中國航天史里程碑時刻:神十五出征,6名航天員太空“會師”

文 | 御柳

出品 | 本站科技《逐夢星空》欄目組

根據中國載人航天官方透露,神舟十五號載人飛船與空間站組合體成功實現自主快速交會對接後,航天員乘組從飛船返回艙進入軌道艙。完成各項準備後,北京時間2022年11月30日7時33分,神舟十四號航天員乘組打開艙門,兩個航天員乘組勝利會師,並在空間站進行了合影。

2022年11月29日23時,中國空間站建造階段最後一次飛行任務,神舟十五號載人飛船成功發射。神舟十五號飛船與空間站對接之後,將形成“三艙三船”的組合體。神舟十五號的三名航天員也將與神舟十四號的三名航天員在太空實現勝利“會師”,“面對面”進行在軌交接,創造中國航天史上的里程碑時刻。

此次飛行出征創造了中國航天史上的多個首次:神舟十五號飛船首次在低溫環境下實施載人任務(最低溫跌破40年極值);乘組是空間站完成建造後首個到訪的乘務組;乘組將首次進駐夢天實驗艙;航天員乘組首次在軌輪換。

同時還創下了多個之最:平均年齡最大的乘組(53歲);“三艙三船”組合體是中國空間站目前最大的構型,總質量近百噸;成爲全球在軌航天員最多的國家。

六名航天員太空“會師”

神舟十五號載人飛船乘組由費俊龍、鄧清明、張陸三名航天員執行飛行任務,費俊龍擔任指令長。費俊龍在飛行前接受媒體採訪時說到:年齡雖然最大,但飛天本領一直保持在“青春狀態”。此次也是費俊龍時隔17年的再次飛行。

乘組鄧清明則是爲了這一刻等了整整24年10個月,與他並肩進入航天員隊伍的首批14名航天員中,8人圓夢太空,5人已停航離隊。鄧清明說:我一直堅信,寧可備而不用,決不用而無備。

航天員張陸則是首次執行載人飛行任務。從公開報道中可以看到,他喜歡書法,會彈吉他,會自己寫歌,還給神舟十五號飛行任務創造了歌曲《壯志行》,被媒體稱爲航天員裡最文藝的一位。

此次出征,神舟十五號、神舟十四號乘組的6名航天員將共同在太空“會師”,進行“面對面”在軌交接,實現了中國空間站不間斷有人駐留,同時成爲全球在軌航天員最多的國家。據說,在軌交接將是未來中國空間站運營期間最主要的任務交接模式。

神舟十五號載人飛船入軌之後,將會採用自主快速交會對接模式,對接於天和核心艙前向端口,形成三艙三船的組合體,這將是中國空間站目前最大的構型,總質量近百噸。

據瞭解,在軌會面之後,六名航天員將在空間站共同生活5-10天,如何通信,如何識別兩艘飛船,航天系統將面臨更加嚴峻的挑戰。

神十五乘組的任務挑戰更大

神舟十四號乘組在軌工作生活176天,安排任務飽滿,被認爲是空間站任務實施以來“最忙乘組”。那麼,這次神舟十五號乘組的任務是什麼呢?

中國載人航天工程辦公室主任助理季啓明介紹,神舟十五號乘組將重點開展6個方面工作:一是開展空間站三艙狀態長期駐留驗證工作;二是完成15個科學實驗機櫃解鎖、安裝與測試,開展空間科學研究與應用、航天醫學、航天技術等領域的40餘項空間科學實驗和技術試驗;三是實施3-4次出艙活動,完成夢天艙擴展泵組和載荷暴露平臺設備安裝等工作;四是驗證貨物氣閘艙出艙工作模式,與地面協同完成6次貨物出艙任務;五是開展常態化的平臺測試、維護及站務管理工作;六是開展在軌健康防護鍛鍊、在軌訓練與演練等工作。

中國載人航天工程航天員系統總設計師黃偉芬在接受央視採訪時表示:“他們飛行的時候是空間站三艙整體構型最大的時候,三個艙段,對航天器的運行的管理、維護的管理這個工作量本身就是巨大的,比單艙和兩艙的時候要更大。”

