剛剛,神舟十二號安全著陸,出差90天的“太空三人組”回家了

韓璐 4年前 (2021-09-17)

截至目前,此次返航的著陸點定位最為準確,誤差僅有幾百米。

13:10,神舟十二號推進艙與返回艙分離;

13:20,降落傘打開;

13:34,返回艙安全著陸東風著陸場;

13:44,艙門打開;

14:16,聶海勝等三位航天員出艙,坐上準備好的椅子。

至此,“太空三人組”回家了,告別90天的太空出差生活。

而90天的時長,也刷新了中國航天員單次飛行任務太空駐留時間的紀錄。

航天員“回家”分幾步?

從進入飛船艙體,到最終返回地面,三位航天員一共在神舟十二號返回艙內部待了30多個小時。

“回家”共有6個步驟:

第一步是離站上船,將飛船撤離空間站。正式分離前,航天員需要進入飛船,關閉連接天和核心艙與飛船的雙向承壓閘門,正式撤離中國空間站。而進駐“神舟十二號”之后,航天員需要立刻換上出征時穿過的艙內壓力服。

第二步,神舟十二號組合體需要進行繞飛試驗和徑向交會實驗。這一階段大概需要4.5小時,完成之后,飛船會繞飛到核心艙前端。

圖 | 徑向交會示意圖

第三步,神舟十二號繞地球飛行十多圈,每一圈用時約1.5小時。期間,一名航天員在返回艙值守,另兩名航天員進入軌道艙休整。

此時,航天員將與地球同步作息,過程中還會換上工作服進行一些返回前的準備,到了返回當天早上將擇機再換回壓力服。

第四步,降軌之前,前段的軌道艙將與返回艙進行分離,隨后啟動發動機,飛船將從393公里高度逐步下降。進入大氣層之前,后段的推進艙與返回艙分離。

剛剛,神舟十二號安全著陸,出差90天的“太空三人組”回家了

圖 | 神舟十二號組合體示意圖

第五步,進入大氣層,這也是返回過程中環境最為惡劣的階段。過程中,空氣密度越來越大,返回艙與空氣劇烈摩擦,艙體底部溫度將高達上千攝氏度,周身被火焰包圍。

第六步,距離地面10公里左右高度時,返回艙將打開降落傘,降落速度將下降至8米/秒左右。

剛剛,神舟十二號安全著陸,出差90天的“太空三人組”回家了

等到達5.5公里高處拋掉防熱大底,距離地面1米左右,反推發動機將啟動,速度降到3米/秒左右,最終安全著陸。

至此,三位航天員的“太空出差”生活正式結束。

出差90天,“太空三人組”都做了什么?

既然是出差,當然就是帶著工作去的。

停留外太空的90天里,太空三人組也是很忙的。不夸張的說,作為空間站首批入駐的航天員,聶海勝三人的工作量是最大的。

首先,他們要做的就是把居住環境、實驗環境打造好。

也因此在6月17日當晚進入空間站的幾天后,三位航天員直接快遞“拆到手軟”——通過定制手機掃描160多件包裹上的二維碼、識別物資、按步驟安裝。

這些包裹里包含專用工具、食品冷藏箱、娛樂用品等,總重達到了近7噸。

通過幾天的“裝修”,原本被大大小小包裹塞滿的核心艙變得整潔,諸如廁所、臥室、再生生保系統等生活設備,以及必要的醫學實驗設備等都一一安裝到位。

期間,作為空間站首批使用者,聶海勝他們還會告訴地面哪些工具好用、哪些可以后續改進,給之后空間站的“裝修”工作提供參考經驗。

而這之外,宇航員們還需要完成艙外“裝修工作”。

這不,就在7月4日8月20日,航天員們都進行了出艙作業:

第一次出艙人員是劉伯明和湯洪波,一人負責為機械臂安裝上臂支架,包括腳限位器、工具臺等,隨后借助機械臂進行移動;另一人則借助艙壁上安裝的扶手,爬行一段距離到作業點進行輔助工作,其間還要進行一次應急返回驗證;

