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      中國航天員中心科技人員和航天員天地一體、密切配合 為太空生活提供支持保障

      2023-05-08 08:37:23 來源:人民日報 作者: 劉詩瑤 占 康 點擊圖片瀏覽下一頁

       

        神舟十五號航天員乘組在地面進行水下訓練。
      孔方舟攝

        航天服團隊在給航天員試穿艙外服。
      廖前芳攝

        4月15日,神舟十五號航天員乘組進行第四次出艙活動,兩名出艙航天員費俊龍、張陸和航天員鄧清明一起配合,圓滿完成全部既定工作。迄今為止神舟十五號航天員乘組的4次出艙活動,刷新了中國航天員單個乘組出艙活動紀錄。

        不久后,他們將在軌迎接天舟六號貨運飛船。神舟十六號航天員乘組也將奔赴中國空間站,浩瀚蒼穹將再次見證“太空會師”。

        不到兩年的時間,中國空間站3個艙段成功發射入軌;航天員太空駐留時間從3個月變成6個月;航天員乘組接力“太空出差”……在建設中國人“太空之家”的生動實踐中,中國航天員中心廣大科技人員和全體航天員天地一體、密切配合,不斷書寫中國人的飛天傳奇。

        努力把地球環境“搬上天”,為航天員撐起生命“保護傘”

        對人類生存來說,氧氣和水是最重要的。

        提供充足的氧氣和水,是保障航天員在軌工作生活的前提。以往主要通過上行飛船運載物資的方式補給,不僅限制了航天員在軌天數,也擠占了總體載荷的寶貴空間。

        在太空環境里實現氧氣和水等物質“自產自銷”,要經歷理論到技術再到工程的完整論證,其難度不亞于“把一個小型工廠搬到天上”。中國航天員中心環控生保團隊日夜奮戰,攻克15項關鍵技術和11個技術難點。2020年3月底,再生式環控生保系統正式開機并穩定運行,成功實現了由“補給式”向“再生式”的重大跨越。

        神舟十二號乘組是最先體驗空間站再生式環控生保技術的航天員。“系統的可靠性和產品的一貫表現,讓我們可以安心地工作和睡覺。感受不到它們的存在,就是它們最好的狀態。”神舟十二號航天員湯洪波這樣評價再生式環控生保系統。

        天上運行一天,地面就保障一天。環控生保團隊目不轉睛關注著航天員在太空工作生活的每一刻,即使航天員休息時,地面團隊也要隨時關注艙內氧氣、水等情況。

        為了努力把地球環境“搬上天”,團隊還在地面再造了一個模擬系統——空間站組合體1∶1大小的地面伴飛艙,環控生保團隊同步航天員在軌活動,對艙內的氧氣、二氧化碳等參數進行實時監測。

        這套比照天上的環控生保系統,運轉狀態要比天上提前一兩天。

        “未雨綢繆,才能萬無一失。比如,每當航天員乘組輪換,空間站在軌人數將由3人變成6人,我們就需要提前一至兩天把地面代謝模擬系統調成6個人的狀態。團隊會密切監測這個環境里的各項指標。什么時間會達到最高點,什么時間平衡濃度會有可能超限、需要啟動非再生功能,都需要提前演練,做好應對。”中國航天員中心環控生保室主任卞強解釋。

        截至目前,再生式環控生保系統已在軌穩定運行700多天。中國空間站實現了氧氣資源100%再生,空間站環控生保六大再生系統穩定運行,水資源閉合度提升到95%以上,每年減少上行補給6噸。

        航天員所有訓練,科研人員都要試訓一遍

        神舟十四號航天員劉洋在太空時,有次偷偷抹眼淚,這一幕被地面上的航天員“總教頭”、航天員系統總設計師黃偉芬細心地捕捉到了。

        原來,在執行首次出艙任務前,由于氣閘艙內空間變大,給身著艙外服的航天員傳遞物品帶來了不小的挑戰。出艙前第一次在軌訓練時,劉洋發現身體姿態根本不聽使喚。想保持水平時,身體往上飄;想橫著的時候,身體豎著;想前進時,身體又往后退,這和地面上訓練的情況不太一樣。劉洋手忙腳亂,體力耗去不少,隨之消耗的還有原本滿滿的自信心。內疚、自責,各種復雜的情緒涌上心頭。

