揭祕 | 神舟十一號到底“神”在哪?兩名航天員艙內聊了啥?看這裏

央視新聞2018-03-18 10:59:02

本文來源:央視新聞、新華社、中國之聲

昨天早上,神舟十一號飛船成功發射,將兩名航天員景海鵬、陳冬順利送上太空。目前,兩名航天員狀態良好。接下來,神舟十一號面臨的首要任務就是與天宮二號進行交會對接。

交會對接這一過程需要經歷一系列複雜的步驟。要知道這兩個八噸多的大傢伙,都在以每秒七點九公里左右的速度飛行。神舟十一號到底“神”在哪裏?兩名航天員在發射過程中到底感受如何?他們在聊天時説了哪些話?

交會對接如何完成?


神舟十一號入軌後,就開始為交會對接做準備了,它要經過5次變軌,來到393公里高的軌道上,而這也是未來空間站運行的高度。在正式的交會對接之前,兩名航天員要先回到返回艙,並且把返回艙跟軌道艙之間的艙門關嚴,還要穿上艙內航天服,這是為了以防萬一,因為畢竟這是兩個八噸多的大傢伙,他們都在以每秒七點九公里左右的速度飛行,一旦在對接的時候,發生比較大力量的碰撞,導致軌道艙失壓的話,對航天員的身體是極大的威脅,所以要做好保障措施。 


△央視新聞視頻:交會對接如何完成?

那麼,天宮二號呢?它已經在393公里的軌道上運行了一個多月,繞地球近500圈。就在神舟十一號發射的前一天,它還調整了自己的飛行姿態,調轉180度,呈現一個倒飛的姿態,主要是把自己的對接機構迎向神舟十一號即將飛來的方向。 

之後,神舟飛船和天宮二號的距離要不斷縮小。其實交會並不是一下子就進行的,從五公里開始,飛船要進行四次停泊,5公里、400米、120米、30米,一步步靠近天宮二號。 

每一次停靠的時候,其實它們都要通過身上的敏感儀和通訊設備,這就好像是他們身上的眼睛,來找到彼此。看一看位置、距離、姿態是否合適。如果稍有差池的話,正好可以通過停靠的這段時間,把自己的位置調整好。一切調整好,就可以前往下一個停靠站。


在120米這個停靠站,如果飛船和天宮身上的“眼睛”出現問題的話,就會隨時切換到航天員的手控交會對接,在真實的狀態下,自動和手控本身就是互為備份的。所以,航天員不僅是一個等待的狀態,同時也是一個隨時備份的狀態。 

到了最關鍵的30米停靠站。 飛船上的捕獲鎖就會伸出來,它會伸到天宮的卡板器裏,卡住之後,飛船和天宮就建立了初步的連接。然後,捕獲鎖往回慢慢收縮,將飛船和天宮慢慢拉近,最後當飛船和天宮的對接環完全對上的時候,對接環裏的12把鈎鎖就會緊緊鈎定在一起,這樣對接就完成了。


對接之後,在飛船和天宮之間就能形成一個通道。航天員可以通過這個通道進入到天宮二號裏,開啟三十天的太空生活。

與神舟十一號相關的11個細節


據瞭解,神舟十一號充分繼承了神舟十號的技術狀態,同時為了適應本次任務要求而進行了多項技術改進。那麼,神舟十一號本次飛行有哪些特點?“神舟”到底“神”在何處?看看這與神舟十一號相關的11個細節。

細節一:飛得更高——393公里軌道高度的對接與運行

神舟十號與天宮一號對接時,軌道高度是343公里。神舟十一號和天宮二號對接時的軌道高度是393公里,比過去高了50公里,為何要高出50公里?航天科技集團五院GNC分系統指揮羅谷清説,主要是為了我國載人航天“三步走”發展戰略的第三步——建造空間站做準備,因為這與未來空間站的軌道高度基本相同,飛行也更加接近未來空間站要求。

細節二:時間更長——33天的太空旅程

神舟十一號入軌後經過兩天獨立飛行,完成與天宮二號自動對接形成組合體,完成組合體30天中期駐留任務後,與天宮二號分離,在一天內返回內蒙古主着陸場,神舟十一號任務結束。


細節三:升級光學成像敏感器——完成高難度“太空之吻”

天宮二號和神舟十一號的交會對接,是搭建太空之家的重要一步,尤其是兩者從相距120米到最終完成對接的階段,難度最大、風險最高。為了讓它們能在以8倍於子彈的速度下毫釐不差地對接在一起,技術人員對光學成像敏感器實現了升級。 

△神舟十一號載人飛船軌道艙吊裝(航天科技集團五院提供)

細節四:首次考核航天員中期駐留能力

在此次空間實驗室任務中,對接軌道和返回軌道高度比以前增加了50公里,神舟十一號任務將首次考核驗證空間站階段的交會對接和載人飛船返回技術,還將首次考核航天員中期駐留能力,通過驗證航天員駐留能力,為航天員空間站階段長期在軌考核奠定基礎。 

細節五:照明設備點亮“飛天之路”

神舟十一號在浩瀚的宇宙遨遊過程中,會週期性地經過地球陰影區,此時會經歷很長時間的黑暗,影響在軌任務的順利完成。飛船艙內照明設備和交會對接照明設備,不僅為航天員提供了艙內工作、生活照明,還為載人飛船與空間實驗室在陰影區的交會對接提供了攝像輔助照明。

