編者按：2021年6月17日9時(shí)22分，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，運(yùn)用長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭，將搭乘神舟十二號(hào)載人飛船的聶海勝、劉伯明、湯洪波三名航天員順利送入太空。2021年6月17日18時(shí)48分，三名航天員先后進(jìn)入天和核心艙。這是中國(guó)在時(shí)隔五年之后，再度將航天員送入太空，也是中國(guó)邁進(jìn)空間站在軌建造時(shí)代以來(lái)，首度將航天員送入中國(guó)人自己的空間站。作為中國(guó)空間站時(shí)代首次載人飛行任務(wù)，神舟十二號(hào)任務(wù)的運(yùn)載火箭、載人飛船以及航天員有哪些新的變化呢？
“神箭”力保航天員安全奔赴空間站
載人航天，人命關(guān)天，不容有失。為了確保中國(guó)航天員能夠平安順利地進(jìn)入中國(guó)空間站，此次發(fā)射任務(wù)中，中國(guó)迄今為止可靠性和安全性最高的運(yùn)載火箭、有著“神箭”之稱的長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭，和我國(guó)目前研制標(biāo)準(zhǔn)最高、各方面指標(biāo)要求最嚴(yán)格的航天器——神舟載人飛船，都較之前的同型號(hào)產(chǎn)品，針對(duì)確保航天員安全方面進(jìn)行了特殊的改進(jìn)和優(yōu)化。
其中，作為中國(guó)航天員“專屬座駕”的長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭，經(jīng)過(guò)70余項(xiàng)與可靠性相關(guān)的技術(shù)改進(jìn)，可靠性提升到了0.9894，而通常發(fā)射衛(wèi)星的運(yùn)載火箭，可靠性要求大約為0.9，發(fā)射載人飛船的運(yùn)載火箭可靠性要求為0.97，此次長(zhǎng)征二號(hào)F火箭這一指標(biāo)的提升不僅再次刷新了自身的紀(jì)錄，也使得長(zhǎng)征二號(hào)F火箭的可靠性處于世界前列。
據(jù)專家介紹，通過(guò)對(duì)火箭逃逸系統(tǒng)的改進(jìn)，長(zhǎng)征二號(hào)F火箭的安全性評(píng)估值從此前的0.99提升到0.99996這一國(guó)際先進(jìn)水平。
航天科技集團(tuán)下屬中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院長(zhǎng)征二號(hào)F火箭總體主任設(shè)計(jì)師常武權(quán)向記者通俗地解釋了小數(shù)點(diǎn)后這一串?dāng)?shù)字的意義：“就目前的技術(shù)狀態(tài)，長(zhǎng)征二號(hào)F火箭需要發(fā)射十萬(wàn)次，才會(huì)有4次逃逸失敗，平均一萬(wàn)次發(fā)射，也遇不到一次逃逸失敗的情況?！?/p>
神舟十二號(hào)任務(wù)是中國(guó)空間站時(shí)代首次載人發(fā)射任務(wù)，隨著空間站在軌建造、運(yùn)營(yíng)，長(zhǎng)征二號(hào)F火箭將迎來(lái)高密度發(fā)射年，今明兩年計(jì)劃執(zhí)行4次發(fā)射任務(wù)，發(fā)射密度前所未有。未來(lái)幾年，長(zhǎng)征二號(hào)F火箭還將繼續(xù)以每年2發(fā)的高頻率執(zhí)行發(fā)射任務(wù)，在我國(guó)空間站在軌建造、運(yùn)營(yíng)過(guò)程中擔(dān)綱重任。
神舟十二號(hào)飛船：實(shí)現(xiàn)五個(gè)首次
時(shí)隔五年，當(dāng)神舟十二號(hào)載人飛船再次搭載中國(guó)航天員進(jìn)入太空，它將神舟載人飛船的綜合能力提升到新階段的同時(shí)，本次任務(wù)還實(shí)現(xiàn)了中國(guó)航天領(lǐng)域的五個(gè)首次。
