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神舟十二號(hào)載人飛行任務(wù)有哪些“成功秘訣”？| 新聞背后的故事

2021-06-18 09:32:17 來源：新華社作者：

摘要：

6月17日，長征二號(hào)F遙十二運(yùn)載火箭發(fā)射成功，將神舟十二號(hào)載人飛船送入預(yù)定軌道。

隨后，神舟十二號(hào)載人飛船與天和核心艙完成自主快速交會(huì)對(duì)接，3名航天員順利進(jìn)駐天和核心艙。

這是我國空間站階段的首次載人飛行任務(wù)，中國空間站建設(shè)再次邁出重要一步。

如何確保航天員在為期3個(gè)月在軌駐留期間完成各項(xiàng)任務(wù)？神舟十二號(hào)載人飛船的良好性能得益于哪些科技支撐？載人航天背后蘊(yùn)含著怎樣的精神力量？新華社記者為您“揭秘”。

“有信心應(yīng)對(duì)各種挑戰(zhàn)”

高水平訓(xùn)練賦予航天員必勝的底氣

“我們不僅要把核心艙這個(gè)‘太空家園’布置好，還要開展一系列關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證”“作為指令長，我會(huì)團(tuán)結(jié)帶領(lǐng)乘組，嚴(yán)密實(shí)施、精心操作，努力克服一切困難”“我們有底氣、有信心、有能力完成好此次任務(wù)”……

16日上午，執(zhí)行神舟十二號(hào)載人飛行任務(wù)的3名航天員在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心問天閣與中外媒體記者集體見面。航天員聶海勝堅(jiān)定的話語向世人傳遞出必勝的信心。

本次任務(wù)航天員乘組選拔按照“新老搭配，以老帶新”的方式，結(jié)合航天員飛行經(jīng)歷、相互協(xié)同能力等方面，選拔出飛行乘組和備份航天員。

航天員聶海勝參加過神舟六號(hào)、神舟十號(hào)載人飛行任務(wù)，航天員劉伯明參加過神舟七號(hào)載人飛行任務(wù)，航天員湯洪波是首次飛行。

在軌期間，航天員將開展核心艙組合體的日常管理，開展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)。還將開展出艙活動(dòng)及艙外作業(yè)等。

1月2日，航天員聶海勝在進(jìn)行空間站任務(wù)模擬失重環(huán)境水下訓(xùn)練。新華社發(fā)（孔方舟攝）

對(duì)此，本次任務(wù)周密制定了航天員訓(xùn)練方案和計(jì)劃，扎實(shí)開展了地面訓(xùn)練和任務(wù)準(zhǔn)備，每名航天員訓(xùn)練均超過了6000學(xué)時(shí)。特別是針對(duì)空間站技術(shù)、出艙活動(dòng)、機(jī)械臂操控、心理以及在軌工作生活開展了重點(diǎn)訓(xùn)練。

“這次任務(wù)出艙活動(dòng)時(shí)間大幅增加，任務(wù)更加復(fù)雜，為此，我們進(jìn)行了嚴(yán)格、系統(tǒng)、全面的訓(xùn)練，特別是穿著我國研制的新一代艙外航天服，我們更加有信心應(yīng)對(duì)各種挑戰(zhàn)?！焙教靻T劉伯明說。

首次亮相的航天員湯洪波說，經(jīng)過11年的學(xué)習(xí)訓(xùn)練和磨礪考驗(yàn)，已經(jīng)完成了從航空到航天這一艱苦難忘的轉(zhuǎn)型，經(jīng)過一輪又一輪嚴(yán)格科學(xué)的選拔，對(duì)自己充滿信心。也十分期待有朝一日能和來自世界其他國家的航天員一起遨游“天宮”。

天地往返的“生命之舟”

國內(nèi)科研成果助力打造“功能最完整”飛船

發(fā)射后約6.5小時(shí)完成與核心艙的交會(huì)對(duì)接，航天員此后可進(jìn)入空間站開始太空生活和工作，大約與從北京乘坐高鐵到長沙的時(shí)間相當(dāng)。

