? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?神十三成功發(fā)射 中國空間站將迎來“完全體”？

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2021-10-16 來源：愛范兒

天宮離我們越來越近了。

今年 6 月神舟十二號劃破天際，成功與天宮空間站對接，3 位宇航員成功完成了 3 個月駐留任務(wù)。

4 個多月后的今天，神舟十三號將站在前輩們的肩膀上，跨出新的一步，人類離跨出地球又近了一步。

就在剛剛，神舟十三號載人航天飛船成功發(fā)射，翟志剛、王亞平和葉光富三位航天員將乘坐這班飛船飛向天宮空間站，相比上次載人航天任務(wù)，這次三位航天員駐留時間將翻倍，達 6 個月之久。

史上最長，航天員將在天宮駐留 6 個月

這次負(fù)責(zé)運送神舟十三號載人航天飛船的仍然是熟面孔長征二號 F 運載火箭系統(tǒng)，極佳的安全表現(xiàn)，為它博得了一個「神箭」的美名。

為了載人航天任務(wù)，長征二號 F 遙十三火箭已經(jīng)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心待命 5 個多月了。

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據(jù)中國新聞網(wǎng)，這樣做是為了保證航天員的安全，從長征二號 F 遙十二和長征二號 F 遙十三開始，火箭采用發(fā)射一發(fā)、備份一發(fā)及滾動備份的發(fā)射模式，一旦出現(xiàn)特殊情況，長征二號 F 遙十三火箭可以立即發(fā)射救援航天員。

航天員翟志剛、王亞平和葉光富將搭乘神舟十三號飛船飛往我國自主載人航天空間站天宮。

這也是航天員翟志剛第二次飛向太空，2008 年他就曾搭乘神舟七號飛向太空，同時也是我國首位完成出艙活動，在太空「漫步」的航天員。

王亞平作為女航天員，也是第二次執(zhí)行載人航天任務(wù)了，這次她也將和航天員翟志剛一樣，完成出艙任務(wù)，成為我國首位出艙的女航天員。

她已經(jīng)是一代人的回憶，在 2013 年的神舟十號載人航天任務(wù)當(dāng)中，王亞平作為太空教師向人們介紹失重等太空現(xiàn)象，構(gòu)建了不少人心中的首個太空印象。

根據(jù)央視新聞，這次神舟十三號載人航天任務(wù)當(dāng)中王亞平將繼續(xù)擔(dān)任太空教師，開展新的太空教學(xué)活動。

在互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的加持下，如今的信息傳播速度、傳播范圍比起 2013 年是有過之而無不及，想必這次航天員王亞平的太空授課能傳達到更多人面前，同時也能讓人們對太空、對天宮空間站等有更多認(rèn)識。

正式發(fā)射前，航天員王亞平還發(fā)了一條「出差半年」的朋友圈，想必心理狀態(tài)不錯。

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航天員葉光富則是首次參與太空飛行，和之前的載人航天任務(wù)類似，三位航天員的主要生活、工作區(qū)域是天和核心艙，相比天宮一號，現(xiàn)在的天和核心艙空間大了不小，從之前的 15 立方米增加到了 110 立方米。

其中還包括工作區(qū)、睡眠區(qū)、衛(wèi)生區(qū)、就餐區(qū)、醫(yī)監(jiān)醫(yī)保區(qū)和鍛煉區(qū)等六個區(qū)域，這顯然有利于三位航天員在天宮空間站駐留 6 個月。

6 個月的駐留周期是以往國際空間站長期考察組在太空駐留的最長時間，要讓天宮空間站持續(xù)運行，顯然需要跨過這道檻，這對于整個空間站系統(tǒng)以及三位航天員來說都是一個不小考驗。

為此，除了天和核心艙全面的設(shè)施，在神舟十三號發(fā)射之前，天舟三號貨運飛船已經(jīng)飛上太空和天宮空間站對接，它內(nèi)部攜帶了大量貨物，用以支持航天員的生活和工作。

像航天員翟志剛就帶上了筆墨紙硯，在太空也能專注于愛好。

由于這次航天任務(wù)包含女航天員，天舟三號運送的貨物中還包含了女性化妝品、衛(wèi)生用品等等。

神舟十三號與天宮空間站對接完成后，航天員們就能拆天舟三號中的「快遞」了。

6 個月的駐留時間，也意味著三位航天員將在天宮空間站度過春節(jié)，今年春晚或許我們能看到一個全新的「太空拜年」節(jié)目。

從驗證走向建造

神舟十三號載人航天任務(wù)是我國空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證階段的第六次飛行，也是該階段的最后一次飛行任務(wù)，因此在這次任務(wù)當(dāng)中我們能看到不少新的嘗試與技術(shù)。

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神舟十三號與空間站的徑向?？繉泳褪切聡L試之一，其指的是航天器在空間站下方垂直方向上進行對接。之前我國航天器與空間站對接，無論是前進交會對接還是后方交會對接，基本上都是水平方向上的對接。

對比來看徑向?qū)右蟾?，?zhí)行時需要空間站保持平飛狀態(tài)，而飛船則需要豎立飛行或俯仰飛行，在這種情況下還要實現(xiàn)不需要人干涉的全自動對接方式，其難度可想而知。

值得一提的是，這次神舟十三號載人航天任務(wù)的標(biāo)識，正是徑向?qū)拥目s略示意圖，有趣的同時也傳達了任務(wù)的主要目的之一。

徑向?qū)邮强臻g站驗證階段中必須要完成的項目，上次神舟十二號飛船飛回地球前就曾驗證徑向?qū)蛹夹g(shù)，江蘇省天文學(xué)會科普專家、南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院副教授湯靖師在接受新華報業(yè)采訪時也表示：

