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□ 本報(bào)記者 陳麗平 廉穎婷

神舟十五號(hào)載人飛船將與神舟十四號(hào)載人飛船實(shí)現(xiàn)“宇宙級(jí)同框”。

(資料圖片)

今天23時(shí)08分，長(zhǎng)征二號(hào)F遙十五運(yùn)載火箭托舉神舟十五號(hào)載人飛船順利起飛，護(hù)送航天員費(fèi)俊龍、鄧清明、張陸進(jìn)入太空。約10分鐘后，神舟十五號(hào)載人飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。

這是我國(guó)載人航天工程立項(xiàng)實(shí)施以來(lái)的第27次飛行任務(wù)，也是進(jìn)入空間站階段后的第4次載人飛行任務(wù)。此次發(fā)射成功，標(biāo)志著空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證和建造階段規(guī)劃的12次發(fā)射任務(wù)全部圓滿完成。

飛船與空間站組合體交會(huì)對(duì)接后，中國(guó)空間站將構(gòu)成以天和核心艙、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙以及兩艘載人飛船和一艘貨運(yùn)飛船組成的“三艙三船”獨(dú)特造型，這是目前中國(guó)空間站的最大構(gòu)型，總質(zhì)量近百噸。

隨后，3名航天員進(jìn)入空間站，與神舟十四號(hào)航天員乘組勝利會(huì)師。我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)空間站6個(gè)型號(hào)艙段組合體結(jié)構(gòu)和6名航天員在軌駐留，中國(guó)空間站上演“6+6”太空會(huì)師。

考驗(yàn)航天員長(zhǎng)期在軌駐留能力

作為航天員實(shí)現(xiàn)天地往返的“生命之舟”，由中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱航天科技集團(tuán)）五院抓總研制的神舟系列載人飛船，由軌道艙、返回艙和推進(jìn)艙構(gòu)成，共有14個(gè)分系統(tǒng)，是我國(guó)可靠性、安全性要求最嚴(yán)苛的航天器。

進(jìn)入11月下旬，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心已十分寒冷，最低溫度逼近零下20℃。此前，只有神舟一號(hào)和神舟四號(hào)兩個(gè)無(wú)人飛船在11月下旬之后發(fā)射過(guò)，神舟十五號(hào)是首次在這種低溫嚴(yán)酷環(huán)境下實(shí)施載人任務(wù)。

面對(duì)這一新情況，神舟載人飛船隊(duì)伍對(duì)基地配置的兩套整流罩內(nèi)送風(fēng)設(shè)備保障性進(jìn)行確認(rèn)，并約定按照溫度上限進(jìn)行送風(fēng)。同時(shí)，針對(duì)待發(fā)段可能出現(xiàn)的送風(fēng)溫度偏低的故障情況，制定了風(fēng)險(xiǎn)控制預(yù)案，保證返回艙和推進(jìn)艙推進(jìn)劑溫度滿足發(fā)射要求。

任務(wù)期間，神舟十五號(hào)乘組將重點(diǎn)開(kāi)展六個(gè)方面工作：一是開(kāi)展空間站三艙狀態(tài)長(zhǎng)期駐留驗(yàn)證工作；二是完成15個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜解鎖、安裝與測(cè)試，開(kāi)展空間科學(xué)研究與應(yīng)用、航天醫(yī)學(xué)、航天技術(shù)等領(lǐng)域的40余項(xiàng)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)；三是實(shí)施3到4次出艙活動(dòng)，完成夢(mèng)天艙擴(kuò)展泵組和載荷暴露平臺(tái)設(shè)備安裝等工作；四是驗(yàn)證貨物氣閘艙出艙工作模式，與地面協(xié)同完成6次貨物出艙任務(wù)；五是開(kāi)展常態(tài)化的平臺(tái)測(cè)試、維護(hù)及站務(wù)管理工作；六是開(kāi)展在軌健康防護(hù)鍛煉、在軌訓(xùn)練與演練等工作。

作為空間站完成在軌建造后首個(gè)到訪的乘組，神舟十五號(hào)航天員的艙外活動(dòng)范圍更為廣泛，這將給他們帶來(lái)更大挑戰(zhàn)?！盀榱颂岣咝?，兩個(gè)航天員要在兩個(gè)作業(yè)點(diǎn)同時(shí)并行開(kāi)展相關(guān)作業(yè)，這對(duì)每個(gè)航天員獨(dú)立完成作業(yè)的能力要求更高。”中國(guó)載人航天工程航天員系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師黃偉芬說(shuō)。