作為航天員實(shí)現(xiàn)天地往返的“生命之舟”，神舟十二號(hào)飛船首次實(shí)施載人飛船自主快速交會(huì)對(duì)接，大大減少了地面飛行控制人員的工作量和工作時(shí)間，其高效率令人印象深刻。

從入場那一刻，航天科技集團(tuán)五院神舟十二號(hào)載人飛船總體副主任設(shè)計(jì)師高旭就期待著發(fā)射這一天的到來。“神舟十二號(hào)載人飛船是迄今為止我國研制標(biāo)準(zhǔn)最高，各方面指標(biāo)要求最嚴(yán)格的載人航天器?！备咝裾f。

神舟十二號(hào)載人飛船發(fā)射圓滿成功。新華社記者琚振華攝

神舟十二號(hào)任務(wù)是“神舟”系列飛船首次執(zhí)行空間站航天員往返運(yùn)輸任務(wù)。神舟十二號(hào)載人飛船總長度約9米，為推進(jìn)艙、返回艙、軌道艙三艙結(jié)構(gòu)。

神舟十二號(hào)飛船在此前飛船基礎(chǔ)上性能提升的過程中，國內(nèi)科研成果的應(yīng)用功不可沒。

——進(jìn)行了多項(xiàng)國產(chǎn)化芯片應(yīng)用改進(jìn)，元器件和原材料全面實(shí)現(xiàn)自主可控，飛船使用的控制計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)管理計(jì)算機(jī)完全使用國產(chǎn)CPU芯片。

——隨著我國北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)完成，北斗導(dǎo)航終端也引入飛船設(shè)計(jì)中，導(dǎo)航計(jì)算、返回搜救落點(diǎn)報(bào)告等都采用了北斗系統(tǒng)定位數(shù)據(jù)。

——依托我國中繼衛(wèi)星系統(tǒng)，測控由地基測控為主全面轉(zhuǎn)為天基測控為主，地面站船測控為輔，減少對(duì)測站、測量船的需求，既擴(kuò)大了測控覆蓋率，又節(jié)約了任務(wù)成本。

除首次實(shí)施載人飛船自主快速交會(huì)對(duì)接外，神舟十二號(hào)載人飛船還創(chuàng)造了多項(xiàng)國內(nèi)首次：首次實(shí)施繞飛空間站和徑向交會(huì)，首次實(shí)現(xiàn)長期在軌?？?，首次具備從不同高度軌道返回東風(fēng)著陸場的能力。

“神舟十二號(hào)是迄今為止功能最完整、最完全的飛船，可以說，它已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)載人航天工程立項(xiàng)之初載人飛船研制目標(biāo)?！备咝裾f。

生活舒適保障充足

打造航天員在軌駐留的“太空家園

神舟十二號(hào)飛船與天和核心艙完成自主快速交會(huì)對(duì)接后，航天員進(jìn)駐天和核心艙，開啟為期3個(gè)月的在軌駐留之旅。航天員的工作、生活環(huán)境如何？引發(fā)無數(shù)人的好奇。

據(jù)悉，天和核心艙提供了3倍于天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室的航天員活動(dòng)空間，配備了3個(gè)獨(dú)立臥室和1個(gè)衛(wèi)生間，保證航天員日常生活起居。

與此同時(shí)，就餐區(qū)域配置了食品加熱、冷藏及飲水設(shè)備，還有折疊桌，方便航天員就餐；鍛煉區(qū)配備有太空跑臺(tái)、太空自行車，用于航天員日常鍛煉；通過天地通信鏈路和視頻通話設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)空間站與地面的雙向視頻通話和收發(fā)電子郵件。

兵馬未動(dòng)，糧草先行。

此前成功發(fā)射并與天和核心艙完成交會(huì)對(duì)接的天舟二號(hào)已提前送去6.8噸物資，其中就包括航天員在空間站吃、穿、用，乃至呼吸所需的生活物資，以及開展工作所需的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)資料等物資。

