“築夢天宮”:中國人首次進入自己的空間站

“築夢天宮”:中國人首次進入自己的空間站
6月17日,中國酒泉衛星發射中心,神舟十二號載人飛船由長征二號F遙十二運載火箭托舉著壯美升空,順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航太員送入太空,發射取得圓滿成功。在入軌約6.5個小時後,神舟十二號載人飛船與天和核心艙完成了全自主快速交會對接。隨著我國航太員順利入駐“天和號”核心艙,中國空間站建造任務又向前邁出一大步。

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  6月17日,中國酒泉衛星發射中心,神舟十二號載人飛船由長征二號F遙十二運載火箭托舉著壯美升空,順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航太員送入太空,發射取得圓滿成功。在入軌約6.5個小時後,神舟十二號載人飛船與天和核心艙完成了全自主快速交會對接。這是我國載人飛船在太空實施的首次快速交會對接,也創造了我國載人航太歷史上最快載人對接記錄。隨後,按程式完成各項準備後,航太員先後開啟節點艙艙門、核心艙艙門,18時48分,聶海勝、劉伯明、湯洪波先後進入天和核心艙,標誌著中國人首次進入自己的空間站。至此,中國空間站建造任務又向前邁出一大步。

  與以往的星際探索不同,這一次,“三人組”不僅是去外太空“看一看”“住兩天”,而是要“住下來”,甚至要“走一走”。

  2003年10月15日,中國航太員楊利偉首航太空,在“神舟五號”內寫下“為了人類的和平與進步,中國人來到太空了”。如今,中國人不僅來了,還要駐留3個月。這無疑是革命性的。

  從“嫦娥奔月”的神話傳説,到後來一次次的飛天夢想,中國人對於未知世界的探索如浩蕩長歌,從未停歇。而這一次從太空遊客到常駐居民的身份進階,也是一次巨大的跨越。此舉不僅有利於推動中國和世界的科技合作,也必將有力推動中國經濟和科學技術的更大發展。中國人跟外太空的距離,正在一點點拉近。

  此去轉瞬,籌謀卅年。從1992年9月21日立項至今,11艘神舟飛船、“天宮一號”目標飛行器、“天宮二號”空間實驗室、“天舟一號”貨運飛船、空間站“天和號”核心艙、“天舟二號”貨運飛船……中國載人航太事業從無到有,自力更生、攻堅克難。

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  從一人一天到多人多天,從艙內實驗到太空行走,從短期停留到中期駐留,中國航太人先後突破掌握了天地往返、太空出艙、交會對接等關鍵技術,終於邁入空間站時代。今後,我們將可以經常看到我們的航太員在太空工作、生活。

  中國載人航太事業一步一個腳印、紮實向前邁進的身姿,也是一個大國這些年集智攻關、自主創新的典型縮影。重大科技創新是國之重器、國之利器,要牢牢掌握在自己手上,就必須自力更生、自主創新。這是高標,也是底線。神舟序號從“一”到“十二”的演變,刻錄的就是中國科技工作者奮鬥的軌跡,就是一個個堅實的腳印。

  “神舟”問天,誰主沉浮。這次出征,是對以往科技創新努力成果的檢驗,也是一個起點、一個序曲、一個大放異彩的前奏。一個擁有14億人口的東方大國,探索太空,在浩渺的外太空留下腳印,營造一個“家”,是一種不屈不撓的精神,也是一種使命和責任。

  這一偉大創舉,在全國慶祝中國共産黨建黨100週年的日子裏,尤其令人印象深刻。我們也堅信,中國製造、中國創造,必將在未來釋放出更加強勁的動能,推動著我們從勝利走向勝利,從勝利走向復興。

探索浩瀚宇宙 飛天夢新起點

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  神舟十二號載人飛行是我國空間站建造階段的首次載人飛行,將進行大量驗證積累,對整個空間站任務起到承上啟下的作用。

  根據任務安排,航太員乘組將在軌完成4方面主要工作:一是開展核心艙組合體的日常管理。包括天和核心艙在軌測試、再生生保系統驗證、機械臂測試與操作訓練以及物資與廢棄物管理等。二是開展出艙活動及艙外作業。包括艙外服在軌轉移、組裝、測試,進行兩次出艙活動,開展艙外工具箱的組裝、全景錄影機抬升和擴展泵組的安裝等工作。三是開展空間科學實驗和技術試驗。進行空間應用任務實驗設備的組裝和測試,按程式開展空間應用、航太醫學領域等實(試)驗以及有關科普教育活動。四是進行航太員自身的健康管理。開展日常生活照料、身體鍛鍊,定期監測、維持與評估自身健康狀態。