        黃偉芬發現這個情況后,鼓勵劉洋“要相信自己,一定沒有問題”,這給劉洋提供了莫大的心理支持。經過劉洋堅持不懈的努力,她在正式出艙時完美地完成了任務。當她返回到出艙口時,黃偉芬帶頭鼓掌。

        平時一起訓練,反復磨合,互相信任支持,除了家人,航天員教員是離航天員最近的人。

        加入航天員隊伍后,航天員要經過八大類200余科目的學習和訓練,包括基礎理論訓練、體質訓練、心理訓練、航天環境適應性訓練等。其中,訓練工作主要由航天員選拔訓練室的教員們牽頭組織實施。

        航天員所有訓練,科研人員都要試訓一遍。確保萬無一失后,才對航天員施訓。超重耐力訓練、低壓訓練、模擬失重訓練、野外生存訓練……凡是涉及生理極限、有危險隱患的訓練,航天員教員都是第一個“吃螃蟹”的人。

        據湯洪波回憶,他剛開始水下訓練時,訓練結束后吃飯“連筷子都拿不住”;航天員聶海勝在一次水下訓練后,體重足足輕了4公斤。如此大的強度,航天員教員就這樣和航天員一起泡在水槽里,每天按照出艙活動6小時的標準,連續水下訓練4個月,最忙的時候一天只睡4個小時,只吃一頓飯。

        “曙光明白!”這句回答嘹亮堅定。

        “曙光”是航天員出艙活動指揮的代號,背后是一支由航天員系統牽頭的出艙活動支持小組。航天員出艙的從容鎮定,不僅因為經歷了大量出艙訓練,還因為他們在太空的每一步操作都有“曙光”在指引。

        55年來,中國航天員中心創建了我國航天員選拔訓練技術體系,選拔訓練的多名航天員圓滿完成載人飛行各項任務。

        新一代艙外航天服,呵護航天員太空長期飛行

        神舟十三號航天員乘組首次出艙活動使用了新的艙外航天服。

        新一代飛天艙外服達到長壽命、高可靠要求,工效保障能力大幅提高,出艙活動時間顯著提升,還具備更佳的在軌測試維修能力。神舟十二號任務展示的前兩套艙外服對上肢進行了適體性優化設計,王亞平所穿的艙外服對下肢也進行了適體性優化,更適合體型瘦小的航天員。新一代艙外服還對手套進行了分型設計,王亞平使用的就是為適合女航天員手型定制的。“作為目前世界上在軌使用的3種艙外服技術體系之一,新一代飛天艙外服完全由我國自主研制,性能優越,能很好地滿足人體工效學要求。”王亞平評價。

        作為“飛天戰袍”,合身的艙外服是出艙活動順利圓滿的關鍵,它就像人形飛船,充上一定壓力后,保護航天員的生命安全,抵御外太空的高低溫、真空、強輻射等。

        2004年,我國決定自行研制艙外服,航天服團隊在不到4年的時間里,成功研制出飛天艙外服。2008年9月27日,航天員翟志剛穿著飛天艙外服順利出艙,我國也一舉成為世界上第三個掌握出艙核心技術的國家。

        為適應新需求,新一代艙外服也抓緊研制。2020年9月,艙外服載人低壓試驗再次啟動。試驗當晚,歷經17小時,兩名志愿者在艙外服試驗艙中,順利執行完出艙活動程序。

        這項試驗很危險,一旦艙外航天服出現任何細微故障,將直接威脅到志愿者生命安全。中國航天員中心科技人員作為模擬航天員,穿著艙外服,在試驗艙一待就是好幾個小時,成功驗證了艙外服的性能。

        中國航天員中心科技人員還研發了100多套醫監醫保設備、失重生理防護設備、生活保障設備,為航天員長期飛行提供更好保障?臻g站系統配置“太空跑臺”等在軌鍛煉裝備,為航天員提供豐富的鍛煉方式。

        “縱然腳下沒有土地,但我依然能夠堅定地邁出每一步?v然飛行沒有翅膀,但我依然能夠勇敢地張開雙手。我知道,前方是浩渺的太空,而身后是你們!”這是航天員的深情表白。

        中國空間站已進入應用與發展階段,載人登月研制工作已全面開啟。中國航天員中心科技人員和航天員始終在一起。夢想在接力,使命在傳承。

      責任編輯: 孫麗
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