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揭秘神舟十二號十大關鍵疑問 封面新聞對話空間探測首席科學傳播專家龐之浩


封面新聞封面新聞封面新聞官方帳號:封面新聞記者粟裕實習生鄒濟予張叢婧程江天月日時分,航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波搭乘神舟十二號載人飛船飛向太...

- 2021年6月19日15時55分
- 科學文摘 / 封面新聞

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封面新聞記者 粟裕 實習生 鄒濟予 張叢婧 程江天

6月17日9時22分,航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波搭乘神舟十二號載人飛船飛向太空。伴隨著飛船與天和核心艙完成快速交會對接,三名航天員順利進艙,標志著中國人首次進入自己的空間站。

神舟十二號載人飛船刷新了中國載人航天技術的新高度,完成五項“中國首次”,中國空間站建設再次邁出重要一步。接下來,三名航天員將在空間站工作生活3個月,繼續探索宇宙奧秘。

為何本次航天員乘組采用“新老搭配”方式?天宮二號送來的“快遞”裏有什麼?航天員將完成哪些任務?他們在核心艙中的工作和生活環境如何?6月18日,封面新聞對話全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩,揭秘神舟十二號載人飛行任務背後的故事。

搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運載火箭,在酒泉衛星發射中心發射。圖片來源:新華網

航天員 “以老帶新”搭檔完成任務

封面新聞:2021年6月17日18時48分,航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波先後進入天和核心艙,標志著中國人首次進入自己的空間站,在您看來有何意義?航天員需要完成哪些任務?

龐之浩:此次發射為空間站建設奠定了最重要的基礎,是一個很好的開端。中國空間站未來要長期在軌運行,航天員要完成一系列複雜任務,包括航天醫學實驗、空間科學研究與應用和航天技術試驗等。這次任務持續3個月,下一次就是6個月,再之後則是半年一輪換。

我們的空間站將是一個國家級太空實驗室,設計壽命要至少10年,甚至15年。因此執行本次任務的三位航天員工作非常艱巨,需要從零開始把一個“新家”建好,同時還要對許多新的技術和設備進行適應。

此外,三位航天員按計劃還要進行兩次較長時間太空行走,並且駕駛飛船完成繞飛和徑向飛行飛行等項目,另外貨運飛船還送來了160包貨物,他們需要逐一打開並組裝,讓空間站開始正常運行,所以這次發射非常重要。

封面新聞:本次航天員乘組采用 “新老搭配,以老帶新”的方式,其中57歲的 “老航天員” 聶海勝三探蒼穹。您如何看待這樣的組合?

龐之浩:“以老帶新”我認為是非常科學的,這次任務比較重,對身體素質、心理素質和知識技能要求比較高,老航天員在經驗技能方面是最合適的。

關於身體方面,由於聶海勝和劉伯明一直堅持訓練,所以身體狀態保持得非常好,尤其是聶海勝已經兩上太空,當過指令長,管理能力強。劉伯明曾協助景海鵬出艙,具備出艙經驗。而湯洪波更年輕,體力精力各方面都很優秀,所以他們三人是一個完美組合。

全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩。

航天員進駐核心艙一周任務“拆快遞”

封面新聞:目前三位航天員已順利進駐核心艙,接下來的工作分為幾個階段?當下工作安排是什麼樣的?

龐之浩:近一段時間工作主要是拆解貨包、安裝調試並運行設備。天舟二號此前給中國空間站天和核心艙送了太空補給,共160多件“快遞”,總重近7噸,核心艙內也有幾個被固定的貨包,它們需要按計劃逐一打開,逐一安裝,用一周時間布置好未來三個月的太空之家。

另外航天員也要調整自己的生物鐘,逐漸適應核心艙生活,並在適應生活的基礎上適應艙內的工作。只有當他們的身體、心理、知識技術各方面都經曆一個循序漸進的調整過程之後,才能逐步適應未來長期生活和工作的環境。

三位航天員每日有具體的工作安排,但也不能太緊,基本上每天都能夠在8小時之內完成預定的任務。另外他們每周還有一個星期天可以休息,平時也有休閑時間,可以聽聽音樂,看看電影、電視,他們手機不僅能相互通話,也可以跟地面通話,甚至可以跟家人進行私密性通話。

神舟十二號航天員出征儀式在酒泉衛星發射中心舉行。圖片來源:新華網

封面新聞:航天員在核心艙區域如何劃分?在空間站會換什麼樣的衣服嗎?

龐之浩:核心艙起到整個空間站控制核心的作用,包括節點艙、生活控制艙和資源艙三部分。生活控制艙又由小柱段和大柱段組成。大柱段直徑4.2米,小柱段直徑2.65米,前者主要是航天員工作和實驗的地方,後者則是航天員的睡眠區和衛生區,另外還有就餐區、醫監醫保區、鍛煉區,微波爐、冰箱、飲水機、太空自行車、跑步機等配備到位。

航天員配備有幾套不同類型的服裝,包括他們發射和返回時穿的艙內航天服和天舟二號貨運飛船給他們帶的兩套艙外航天服,另外還有艙內工作服和鍛煉時穿的空間運動服。空間運動服是速幹的,穿上後使用健身自行車、跑步機和拉力器都是沒有問題的。

進駐天和核心艙的航天員向全國人民敬禮致意。圖片來源:新華網

“太空美食”多達120種 滿足舌尖上的想念

封面新聞:3名航天員在太空的“夥食”也備受關注,目前已知的天舟二號攜帶貨物中不僅包括空間站推進劑等包裹,還包括魚香肉絲、宮保雞丁等“外賣”。三位航天員日常吃些什麼食物?是否可以帶“小料”呢?

