“神十四”任務(wù)：繁重的工作 舒適的生活

文/航船

6月5日，神舟十四號載人飛船將航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲送入中國空間站天和核心艙，開啟了我國空間站建造階段的首次載人飛行任務(wù)。3名航天員將在軌駐留6個月，預(yù)計會處置復(fù)雜的情況，工作忙碌充實。地面團(tuán)隊特意為他們準(zhǔn)備了安全舒適的環(huán)境和貼心的綜合保障。

中國最年輕太空乘組擔(dān)當(dāng)重任

神舟十四號飛船乘組是中國空間站任務(wù)開啟以來平均年齡最小的乘組，12年朝夕相處、2年半任務(wù)訓(xùn)練使3名航天員彼此間越來越熟悉，配合越來越默契。

這次，他們要和地面配合，完成2個實驗艙與核心艙的交會對接、轉(zhuǎn)位，將空間站由單艙組建成3艙3船構(gòu)型，建成國家太空實驗室，首次進(jìn)駐問天、夢天實驗艙，完成10余個科學(xué)實驗機(jī)柜解鎖、安裝，首次利用位于問天實驗艙的氣閘艙和小機(jī)械臂進(jìn)行2～3次出艙工作，并開展大小機(jī)械臂聯(lián)合操作，還要完成大量科學(xué)實驗，開展科普和公益活動等，任務(wù)將非常繁重。

除此之外，3名航天員還將開展在軌健康監(jiān)測與檢查、防護(hù)鍛煉、在軌訓(xùn)練與演練，以及大量空間站平臺巡檢測試、設(shè)備維護(hù)、維修驗證、物資管理和站務(wù)管理等工作。

準(zhǔn)備萬全，自有底氣。再次執(zhí)行飛行任務(wù)、首次擔(dān)任指令長的航天員陳冬笑稱：“原來是想上太空，現(xiàn)在是更想上太空。”如今，他的太空之旅從6年前的駐留1個月變?yōu)樵谲壈肽?，將在系統(tǒng)更穩(wěn)定、功能更強(qiáng)大、設(shè)備更齊全的中國空間站上開展“含金量”更高、更復(fù)雜的科學(xué)實驗。

長征二號F運(yùn)載火箭發(fā)射瞬間

寬敞明亮的天和核心艙內(nèi)部

劉洋首次飛天期間向女同胞問好

10年前，伴隨神舟九號載人飛船 發(fā)射成功，劉洋代表中國女性首次進(jìn)入太空。撤離天宮一號目標(biāo)飛行器時，劉洋約定再回太空，如今終于圓夢。

“神十四”航天員淡定地進(jìn)入太空

這次任務(wù)期間將是中國人第一次在太空為祖國慶祝生日，天上人間共度浪漫的中秋佳節(jié)。劉洋興奮地暢想：“海上生明月，天涯共此時，漫天繁星閃爍就是我們對祖國和同胞最美好的祝福。我們也非常期待和其他3位戰(zhàn)友在太空勝利會師?！痹谶@次任務(wù)末期，神舟十四號飛船乘組將迎接神舟十五號飛船乘組入駐輪換，屆時會有6名中國航天員在軌工作生活。

在鏡頭前初次亮相的蔡旭哲是“新面孔”中首位參與空間站建造任務(wù)的航天員，12年追夢飛天，變?yōu)楝F(xiàn)實。對于第一次飛天就要執(zhí)行長期駐留任務(wù)，蔡旭哲認(rèn)為自己首先要做的是盡快適應(yīng)太空失重生活，盡快熟悉“太空家園”的環(huán)境，并按照飛行手冊和地面指令，有計劃、有步驟地把各項任務(wù)完成好，把中國空間站建造好。

無論上天幾回，欣賞宇宙壯觀神奇的景色都是航天員在軌休閑娛樂時的“必選項”，蔡旭哲飛天前許諾：“拍一拍美麗的地球和偉大的祖國，看一看長江和黃河，找一找親愛的家鄉(xiāng)，屆時也會分享給大家?！?/p>

美好暢想很多，但上天伊始，他們要先做好3件事：

其一，建立工作環(huán)境。他們要重新調(diào)試天地通信鏈路，確保通信暢通，復(fù)核飛船、核心艙的通信（為此，我們可以看到航天員戴耳機(jī)“玩手機(jī)”），復(fù)測各種空間實驗設(shè)備、生理監(jiān)測設(shè)備、環(huán)控生保設(shè)備的狀態(tài)。

其二，建立生活鍛煉環(huán)境。具體來說，他們要測試太空跑臺、動感單車、拉力設(shè)備等，調(diào)試“太空廚房”的熱風(fēng)機(jī)、微波爐、熱水機(jī)等，測試衛(wèi)生設(shè)備，調(diào)整好睡眠區(qū)環(huán)境，還要布置私人小空間。

其三，進(jìn)入貨運(yùn)飛船拆包裹，統(tǒng)籌歸納核心艙物資，按任務(wù)安排，規(guī)劃物品擺放，還要和地面記錄對賬。

享受更舒適的太空生活

作為航天員進(jìn)入空間站的交通工具，神舟飛船的舒適性非常重要。為此，地面團(tuán)隊做了大量工作。

針對返回艙座椅設(shè)計，研制團(tuán)隊為每名航天員量身定制了賦形坐墊，讓航天員的身體和座椅完全貼合，坐得舒服。飛船軌道艙會上行短保質(zhì)期食品，讓航天員在空間站吃上新鮮水果，提升幸福感。其實，飛船采用自主快速交會對接方式，將對接時間從2天縮短到6.5個小時，同樣提升了航天員的舒適度。