在中國空間站的建造計劃中，將來會有兩艘載人飛船同時?？浚@一次神舟十二號飛船?？康氖乔跋?qū)涌?。而如果增加一艘載人飛船，就要?？吭诠?jié)點艙下方，面向地球的徑向?qū)涌凇?/span>

機械臂同樣是此次載人航天任務(wù)當(dāng)中的重點，我國天宮空間站的機械采用了肩部、肘部和腕部「3+1+3」的關(guān)節(jié)設(shè)計，和人的手臂一樣具備極高的自由度。

再搭配上空間站表面的適配器，機械臂甚至可以在空間站上自由「爬行」，使其工作范圍覆蓋整個空間站。

據(jù)悉，機械臂工作時最長可達 18 米左右、直徑約 4 米，最大承載能力達 25 噸，不僅可以輔助航天員出艙，更是實驗艙等航天器轉(zhuǎn)向的好幫手。

機械臂強大的負(fù)載能力，讓它能拖動實驗艙實現(xiàn)分離、轉(zhuǎn)位和再次對接等操作，實際應(yīng)用中當(dāng)實驗艙與空間站核心艙、節(jié)點艙對接后，就可以通過機械臂轉(zhuǎn)為到側(cè)面停泊口，這次神舟十三號載人航天任務(wù)也需要驗證艙段轉(zhuǎn)位技術(shù)。

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6 個月的超長駐留時間是以往從來都未曾有過的，據(jù)中國青年報，為了保證航天員的安全，一般航天員出發(fā)時都會佩戴相應(yīng)的生理信號測試盒、心電記錄等裝置。

這些裝置一般都在航天員大腿外側(cè)佩戴，可以用來實時檢測航天員的心率、呼吸、心電信號等，方便出現(xiàn)異常情況時地面專家及時干預(yù)。

此外由于太空的失重環(huán)境，再加上超長的駐留時間，會讓航天員的身體出現(xiàn)各種適應(yīng)反應(yīng)，比如骨質(zhì)流失和肌肉萎縮，中國航天工程網(wǎng)甚至表示長期飛行時航天員可能會損失 50% 肌肉。

這也是此前神舟十二號任務(wù)三位航天員返回地球時需要隔離恢復(fù)的原因之一。

當(dāng)然，解決方法就有不少，其中比較方便直接的便是鍛煉，天和核心艙中就配備有多個健身器材，比如太空跑步機、太空自行車、拉力器等等。

太空跑步機和我們常見的跑步機不同，它配有彈性束縛帶，將航天員壓在跑步機上，這是在模擬正常重力環(huán)境，同時太空跑步機還配有隔振措施，以免影響空間站上的其他設(shè)備。

徑向?qū)?、機械臂輔助艙段轉(zhuǎn)位、駐留 6 個月等等，這些關(guān)鍵技術(shù)和項目經(jīng)受住驗證后，才能真正讓載人航天常態(tài)化，讓我們離太空家園更近一步。

明年，天宮將迎來完全體

從鉆木取火到發(fā)現(xiàn)鐵，再到如今鋼筋水泥構(gòu)成的城市，發(fā)現(xiàn)、探索、學(xué)習(xí)、使用，對未知的追尋，推動了整個人類社會的發(fā)展，今天的載人航天正是人類突破自我、探索未知的又一新旅程。

為了探索未知而又神秘的太空，早在上世紀(jì) 90 年代，我國就定下了載人航天工程三步走的戰(zhàn)略，它們正在一步一步成為現(xiàn)實。

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4 個月前神舟十二號載人航天任務(wù)，就驗證了全相位、全自動快速對接技術(shù)，在水平對接時無論航天飛船與空間站的相對位置是 1/4 圈還是半圈、整圈，都能在沒有人為干預(yù)的情況下對接好。

而聶海勝、劉伯明和湯洪波三位宇航員則作為天和核心艙的首批訪客，經(jīng)過 3 個月生活，驗證了天宮空間站系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

神舟十三號載人航天任務(wù)則是對之前任務(wù)的夯實和加強，航天器對接方式從水平對接轉(zhuǎn)向更復(fù)雜的徑向?qū)樱缓教靻T駐留時間翻倍，如任務(wù)完滿結(jié)束，則意味著我國完成了天宮空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證，離目標(biāo)——建成天宮空間站又近了一步。

酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心的照片墻見證了我國載人航天項目的發(fā)展，從楊利偉到如今的王亞平、照片墻記錄了每位完成載人航天飛行的宇航員，或許在不遠的未來，這堵照片墻可能都無法容納越來越多的新宇航員。

神舟十三號載人飛船將和天和核心艙以及兩艘貨運飛船組合，實現(xiàn) 4 個飛行器組合飛行，和完整的天宮空間站對比，還缺少了問天和夢天兩大實驗艙。

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設(shè)計之初，這兩座實驗艙就確定了 20 噸級的航段規(guī)模，有了它們的加持，航天員們才能在天宮空間站中進行更高頻率、更大范圍的技術(shù)實驗。

按照規(guī)劃，我國將在 2022 年陸續(xù)發(fā)射這兩座實驗艙，并與天宮空間站交會對接，組成完全體，同時載人航天也會常態(tài)化，這將進一步揭開太空神秘的面紗。

中國載人航天工程航天員系統(tǒng)總設(shè)計師黃偉芬在接受中國青年報采訪時就提到了：

在軌的空間科普教育一定是將來空間站任務(wù)中的常態(tài)化工作之一，未來一定會利用空間站這個平臺積極開展科普教育，比如結(jié)合航天員在軌生活、工作、實驗試驗等進行科普活動。

這次神舟十三號載人航天任務(wù)中航天員王亞平即將開啟的太空授課就是落地實例，未來或許我們能以更多種多樣的方式了解神秘的太空。