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神舟六号揭开神秘面纱

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▲10月11日,六位航天员在酒泉卫星发射中心集体亮相。由左至右是:翟志刚、吴杰、费俊龙、聂海胜、刘伯明、景海鹏。

哪几部分构成各起什么作用

据神舟六号飞船总设计师张柏楠介绍,按照神舟六号飞船在太空中的飞行状态,三个舱段由前到后的安装次序是:轨道舱、返回舱和推进舱。

轨道舱呈现圆桶形状,是航天员工作、生活和休息的地方。轨道舱的后端底部设有舱门,通过这个舱门,与返回舱相连接,航天员通过这个舱门可以进入返回舱。轨道舱外部两侧装有两个像鸟儿翅膀一样的太阳电池翼,轨道舱所需要的电能,就是通过这两个电池翼提供的。

返回舱是载人飞船惟一返回地球的舱段,飞船起飞、上升到入轨及返回着陆时,航天员都在返回舱内。神舟六号的返回舱是一个钟的形状,其舱门与轨道舱相连。返回舱是飞船的指挥控制中心,舱内安装了航天员乘坐的座椅,航天员可以斜躺在座椅上。飞船在起飞、上升和返回地面时,航天员就是躺在座椅上的。返回舱内还安装了飞行中需要航天员监视和操作的仪器设备,航天员还可以在必要时人工干预飞船的系统和设备工作。

推进舱又称设备舱,其形状也是圆柱形的,舱内安装推进系统发动机和推进剂,推进舱外部两侧安装了两个太阳翼,为飞船提供所需的电能。

另外,还安装了供着陆用的主、备两具降落桑返回舱侧壁上开设了两个圆形窗口,一个用于航天员观测窗外的情景,另一个供航天员操作光学瞄准镜观察地面驾驶飞船。

达到什么水平有何独特优势

由我国自主研发的神舟飞船,突破了再入升力控制、防热、舱段间分离等13项载人飞船的关键技术,总体性能达到国外目前正在使用的第三代载人飞船水平,并在很多地方有自己的优势。

载人航天工程飞船系统总指挥尚志,从五个方面介绍了神舟飞船的特点。

第一,起点高,一步到位。虽然中国载人航天工程起步较晚,但一步迈过美苏的40年发展历程,实现了跨越式的发展。

神舟飞船第一步就可载3人。第一次载人飞行,前苏联加加林只绕地球飞行一圈,而杨利伟却飞行了一天。国外载人飞船是从搭载小动物开始试验航天员环境控制与生命保障系统的,我国则采用了先进的现代装置——模拟人,模拟“航天员”所消耗的氧气与二氧化碳,通过先进的地面医监台测试“航天员”的生理信号变化。

第二,性能先进,智能化程度较高。神舟飞船是人类目前绕地飞船中最大的,仅返回舱就比俄罗斯的“联盟TMA”大30%。

神舟起步晚的后发优势,是可能利用信息技术的最新成果。从自动化控制、制导与导航到数据管理,从应对故障的冗余设计到液晶显示设备,神舟的电子技术和智能化水平远远领先。

第三,用途广泛。神舟飞船是世界上惟一真正实现人货合运的载人飞船。飞船轨道舱在航天员返回后可以留轨工作半年,开展各种科学试验。飞船预留了交会对接机构和出舱活动部件的接口,可以作为空间站的救生艇,同时轨道舱也能作为未来空间交会对接的一个目标飞行器。

第四,投入少。飞船每发射一次所需经费达20亿元。神舟飞船由于设计合理,使得一船能够多用,节省了巨额的发射费用。

第五,准备周期长,单件生产。俄罗斯的载人飞船几乎可以随时发射,而神舟飞船目前的准备周期在一年左右,每艘飞船都是单件生产并还在不断改进。预计到神舟八号左右,飞船将从试验性产品转为成熟产品,生产周期也将大大缩短。

内部空间啥样乘员如何生活

神舟六号飞船环控生保分系统原主任设计师傅岚在接受新华社记者采访时说,“我们的任务,就是竭力为航天员打造更舒适的生活空间。”

当杨利伟乘坐神舟五号飞船从太空返回时,他说:“舱内的空气比地面还好。”

傅岚说,神舟六号和神舟五号采用了同样的供气体调压系统,氧气、氮气由高压钢瓶携带上飞船,通过控制阀进行释放,使得舱内气体成分大致和地面一致。

神舟六号飞船共带了50公斤左右的氧气,不仅可以满足两名航天员多天的需要,还可用于应急状态时使用。由于高压钢瓶装载高压的大气,需要承受210个大气压的压力,所以研制难度较大,一只钢瓶的造价大约为5万元人民币。傅岚说,万一飞船在返回时落在海上,在返回舱内还有一套应急系统可以产生供航天员使用24小时的氧气,并吸收二氧化碳,确保航天员不会缺氧。

在保持空气中充足氧气的同时,飞船内部还采用了先进的通风净化系统,可以将空气中各种灰尘杂质及时清除,使空气质量始终保持在优良等级以上。

通过温湿度控制系统,神舟六号返回舱温度将控制在17到25摄氏度之间,相对湿度控制在30%到70%之间。

“这是令人感到相当舒适的环境。”傅岚说,舱内温度主要依靠专用空调进行控制。空调的工作情况,根据航天员的活动量、飞船受太阳照射程度的变化而自动进行调整。即便是在飞船返回时,飞船外表因与大气的激烈摩擦而达到数千摄氏度,返回舱内仍保持在25摄氏度左右。