第二次出艙人員是劉伯明和聶海勝,任務主要有三項:安裝艙外的熱控擴展泵組、抬升艙外全景攝像機,以及組裝艙外工具箱。

期間,留在艙內的第三位航天員主要負責控制機械臂以配合出艙航天員開展艙外作業。

裝修作業的同時,三位航天員的身上還肩負著實驗任務。

據了解,此次太空實驗任務主要是微重力實驗、細胞生物實驗、人體實驗等等。其中大家在網絡上看到的航天員相互量血壓、采血、看眼睛等等,就是人體實驗。

而為了避免下肢肌肉萎縮等現象,航天員們還會做一些鍛煉來鍛煉肢體力量,比如蹬動感單車、打乒乓球等等,都屬于鍛煉項目范疇。

這不,就在奧運期間,除了在太空為奧運健兒加油,航天員們還與劉國梁來了場“天地對話”,順便約定返回地球后一起打球。

此外,除了必要的工作內容等,航天員們的“業余時間”也是十分精彩的。

比如每天7點守著電視直播看《新聞聯播》、直播太空生活,湯洪波還在“臥室”養了一個紅薯,并且已經發芽了。

而隨著神舟十二號任務的圓滿成功,也為后面中國空間站的打造奠定了厚實基礎。

未來15個月,還有3波宇航員等待“入住”空間站,下一批將停留半年

依據我國空間站任務的規劃,2021—2022年,我國將接續實施11次飛行任務,包括3次艙段發射、4次貨運飛船以及4次載人飛船發射,于2022年完成空間站在軌建造,實現中國載人航天工程“三步走”發展戰略“第三步”的任務目標。

這之前,在今年4月底和5月底,已經分別成功發射空間站天和核心艙以及天舟二號,目前雙方對接之后組合體狀態良好。

隨著神舟十二號任務結束,到2022年底,我國還需要執行8次飛行任務,分別是2次艙段發射、3次貨運飛船以及3次載人飛船發射。

其中,下一批航天員的“出差時長”將從90天延長至半年。

中國自己的空間站

中國空間站總體構型是3個艙段,包括“天和”核心艙、問天實驗艙Ⅰ和夢天實驗艙 Ⅱ,每個艙都是20噸級,整體呈T字構型,可在軌運營10年以上。

剛剛,神舟十二號安全著陸,出差90天的“太空三人組”回家了

其中,已經發射并完成在軌測試的天和核心艙是中國空間站未來的管理和控制中心。

形態上,天和核心艙就好比樹干,其他兩個艙段都會連接在它的接口上,像樹枝一樣往外延伸。

此外,天和核心艙還有三個接口,將分別用于對接一艘貨運飛船、兩艘載人飛船。同時,它還有一個供航天員出艙活動的出艙口。也將承擔來往天舟貨運船和載人飛船的對接。

而說起空間站,很多人最先想到的是國際空間站,這是目前在軌運行最大的空間平臺,是一個擁有現代化科研設備,可開展大規模、多學科基礎和應用科學研究的空間實驗室。它的規模大約有400多噸,由美國、俄羅斯、加拿大、日本等16國聯合,先后經歷12年建造完成。

圖 | 國際空間站

但是,國際空間站并未向中國打開大門。既然如此,那就自主研制建造,這也是我國在上世紀90年代制定的載人航天工程任務的“第三步”:

第一步是載人飛船階段,在此期間完成了載人飛船的研制,實現了航天員天地往返等目標;

第二步是空間實驗室階段,在這一階段,我國不僅掌握了出艙、交會對接技術,成功對航天員中期駐留太空進行了驗證,還成功驗證了推進劑在軌補加技術,完成了運送貨物補給等任務;

第三步就是空間站建設階段,我國將建造長期有人照料的空間站。

而需要注意的是,與體型龐大的國際空間站不同,中國空間站為百噸量級,采用規模適度、留有發展空間的思路,既可以滿足重大科學研究項目的需要,又同時具備擴展和支持來往飛行器對接的能力。

具體來看,中國空間站任務分為關鍵技術驗證、組裝建造和運營三個階段。目前正處于關鍵技術驗證階段,發射任務包括天和核心艙、兩艘載人飛船、兩艘貨運飛船。

這一階段,我國將在軌驗證空間站推進劑補加、再生生保、柔性太陽電池翼和驅動機構、大型柔性組合體控制、組裝建造、艙外操作、在軌維修等7大關鍵技術,為實施空間站組裝建造和長期運營任務奠定基礎。同時,航天員將開始實際參與建造空間站。

關鍵技術驗證階段結束后,空間站就將進入組裝建造階段。屆時,我國將發射“問天”實驗艙和“夢天”實驗艙,進行空間站基本構型的在軌組裝建造。

等待11次發射任務全部完成,也就意味著中國空間站的正式建成。

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