載人航天與航天表（一）

李北

研究員級高級工程師

哈爾濱工業(yè)大學(xué)兼職教授

全國鐘表標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會副主任委員

人類對浩渺神秘的宇宙空間充滿幻想和征服的憧憬與追求，中國遠(yuǎn)古嫦娥奔月和希臘神話中月亮女神阿爾忒彌斯的傳說美麗而令人神往。生活在地球上的人類將宇宙空間定義為地球大氣層以外的空間，即太空。太空與地球以及近地空間的環(huán)境完全不同，處于微重力、超高真空度、極端高低溫度、宇宙線輻射和各種高能帶電粒子、等離子體的環(huán)境中，還有與地球不同的晝夜循環(huán)節(jié)律，是人類繼陸地、海洋、大氣層之后的第四活動領(lǐng)域。

人類進(jìn)入太空，探索并開展和平利用外層空間的活動要依靠載人航天器來完成。以載人航天器為重點，有航天員參與的載人航天技術(shù)是開展太空探索、利用太空環(huán)境進(jìn)行科學(xué)研究和宇宙資源開發(fā)與應(yīng)用的綜合工程技術(shù)。載人航天工程亦是高、新技術(shù)密集的尖端科學(xué)技術(shù)的重要領(lǐng)域，也是全球科技工作者努力攻關(guān)為人類發(fā)展帶來巨大潛力和開發(fā)前景的偉大事業(yè)。

中國載人航天計劃最早提出于1971年，重啟于1992年。1970年我國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號發(fā)射成功后，根據(jù)錢學(xué)森同志的提議，國家啟動載人航天項目，研制“曙光一號”飛船。后因政治和技術(shù)等條件制約于1975年3月下馬，史稱“714工程”。1986年3月，我國著名科學(xué)家王大珩、王淦昌、楊嘉墀、陳芳允針對世界高科技迅速發(fā)展的緊迫現(xiàn)實，向中共中央提出具有戰(zhàn)略性和前瞻性的建議及設(shè)想，要全面追蹤世界高技術(shù)的發(fā)展，制定中國高科技的發(fā)展計劃。后經(jīng)鄧小平同志批示，國務(wù)院批準(zhǔn)并于次年開始全面實施國家《高技術(shù)研究發(fā)展計劃綱要》，即著名的“863”計劃。1987年2月，國防科工委組建了“863計劃航天技術(shù)專家委員會”，委員會下設(shè)大型運載火箭及天地往返運輸系統(tǒng)和載人空間站系統(tǒng)及其應(yīng)用兩個專家組，中止了十一年的載人航天項目又重新提上日程。1992年9月21日，中共中央政治局討論同意中央專委《關(guān)于開展我國載人飛船工程研制的請示》，正式批準(zhǔn)實施載人航天工程，工程代號“921”，我國載人航天事業(yè)駛上高速發(fā)展的快車道。自神舟五號首次載人飛行到神舟十三號成功發(fā)射，從天舟載運天和核心艙進(jìn)入太空到中國空間站的持續(xù)建設(shè)運行，中國已成為與俄羅斯、美國比肩鼎立的世界航天強國。

載人航天工程在應(yīng)用現(xiàn)代科技多領(lǐng)域已有成果的同時，也向現(xiàn)代科技各領(lǐng)域提出更高更新的需求，促進(jìn)并推動了國家科技水平的發(fā)展。載人航天技術(shù)反映出國家整體科研水平和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的能力，更能體現(xiàn)國家綜合實力。完整的載人航天系統(tǒng)包括航天員、載人飛船、運載火箭、發(fā)射場、測控通信、空間應(yīng)用、著陸場、空間實驗室等分系統(tǒng)，目前全球具備上述條件和能力的主權(quán)國家有中國、俄羅斯和美國。雖然歐空局最近宣布已具備上述能力，但其做為歐洲11個成員國的空間技術(shù)聯(lián)盟并非獨立的主權(quán)國家。現(xiàn)有的國際空間站退役后，中國空間站將是太空中僅存的空間站，已有16個主權(quán)國家向中國提出空間站合作意愿，足見載人航天實力對開發(fā)太空資源，造福地球和人類具有的重要戰(zhàn)略意義。