  神舟十二號載人飛行任務會在太空駐留長達3個月時間,對航太員的身體、心理素質、知識技能、應急能力等都是巨大挑戰。中國載人航太工程航太員系統總設計師黃偉芬告訴記者,針對這些挑戰,航太員系統科學規劃,設計並實施了八大類百餘科目的訓練,包括體質訓練、心理訓練、航太環境耐力適應性訓練、生存訓練以及大量航太專業技術訓練等。

資料圖:研製場景 王淇俊 攝

  在太空中,航太員的重要任務是進行艙外維修維護、設備更換和科學應用載荷等一系列操作,機械臂將成為航太員的得力助手,實施完成大量艙外作業,包括大型設備的搬運和人員的轉移,這十分考驗航太員在艙外配合使用機械臂的能力。黃偉芬介紹,在日常訓練中,航太員要身著水下訓練服,被吊車放到10米深的水槽裏,通過使用鉛塊增加或減少配重,使航太員達到中性浮力狀態。通過一次次衝破極限的挑戰,不斷錘鍊航太員對操作的熟悉程度和心理素質。

  為確保在緊急條件下接回航太員,神舟團隊還開創了天地結合的應急救援任務模式,攜帶兩艘飛船進場,由一艘飛船作為發射飛船的備份,作為遇到突發情況時航太員的生命救援之舟。根據系統,神舟隊伍採用“滾動待命”策略,在前一發載人飛船發射時,後一發載人飛船在發射場待命,並具備8.5天應急發射能力以實現太空救援。

  中國載人航太工程辦公室主任助理季啟明介紹,載人航太工程自立項實施以來,在航太器技術、空間科學實驗、航太員選拔訓練等領域,與俄羅斯、德國、法國等國家的航太機構,以及聯合國外空司、歐空局等國際航太組織,開展了廣泛的合作與交流。

  “進入到空間站階段,我們將繼續加大國際合作與交流的深度和廣度。”季啟明透露,我國計劃在空間站功能拓展、空間科學與應用、中外航太員聯合飛行、技術成果轉化等領域開展更加廣泛深入的國際合作,使中國空間站成為一個造福全人類的太空實驗室。

“神十二”乘組擔負一些特殊任務 

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  空間站任務艱巨複雜,中國載人航太工程航太員系統總設計師黃偉芬坦言,在軌飛行長達3至6個月,對航太員的訓練以及保障性載荷的研製提出了巨大挑戰。

  首先是身體素質的挑戰。“長期失重環境對人體的肌肉骨骼、心血管功能的影響累積效應顯著增加,出艙活動任務對航太員的上肢力量也有更高的要求。”黃偉芬説,載人飛行中,航太員要經歷超重、震動、噪聲、失重、旋轉衝擊等多種環境工況。長期生活在狹小的環境中,遠離家人和熟悉的環境,失重、震動、噪聲也容易使他們出現煩躁、情緒低落等不良情緒。

  另外,因為空間站任務極為艱巨複雜,航太員需要掌握大量的專業知識和技能,包括長期在軌健康生活工作的能力;人工控制載人飛船、貨運飛船、實驗艙等飛行器交會對接、撤離和艙段轉位等方面的能力;執行出艙活動任務的能力等。

  而對於神舟十二號乘組來説,還有一些特別的任務。“神舟十二號任務是空間站任務的首次戰略飛行。因此,他們要完成一些相對特有的任務,主要是參與空間站任務的長期駐留,再生生保、出艙活動,空間物資補給、機械臂操作控制等關鍵技術的驗證。”黃偉芬説,還要開展空間飛行人體生理行為能力方面的研究,醫學樣本的分析處理等一系列實驗試驗,開展空間站站務管理、物資盤點、日常維護等等,為後續任務奠定基礎。

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  按照規劃,空間站關鍵技術驗證以及建造階段有4次載人飛行。針對這4次任務的特點,航太員系統按照統籌規劃、新老搭配、繼承與發展的原則,一次選出了4個飛行乘組,每個乘組是由3名航太員組成,指令長由有過載人飛行經驗的航太員擔任。