屆時(shí)，新入駐的航天員乘組將與神舟十四號(hào)航天員在軌交接，并在未來(lái)6個(gè)月的“出差”時(shí)間里，繼續(xù)考核并驗(yàn)證空間站任務(wù)航天員長(zhǎng)期在軌駐留能力。

6名航天員共處，工作生活如何調(diào)配？

據(jù)了解，乘組輪換期約6天左右，原則上兩個(gè)乘組按照各自任務(wù)和計(jì)劃開(kāi)展在軌工作。神舟十四號(hào)乘組重點(diǎn)開(kāi)展返回前準(zhǔn)備工作，神舟十五號(hào)乘組重點(diǎn)進(jìn)行狀態(tài)設(shè)置和在軌環(huán)境適應(yīng)，在輪換期結(jié)束前完成工作交接。生活方面，在軌配置了兩套廚房設(shè)備，可同時(shí)進(jìn)行進(jìn)餐準(zhǔn)備，根據(jù)空間大小選擇一起進(jìn)餐或分場(chǎng)所進(jìn)餐，兩乘組可分享食品。此外，兩個(gè)艙段配置了兩個(gè)衛(wèi)生區(qū)、六個(gè)睡眠區(qū)，均可獨(dú)立使用。

首次同時(shí)?？?jī)伤逸d人飛船

以往，長(zhǎng)二F火箭發(fā)射神舟載人飛船前，航天員乘組均已安全返回地面，但本次任務(wù)中，神舟十四號(hào)與神舟十五號(hào)兩個(gè)航天員乘組要進(jìn)行在軌交班，這意味著長(zhǎng)征二號(hào)F遙十五運(yùn)載火箭在準(zhǔn)備發(fā)射神舟十五號(hào)載人飛船的同時(shí)，還承擔(dān)著對(duì)神舟十四號(hào)航天員乘組的應(yīng)急救援任務(wù)，救援任務(wù)直到發(fā)射前才能解除。為此，型號(hào)隊(duì)伍在推進(jìn)本次發(fā)射任務(wù)的同時(shí)，也做好了應(yīng)急救援準(zhǔn)備工作，全力為航天員保駕護(hù)航。

這次任務(wù)，中國(guó)空間站首次同時(shí)停靠?jī)伤疑裰圯d人飛船，給飛船身份識(shí)別和在軌控制帶來(lái)新挑戰(zhàn)。乘組輪換期間，空間站將通過(guò)不同的對(duì)接總線代傳兩船遙測(cè)，確保兩艘載人飛船信息傳輸?shù)奈ㄒ恍院驼_性?？臻g站系統(tǒng)也將同時(shí)向兩艘載人飛船通風(fēng)熱支持，送風(fēng)量根據(jù)兩船不同熱環(huán)境進(jìn)行合理分配，且可根據(jù)需求進(jìn)行分檔調(diào)節(jié)。研制人員針對(duì)兩船同時(shí)?？科陂g緊急撤離，制定了協(xié)調(diào)匹配的緊急撤離策略，全力確保航天員生命安全。

此外，這次發(fā)射任務(wù)，是新批次長(zhǎng)二F火箭和全新的地面設(shè)備首次應(yīng)用于載人發(fā)射任務(wù)，較上一發(fā)火箭，長(zhǎng)二F遙十五火箭進(jìn)行了全面升級(jí)優(yōu)化，其中技術(shù)狀態(tài)改進(jìn)45項(xiàng)。同時(shí)，測(cè)發(fā)控、供配氣等地面設(shè)備也進(jìn)行了11項(xiàng)改進(jìn)。

據(jù)航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)二F火箭副總設(shè)計(jì)師劉烽介紹，新批次火箭的控制系統(tǒng)應(yīng)用了起飛時(shí)間偏差修正技術(shù)，使火箭點(diǎn)火時(shí)間出現(xiàn)偏差時(shí)，可以在一定范圍內(nèi)自動(dòng)修正軌道完成入軌和交會(huì)對(duì)接任務(wù)。同時(shí)，型號(hào)隊(duì)伍對(duì)遙測(cè)系統(tǒng)也進(jìn)行了升級(jí)迭代，使遙測(cè)精度得到進(jìn)一步提升。

