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太空出差183天的闪耀时刻

发布时间:2022-04-16 16:51:04 来源:中国科学技术馆 责任编辑:caobo

北京时间2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,执行飞行任务的航天员翟志刚、王亚平、叶光富安全顺利出舱,身体状态良好,中国空间站第二次载人飞行任务取得圆满成功。

2021年10月16日,神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空,以自主快速交会对接模式对接于天和核心舱径向口,与核心舱及天舟二号、天舟三号一起形成空间站组合体。

神舟十三号乘组是入驻中国空间站的第二批航天员。6个月的在轨飞行中,他们完成了,两次太空行走以及多项科学实验和技术验证项目,如首次通过遥操机械臂辅助舱段转位;他们在空间站中组织和参与了一系列科普教育和文化传播活动,包括两次太空授课、一次面向美国小朋友的问答互动,元旦“京港澳天宫对话”、天宫画展、青少年天地互动等等。此外,他们还是首批在太空度过元旦和春节的中国航天员,并在节日期间向全世界展示了中国传统文化习俗。

神舟十三号飞行乘组|来源@中国载人航天工程官网

1. 中国载人航天最长的飞行

神舟十三号乘组是首个在轨驻留6个月的乘组。6个月,也是未来中国空间站运营阶段常态化驻留的周期。

实现这一飞行周期之前,我国的载人飞行任务经历了从短期、中期发展到长期的阶段:神舟五号任务,杨利伟在太空遨游了21小时23分;从神舟十号的15天到神舟十一号飞的33天,我国载人航天开启中期太空飞行的新一页;作为入驻中国空间站的首批航天员,神舟十二号乘组在太空生活了3个月,这一数字进一步被神舟十三号航天员延长到了6个月。

越来越长的任务周期,意味着航天员得以开展更多的在轨工作——从空间出舱、交会对接等载人航天关键技术突破到在轨组装建造、机械臂操作等空间站技术试验,从航天员长期驻留保障技术的验证到更多空间应用、科学实验的开展。这一切,为中国空间站的长期在轨运营奠定基础。

2. 空间站关键技术验证与空间科学实验

目前,由于问天号和梦天号实验舱尚未发射,中国空间站这一国家太空实验室尚处在关键技术验证阶段。神舟十三号飞行乘组在本次飞行任务中完成了四类太空科学技术实(试)验研究任务。

一、验证了机械臂辅助舱段转位、手控遥操作等空间站组装建造、机械臂大负载操控技术等关键技术。

二、进一步验证了航天员在轨驻留6个月的健康、生活和工作保障技术。

三、完成了航天医学、微重力物理等领域的科学技术实(试)验与应用,并会把实验样品带回地球做进一步的研究。

四、测试验证了空间站上各系统的性能以及联调匹配问题。

机械臂辅助舱段转位|来源@中国载人航天工程官网

3. 中国女性首次太空行走

出舱活动(EVA)又被称作太空行走,是指航天员离开载人航天器密封舱进入太空的活动。由于太空环境恶劣,航天员要面临失重、低气压和气温不稳定、强辐射以及微流星等诸多挑战。本次飞行任务中,神舟十三号乘组完成了两次太空行走,王亚平成为中国首位太空行走的女航天员。

过去很长一段时间内,由于舱外航天服巨大且笨重,航天员需要消耗大量体力来克服惯性和控制姿态,加之女航天员体型普遍更小,身体关节与航天服不够贴合,因此女航天员的太空行走比例一直不高,仅为6.8%。但中国的“飞天”舱外航天服通过技术革新,能够适应不同体型,并在关节部位增加了多组密封轴承,对航天员体力的要求大大降低。

神舟十三号翟志刚出舱执行任务|来源@中国载人航天工程官网

依靠“飞天”舱外航天服,神舟十三号的第一次太空行走中,翟志刚与王亚平完成了机械臂悬挂装置与转接件安装、舱外典型动作测试等任务。第二次太空行走,翟志刚与叶光富完成了全景相机C抬升、舱外作业点脚限位器安装及相关工效验证、携物转移验证等任务。

两次太空行走进一步验证了核心舱气闸舱、舱外服、机械臂的功能性能,进一步考核了出舱活动相关技术、舱内外航天员协同以及天地协同能力,为后续出舱活动进一步积累了经验。

神舟十三号王亚平出舱执行任务|来源@中国载人航天工程官网

4. 中国空间站首次太空授课

面向青少年的航天科学教育,一直是我国载人航天飞行任务的重要组成部分。2013年的神舟十号/天宫一号飞行中,王亚平与聂海胜、张晓光实施了我国第一次太空授课。

本次飞行开启了中国空间站的首次太空授课。“太空教师”王亚平和翟志刚、叶光富在天和核心舱先后完成了两次内容更加丰富的授课,并且与中国驻美国大使馆合作开展“天宫问答”活动,回答了美国孩子们的提问。

航天员们在微重力环境中将饮用水、过饱和溶液、冰墩墩等玩出了花,还向孩子们生动展示了空间站的生活设施以及天和核心舱内科学实验柜的功能、操作与样品。相距天地、却仿佛近在咫尺的直播,让孩子们对航天员的生活、工作和国家太空实验室有了更直观、更深入的认识。

随着本次任务的结束,“太空教师”王亚平成为中国太空飞行时间最长的航天员和首位进驻中国空间站并执行出舱任务的女性。神舟十三号乘组平安返回后,经过载人工程全面系统的综合评估,中国空间站建设任务也将正式从关键技术验证阶段转入建造阶段。

欢迎回家,神舟十三号!

参考文献:

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[2]靳召君, 刘迎春. 参与空间科学与应用操作的航天员职责[J]. 载人航天, 2012, 18(5):9.

[3]赵燕. 中国载人航天首批航天员选拔历程[J]. 人民周刊, 2016(20):2.

[4]占康. 王亚平 进驻中国空间站的首位女航天员[J]. 航天员, 2021(5):4.

[5]强静, 吴大蔚, 安德华. 世界女航天员概况[J]. 国际太空, 2012(6):7.

[6]蔡琴. "创造历史纪录的女航天员们." 航天员 3(2021):6.

[7]庞之浩. 承上启下的神舟13号太空飞行任务[J]. 国际航空, 2021(10):5.

[8]王晓宇. 神舟十三号——空间站关键技术验证的收官之战[J]. 国际太空, 2021(10):3. 科学审核:王兆魁,清华大学航空宇航工程系主任

标签: 中国空间站 载人航天 太空行走 飞行任务 关键技术

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