中國載人航太史回顧|神舟九號:實施首次載人空間交會對接 中國首位女航太員飛天[組圖]

發佈時間: 2021-08-12 10:30:57 | 來源: 中國網 | 作者: | 責任編輯: 倫曉璇


2012年6月16日18時37分21秒,神舟九號飛船在酒泉衛星發射中心點火發射升空。李玉建 攝


2011年11月1日5時58分07秒,中國“長征二號F”遙八運載火箭在酒泉衛星發射中心載人航太發射場點火起飛,將“神舟八號”飛船發射升空。承載著中國載人航太工程首次交會對接使命的神舟八號飛船,開始追逐天宮一號的漫漫行程。

2012年6月16日18時37分21秒,神舟九號飛船在酒泉衛星發射中心點火發射升空。2012年6月18日11時左右轉入自主控制飛行,14時左右和天宮一號實施自動交會對接,這是中國實施的首次載人空間交會對接。並於2012年6月29日10點03分安全返回。

神舟九號飛行乘組由3名航太員組成,其中1名為女航太員,分別是景海鵬、劉旺、劉洋;飛船在軌飛行10余天,飛船與天宮一號進行了兩次交會對接,第一次為自動交會對接,第二次由航太員手動控制完成。

神舟九號飛船與神舟八號飛船技術狀態基本一致,為進一步提高安全性與可靠性,進行了部分技術狀態更改。飛船全長9米,艙段最大直徑2.8米,起飛品質不大於8130千克。神舟九號飛船返回艙主著陸場位於內蒙古中部地區草原。

2012年6月10日,神九航太員乘組在問天閣舉行升國旗儀式。李玉建 攝


新面孔:飛行乘組“新老搭配、男女配合” 


每一次載人航太飛行,對飛行乘組的基本要求就是要能夠保證完成任務,這一次也不例外。相比前三次載人飛行,這次任務的飛行乘組概括講是“新老搭配、男女配合”,主要有兩個方面的特點:一是作為航太員,景海鵬是第二次參加飛行;二是劉洋成為我國首位參載入人航太飛行的女航太員,同時她也是我國第二批航太員中首個參加飛行的。

景海鵬再次飛行,主要還是為了更好的完成任務,他的飛行經驗對於乘組完成任務將有很大幫助,使乘組更加堅定信心、從容應對各種複雜狀況。隨著我國載人航太事業的發展,客觀上我們也具備了這種“以老帶新”的條件,以後航太員多次執行任務的情況會很常見,這也是航太員的職業要求。

安排女航太員飛行,既是載人航太事業發展的必然,也是大家的一個期盼。國際航太經驗表明,女性不僅能夠出色完成航太飛行任務,而且還可以發揮女性自身一些獨特的優勢,可以提高飛行乘組的整體效能。首次安排我國女航太員參加飛行,具有很重要的技術意義和社會意義,是一個標誌性的事件。

2012年6月18日下午2點多,“神舟九號”與“天宮一號”實現自動交會對接。胡迪 攝


新使命:手控交會對接充滿挑戰

神舟八號與天宮一號浪漫的太空之舞實現了中國首次自動交會對接。這一次,神九飛船實現與天宮一號目標飛行器的手控交會對接。2012年6月18日下午2點多,“神舟九號”與“天宮一號”實現自動交會對接;下午5點22分,三位航太員進入“天宮一號”。

既然以自動方式可以順利完成飛行器的太空對接,為什麼還要讓神九進行手控對接?載人航太工程總設計師周建平説,從世界載人航太的發展來看,交會對接應該涵蓋自動和人工兩個方面,二者互為備份,缺一不可。只有自動和人工技術都得到驗證,才是實現了完整的交會對接。

從世界範圍看,世界各國交會對接情況各有韆鞦。美國太空梭的交會對接主要是手控,自動是備份。而前蘇聯飛船的交會對接則以自動為主,手控作為備份。

人的靈活反應和主觀能動性,也給太空中的複雜動作增加了安全系數。自動對接是一種程式控制,響應迅速、控制精準,但是,一旦出現策略方案外的情況,自動系統就顯得“無能為力”。“在處置意外狀況的時候,人腦比電腦更可靠。”飛船系統總指揮何宇説。

與自動交會對接一樣,手控交會對接同樣面臨風險。高速運動的兩個飛行器要通過精準控制實現接觸,地面又無法進行一比一的模擬驗證。而手控交會對接要求一次成功,“一旦發生碰撞造成對接機構受損,就意味著天宮一號無法再次進行對接。”何宇説。

對接機構,是我國目前為止最複雜的空間機構,難度大可靠性要求高。經過神八飛行驗證,方案和産品可靠性都能夠滿足任務要求。神九和天宮一號將進一步驗證國産對接機構的可靠性和安全性。