首次實(shí)施載人飛船自主快速交會(huì)對(duì)接。神舟十二號(hào)載人飛船首次成功實(shí)施載人自主快速對(duì)接。這項(xiàng)原本應(yīng)用于天舟貨運(yùn)飛船的技術(shù)，能夠確保神舟十二號(hào)載人飛船在空間站不斷調(diào)整姿態(tài)的配合下，由飛船控制計(jì)算機(jī)自主計(jì)算和執(zhí)行軌道控制，最快能實(shí)現(xiàn)神舟十二號(hào)載人飛船在發(fā)射后6.5小時(shí)即與空間站實(shí)現(xiàn)對(duì)接。神舟十二號(hào)載人飛船系統(tǒng)總體副主任設(shè)計(jì)師高旭介紹稱，相較于神舟十一號(hào)載人飛船及其前面的飛船，神舟十二號(hào)就像是有著全自動(dòng)駕駛功能的“超跑”，能夠通過(guò)自主計(jì)算，自主判斷從而到達(dá)目的地。
首次實(shí)施繞飛空間站并與空間站徑向交會(huì)。在此次任務(wù)中，神舟十二號(hào)載人飛船的交會(huì)能力得到加強(qiáng)，具有更復(fù)雜的交會(huì)對(duì)接飛行模式，具備與空間站進(jìn)行前向、后向、徑向?qū)涌趯?duì)接和分離的功能，并將在本次任務(wù)中首次開展繞飛和徑向交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)。
首次實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期在軌停靠。神舟十二號(hào)載人飛船將實(shí)現(xiàn)在軌停靠3個(gè)月，為適應(yīng)空間站復(fù)雜構(gòu)型和姿態(tài)帶來(lái)的復(fù)雜外熱流條件，神舟團(tuán)隊(duì)對(duì)返回艙、推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)和貯箱等熱控方案，船站并網(wǎng)供電方案進(jìn)行了專項(xiàng)設(shè)計(jì)。使飛船具備了供電、熱環(huán)境保障的適應(yīng)性配套條件，高旭用游戲技能形象地打了比方，“我們現(xiàn)在首次將技能點(diǎn)數(shù)全部點(diǎn)滿，飛船?？?個(gè)月是沒(méi)有問(wèn)題的。”
首次具備從不同高度軌道返回東風(fēng)著陸場(chǎng)的能力。在神舟十二號(hào)之前，載人飛船都從固定的軌道返回地球，空間站任務(wù)中空間站為了節(jié)省推進(jìn)劑的消耗，軌道位置會(huì)隨著不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)而進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，為滿足長(zhǎng)期停靠的要求。神舟團(tuán)隊(duì)為此對(duì)返回軌道重新進(jìn)行了適應(yīng)性的設(shè)計(jì)，使載人飛船返回高度從固定值調(diào)整為相對(duì)范圍，并改進(jìn)返回的算法，提高載人飛船返回適應(yīng)性和可靠性。
首次具備天地結(jié)合多重保證的應(yīng)急救援能力。“載人航天，人命關(guān)天”始終是神舟團(tuán)隊(duì)心中至高無(wú)上的信條，為了保證天上、地上都具有保護(hù)航天員生命、在緊急條件下接回航天員的能力，神舟團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)了天地結(jié)合的應(yīng)急救援任務(wù)模式，即攜帶兩艘飛船進(jìn)場(chǎng)，由一艘船作為發(fā)射船的備份，作為遇到突發(fā)情況時(shí)航天員的生命救援之舟。神舟團(tuán)隊(duì)采用“滾動(dòng)待命”策略，在前一發(fā)載人飛船發(fā)射時(shí)，后一發(fā)載人飛船在發(fā)射場(chǎng)待命，并具備8.5天應(yīng)急發(fā)射能力以實(shí)現(xiàn)太空救援的能力。
神舟載人飛船的跨越式發(fā)展并非一步達(dá)成，自1992年9月21日載人航天工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略立項(xiàng)以來(lái)，神舟載人飛船通過(guò)一次又一次驗(yàn)證，一發(fā)又一發(fā)的成功不斷積累經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)：神舟一號(hào)到神舟四號(hào)實(shí)現(xiàn)了天地往返的無(wú)人驗(yàn)證，神舟五號(hào)搭載楊利偉實(shí)現(xiàn)了載人天地往返，神舟六號(hào)實(shí)現(xiàn)多人多天天地往返活動(dòng)，神舟七號(hào)實(shí)現(xiàn)航天員出艙活動(dòng)，神舟八號(hào)到神舟十號(hào)突破了無(wú)人交會(huì)對(duì)接和有人交會(huì)對(duì)接，神舟十一號(hào)實(shí)現(xiàn)了航天員的中期駐留，神舟十二號(hào)集齊了全任務(wù)全模式天地往返所需要的全部技能，具備了解決突發(fā)問(wèn)題，完成各項(xiàng)發(fā)射任務(wù)的能力。
