北京时间2021年10月16日,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心圆满发射,我们山东烟台的姑娘王亚平和翟志刚、叶光富两位同事一起,开启了为期6个月的太空“出差”。
4月16日,三位航天员圆满完成任务并顺利返回地球。那么,在外出差的王亚平和她的同事们,出差期间都干了些什么?他们又将给我们带回来什么惊喜呢?
他们在太空都做了什么?
神舟十三号载人飞行任务是空间站关键技术验证阶段第六次飞行任务,也是该阶段最后一次飞行任务。
载人航天工程办公室总体技术局总体主任设计师周亚强在接受记者采访时表示:“航天员们的主要工作任务是在轨驻留6个月,并在此期间进一步验证空间站建造和运营的关键技术。具体来讲,就是要和核心舱、天舟二号、天舟三号一起配合进一步验证。”
山东商报·速豹新闻记者梳理发现,三位航天员的主要任务有以下五项:
①开展机械臂辅助舱段转位、手控遥操作等空间站组装建造关键技术试验;
②进行2-3次出舱活动,安装大小机械臂双臂组合转接件及悬挂装置,为后续空间站建造任务作准备;
③进一步验证航天员在轨驻留6个月的健康、生活和工作保障技术;
④进行航天医学、微重力物理领域等科学技术试验与应用,开展多样化科普教育活动;
⑤全面考核工程各系统执行空间站任务的功能性能,以及系统间的匹配性。
那么,在以上的几项任务中,我们的山东姑娘王亚平承担了哪些呢?
2021年11月7日,王亚平身着我国新一代“飞天”舱外航天服,从天和核心舱节点舱成功出舱。意味着她成为中国首位进行出舱活动的女航天员,为中国女性舱外太空行走迈出了坚实的一步。她在机械臂支持下,认真开展机械臂悬挂装置与转接件安装和舱外典型动作测试等作业的样子,谁看了能不说一声山东姑娘,牛!
此外,王亚平还和两位同事先后两次进行了太空授课。王老师为地球上的同学们,演示了微重力环境下细胞学实验、人体运动、液体表面张力等神奇现象,并讲解了实验背后的科学原理。被网友们亲切地称赞为“太空最美教师”。
返回前他们都在忙啥?
神舟十三号的航天员们在返回准备阶段,都做了哪些准备工作呢?
中国航天员训练中心航天医学工程总体室副研究员仲伟巍在接受采访时作出了解答——主要是整理“房间”、清理垃圾、打包“行李”、锻炼身体和熟悉流程等。
仲伟巍说:“他们在走之前有大量的物资需要整理,包括天舟三号上的货包、各类产品。后面神舟十四号可能会间隔一个多月再上来,所以需要提前把这些产品设备都归置到位。另外,重要的还有下行这部分,天上带回来的样品,这些也需要提前规划好。”
除了仲伟巍所述的内容外,记者还了解到,三位航天员还需要进行体能强化锻炼,将身体状况和心理状态调整至预期状态,满足返回地球的条件需求。
此外,还需要整理收集在6个月的生活当中所产生的各种各样的生活垃圾,如航天食品的包装袋、更换过的舱内常服,上厕所产生的固体排泄物等。并在返回之前,把残余食品垃圾、卫生用品垃圾、在轨实验产生的废弃物分好类,转移至轨道舱,然后将其随轨道舱坠入大气层,燃烧殆尽。
最重要的是,他们还要将一份特殊的“礼物”打包带回——在空间站里开展的,涵盖了空间物理、生命科学、材料科学、天文探测等领域的多项科学实验的数据。
最后将舱内环境恢复原样。比如健身器材、实验用品和维修备件等都需要重新打包好,放回指定的位置。为下一批次上天的航天员们做好准备。
航天员们落地后第一个见到的人是谁?
为了让航天员们返回任务顺利进行,地面气象团队一直积极备战。
在返回任务前三个月,翻查近十年着陆场四月历史天气图,反复研究环流形势、归纳预报着眼点……在确定气象条件能够满足飞船返回的要求后,航天员们就离回家更近一步了。
为了迎接航天员们回家,我们的航天搜救回收分队又做了哪些准备工作呢?
担任神舟十三号回收任务开舱手的是27岁小伙苏黎明,他成为了航天员们落地后第一个见到的人,他在接受采访时表示,自己预演过无数个打开舱门和航天员们对话的场景,仅仅一句“神舟十三号乘组,欢迎回家,你们辛苦了!”就练习过无数遍。
开舱,看似简单,但实际不然。航天器返回舱,在返回地球过程中,与大气发生摩擦,外壳产生高温,导致舱外气压不平衡,开舱前平衡舱内外气压至关重要。
苏黎明称,如果太快泄气,航天员们的身体状态会不太适应,如果太慢的话,又会耽误最佳救援时间。为了寻找泄气最平缓的点,每一位开舱手都经历过无数次的训练,从给高压锅或是轮胎泄气开始。
但尽管训练过无数遍,还是会担心如果舱门钥匙打不开舱门怎么办?舱门把手的安全带不够牢固怎么办?
为此,苏黎明一遍又一遍地请教师傅冯毅和其他前辈,他表示,作为给本次载人航天任务最后一个环节画上句号的人,必须要慎之又慎。
为什么选择东风着陆场?