此外，天舟二號(hào)還是航天員在軌駐留期間的“儲(chǔ)藏室”和“垃圾桶”。

完成交會(huì)對(duì)接后，航天員會(huì)進(jìn)出天舟二號(hào)取用生活和工作物資。為了讓航天員在天上也可以方便快捷地取用、查找自己想找的物資，“儲(chǔ)藏室”里的每件貨物上都粘貼了一個(gè)具備無線射頻識(shí)別功能的標(biāo)簽，使用專用設(shè)備能進(jìn)行智能定位。

航天員在空間站里產(chǎn)生的生活垃圾、人體排泄物，都會(huì)集中到天舟二號(hào)艙內(nèi)存放。完成使命后，天舟二號(hào)將帶走這些廢棄物，在墜入大氣層的過程中一同燒毀。

“萬無一失”背后的精神傳承

從發(fā)射階段、飛行階段，到對(duì)接階段、?？侩A段，再到返回階段，神舟十二號(hào)飛行任務(wù)中，我國首次實(shí)現(xiàn)天地結(jié)合多重保證的應(yīng)急救援能力，在飛行任務(wù)的任何階段，都具有保護(hù)航天員安全的預(yù)案和舉措。

諸多技術(shù)保障的背后，是載人航天隊(duì)伍艱苦奮斗、砥礪前行的身影，他們用行動(dòng)詮釋著“特別能吃苦，特別能戰(zhàn)斗，特別能攻關(guān)，特別能奉獻(xiàn)”的載人航天精神內(nèi)核。

為保證天地結(jié)合的應(yīng)急救援能力，神舟隊(duì)伍在此次任務(wù)中攜帶兩艘飛船進(jìn)場，由一艘船作為發(fā)射船的備份，作為遇到突發(fā)情況時(shí)航天員的生命救援之舟。在前一發(fā)載人飛船發(fā)射時(shí)，后一發(fā)載人飛船在發(fā)射場待命，并具備8.5天應(yīng)急發(fā)射能力。

在2個(gè)多月里，一支隊(duì)伍并行開展兩艘飛船的總裝、測試及后續(xù)工作，難度之大，任務(wù)之密集，可想而知。

沒有雙休日，沒有節(jié)假日，在距離賓館約10公里的技術(shù)廠房，測試大廳和總裝大廳總是在深夜仍然燈火通明，工作24小時(shí)緊鑼密鼓地進(jìn)行。神舟隊(duì)伍沒有一天放松警惕，沒有一天放松標(biāo)準(zhǔn)。

“在這么短時(shí)間內(nèi)完成神舟十二號(hào)的全部工作，神舟十三號(hào)待命前的準(zhǔn)備工作，這是屬于神舟隊(duì)伍的驕傲！”航天科技集團(tuán)五院神舟十二號(hào)載人飛船總指揮何宇說。

素有“神箭”美譽(yù)的長二F火箭是目前我國唯一一型載人運(yùn)載火箭，自首飛以來發(fā)發(fā)成功，但研制隊(duì)伍在追求穩(wěn)定性安全性的道路上從未止步。

長征二號(hào)F遙十二運(yùn)載火箭在此前基礎(chǔ)上，共進(jìn)行了109項(xiàng)技術(shù)狀態(tài)更改，將長征二號(hào)F運(yùn)載火箭的可靠性從指標(biāo)要求的0.97提升到0.9894，再次刷新了自身紀(jì)錄。

“在可靠性已經(jīng)相當(dāng)高的情況下，再提升，難度可想而知。”航天科技集團(tuán)一院長征二號(hào)F運(yùn)載火箭總體副主任設(shè)計(jì)師秦曈說，每一處改進(jìn)，都體現(xiàn)了研制人員對(duì)可靠性的不懈追求，背后都意味著無數(shù)次的理論分析、數(shù)學(xué)仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證。