“神七”舞蒼穹

吳　沅

2008年9月25日21時(shí)10分，我國(guó)自行研制的，載著翟志剛、劉伯明、景海鵬三名航天員的“神舟七號(hào)”飛船（簡(jiǎn)稱“神七”），在“長(zhǎng)征二號(hào)”F運(yùn)載火箭的托舉下，以雷霆萬(wàn)鈞之勢(shì)升空，高達(dá)數(shù)十米的烈焰，將整個(gè)戈壁灘輝映得如同白晝?；鸺斤w越遠(yuǎn)，漸漸成了夜幕中的一個(gè)亮點(diǎn)……發(fā)射成功，初戰(zhàn)告捷！

2008年9月28日17時(shí)37分，在經(jīng)歷了2天20小時(shí)27分的太空遨游，完成了驚心動(dòng)魄的19分35秒太空出艙活動(dòng)后，“神七”連同3名航天員平安返回預(yù)定地區(qū)，載人飛行取得了圓滿成功！

突破“神六”

“神七”與“神六”相比，主要有如下這些技術(shù)突破和技術(shù)更新。

增加出艙活動(dòng)程序

氣閘艙設(shè)計(jì)：為了滿足航天員出艙活動(dòng)的需要，去掉留軌艙（具有半年壽命的軌道艙），重新設(shè)計(jì)軌道艙，使其變成生活艙和氣閘艙的綜合艙。氣閘艙是航天員從返回艙到艙外再?gòu)呐撏夥祷氐椒祷嘏摰耐ǖ馈擅教靻T從返回艙進(jìn)入氣閘艙后，返回艙即關(guān)閉，氣閘艙就成為密閉的容器。航天員就在這個(gè)密閉容器中換穿艙外航天服，并完成吸氧排氮程序，隨后減壓打開氣閘艙通向飛船外的艙門，航天員可進(jìn)行艙外行走，行走結(jié)束后，再按相反程序返回。

出艙程序設(shè)計(jì)：分為4個(gè)階段的正常出艙程序。并設(shè)計(jì)了7個(gè)關(guān)鍵事件點(diǎn)，要保證這些事件點(diǎn)全部都在地面測(cè)控范圍以內(nèi)。除此以外，還設(shè)計(jì)了4個(gè)應(yīng)急處理程序和30個(gè)出艙故障預(yù)案。

兩人三天到三人多天飛行

“神七”首次實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷狀態(tài)下的考核，實(shí)現(xiàn)三人多天的在軌飛行。與“神六”相比，在多增加一人的情況下，“神七”要提供滿足多增加一人的座椅、食品、飲用水、環(huán)境控制等多種不同功能。

增加在軌試驗(yàn)環(huán)節(jié)

有固體潤(rùn)滑材料的在軌試驗(yàn)，伴隨衛(wèi)星的放飛和在軌試驗(yàn)，以及將中繼衛(wèi)星的測(cè)控覆蓋率由13%提高到45%左右。其中固體潤(rùn)滑材料在軌試驗(yàn)是從10多個(gè)候選項(xiàng)目中脫穎而出的，由于該項(xiàng)目有5個(gè)突出特點(diǎn)而最終入選。它們是：一、固體潤(rùn)滑材料是航天器上廣泛使用的潤(rùn)滑劑，屬國(guó)家航天事業(yè)發(fā)展急需的一種材料；二、該材料試驗(yàn)安全可靠，且便于航天員操作；三、該材料性能的研究屬國(guó)際前沿，其性能機(jī)制尚不清楚，科學(xué)家們期待試驗(yàn)中會(huì)有新發(fā)現(xiàn)；四、依“神七”飛行的時(shí)間可以獲得試驗(yàn)效果；五、通過(guò)這次太空中的試驗(yàn)，今后試驗(yàn)可以在地面上模擬進(jìn)行，獲得的效果會(huì)和在太空試驗(yàn)一樣，顯然會(huì)大大節(jié)省研制經(jīng)費(fèi)和時(shí)間，提高效率。

空間“風(fēng)和日麗”

空間天氣的好壞對(duì)航天員的出艙活動(dòng)會(huì)帶來(lái)直接的影響。如果航天員出艙期間剛好遇到太陽(yáng)黑子爆發(fā)，輻射就會(huì)增加。同時(shí)空間碎片也是潛在的危險(xiǎn)因素。另外，還有一些特殊的空間現(xiàn)象，比如表面放電，這些都會(huì)對(duì)正在太空行走的航天員的身體甚至航天器（飛船）帶來(lái)危險(xiǎn)。