此次任務(wù)中，航天三江紅峰公司自主設(shè)計生產(chǎn)的“太空廚房”、“太空醫(yī)院”和“太空空調(diào)”產(chǎn)品將為航天員帶來愜意的太空生活。

“神十四”航天員進(jìn)駐天和核心艙

其中，“太空廚房”配備了食品飲料加熱裝置。它安裝在飛船內(nèi)，長、寬、高均不足30厘米，質(zhì)量僅4.4千克，內(nèi)有3層加熱空間，溫度和工作時間都可調(diào)整，是為神舟飛船和航天員量身定制的。加熱裝置應(yīng)用熱傳導(dǎo)原理，對比日常使用的電熱爐、電飯鍋，可靠性更高，嚴(yán)格按中國宇航級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計生產(chǎn)，能適應(yīng)太空環(huán)境。

“神十四”航天員整理空間站物品

航天員出征時需要在大腿外側(cè)佩戴生理信號測試盒、心電記錄裝置。別看它們只有煙盒大小，卻能實時監(jiān)測航天員的心電、呼吸、體溫等生理指標(biāo)，下傳至地面指揮中心，由醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行診斷。在天上，他們還可以享受“太空按摩儀”服務(wù)，放松腿部肌肉，緩解疲勞。

值得一提的是，生理信號測試盒壁厚僅1.5毫米，和銀行卡差不多，要求零件變形度小，但薄壁加工受力顫抖，容易變形。航天技能大師特意設(shè)計了新型工裝，增強(qiáng)零件剛性，選擇合理的加工參數(shù)，避開零件與旋轉(zhuǎn)刀具的共振點防顫，巧妙解決難題。

太空中，空氣無比寶貴，環(huán)控分系統(tǒng)充當(dāng)著“空氣凈化器”的角色。它的環(huán)控風(fēng)機(jī)和泵主要用于讓艙內(nèi)的大氣循環(huán)流動，使溫度、濕度都保持均勻，并提供氧氣，進(jìn)一步控制艙內(nèi)二氧化碳和其他微量有害氣體的濃度，還在微重力環(huán)境下進(jìn)行大小便收集和除臭，保障航天員生命安全和身體健康。

全程“硬核”保安全

針對繁重任務(wù)，在完成通用訓(xùn)練科目的基礎(chǔ)上，航天員系統(tǒng)主要從3個方面對神舟十四號飛船乘組進(jìn)行了針對性強(qiáng)化訓(xùn)練：一是完成了問天艙、夢天艙進(jìn)駐狀態(tài)設(shè)置和3艙工作生活以及健康保障、物資管理、站務(wù)管理等訓(xùn)練，乘組具備了3艙在軌駐留技能；二是完成了小機(jī)械臂操作、利用問天氣閘艙出艙活動和遙操作實驗艙交會對接等訓(xùn)練，乘組具備了完成空間站建造任務(wù)技能；三是針對3艙實（試）驗項目增多的情況，完成了約30項空間實（試）驗項目及平臺相關(guān)操作訓(xùn)練，乘組具備了開展相應(yīng)科學(xué)實（試）驗的技能。

此外，航天員系統(tǒng)還多次安排神舟十四號飛船乘組與神舟十二號、神舟十三號飛船乘組交流，改進(jìn)和完善航天員長期飛行保障措施，確保航天員在軌健康生活、高效工作。

航天科技集團(tuán)五院載人飛船系統(tǒng)總體主任設(shè)計師張福生介紹稱，安全性、可靠性是載人飛船的工作重點。以返回為例，科研團(tuán)隊首先進(jìn)行了返回軌道的設(shè)計，讓返回艙與大氣經(jīng)常相切的角度像打水漂一樣，讓航天員身體承受的過載降到最低。

科研團(tuán)隊設(shè)計了程控器和機(jī)械式時間控制器，確保返回艙降落傘在既定的高度打開，又設(shè)置了主傘和備傘，保證傘打開后返回艙的速度降到指定的范圍內(nèi)。針對著陸階段，他們在艙內(nèi)設(shè)計了座椅緩沖器，在艙外設(shè)計了反推發(fā)動機(jī)，在距離地面1米高度的時候把降落速度從7～8米/秒有效降低到2～3米/秒。

載人飛船模擬圖。航天科技集團(tuán)五院供圖

此外，航天科工集團(tuán)二院706所研制的搜救信息系統(tǒng)承擔(dān)了神舟十四號飛船待發(fā)段、上升段、運(yùn)行段、返回段應(yīng)急搜救指揮保障任務(wù)。系統(tǒng)具備搜救力量管理、搜救任務(wù)籌劃、搜救預(yù)案仿真推演、任務(wù)執(zhí)行跟蹤與態(tài)勢展示等功能，為航天員搜救任務(wù)事前運(yùn)籌規(guī)劃、事中指揮調(diào)度與事后復(fù)盤分析提供服務(wù)。

航天器一旦遭遇信號干擾，地面接收到的內(nèi)容就像接聽串了線的電話，難以分辨。為保障飛行全程通信清晰，二院23所自主研制了聲表濾波器，有效濾除了不同飛行階段和太空中宇宙雜波的各種干擾信號，全程確保通信清晰準(zhǔn)確地傳回地面，預(yù)計會在天地通話期間發(fā)揮關(guān)鍵作用。

航天系統(tǒng)工程龐大復(fù)雜，零部件不計其數(shù)，哪怕是小小的電池、齒輪、閥門、晶體元器件等，都將在各自的領(lǐng)域為航天器、航天員的安全保駕護(hù)航。

（感謝宋皓薇、鄧順英、楊慶等對本文的貢獻(xiàn)）