我国载人航天事业实现跨越式发展(深度观察)(2)
从神舟一号开始,载人飞船就是按搭载3人要求设计,但满载3人的情景直到神舟七号任务时才实现。同样的一艘飞船,提供给3名航天员和1名航天员的有效供给显然不同,满载时对飞船本身空间、重量、功率等带来的影响也不一样。随着任务变化,设计人员必须根据实际情况对飞船进行改进,确保任务顺利完成。
如今,神舟飞船越来越智能。围绕神舟飞船轨道舱、返回舱和推进舱的各类分系统,飞船团队在短时间内,以高标准多次进行器件更改、可靠性提升等验证工作,全力推进产品数据互联信息化、线缆总装布局数字化、关键参数检测智能化。
飞船上更多细节被逐一改善。例如,飞船内饰减少使用刺激性的颜色,内部主色调为比较柔和的米黄色。设计人员还将神舟十六号载人飞船仪表显示化繁为简,显示界面更加清晰、直观、舒适。
空间站任务实施以来,为了保证任务顺利展开与航天员安全,神舟团队开创了天地结合的应急救援任务模式,即携带两艘飞船进场,在前一发载人飞船发射时,后一发载人飞船在发射场待命。例如,神舟十三号发射时,神舟十四号飞船就在发射场待命。这种滚动备份模式,能够有力支撑神舟飞船“一年两艘”常态化发射需要。
中国航天科技集团五院专家介绍,为了适应新阶段新需求,神舟飞船研制周期由原来2至3年发射1艘,缩短至1年发射2艘。
航天员太空飞行人数更多、时间更久
“中国空间站永远值得期待!”2022年11月30日,神舟十四号和神舟十五号乘组的6名航天员竖起大拇指同声喊出这句话。中国航天员在中国人自己的空间站里,首次实现“太空会师”。
从太空驻留人次和时间长度看,20年来,我国载人飞行经历了从单人单天、多人多天到两人中期驻留再到多人长期驻留的跨越,目前中国航天员在空间站能够生活长达半年之久。
航天员驻留太空时间越长,对身心素质和工作能力的挑战越大。从去太空“转一圈”到能在“太空之家”长期生活,这一变化离不开我国航天支撑能力的提升。
生存条件得到坚实保障。早上,中国航天员朱杨柱在中国空间站里起床,从一个透明水袋里吸了几口饮用水。“早起一杯水”,已是空间站生活的常态。
空气和水是航天员在太空生存最关键的资源。早期的神舟任务中,采取飞船携带氧气和水的方式补给;随着航天员人数增加和飞行时间变长,这些补给远远不够。多年来,科研人员不懈攻关,研发出一套再生式环控生保技术,通过电解制氧、冷凝水回收等循环利用的方式,提供氧气和纯净水。目前,中国空间站实现了氧气资源100%再生,水资源闭合度提升至95%以上。
健康状况得到及时监测。随着空间飞行时间增加,太空失重环境对人体带来的不利影响会越来越大,特别是心血管系统功能减退的问题变得更加突出。此外,还会出现一定程度的肌肉萎缩和骨丢失问题。从神舟五号任务开始,地面人员就密切关注着航天员的身体状况,后续任务中逐渐增加了对更多生理指标的监测。
随着航天医学实验研究的深入,如今科研人员探索出帮助航天员适应太空环境的多种方案。比如,我国空间站专门设置了健身区,锻炼器械设备由“三大三小”组成,“三大”指太空自行车功量计、太空跑台和抗阻锻炼装置,“三小”指拉力带、握力器和呼吸肌锻炼器。在太空,航天员每天都会进行健身运动,来保持良好的身体状态。