細節六:熱控系統為“太空之家”保駕護航

“神舟十一號在太空中飛行,最關鍵的是航天員安危。”航天科技集團五院神舟十一號發射場熱控分系統負責人付楊説,確保航天員在太空中的生活舒適安全,須為航天員營造一個類似於地面一樣的“家”——有適宜人類生存生活的温度、氧氣等,而這要靠熱控分系統和環控生保系統來提供:熱控分系統的作用是使飛船內保持一定的温度濕度,環控生保系統是為航天員創造合適的艙內生存環境條件,保障航天員在空間飛行的特殊環境下安全生活和正常工作,為航天員營造一個温暖如春的居住環境。 

細節七:艙門快速檢漏儀——載人飛船的“小門神”

航天員在太空飛行多天,期間要經歷多次穿艙活動,需要打開和關閉艙門;航天員在艙內時,維持其正常生活的氣體不能泄漏,艙門是否密封良好具有決定性作用,因此精準快速檢測艙門的密封性至關重要。 

△神舟十一號飛船總裝(航天科技集團五院提供)

航天科技集團公司五院510所研發的艙門快速檢漏儀,實現對艙門和對接面的快速、準確檢漏。艙門在關閉後,門體上的兩道密封圈與門框之間會形成一個小空間。檢漏儀利用艙門的特有結構,在工作時向小空間內充入一定量的檢測氣體,通過監測小空間內壓力的變化來判斷艙門的密封情況。如果發生泄漏,艙門快速檢漏儀會立刻發出報警指示。航天員對艙門進行處理,經過再次檢漏合格後,才能順利入住艙內。

細節八:儀表板減振器——飛船儀表的“救生衣”

神舟系列飛船儀表板減振器肩負起了為整個飛船儀表減振的重任,安裝在儀表板四個安裝點上的金屬橡膠減振器將儀表和船體隔離了開來,並通過振動過程中金屬絲之間不斷互相摩擦消耗了大量能量,這部分能量最終變成熱能消失在了周圍介質中。 專家指出,金屬橡膠減振器完美扮演了神舟飛船儀表類器件“救生衣”的角色,確保了歷次飛行任務的圓滿成功。 

細節九:載人飛船的神奇“外衣”

航天科技集團五院的研究人員為軌道艙設計了一套厚度約2釐米的外衣,能高效隔離空間環境與軌道艙艙壁之間的換熱,外衣表面還有一層華麗的複合膜,來提高飛船對軌道原子氧等粒子的防護能力;在返回艙外表面,噴塗了特殊設計的有機熱控塗層,為保證在軌期間的返回艙温度條件提供有力支持。 


△火箭頂端被稱為航天員“生命之塔”的逃逸救生系統。

在推進艙的底部,為有效抑制發動機點火後的高温對推進艙內的影響,這一重點區域運用了多層隔熱材料,能夠隔離的最高温度達900℃。

細節十:逃逸發動機——航天員巡天的“定心丸”

看過神舟飛船發射的人們會注意到,火箭頂端有個類似避雷針的尖塔狀裝置,這就是由航天科技集團四院自主研製,被稱為航天員“生命之塔”的逃逸救生系統。 

航天科技集團四院逃逸發動機總指揮餘海林説,逃逸系統承擔着航天員安全救生使命,是我國載人航天工程必須突破的三大技術難關之一。四院人克服困難成功研製的逃逸救生系統,為航天員放心巡天提供了安全保障。 

細節十一:飛船安全返航的法寶

航天科技集團五院神舟飛船副總設計師榮偉説,神舟十一號回收着陸的亮點明顯:

一是全國首創特大型降落傘。降落傘系統是飛船返回階段的重要氣動力減速裝置,它可以將進入大氣層的飛船返回艙從高鐵速度降到普通人慢跑的速度。系統由7000多個零部件組成,是目前我國航天器回收降落傘中結構最龐大和最複雜的系統。其中主傘1200平方米,能鋪滿一個足球場。

△神舟五號飛船降落傘(航天科技集團五院提供)

二是着陸緩衝技術提升乘坐舒適度。經過與空氣的“軟”摩擦之後,飛船返回艙進入着陸緩衝環節,這最後一步是硬碰硬的撞擊。為了讓飛船在“落腳”的一瞬依然保持航天員良好的乘坐體驗,研究人員將着陸緩衝技術應用於神舟飛船返回艙的着陸緩衝系統,從而實現返回艙“軟着陸”。


航天員艙內私房話首次曝光

經歷了神舟十一號的發射,你是不是還意猶未盡?對觀眾來説,火箭發射看起來已經很驚心動魄了,但很多人更想知道航天員在艙內的感受。他們是緊張?害怕?興奮?他們之間會聊些什麼?航天員艙內私房話首次曝光!



來自太空的航天員私房話:


沒聽清楚?再聽一遍吧。
搭配對話字幕聽,效果更好哦~


1發射前五分鐘倒計時



2發射後整流罩剛打開時



整流罩打開,對於航天員陳冬來説,這是他第一次親眼看見太空。


3船箭分離準備



4船箭分離





5船箭分離後





6太陽能帆板展開後




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監製/楊繼紅  主編/王興棟

編輯/江永韜

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祝航天員工作順利



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