為此，空間天氣專門由中國(guó)科學(xué)院空間環(huán)境研究預(yù)報(bào)中心進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)。經(jīng)預(yù)報(bào)顯示，2008年9月25日至29日，太空天氣“風(fēng)和日麗”，太空環(huán)境非常平靜。原因在于，在這段時(shí)間內(nèi)太陽(yáng)活動(dòng)水平低，整個(gè)空間大環(huán)境無(wú)明顯擾動(dòng)，對(duì)飛船的發(fā)射運(yùn)行和航天員出艙活動(dòng)非常有利。對(duì)于空間碎片，中國(guó)科學(xué)院空間環(huán)境研究預(yù)報(bào)中心預(yù)計(jì)，將有10個(gè)左右的危險(xiǎn)時(shí)段可能會(huì)遭遇空間碎片的碰撞，只要避開這些危險(xiǎn)時(shí)段，碰撞概率就是在百萬(wàn)分之一以下。即使是在那幾個(gè)危險(xiǎn)時(shí)段，飛船或航天員與空間碎片碰撞的概率也在萬(wàn)分之一以下。

事實(shí)證明，“神七”載人航天飛行中無(wú)論是空間天氣還是空間碎片均未對(duì)航天飛行構(gòu)成危險(xiǎn)。這應(yīng)歸功于中國(guó)科學(xué)院空間環(huán)境研究預(yù)報(bào)中心的辛勤努力和正確預(yù)報(bào)。

穿在身上的“飛船”

航天員能否成功出艙行走，艙外航天服最為關(guān)鍵。我國(guó)研制成功的用于艙外活動(dòng)的航天服取名叫“飛天”，重120千克，可靠系數(shù)0.997，可以支持4個(gè)小時(shí)的艙外活動(dòng)。它最高能達(dá)到2米，軀干像盔甲，四肢像面包，還背一個(gè)1.3米的大背包。服裝通體純白，從上到下依次是頭盔、上肢、軀干、下肢、壓力手套、靴子。衣服從內(nèi)到外分為6層（舒適層、備份氣密層、主氣密層、限制層、隔熱層和外防護(hù)層）。服裝的四肢裝有調(diào)節(jié)帶，用以調(diào)節(jié)上臂、小臂和下肢的長(zhǎng)度，適合身高1.60～1.80米的航天員等人穿用。壁厚僅1.5毫米的鋁合金軀干外殼上裝有各種儀器：電控臺(tái)、氣液控制臺(tái)、氣液組合插座、應(yīng)急供氧管、電臍帶等?？梢哉f(shuō)，艙外航天服就是一個(gè)穿在身上的小型飛船。

“飛天”是我國(guó)研制的第一代艙外航天服，已接近國(guó)際水平，具有獨(dú)有的特點(diǎn)：在關(guān)節(jié)上巧妙地利用了仿生結(jié)構(gòu)。在電控系統(tǒng)上，全部采用數(shù)字信號(hào)處理，顯示屏則采用國(guó)際上最先進(jìn)的OLED技術(shù)，更能耐受高低溫，也更薄、更省電、屏幕更大。艙外服是門大學(xué)問，穿起來(lái)還有許多條條框框，非?！奥闊?。整個(gè)穿艙外服的過(guò)程竟長(zhǎng)達(dá)15小時(shí)，即使是“艙外服啟封”這一環(huán)節(jié)就需數(shù)十個(gè)步驟。因此，操作艙外航天服被列為航天員訓(xùn)練的一項(xiàng)主要內(nèi)容。那么，怎樣才算“穿好”了航天服？大致包括這樣一些步驟：首先啟封，然后把各部分組合成一件完整的艙外服，再把凈化器、氧氣瓶、電池、無(wú)線電遙測(cè)裝置等裝入航天服。這是極其細(xì)致而又累人的活?？上У氖?，這件價(jià)值3000萬(wàn)人民幣的國(guó)產(chǎn)艙外服連同俄羅斯產(chǎn)的艙外服，在“神七”飛行結(jié)束后，由于體積、重量的限制，只有它們的手套隨返回艙帶回到地面，其他各部分只能留在太空中。

歷史性的一步

浩瀚的太空豁然在眼前拉開：像從水中慢慢上浮的潛水員一樣，中國(guó)航天員頭先腳后，出現(xiàn)在太空之中。通過(guò)架設(shè)在飛船艙外的攝像機(jī)，人們可以清晰地看到翟志剛邁入太空這一歷史性一步！太空中的翟志剛與其說(shuō)是在“行走”，還不如說(shuō)在“飄移”，用兩只手交替抓著飛船艙外的扶手，支持身體，緩緩移動(dòng)、轉(zhuǎn)身、飄移、再轉(zhuǎn)身、再飄移……開始了他的也是中華民族在太空的浪漫舞步！中國(guó)人的第一次太空行走共進(jìn)行了19分35秒。期間，翟志剛與飛船一起飛過(guò)了9165千米。

這歷史性的一步，所顯示的是中國(guó)改革開放積蓄的雄厚實(shí)力，所展示的是中華民族走向偉大復(fù)興的精神風(fēng)貌，把中華民族的自信、自豪、自強(qiáng)托舉到一個(gè)嶄新的高度。

“神七”之后

根據(jù)中國(guó)載人航天工程新聞發(fā)言人透露，在“神七”飛行任務(wù)之后，中國(guó)將繼續(xù)在載人航天和空間技術(shù)方面尋求突破。