龐之浩:航天員總共有120種太空食品,分為主食、副食、零食、飲料和調味品等,比如像主食,就有好幾種炒飯,咱們大家最熟悉的可能就是揚州炒飯。副食已公布兩種菜,其實還有很多,比如杏鮑菇炒肉片,甚至大蝦,鮑魚這些都是有的。

飲料既包括咖啡,又包括咱們中國的茶。另外調味品也是根據航天員各自愛好選擇的,比如這次新上的航天員湯洪波是湖南人愛吃辣,調味品的選擇上辣醬這些東西就都有。在太空中的味覺會差一些,所以要吃點調味品。

封面新聞:核心艙有一個網友普遍關注的“太空自行車”,在太空工作為什麼需要設置健身活動?對航天員起到什麼樣的作用?

龐之浩:太空艙內是一個失重環境,航天員如果在失重環境裏幹什麼事都不需要使力量,長期下來就會肌肉萎縮、骨質脫鈣。有測算,航天員在太空待180天,肌肉量會減少40%,骨質會大量流失。如果不經常鍛煉,回歸地面時容易骨折。

為防止這種情況,航天員每天都要健身1至2小時,一是可以使身體健康,第二個也是調整心情。大家看到航天員返回的時候出艙,一般都有人抬著他們,就是怕他們骨質脫鈣容易骨折,所以健身是非常有必要的。

神舟十二號載人飛船與天和核心艙自主快速交會對接成功。圖片來源:新華網

航天員如遇危險可開啟天地結合的應急救援

封面新聞:空間站核心艙配有再生式生命保障系統,其子系統包含尿處理、二氧化碳去除、電解制氧等,可實現水資源循環利用,讓航天員得以進行在軌長期駐留。這個技術相比之前有何特殊之處?

龐之浩:這次發射任務采用了很多新技術,其中一項就是再生式生命保障系統,在這個系統裏水是可以循環使用的,不僅航天員的小便可以,航天員呼出的氣體以及其他艙裏的水蒸氣,都可以回收處理後再利用。

另外還通過制氧機把水分解成氫和氧,一方面能制成氧氣,另一方面分解出來的氫氣跟航天員呼出的二氧化碳通過化學反應又可以變成氧氣,整個流程的效率是很高的。此外我們也做了兩手准備,艙內配有來自地面的水瓶與氧氣瓶,萬一出現應急狀況可以起到保障航天員生命的作用。

封面新聞:為保護航天員生命安全,具備在緊急條件下接回航天員的能力,“神舟”團隊開創了天地結合的應急救援任務模式,它是如何運作的?

龐之浩:載人航天人命關天,我們始終把航天員的安全放在第一位。一個是我們的飛船,只要空間站上有人就會停至少一艘飛船,有3個人停一艘,有6個人要停兩艘,萬一有緊急情況,航天員可緊急返回。

另一方面,地面也有營救飛船,萬一空間站上的飛船滿足不了需求,地面會在10天之內發射應急飛船把航天員接回來。在太空什麼事情都會遇到。如果太空垃圾、微流星撞到空間站上,或航天員身體出現緊急情況,必須返回地面的情況下,都會有相應措施來保障航天員生命安全。

神舟十二號載人飛船航天員乘組進駐天和核心艙的畫面。圖片來源:新華網

登陸火星或將使用“植物供氧”系統

封面新聞:有預測稱未來中國空間站上會種植植物,甚至可能依靠植物實現供氧,這有可能成為現實嗎?

龐之浩:我們會做空間植物方面的實驗,其實此前在地面上已做過這方面實驗,比如月宮一號實驗過的生物式再生式生命保障系統。

目前,我們空間站采用的是物理化學式再生式生命保障系統。未來我們的技術會不斷發展,以後如果登陸火星的話,可能就會使用生物式再生式生命保障系統。因為地球到火星的距離確實太遠,目前的物理化學式再生式生命保障系統還不能滿足需求。生物式再生式生命保障系統可以形成一個閉環,滿足遠距離航行要求。

封面新聞:未來的中國空間站是否會與國際合作開展更多的科研項目?前景如何?

龐之浩:我們現在已在向全世界進行空間科學實驗方案的征集,目前第一批已有9個來自國外的優秀空間科學實驗項目。

我們歡迎有科研價值的空間科學項目在我們的空間站上開展,也歡迎國外的優秀航天員科學家到我們空間站上做實驗,甚至我們空間站在擴展的過程中也可以對接國外的科學實驗艙,這在未來都是有可能的。


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