  “選拔中我們綜合考慮了飛行經驗、出艙活動的要求與各自任務的匹配,年齡新老搭配、心理相容性等方面的因素來確定乘組。”她表示,“我們加大了對臨床潛在問題的排查,增加了高空減壓病易感性的檢查,確保航太員的身體素質和健康狀況,能夠滿足任務的要求。”

  心理素質方面,兼顧了長期任務的特點、不同角色對心理素質的特性的需求、相容性等,重點對乘組的情緒穩定性、危機處理能力等方面進行評價。為了提高實戰能力,她介紹,每組航太員都參加了為期30天的綜合模擬驗證試驗,航太員在模擬艙裏,按照在軌生活制度和飛行程式安排進行工作和生活。

  另外,飛船上也配備了百餘種常用藥品和醫療器械,航太員如果生病可以及時處理,“因為飛行時間長,所以我們對航太員醫學知識和技能的培訓也大大增加。他們的自我救護和互相之間的救護能力大大提高。”黃偉芬説。

航太員服裝和艙內鞋設計融入中國元素

  “中國航太員專用服裝是以功能性和工效性優先,兼具美觀性的多功能服裝,東華大學航太員服裝研發設計團隊在面輔料、色彩圖案,甚至服飾細部縫跡線都融入了中國特色時代元素,展現中國航太員作為中國夢的太空築夢人和守護者的美好形象。”東華大學航太員服裝研發設計團隊負責人、服裝與藝術設計學院院長李俊教授介紹説。

  全系列航太服及配飾的款式、顏色、圖案、質地等不僅彼此之間要相互匹配,還要與艙室環境相融,在體現中國特色文化元素和時代特徵的同時,體現航太員群體的職業特點和精神風貌。各具功能的不同類型服裝,有的能夠幫助航太員在長時間太空飛行中起到對抗失重對人體肌肉的不利影響,有的還能呵護航太員調節他們的情緒和心情,同時還要考慮艙內光線環境下進行攝影、攝像和圖像傳輸後的顯示效果,可謂是“一樣菜必須滿足百家胃”。

  例如在航太員常服設計中,在天空色湖藍基礎上加入象徵地球天際線和外太空色調元素,深淺明暗的變化搭配,讓服裝看起來更立體飽滿,更有層次感。工藝上多以立體直線條為主,前肩隱喻航太飛行軌跡的“S”型弧線與前胸象徵勝利的“V”型直線拼條呼應,呈現粗細曲直和諧之美。

  除了服裝本身,航太員佩戴的一些服飾用品的設計還要依據服裝的色彩和造型進行系統規劃。其中,航太員榮譽徽標的主線條猶如在湛藍的宇宙中航太器飛行的軌跡,給人以向上奮飛的動感,五角星的數量表明瞭佩戴者執行載人飛行任務的次數。團隊通過航太員專用服裝這樣的綜合載體,用藝術設計彰顯“飛天”的內涵與風采。

航太員空間站任務艙內用鞋。 東華大學 攝

  天和核心艙就是航太員的“太空之家”,它提供了3倍于天宮二號空間實驗室的航太員活動空間,配備了3個獨立臥室和1個衛生間,保證航太員長達三個月的日常生活起居。在“大房子”裏“長時間”居住,當然離不開一雙既舒適又美觀的航太員“居家鞋”(航太員空間站任務艙內用鞋)。

  “航太員艙內用鞋要‘柔性’保護腳部安全與舒適,同時要兼顧時尚的設計和厚重的文化。”據東華大學航太員艙內用鞋研發設計團隊負責人、東華大學國際時尚科創中心教授鄭嶸介紹,艙內用鞋的設計研製整合了學校人體測量學、人體工學、材料學、三維建模、快速成型、産品設計等多個領域的學科優勢,並獲得了行業資源及相關合作企業和單位的支援。最大程度地應用了以人體工(效)學為基礎的相關先進技術和成果,結合了足部三維掃描技術、足底壓力分析、一體織造等科技,精細而全面地考慮了包括空間站的特殊環境、人體的特徵、運動的需求等設計影響因素。

