航天英雄背后的科技英雄

航天員所有訓(xùn)練，科研人員都要試訓(xùn)一遍。確保萬無一失后，才對航天員施訓(xùn)。超重耐力訓(xùn)練、低壓訓(xùn)練、模擬失重訓(xùn)練、野外生存訓(xùn)練……凡是涉及生理極限、有危險隱患的訓(xùn)練，航天員教員都是第一個“吃螃蟹”的人。

4月15日，神舟十五號航天員乘組進(jìn)行第四次出艙活動，兩名出艙航天員費(fèi)俊龍、張陸和航天員鄧清明一起配合，圓滿完成全部既定工作。迄今為止，神舟十五號航天員乘組的4次出艙活動，刷新了中國航天員單個乘組出艙活動紀(jì)錄。

5月10日，他們在軌迎接天舟六號貨運(yùn)飛船。不久后，神舟十六號航天員乘組也將奔赴中國空間站，浩瀚蒼穹將再次見證“太空會師”。

不到兩年的時間，中國空間站3個艙段成功發(fā)射入軌；航天員太空駐留時間從3個月變成6個月；航天員乘組接力“太空出差”……在建設(shè)中國人“太空之家”的生動實(shí)踐中，中國航天員中心廣大科技人員和全體航天員天地一體、密切配合，不斷書寫中國人的飛天傳奇。

把地球環(huán)境“搬上天”

對人類生存來說，氧氣和水是最重要的。在太空環(huán)境里實(shí)現(xiàn)氧氣和水等物質(zhì)“自產(chǎn)自銷”，要經(jīng)歷理論到技術(shù)再到工程的完整論證，其難度不亞于“把一個小型工廠搬到天上”。中國航天員中心環(huán)控生保團(tuán)隊(duì)日夜奮戰(zhàn)，攻克15項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)和11個技術(shù)難點(diǎn)。2020年3月底，再生式環(huán)控生保系統(tǒng)正式開機(jī)并穩(wěn)定運(yùn)行，成功實(shí)現(xiàn)了由“補(bǔ)給式”向“再生式”的重大跨越。

神舟十二號乘組最先體驗(yàn)了空間站再生式環(huán)控生保技術(shù)。“系統(tǒng)的可靠性和產(chǎn)品的一貫表現(xiàn)，讓我們可以安心地工作和睡覺。感受不到它們的存在，就是它們最好的狀態(tài)。”神舟十二號航天員湯洪波這樣評價再生式環(huán)控生保系統(tǒng)。

天上運(yùn)行一天，地面就保障一天。環(huán)控生保團(tuán)隊(duì)目不轉(zhuǎn)睛地關(guān)注著航天員在太空工作生活的每一刻，即使航天員休息時，地面團(tuán)隊(duì)也要隨時關(guān)注艙內(nèi)氧氣、水等情況。

為了努力把地球環(huán)境“搬上天”，團(tuán)隊(duì)還在地面再造了一個模擬系統(tǒng)——空間站組合體1∶1大小的地面伴飛艙，環(huán)控生保團(tuán)隊(duì)同步航天員在軌活動，對艙內(nèi)的氧氣、二氧化碳等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。這套環(huán)控生保系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)要比天上提前一兩天。

“未雨綢繆，才能萬無一失。比如，當(dāng)航天員乘組進(jìn)行輪換，空間站在軌人數(shù)將由3人變成6人，我們就需要提前一至兩天把地面代謝模擬系統(tǒng)調(diào)成6個人的狀態(tài)。團(tuán)隊(duì)會密切監(jiān)測這個環(huán)境里的各項(xiàng)指標(biāo)。什么時間會達(dá)到最高點(diǎn)，什么時間平衡濃度會有可能超限、需要啟動非再生功能，都需要提前演練，做好應(yīng)對?！敝袊教靻T中心環(huán)控生保室主任卞強(qiáng)解釋。

截至目前，再生式環(huán)控生保系統(tǒng)已在軌穩(wěn)定運(yùn)行700多天。中國空間站實(shí)現(xiàn)了氧氣資源100%再生，空間站環(huán)控生保六大再生系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，水資源閉合度提升到95%以上，每年減少上行補(bǔ)給6噸。

航天員所有訓(xùn)練，科研人員都要試訓(xùn)一遍

神舟十四號航天員劉洋在太空時，有一次偷偷抹眼淚，這一幕被地面上的航天員“總教頭”、航天員系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師黃偉芬細(xì)心地捕捉到了。

原來，在執(zhí)行首次出艙任務(wù)前，由于氣閘艙內(nèi)空間變大，給身著艙外服的航天員傳遞物品帶來了不小的挑戰(zhàn)。出艙前第一次在軌訓(xùn)練時，劉洋發(fā)現(xiàn)身體姿態(tài)根本不聽使喚：想保持水平時，身體卻往上飄；想橫著的時候，身體卻豎著；想前進(jìn)時，身體又往后退，這和地面上訓(xùn)練的情況不太一樣。劉洋手忙腳亂，體力耗去不少，隨之消耗的還有原本滿滿的自信心。