1.神舟十三號艙外航天服表。

2.10月16日，搭載神舟十三號載人飛船的長征二號F遙十三運載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火起飛。

在航天員執(zhí)行航天飛行、太空出艙和空間站任務(wù)時，針對任務(wù)面對的不同工作環(huán)境需要為航天員配備滿足不同工況所需功能的航天服，包括艙內(nèi)壓力服、艙內(nèi)工作服和艙外航天服。航天員個人裝備中也配有多種計時器或計時裝置，其中航天員手表是標(biāo)配的冗余計時裝備。所謂冗余，是出于對系統(tǒng)安全性和可靠性的考慮，人為地對某些關(guān)鍵部件或功能模塊進(jìn)行重復(fù)配置，以用做系統(tǒng)發(fā)生意外損壞時的備援。

世界各國的航天員和宇航員在太空中佩戴過的手表不盡相同，各顯神通。世界上第一位進(jìn)入太空的前蘇聯(lián)宇航員加加林和前蘇聯(lián)第一位女宇航員捷列什科娃在執(zhí)行航天任務(wù)時佩戴前蘇聯(lián)設(shè)計制造的“領(lǐng)航員”牌手表；美國首次環(huán)繞地球軌道飛行的宇航員約翰·格林佩戴瑞士泰格豪雅運動表，美國第二次環(huán)地球軌道飛行時飛船指令長斯科特·卡彭特則佩戴瑞士百年靈手表。而中國航天員全都佩戴中國設(shè)計制造的飛亞達(dá)航天表。

由國家航天部門指定的主流航天表有三個品牌，即美國航天局指定的瑞士OMEGA手表、俄羅斯航天署指定的瑞士FORTIS手表和中國載人航天工程辦公室指定的中國飛亞達(dá)FIYTA航天表。與國外同類產(chǎn)品相比，飛亞達(dá)航天表除了具備太空環(huán)境使用的功能外，還具有航天特征時間計時和指示等專用功能以及覆蓋完整任務(wù)系列等特點。

做為高技術(shù)手表產(chǎn)品，飛亞達(dá)艙外航天服表的3組技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，5組技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。包括在載人航天器發(fā)射和返回過程中耐受高過載（1g～6.5g(0.5g/s)）和強振動（7.25g，30Hz～120Hz），在太空微重力和高真空度（1.3X10-3 Pa）、極端溫度（±80℃）和復(fù)雜磁環(huán)境（磁場強度4.8×104A/m）等嚴(yán)苛條件下正常運走，準(zhǔn)確計時，滿足航天員太空計時的多工況需求。首創(chuàng)的高真空度下劇烈高低溫變化（±80℃）環(huán)境中機械手表正常運走，準(zhǔn)確計時的世界記錄保持至今；根據(jù)航天員任務(wù)要求而針對性設(shè)計制造，實現(xiàn)了包括但不僅限于航天特征時間計時等專用功能，包括獨創(chuàng)的AM/PM指示功能、艙內(nèi)航天服檢漏計時和指示功能、航天員應(yīng)急返回及開引射器計時和指示功能等；飛亞達(dá)航天表與各工況航天服相匹配，形成了地面訓(xùn)練用表、航天員艙內(nèi)工作用表、女航天員艙內(nèi)工作用表、艙外航天服表的系列化型號產(chǎn)品，功能覆蓋中國載人航天任務(wù)的全過程。

舉世矚目的神舟十三號載人航天任務(wù)為三位中國航天員配備了4種型號的飛亞達(dá)航天表，包括大家關(guān)注的航天員長時間出艙作業(yè)時佩戴的艙外航天服表和女航天員艙內(nèi)工作用表。篇幅所限，下期細(xì)說。