據(jù)報(bào)道，我國(guó)將在2010年至2015年間發(fā)射“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器和“天宮二號(hào)”、“天宮三號(hào)”兩個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室，還將分別發(fā)射兩艘無(wú)人飛船（“神八”、“神九”）進(jìn)行無(wú)人對(duì)接試驗(yàn)，發(fā)射多艘載人飛船進(jìn)行載人對(duì)接試驗(yàn)和載人駐留試驗(yàn)（包括“神十”）?！吧癜恕睂⒂袃蓚€(gè)重要使命，一是突破空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)，二是實(shí)現(xiàn)載人運(yùn)輸飛船定型（即“神舟”號(hào)飛船定型），使它成為我國(guó)空間站至地球的天地往返運(yùn)輸工具，也能為其他國(guó)家的空間站提供人員和貨物的天地運(yùn)輸服務(wù)?？紤]到航天員的安全，首次試驗(yàn)太空交會(huì)對(duì)接，一般不會(huì)考慮上人（連動(dòng)物也不上），因此，“神八”、“神九”是實(shí)施不載人的空間交會(huì)對(duì)接飛行。而“神十”將實(shí)施載人航天飛行，完成交會(huì)對(duì)接任務(wù)。

為交會(huì)對(duì)接提供目標(biāo)的目標(biāo)飛行器正在研制，預(yù)計(jì)2011年左右發(fā)射升空，與“神八”無(wú)人飛船進(jìn)行對(duì)接，屆時(shí)一場(chǎng)無(wú)人值守的“天宮”碰“神舟”太空大戲，將在茫茫宇宙中上演。

在進(jìn)行交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)后，初步計(jì)劃在2020年左右建成載人空間站，據(jù)“神舟”飛船總設(shè)計(jì)師戚發(fā)韌介紹，它可能包括一個(gè)核心艙、一架貨運(yùn)飛船、一架載人飛船和兩個(gè)用于實(shí)驗(yàn)等功能的其他艙，總重100噸以下，解決有較大規(guī)模的長(zhǎng)期有人照料的空間應(yīng)用問題。

至于何時(shí)載人登月，中國(guó)載人航天工程新聞發(fā)言人明確表示，作為一個(gè)戰(zhàn)略性的高科技領(lǐng)域，中國(guó)必須要在載人登月領(lǐng)域有所作為，在載人航天工程前期技術(shù)積累和國(guó)家有關(guān)航天工程的成果基礎(chǔ)上，適時(shí)地啟動(dòng)載人登月關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)非常必要。但何時(shí)實(shí)施這項(xiàng)工程，還將組織專家進(jìn)行進(jìn)一步的充分論證。

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釋放伴飛小衛(wèi)星

“神七”搭載的伴飛小衛(wèi)星于北京時(shí)間9月27日19時(shí)24分成功釋放。這是我國(guó)首次在航天器上開展微小衛(wèi)星伴隨飛行試驗(yàn)，也是此次“神七”載人飛行的一大亮點(diǎn)。該小衛(wèi)星系獨(dú)立衛(wèi)星，有自己的通信和動(dòng)力系統(tǒng)，飛行能量靠的是貼裝在全身的太陽(yáng)能電池板，可自給自足，不需要“神七”“分心分力”。有意思的是，小衛(wèi)星的釋放并不是我們想象中的靠出艙航天員隨手釋放的，而是由航天員根據(jù)地面指令按動(dòng)按鈕，小衛(wèi)星自動(dòng)彈出飛船。同時(shí)，小衛(wèi)星的飛行也不是我們想象中的完全貼緊“神七”，釋放時(shí)的推力讓它與“神七”保持幾十千米的距離。此后，可按事先設(shè)定的獨(dú)立軌道，以適當(dāng)?shù)膴A角（15°）與“神七”交叉共舞?！鞍樾恰敝丶s40千克，全部載荷不足10千克，具有測(cè)控、通信、照相、熱控、自主導(dǎo)航定位等功能。它的使命之一是用CCD成像立體相機(jī)近距離、多角度地給“神七”飛船照相，這些照片會(huì)成為我國(guó)首次紀(jì)錄外太空航天器運(yùn)行的畫面。

三級(jí)隔離

航天員在平時(shí)處于“三級(jí)隔離”：不能去電影院等公共場(chǎng)所。從進(jìn)入梯隊(duì)，也就是發(fā)射前50天左右，梯隊(duì)航天員就進(jìn)入了“二級(jí)隔離”：可以回家，但家人要接受健康監(jiān)控，航天員身邊所有的工作人員都要進(jìn)行體檢，身體合格持健康證才能上崗。到了發(fā)射前14天，航天員進(jìn)入“一級(jí)隔離”狀態(tài)：工作人員要在航天員家里進(jìn)行全面消毒，家人和航天員在這期間都不能外出，家里也不能接待來(lái)客，食品和生活用品由工作人員統(tǒng)一購(gòu)買；家庭所有成員每天都要檢測(cè)體溫，工作人員也要接受隔離和監(jiān)控，任何人必須距航天員2米之外，即使是航天員乘坐的車輛，也都要進(jìn)行消毒。