全新的地面設(shè)備顯著提升了發(fā)射場(chǎng)工作效率。在控制系統(tǒng)上，新地面設(shè)備進(jìn)行了產(chǎn)品化設(shè)計(jì)，多個(gè)型號(hào)可共用，減少了重復(fù)試驗(yàn)和分析；在確?？煽啃浴踩?、冗余度的基礎(chǔ)上，測(cè)發(fā)控系統(tǒng)地面設(shè)備由50多臺(tái)整合為30多臺(tái)，體量、體積進(jìn)一步減少；將控制系統(tǒng)和利用系統(tǒng)融合為一個(gè)系統(tǒng)，減少一半崗位人員。

火箭和地面設(shè)備的新技術(shù)狀態(tài)變化，提高了火箭的可靠性、安全性和抗風(fēng)險(xiǎn)能力，射前發(fā)射流程操作也更加自動(dòng)化、更簡(jiǎn)便，減少了人為操作失誤風(fēng)險(xiǎn)。

高可靠、高安全、高適應(yīng)性是長(zhǎng)二F火箭始終不變、擺在首位的目標(biāo)。此次發(fā)射，研制人員集中于消除一些發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)到的薄弱環(huán)節(jié)，在提高可靠性方面進(jìn)行了26項(xiàng)技術(shù)狀態(tài)變化和更改。用航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)二F火箭總體主任設(shè)計(jì)師常武權(quán)的話說(shuō)：“從90分提高到91分，其背后的工作并不比從50分提高到90分少?！蹦壳?，火箭的可靠性提高到0.9895，安全性達(dá)0.99996。

艙體密封件可安全使用30年

在外太空環(huán)境下，密封性能是飛行器的關(guān)鍵。動(dòng)、靜結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)的密封構(gòu)成了飛船、空間站的艙體結(jié)構(gòu)密封系統(tǒng)，對(duì)隔離艙體與外層空間、支撐艙內(nèi)安全獨(dú)立的生存環(huán)境起著至關(guān)重要的作用。由于外太空的復(fù)雜環(huán)境，要求密封件在高真空、高低溫交變、紫外輻照、帶電粒子輻照和原子氧侵蝕、組分容易揮發(fā)等特殊環(huán)境下使用不產(chǎn)生降解、老化和龜裂等，始終保持可靠的密封性能。

另外，由于艙內(nèi)載人環(huán)境的特殊要求，密封材料還必須具有極低的揮發(fā)性且無(wú)毒、無(wú)污染。未來(lái)，航天員將在空間站長(zhǎng)期駐留實(shí)驗(yàn)，必須保證艙內(nèi)壓力、溫度、濕度、氣體成分等航天員生存條件。其密封件除要求密封性能安全可靠外，還要求材料安全無(wú)毒，能經(jīng)受住-70℃至200℃高低溫交變等各種空間復(fù)雜環(huán)境的長(zhǎng)期考驗(yàn)。

經(jīng)過(guò)試生產(chǎn)，航天科技集團(tuán)四院研制的密封件尺寸精度完全滿足要求，尺寸超差范圍不超過(guò)0.01毫米，相當(dāng)于頭發(fā)絲的1/5。所選用的每種材料都經(jīng)過(guò)近百次試驗(yàn)驗(yàn)證，確保了其安全性能，可安全使用30年。

航天員從神舟十五號(hào)載人飛船進(jìn)入空間站，要經(jīng)歷多次穿艙活動(dòng)，需要打開(kāi)和關(guān)閉艙門。其間，維持航天員在艙內(nèi)生存的氣體絕對(duì)不能泄漏，艙門是否密封良好具有決定性作用，因此，精準(zhǔn)快速檢測(cè)艙門的密封性至關(guān)重要。

航天科技集團(tuán)五院510所研制的艙門檢漏儀，作用就是檢測(cè)神舟飛船的艙門是否達(dá)到密封狀態(tài)。它通過(guò)內(nèi)部的核心傳感系統(tǒng)，感受壓力和溫度的變化，在很短時(shí)間內(nèi)判斷艙門是否關(guān)閉完好，并向航天員提供“艙門已關(guān)好，可以脫航天服”的指令。

早期的神舟飛船是整艙加壓，通過(guò)檢測(cè)整艙艙壓變化來(lái)判斷艙門的密封性，這種方法雖準(zhǔn)確、可靠，但缺點(diǎn)是耗時(shí)長(zhǎng)。艙門快速檢漏儀對(duì)此進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)神舟飛船艙門和對(duì)接面的快速、準(zhǔn)確檢漏，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的空白。目前，艙門快速檢漏儀已經(jīng)成為載人航天器的必需品，為航天員艙內(nèi)活動(dòng)提供堅(jiān)實(shí)的安全保障。

本報(bào)酒泉11月29日電