  艙內用鞋的材料以熱塑材料、混紡針織材料為主,柔軟、輕便、環保、抗靜電、透氣、富有彈性,保證了航太員在飛船艙內及空間站失重環境下進行活動時腳部的舒適和安全。艙內鞋的點睛之筆在於鞋底,在保證功能性的基礎上,整個鞋底的鏤空設計源於“九天攬月”的篆書漢字藝術設計變化,外圈環繞的周天“星宿”,週而复始,不僅彰顯了“敢上九天攬月,敢下五洋捉鱉”淩雲壯志的大國氣魄,中國式的浪漫與情懷也躍然紙上。

中國這次成功,有美國的“功勞”

  3名中國航太員今天升空並成功進入“天宮號”空間站,這是中國航太事業發展新的里程碑。當火箭推著“神舟十二號”一躍而起在空天之間劃過時,它就像刺破美國嚴厲技術封鎖的長矛。這不僅是中國人倍感振奮的時刻,也是美國對華“封鎖派”“脫鉤派”倍感沮喪的時刻。

  在美國對華技術封鎖中,航太一直處在最嚴之列。美國主導的國際空間站在大國裏只把中國排斥在了門外,華盛頓一直傲慢地相信:中國的技術進步全靠“偷”,隔絕就能把中國鎖死在落後中。然而航太恰恰成了中國邁出最強有力追趕腳步的領域,因為被排斥,我們自己的空間站建立起來了,而且數年之後它將成為在軌的唯一空間站。中美圍繞航太國際合作的博弈形勢正在嬗變。

  這樣的變化剛剛開始,中國後勁十足,心態開放,美國靠封鎖維持存量優勢的僵硬政策將被一次次刺破,越來越難以為繼。同時將被改寫的是以美國為中心的全球技術交流體系,世界將形成包括中國在內的多技術中心格局,各國間的技術交流將更加平等,美國可以濫施制裁、決定他國命運的霸權體系將隨之逐漸崩潰。

  美國當前對華技術封鎖以半導體為核心杠桿,航太領域對封鎖的顛覆註定將在半導體領域重演,而且這將是美國半導體公司喪失全球超級影響力的過程,最終在華盛頓封鎖政策中窒息的將是它們。

  不少媒體不約而同地提到國際空間站一直將中國排除在外。BBC稱,這讓中國在十多年前開始進行自己的空間站計劃。法新社説,中國的太空雄心部分由美國禁令引燃。

  與美國的做法截然相反,中國明確表示,歡迎俄羅斯等國的航太員參加中國空間站的飛行。17日,中國外交部發言人趙立堅説,進入空間站階段,中國將繼續加大國際合作與交流的深度和廣度,使中國空間站成為造福全人類的太空實驗室。

  俄《報紙報》援引航太專家伊戈爾·利索夫的話表示,中國建設空間站有一個深思熟慮的科學計劃,空間站艙段有大量科學研究裝置,還使用通用設備,便於未來邀請外國研究人員參與科研。

  “神舟十二號”為國際社會增強對中國自主科技進步的信心添加一個新元素,這樣的添加將會是源源不斷的。美國支援了太多妖魔化中國的宣傳,中國從容不迫的和平發展就是最強有力的回答。

  中國航太事業並不具有對外較勁的屬性,它就是中國現代化的應有題中之義。中國人至今主張高科技領域應有盡可能多的合作,然而美國一直在拒絕我們。那麼就讓我們的手中有更多資本吧,也許只有我們成功的自主發展能夠改變美國的態度。我們會很堅定地這樣做。美國“逼著”中國獨立發展,而中國的能力、經濟規模等能夠使自己建立一個相對獨立的體系,空間領域這樣,其他領域也是如此。

抓住“大航太”時代的歷史機遇

  中國航太事業自1956年創建以來,在幾代科技工作者的不懈努力下,航太科技實力正在從量的積累邁向質的飛躍、從點的突破邁向系統能力的提升。載人航太、月球探測、北斗系統、行星探測、應用衛星等各領域全面發展,取得了纍纍碩果。

  相比近年來我國航太高密度發射體現的技術成熟度和高安全性、高可靠性。前些年有學者預測,中國即將迎來“大航太”時代。中華民族在歷史上與“大航海”時代失之交臂,如果説航太發射頻次的倍增和探測距離的增加是“大航太”時代的序曲,那麼以神舟十二號飛行任務為標誌,意味著中華民族的“大航太”時代真的來了。

