入駐的航天員乘組將與神舟十四號航天員在軌交接,并在未來6個月的“出差”時間里,繼續考核并驗證空間站任務航天員長期在軌駐留能力。

          6名航天員共處,工作生活如何調配?

          據了解,乘組輪換期約6天左右,原則上兩個乘組按照各自任務和計劃開展在軌工作。神舟十四號乘組重點開展返回前準備工作,神舟十五號乘組重點進行狀態設置和在軌環境適應,在輪換期結束前完成工作交接。生活方面,在軌配置了兩套廚房設備,可同時進行進餐準備,根據空間大小選擇一起進餐或分場所進餐,兩乘組可分享食品。此外,兩個艙段配置了兩個衛生區、六個睡眠區,均可獨立使用。

          首次同時??績伤逸d人飛船

          以往,長二F火箭發射神舟載人飛船前,航天員乘組均已安全返回地面,但本次任務中,神舟十四號與神舟十五號兩個航天員乘組要進行在軌交班,這意味著長征二號F遙十五運載火箭在準備發射神舟十五號載人飛船的同時,還承擔著對神舟十四號航天員乘組的應急救援任務,救援任務直到發射前才能解除。為此,型號隊伍在推進本次發射任務的同時,也做好了應急救援準備工作,全力為航天員保駕護航。

          這次任務,中國空間站首次同時??績伤疑裰圯d人飛船,給飛船身份識別和在軌控制帶來新挑戰。乘組輪換期間,空間站將通過不同的對接總線代傳兩船遙測,確保兩艘載人飛船信息傳輸的唯一性和正確性??臻g站系統也將同時向兩艘載人飛船通風熱支持,送風量根據兩船不同熱環境進行合理分配,且可根據需求進行分檔調節。研制人員針對兩船同時??科陂g緊急撤離,制定了協調匹配的緊急撤離策略,全力確保航天員生命安全。

          此外,這次發射任務,是新批次長二F火箭和全新的地面設備首次應用于載人發射任務,較上一發火箭,長二F遙十五火箭進行了全面升級優化,其中技術狀態改進45項。同時,測發控、供配氣等地面設備也進行了11項改進。

          據航天科技集團一院長二F火箭副總設計師劉烽介紹,新批次火箭的控制系統應用了起飛時間偏差修正技術,使火箭點火時間出現偏差時,可以在一定范圍內自動修正軌道完成入軌和交會對接任務。同時,型號隊伍對遙測系統也進行了升級迭代,使遙測精度得到進一步提升。

          全新的地面設備顯著提升了發射場工作效率。在控制系統上,新地面設備進行了產品化設計,多個型號可共用,減少了重復試驗和分析;在確??煽啃?、安全性、冗余度的基礎上,測發控系統地面設備由50多臺整合為30多臺,體量、體積進一步減少;將控制系統和利用系統融合為一個系統,減少一半崗位人員。

          火箭和地面設備的新技術狀態變化,提高了火箭的可靠性、安全性和抗風險能力,射前發射流程操作也更加自動化、更簡便,減少了人為操作失誤風險。

          高可靠、高安全、高適應性是長二F火箭始終不變、擺在首位的目標。此次發射,研制人員集中于消除一些發現和認識到的薄弱環節,在提高可靠性方面進行了26項技術狀態變化和更改。用航天科技集團一院長二F火箭總體主任設計師常武權的話說:“從90分提高到91分,其背后的工作并不比從50分提高到90分少?!蹦壳?,火箭的可靠性提高到0.9895,安全性達0.99996。

          艙體密封件可安全使用30年

          在外太空環境下,密封性能是飛行器的關鍵。動、靜結構與機構的密封構成了飛船、空間站的艙體結構密封系統,對隔離艙體與外層空間、支撐艙內安全獨立的生存環境起著至關重要的作用。由于外太空的復雜環境,要求密封件在高真空、高低溫交變、紫外輻照、帶電粒子輻照和原子氧侵蝕、組分容易揮發等特殊環境下使用不產生降解、老化和龜裂等,始終保持可靠的密封性能。

          另外,由于艙內載人環境的特殊要求,密封材料還必須具有極低的揮發性且無毒、無污染。未來,航天員將在空間站長期駐留實驗,必須保證艙內壓力、溫度、濕度、氣體成分等航天員生存條件。其密封件除要求密封性能安全可靠外,還要求材料安全無毒,能經受住-70℃至200℃高低溫交變等各種空間復雜環境的長期考驗。

          經過試生產,航天科技集團四院研制的密封件尺寸精度完全滿足要求,尺寸超差范圍不超過0.01毫米,相當于頭發絲的1/5。所選用的每種材料都經過近百次試驗驗證,確保了其安全性能,可安全使用30年。

          航天員從神舟十五號載人飛船進入空間站,要經歷多次穿艙活動,需要打開和關閉艙門。其間,維持航天員在艙內生存的氣體絕對不能泄漏,艙門是否密封良好具有決定性作用,因此,精準快速檢測艙門的密封性至關重要。

          航天科技集團五院510所研制的艙門檢漏儀,作用就是檢測神舟飛船的艙門是否達到密封狀態。它通過內部的核心傳感系統,感受壓力和溫度的變化,在很短時間內判斷艙門是否關閉完好,并向航天員提供“艙門已關好,可以脫航天服”的指令。

          早期的神舟飛船是整艙加壓,通過檢測整艙艙壓變化來判斷艙門的密封性,這種方法雖準確、可靠,但缺點是耗時長。艙門快速檢漏儀對此進行了改進,實現了對神舟飛船艙門和對接面的快速、準確檢漏,填補了國內在該領域的空白。目前,艙門快速檢漏儀已經成為載人航天器的必需品,為航天員艙內活動提供堅實的安全保障。


          責任編輯:胡建霞
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