此外,由於他們出艙活動時是空間站最大構型的時候,在艙壁上作業的航天員要移動的距離很遠,從空間站這頭到那頭就很遠。爲了提高效率,兩個航天員要在兩個作業點同時並行開展相關的作業。“所以,對每一個航天員獨立完成作業的能力要求就會更高,所以對他們的挑戰就會更大。”黃偉芬表示。

據悉,神舟十五號乘組也將在軌工作生活6個月,計劃於明年5月返回東風着陸場。

最低溫跌破40年極值 “神箭”可靠性提升

神舟十五號載人飛船能夠成功飛行,“神箭”長征二號F運載火箭可謂是功不可沒。

據瞭解,長征二號F火箭是1992年我國載人航天工程啓動後,專爲載人任務而研製的火箭。從開始研製到今天,長征二號F火箭已經陪伴中國載人航天走過了30年,被譽爲“神箭”。

航天科技集團一院長征二號F運載火箭副總設計師劉烽在接受媒體採訪時表示:長二F作爲載人火箭,最大的特點就是兩個系統,一個逃逸系統,一個就是故障檢測處理系統。這兩個系統都是爲了我們載人火箭而設置的。它主要目的就是爲了在待發段和火箭飛行的上升段,檢測火箭的故障,這時候如果火箭出現一些災難性的故障,我們爲了確保航天員的生命安全,用這兩個系統來把航天員帶離火箭的危險區。

據瞭解,長征二號F運載火箭全箭可靠性指標達0.98,安全性指標達0.997。中國載人航天公衆號介紹,執行此次任務的長征二號F遙十五運載火箭的飛行可靠性評估結果爲0.9895。作爲新批次火箭,對比長征二號F遙十四運載火箭,共有45項技術狀態變化,進一步提升了火箭可靠性和發射概率,從而更好地爲空間站任務服務。

另外,此次執行任務還有一個特點就是船箭組合體將在低溫嚴酷環境下實施載人任務。據央視軍事報道,臨近發射,酒泉衛星發射中心突遇極端天氣,氣溫跌破了40年極值。低溫嚴酷下給執行任務增加了難度。

據悉,針對神舟十五號船箭組合體將在低溫嚴酷環境下執行載人飛行任務的情況,發射場地面設備已進行全面更新改造,科研人員對發射場配置的兩套整流罩內送風設備保障性進行確認,並約定按照溫度上限進行送風。同時,針對待發段可能出現的送風溫度偏低的故障情況,制定了風險控制預案,根據情況開啓推進貯箱地面電調溫等,保證飛船返回艙和推進艙推進劑溫度滿足發射要求。此外,火箭系統也在重要部段採取了粘貼保溫層的措施,確保滿足任務發射要求。

酒泉衛星發射中心發射場系統首席預報專家李興東在接受央視採訪時表示,目前看發射窗口的天氣總體來說還是不錯的,不影響任務的發射。”

中國空間站已經按照計劃完美建造完成,接下來空間站將進入應用發展階段。據瞭解,中國與聯合國外空司、歐洲空間局共同遴選的多個空間科學應用項目正在按計劃實施,相關載荷將於明年開始陸續進入中國空間站開展試驗。

季啓明表示:“一年半時間,11次發射,2次飛船返回,7次航天員出艙,4個飛行乘組12名航天員接續在軌工作,中國空間站如期完成了空間站的“T”字基本構型組裝建造,跑出了中國航天的加速度。”

參考資料:

《英雄披甲徵太空——記神舟十五號航天員》新華社

《速覽!神舟十五號載人飛行任務看點如下》中國載人航天公衆號

《神舟十五號載人飛行任務,最新進展》新華社

《航天新徵程 | 火箭飛船準備就緒 神舟十五號靜待出征》央視網

《神舟十五號即將出徵:開啓空間站應用與發展階段》光明網

《神舟十五號載人飛船瞄準11月29日發射 費俊龍擔任指令長》中國新聞網

《神十五擇機發射 “神箭”長征二號F可靠性安全性再度提升》中國載人航天公衆號

《太空“會師”迎挑戰,“神十五”任務看點揭秘》中國航天報

《最低溫跌破40年極值!“神十五”會受影響嗎?》央視軍事