三名航天員開啟三個(gè)月在軌駐留
要想最大程度發(fā)揮空間站的國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室作用，航天員的作用不可或缺。神舟十二號(hào)任務(wù)乘組的三名航天員以“兩老帶一新”的方式組成。在央視的畫面中，就可以看到三位航天員分工協(xié)作、密切配合的畫面。
《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者從中國(guó)載人航天工程辦公室獲悉，在神舟十二號(hào)載人飛船與核心艙成功實(shí)現(xiàn)自主快速交會(huì)對(duì)接后，航天員乘組從返回艙進(jìn)入軌道艙。按程序完成各項(xiàng)準(zhǔn)備后，先后開啟節(jié)點(diǎn)艙艙門、核心艙艙門，2021年6月17日18時(shí)48分，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波先后進(jìn)入天和核心艙，標(biāo)志著中國(guó)人首次進(jìn)入自己的空間站。
據(jù)了解，航天員在進(jìn)駐核心艙后，將按照天地同步作息制度進(jìn)行工作生活。未來(lái)還將身著新款航天服開展兩次出艙活動(dòng)及艙外作業(yè)，并完成包括天和核心艙在軌測(cè)試、再生生保系統(tǒng)驗(yàn)證、機(jī)械臂測(cè)試與操作訓(xùn)練，以及物資與廢棄物管理等多項(xiàng)空間站上的日常管理工作。
神舟七號(hào)時(shí)翟志剛進(jìn)行了我國(guó)首次出艙活動(dòng)，那次相對(duì)來(lái)說(shuō)時(shí)間較短，因?yàn)檩d人飛船當(dāng)時(shí)支撐出艙的能力有限?？臻g站階段，航天員出艙活動(dòng)是一個(gè)常態(tài)化的工作，為了滿足更多出艙活動(dòng)，我國(guó)以當(dāng)年的艙外服為基礎(chǔ)進(jìn)行了改進(jìn)，以便適應(yīng)空間站階段更長(zhǎng)時(shí)間、更復(fù)雜操作的需求。
載人航天工程辦公室相關(guān)負(fù)責(zé)人在接受媒體采訪時(shí)介紹，空間站建造階段航天員乘組的任務(wù)很繁重，對(duì)他們的要求還很高。對(duì)應(yīng)之前的飛行任務(wù)來(lái)說(shuō)，對(duì)航天員乘組的要求是有質(zhì)的變化。前期中國(guó)已經(jīng)有11名航天員進(jìn)行了14人次在軌飛行，已經(jīng)積累很多的經(jīng)驗(yàn)，但空間站階段對(duì)航天員及其乘組的要求會(huì)有一些新變化。航天系統(tǒng)針對(duì)空間站建設(shè)階段對(duì)飛行乘組的要求，制訂了詳細(xì)的計(jì)劃，也研制了一大批地面的訓(xùn)練設(shè)施和設(shè)備，特別是針對(duì)航天員的出艙活動(dòng)、艙外維修維護(hù)、對(duì)設(shè)備的更換、各型應(yīng)用載荷的操作開展了一系列針對(duì)性的訓(xùn)練。
對(duì)于第三批航天員的選拔標(biāo)準(zhǔn)，這位負(fù)責(zé)人表示，以前中國(guó)選拔了兩批航天員都是從空軍飛行員中選出，主要角色還是駕駛員。為了滿足空間站階段對(duì)航天員操作的各項(xiàng)要求，第三批航天員選拔中豐富了航天員乘組的類型，增加了工程師和載荷專家這兩類航天員。目前第三批18名航天員，有一名女航天員，他們已經(jīng)正式進(jìn)入航天員隊(duì)伍，開始訓(xùn)練。航天員隊(duì)伍更加豐富，就可以滿足后續(xù)空間站平臺(tái)的在軌維護(hù)更換以及開展更高水平的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)的要求。后續(xù)還將根據(jù)任務(wù)需要，適時(shí)開展后續(xù)批次航天員的選拔，今后選拔將會(huì)擴(kuò)大候選航天員的選拔范圍，更多高等院校、科研院所乃至有志于航天事業(yè)的科技人員都有可能加入載人航天的隊(duì)伍。