  空天科技是當今世界科技發展的最前沿,載人航太活動更是國際戰略博弈的主要戰場。世界上絕大多數國家和人民對中國載人航太發展成就是歡迎的,只有少數國家的無良政客和媒體表現出誇張的焦慮與不安。諸如一段時間以來某些國家實施元器件出口禁令、炒作火箭殘骸問題、制裁中國高新科技企業這樣的動作,就是他們慣有的伎倆。對於各種圍堵、打壓,我們唯一的出路就是把自己的事情辦好,必須篤定方向、堅定信心,大力加強關鍵核心技術攻關,堅定不移地朝著建設航太強國的目標邁進。

  就空間探索活動而言,有人參與和無人參與存在本質上的區別。中國人在太空的長期存在,是中華文明從歷史走向未來、從區域走向全球的必由之路。如今,國家已經明確把科技創新擺在現代化建設全局的核心位置。在這一背景下,相信廣大科技工作者一定會頑強拼搏,奮勇爭先,一步一個腳印朝著既定的目標前進。

  以空間站為平臺開展大量高水準的空間科學實驗和技術試驗,既是中國載人航太工程“三步走”發展戰略的出發點和落腳點,也是搶佔未來科技制高點、促進航太事業可持續發展的必然要求。空間站將從平台資源、技術基礎、設施建設、人才隊伍等方面為發展空間科技提供充分的條件,有望取得一大批重大科學發現和原創性科技成果。這也將給普通人的生活帶來實實在在的好處。

  外層空間是全世界人民的共同財富,探索宇宙是全人類共同的事業。中國載人航太工程從一開始就樹立了比“太空爭霸”更為崇高的志向。為人類探索宇宙奧秘、和平利用太空、推動構建人類命運共同體作貢獻,是中國作為一個有實力、負責任的大國的擔當。後續將在載人航太國際合作中更好地體現中國的國際地位、科學貢獻,打破西方一些勢力設立的壁壘,把更多有志於空間科學研究的國家、國際組織和科研機構聯合起來,推動全人類載人航太事業的進步。

中國載人航太工程回顧  

  1992年9月21日,中共中央政治局常委會批准載人航太工程“三步走”發展戰略以來,中國神舟一號、二號、三號、四號相繼發射成功,通過實驗四次無人飛行任務,為後續載人飛行任務奠定了堅實基礎。

  2003年10月15日,神舟五號載人飛船搭載航太員楊利偉升空,環繞地球飛行14圈後安全返回地面,中國由此成為繼俄羅斯和美國之後世界上第三個能夠獨立開展載人航太活動的國家。

  2005年10月12日,神舟六號載人飛船搭載航太員費俊龍、聶海勝上天,在軌完成了多項操作,首次實現了真正有人參與的空間飛行試驗,多人多天成功巡天,圓滿實現了工程第一步任務目標。

  2008年9月25日,神舟七號飛船搭乘翟志剛、劉伯明、景海鵬三名航太員進入太空。航太英雄翟志剛從軌道艙進入太空,邁出了中國人漫步太空的第一步。

  2011年11月1日,神舟八號飛船成功實施了首次無人交會對接,實現了中國空間技術發展的重大跨越,是中國人民在攀登世界科技高峰征程上取得的又一新的勝利。

  2012年6月16日,神舟九號載人飛船再次與天宮一號對接,先後通過自動控制、手動控制兩次對接成功,航太員景海鵬、劉旺以及中國首飛女航太員劉洋入駐天宮一號,突破了手控交會對接技術。

  2013年6月11日,神舟十號飛船進行了第二次載人交會對接飛行,航太員聶海勝、張曉光和王亞平在成功完成交會對接後進入了天宮一號。

  2016年10月17日,神舟十一號飛船與天宮二號對接形成組合體,景海鵬和陳冬執行30天組合體駐留任務,考核了中期駐留支援能力,開展了一系列體現國際科學前沿和高新技術發展方向的空間科學與應用任務。

  2021年6月17日,神舟十二號飛船搭載聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航太員升空,將與空間站天和核心艙完成快速交會對接,中國空間站建造任務穩步向前推進。

 

    來源:新華社、中新網、經濟日報、環球網、新京報等綜合