黃偉芬發(fā)現(xiàn)這個情況后，鼓勵劉洋“要相信自己一定沒有問題”，這給劉洋提供了莫大的心理支持。經(jīng)過劉洋堅(jiān)持不懈的努力，她在正式出艙時圓滿完成了任務(wù)。

平時一起訓(xùn)練，反復(fù)磨合，互相信任支持，除了家人，航天員教員是離航天員最近的人。

加入航天員隊(duì)伍后，航天員要經(jīng)過八大類200余項(xiàng)科目的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，包括基礎(chǔ)理論訓(xùn)練、體質(zhì)訓(xùn)練、心理訓(xùn)練、航天環(huán)境適應(yīng)性訓(xùn)練等。其中，訓(xùn)練工作主要由航天員選拔訓(xùn)練室的教員們牽頭組織實(shí)施。

航天員所有訓(xùn)練，科研人員都要試訓(xùn)一遍。確保萬無一失后，才對航天員施訓(xùn)。超重耐力訓(xùn)練、低壓訓(xùn)練、模擬失重訓(xùn)練、野外生存訓(xùn)練……凡是涉及生理極限、有危險隱患的訓(xùn)練，航天員教員都是第一個“吃螃蟹”的人。

據(jù)湯洪波回憶，他剛開始水下訓(xùn)練時，訓(xùn)練結(jié)束后吃飯“連筷子都拿不住”。航天員聶海勝在一次水下訓(xùn)練后，體重足足輕了4公斤。如此大的強(qiáng)度，航天員教員就這樣和航天員一起泡在水槽里，每天按照出艙活動6小時的標(biāo)準(zhǔn)，連續(xù)水下訓(xùn)練4個月，最忙的時候一天只睡4個小時，只吃一頓飯。

50多年來，中國航天員中心創(chuàng)建了我國航天員選拔訓(xùn)練技術(shù)體系，選拔訓(xùn)練的多名航天員圓滿完成載人飛行各項(xiàng)任務(wù)。

“飛天戰(zhàn)袍”守護(hù)生命安全

神舟十三號航天員乘組首次出艙活動使用了新的艙外航天服。

新一代飛天艙外服達(dá)到長壽命、高可靠要求，工效保障能力大幅提高，出艙活動時間顯著提升，還具備更佳的在軌測試維修能力。新一代艙外服還對手套進(jìn)行了分型設(shè)計(jì)，王亞平使用的手套就是根據(jù)女航天員手型定制的。“作為目前世界上在軌使用的3種艙外服技術(shù)體系之一，新一代飛天艙外服完全由我國自主研制，性能優(yōu)越，能很好地滿足人體工效學(xué)要求?！蓖鮼喥皆u價。

作為“飛天戰(zhàn)袍”，合身的艙外服是出艙活動順利圓滿的關(guān)鍵。它就像人形飛船，充上一定壓力后，保護(hù)航天員的生命安全，抵御外太空的高低溫、真空、強(qiáng)輻射等。

2004年，我國決定自行研制艙外服，航天服團(tuán)隊(duì)在不到4年的時間里，成功研制出飛天艙外服。2008年9月27日，航天員翟志剛穿著飛天艙外服順利出艙，我國也一舉成為世界上第三個掌握出艙核心技術(shù)的國家。

為適應(yīng)新需求，新一代艙外服也抓緊研制。2020年9月，艙外服載人低壓試驗(yàn)再次啟動。試驗(yàn)當(dāng)晚，歷經(jīng)17個小時，兩名志愿者在艙外服試驗(yàn)艙中，順利執(zhí)行完出艙活動程序。

這項(xiàng)試驗(yàn)很危險，一旦艙外航天服出現(xiàn)任何細(xì)微故障，將直接威脅到志愿者生命安全。中國航天員中心科技人員作為模擬航天員，穿著艙外服在試驗(yàn)艙一呆就是好幾個小時，成功驗(yàn)證了艙外服的性能。

中國航天員中心科技人員還研發(fā)了100多套醫(yī)監(jiān)醫(yī)保設(shè)備、失重生理防護(hù)設(shè)備、生活保障設(shè)備，為航天員長期飛行提供更好保障。空間站系統(tǒng)配置“太空跑臺”等在軌鍛煉裝備，為航天員提供豐富的鍛煉方式。

中國空間站已進(jìn)入應(yīng)用與發(fā)展階段，載人登月研制工作已全面開啟。中國航天員中心科技人員和航天員始終在一起。夢想在接力，使命在傳承。

（《人民日報》（海外版）2023.5.11）