圖為三名航太員在天宮艙內揮手致意。胡迪 攝

新天路:天地往返完整成型

神九飛船駛入太空與天宮一號進行交會對接後,航太員將第一次把腳印留在“天宮”。

航太員既是短暫的訪客,也是駐留天宮的“主人”。他們將進行天宮與神舟之間的物品轉移,還要進行空間醫學實驗,驗證組合體的管理。

“這個過程的實現,將意味著我們具備向在軌運作航太器進行人員運送和物資補給的完整能力。這將是中國載人航太史上具有重大意義的一步。”周建平説。

從神舟一號到神舟七號,中國人實現了把人送入太空的夢想,但當時的飛船還不能算作天地往返的運輸工具。神舟八號實現了飛船與在軌運作航太器的交會對接,真正成為運輸工具。而神舟九號將通過自動、手動兩種交會對接方式,把人送入空間實驗室,這,是對飛船作為天地往返運輸工具的功能的進一步驗證。

從天地之間的往返到飛船與目標飛行器之間的穿梭,神舟九號在茫茫太空中鋪就了一條更遠更寬闊的路。這條路的那頭,連著中國在一個全新平臺上走近科學的夢想。

航太員從神舟九號飛船邁向天宮一號目標飛行器的每一步,都充滿著未知的喜悅,也面臨著風險。

“兩個飛行器對接之前,天宮一號與神舟九號的軌道艙的壓力不同,要保證航太員的生命安全,就要在對接前調整好壓力,保證兩艙壓力相同。”何宇説,為了保證萬無一失,航太員在打開通往天宮的艙門前,還要打開艙門上壓力平衡機構的閥門,平衡兩艙壓力差。

“神舟”九號飛船和長征火箭。李玉建 攝


新環境:乘坐越來越舒適

從神舟一號到神舟九號,中國航太人以建造成熟的天地往返載人飛船為目標,對載人飛船進行著持續的完善與改進,與前八艘飛船相比,神舟九號性能更穩定,可靠性更高。

飛船系統副總師李衛介紹説,神舟系列飛船經歷了兩個階段。從神舟一號到神舟七號突破和掌握了載人飛行和出艙活動技術後,第二階段研製目標是使神舟八號、九號、十號突破和掌握交會對接技術,並通過再設計和再優化,使得飛船功能、性能更穩定、更可靠。

基本技術狀態一致的神八、神九、神十,與之前飛船相比,仍為軌道艙、返回艙和推進艙三艙構型,重量與外形尺寸與之前相當,主要變化是配備了交會對接相關設備,如對接機構、交會對接敏感器等。為了進行交會對接,飛船的軌道艙增加了前艙門,航太員可以打開艙門進入天宮一號目標飛行器。

被稱為“改進型”飛船的神舟八號、九號、十號,進行數據管理和控制的電腦功能更強大,太陽能帆板發電效率更高,回收艙進行了可靠性和安全性的再設計,以進一步確保航太員返回安全。

飛船內部的環境設計也更為人性化,更宜人。軌道艙、返回艙為航太員留出了更多的活動空間,內部佈局、裝飾、標識以及便於航太員使用的助力裝置更整齊、更規範。

儀錶與照明也進行了改進:以前採用白熾燈照明的飛船,現在改為更省電量、光照水準更好的LED照明燈,光源的佈局上也更均勻、更合理。返回艙的儀錶既能實時顯示圖像,還能實現圖像與電腦數據的疊加。“所有改進,都是為了讓航太員更安全、更舒適。”李衛説。

6月29日,航太員景海鵬、劉旺、劉洋出艙後向人們致意。新華社記者張領攝

北京時間6月29日上午10時許,神舟九號飛船返回艙成功降落在位於內蒙古中部的主著陸場預定區域,航太員景海鵬、劉旺、劉洋平安返回。而迎接他們榮歸祖國的是7架陸航直升機、4輛地面搜救車組成的立體搜救團隊,當然還有全國億萬民眾關注和期盼的目光。在剛剛過去的13天裏,他們已經成為一個中華民族在浩渺天宇間奮進的標誌性符號,他們協同配合順利完成手控交會對接、手控分離等高難度空間試驗,宣告中國成為世界上第三個完全掌握空間交會對接技術的國家。

中國載人航太工程新聞發言人武平對此評價説,航太員成功實施了神舟九號與天宮一號目標飛行器在太空的手控交會對接,實現了我國空間交會對接技術的又一重大突破,是我們國家載人航太發展第二步戰略目標取得的一個重要進展。她用“非常精準”、“非常完美”兩個詞來稱讚手控交會對接的效果。對中國自己培養的航太員的表現,武平稱讚他們“訓練有素”、“技術嫺熟”。她特別高度評價劉洋的優秀表現,她説,劉洋在很短的時間內就適應了太空的失重環境、心理穩定、操作細緻,與隊友配合默契,主責的空間科學實驗工作進展非常順利,取得了大量寶貴科學實驗數據。

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