虽然曾被看作四王子旗的备用着陆场,但“东风”算不上是个“新手”。
它先后执行了2016年运载火箭长征七号、2020年5月长征五号B运载火箭以及神舟十二号的返回任务。经多次实践检验,它具备执行返回舱搜索回收任务的能力。
东风着陆场地处巴丹吉林沙漠和戈壁带,地域辽阔、人烟稀少。
《航空知识》杂志社副社长俞敏在接受CCTV4中国舆论场记者采访时曾表示,人烟稀少、草场和耕地很少也可视作东风着陆场的一个天然优势,暂无大规模经济建设规划,着陆场不仅不会影响地方原有的经济建设,还可通过发展航天旅游产业带动地方经济发展;它的另一个优势在于离酒泉卫星发射中心距离更近,便于整个测控系统的测算更加精确。
除此之外,东风着陆场还具备地形多样的特点,除了沙漠、戈壁,还有山地、湖泊等。
在谈及此处时,载人航天工程着陆场系统副总设计师卞韩城曾表示,其基本涵盖了需要进行试验的各种着陆地形,实践意义非常大。
卞韩城透露,神舟十二号返回舱着陆时,曾梳理出超过三百多种可能会遇到的情况,然后把这三百多种情况进一步分析,从中间整理出六大类三十余项关键异常情况。
“环境复杂的情况有利有弊,虽然这对空中和地面搜索回收分队都是极大的考验。”但卞韩城也表示,“可以获取珍贵的实验数据,也能进一步磨炼队伍,提高执行能力。”
俞敏还在采访中提出一种大胆的设想:“我个人认为可能还有一项考虑,在不远的将来,我们的航天器返回舱能够达到可重复使用的效果,在东风着陆场着陆将在未来大大缩短了所需的搬运时间。”
和四王子旗相比东风着陆场有哪些优势?
值得一提的是,东风着陆场仅需一支搜救力量即可满足各任务段的搜救任务需求。
“依托酒泉卫星发射中心建设东风着陆场,部署一支搜救力量,就可在发射、运行、返回各个任务段执行多样化搜救任务,不仅可以搜救飞船回收舱,还可以搜索火箭残骸和完成航天员应急搜救任务常态化值守。”卞韩城说。
此外,东风着陆场能够依托酒泉卫星发射中心的人力资源和测控、通信、气象、医疗、运输与后勤保障等设施设备,以规模有限的专业搜救力量为主,随时可组成功能体系完备、专业门类齐全的搜救队伍,能更好地统筹利用资源,既可降低着陆场建设和维持费用,又可保持强大搜救能力。
航天员们返回地面后为啥一直坐着?
航天员们在太空中的6个月都不需要用腿脚走路,长时间处于微重力状态,导致航天员们可能会出现肌肉萎缩、骨质疏松等问题。
由于微重力引起的肌肉退化,航天员们在恢复重力(此处指地球的重力环境)后受伤的风险会增加,加之他们身上穿的航天服也很重,贸然站立容易摔倒甚至骨折。
所以,出于健康考虑,航天员们在回来当天的活动都是坐、卧、半卧等姿势。
加拿大籍航天员Chris·Hadfield曾公开回应称,据研究表明,视力也会受到影响,为此会携带眼压计、超声波仪器等,随时检测眼内视神经的变化。
另据美国今日宇宙网站《为什么太空飞行会影响你的眼睛》,长期在空间站工作的航天员眼睛可能会出现后部肿胀、球体扁平化、视网膜受伤等问题,导致返回地球后视力受损,常见现象为视物模糊。对于此类太空飞行对眼睛产生的影响,被称为航天相关神经眼综合征(SANS)。
此外,航天员在国际空间站外进行太空行走或维修时,极有可能受到太空辐射的影响,而导致身体产生一系列的变化。
太空环境还可能使人体的压力荷尔蒙升高,免疫系统因此而改变,并可能导致过敏或其他疾病的问题。
返回地球后航天员多久才能恢复身体状态?
据中国载人航天工程网公开资料显示,北京时间2021年9月17日,神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波安全顺利出舱。
航天员科研训练中心针对任务飞行时间长和航天员自身特点,为他们量身定制了近两个月的恢复计划。
2021年11月6日,3名航天员经过失重防护锻炼措施效果评估测试,在轨试/实验项目返回后对照实验等活动后,各项生理指标恢复达到初步预期目标。
研究表明,航天员在太空所处的时间越长,恢复身体状态所需的时间也就越长,也就是说神舟十三号的航天员们所需的恢复时间会比神舟十二号航天员恢复时间更长。
航天员们落地后第一句话是啥?
4月16日,三位航天员在东风着陆场顺利出舱。翟志刚出舱后最先告诉记者和工作人员的是:“感觉非常良好,请大家放心!”随后,他表示感谢国家和同事们的大力支持。
山东姑娘王亚平还在采访的最后亲切地给女儿说了一句:“摘星星的妈妈回来了!”
山东商报·速豹新闻网记者从烟台市张格庄村村委了解到,村里的乡亲们为王亚平回家准备了许多节目,“王亚平,家乡人为您感到骄傲自豪!”等标语横幅在村中几乎是随处可见。
许多村民早早就到张格庄村委集中收看神舟十三号载人飞船返回舱的返回实况直播,当看到王亚平报平安时,一位村民还激动地落了泪:“回来了就好,昨晚担心的一夜都没睡着,太不容易了。”
叶光富的姐姐叶亚丹在听到“03感觉良好”后,激动地流下了眼泪并立即拨通电话向母亲刘绍林报平安:“他(叶光富)说他们着落得非常好,非常得完美。”
刘绍林在电话中回应:“只要他平安归来,身体良好,就可以了,特别开心!”
山东商报·速豹新闻网记者 张蕾 李瑞琪