相比于温度的控制,对湿度的控制要困难得多。傅岚介绍说,在太空中每名航天员每天通过呼吸、排汗等正常代谢,大约产生1.8公斤左右的水汽。在失重环境下,这些水汽悬浮在空气中。如果不尽快回收,不仅使航天员难以忍受,危及到生命,而且可能使电气设备受潮引起短路。神舟六号飞船是利用水的毛细现象,采用了一种吸附孔隔膜,通过施加一定的压力让空气通过,而水则被吸附下来。将这种隔膜应用于空气循环系统之中,就可以将空气中的水汽有效过滤,使飞船内的湿度保持在相对稳定的水平。

神舟六号航天员就餐时将食品放在具有磁性吸附作用的餐盘中,使用刀叉进行进餐。在太空中,航天员可以使用食品加热器对食品进行加热,一般进行30分钟左右的加热后,航天员就可以吃上热的饭菜了。

“航天员喝水实际上不是喝,而是将水射到嘴里的。”傅岚说,由于飞船中的气压要小于地面上,所以航天员用自己的嘴根本吸不动液体。饮水时,航天员通过一根铅笔一般粗细的吸管将嘴与饮料容器联结起来,通过气泵加以一定的压力,这样饮料就可以源源不断地射进航天员的嘴里。

航天员在太空中的大小便采用了大小便收集系统。系统有两根塑料软管分别用来对准航天员大小便的排泄器官。在航天员使用时,系统通过吸气,将排泄物收集起来,液体和固体分别保存处理。为了防止大小便产生的气味污染环境,塑料软管在与人体接触时,可以起到很好的密封作用。同时,系统中还使用了活性炭作为除臭吸附剂。

哪种火箭发射飞行“天气”如何

神舟六号载人飞船将用长征二号F型火箭进行发射。长征二号F型火箭是在长征二号E型即“长2捆”火箭基础上研制的运载火箭,是我国目前惟一用于发射载人飞船的火箭。

火箭全长58.3米,起飞重量479.8吨,由4个液体火箭助推器和芯一级、二级、整流罩、逃逸塔组成,包括控制系统、故障检测系统、遥测系统、外测安全系统、逃逸系统、箭体结构、动力系统、推进剂利用系统、附加系统和地面设备等10个分系统。

长征二号F型火箭可靠性指标达到0.97,航天员安全性指标达到0.997,是我国航天史上技术最复杂、可靠性和安全性指标最高的运载火箭。火箭能够安全可靠地将飞船送入预定轨道,同时,在飞出大气层之前,若出现重大故障,能按救生要求使航天员安全脱离故障危险区。

到目前为止,长征二号F型火箭已经成功地将4艘无人飞船和神舟五号载人飞船送入太空预定轨道,发射成功率达到100%。

据载人航天工程运载火箭系统总指挥刘宇介绍,与发射神舟五号载人飞船的那枚火箭相比,用于这次发射的火箭有75项技术改动,进一步提高了可靠性、安全性,改善了乘坐的舒适性。

飞船发射季节的选择,要考虑到各种可能影响到发射的因素,其中气象条件是最直接、最关键的决定因素。

飞船上天后,要由航天测控网对飞船实施测控管理。如果把神舟飞船比作放飞太空的“风筝”,那么,航天测控网就是那根重要的“风筝线”。我国的航天测控网由多个地面测控站和4艘远望号航天测量船组成。这4艘测量船分别是太平洋上的“远望”一号和“远望”二号测量船,印度洋上的“远望”四号测量船,大西洋上的“远望”三号测量船。其中,3艘测量船都在纬度相对较高的南半球。

南半球的季节正好与我国相反。我国的春夏季节在南半球是秋冬季节,海况很恶劣,即使正常航行都难保安全,更不用说在海上执行测控任务了,因此不宜发射飞船。我国的秋冬季节在南半球是春夏季节,海况较好,便于航行和执行测量任务。因此,我国神舟一号至五号飞船的发射时机都选在与南半球相反的秋冬季节。

“太阳的活动周期是11年”,中国科学院空间环境预报中心研究员龚建村介绍说,“今年正是接近周期谷底的位置,预计神舟六号飞行期间太阳活动稳定,适合人类开展空间活动。”

太阳既为地球提供能量,也是恶劣空间环境的制造者。太阳是不稳定的恒星,异常活动的种类有几十种,它对地球环境的扰动变化很难准确预测。长期从事空间环境研究的龚建村说,太阳异常活动产生的中低能粒子,由于能量不够无法达到载人航天器的飞行轨道,不会对神舟六号产生任何影响。需要预防是高能粒子,如果过于密集,将对航天员产生强烈的辐射,破坏飞船上的一些设备,影响电场和磁场,严重的话将导致飞船姿态控制困难、通信中断。

载人航天器飞行过程中一旦遭遇这种情况,航天员的自我防护办法就是到返回舱中或特定的区域躲避;飞船的防护一是靠舱壁本身具有蜂窝状结构抵御,二是一些不是必须开机的设备临时关机。

龚建村强调,我国的空间环境预报能力已经达到国际领先水平,虽然无法知道太阳什么时候“发脾气”,但却能预知哪几天肯定不会“发脾气”。神舟六号发射飞行期间,太阳活动稳定,太空中“风和日丽”。

(综合新华社10月11日电)

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当航天员有何标准

什么样的人可以当航天员?中国载人航天工程航天员系统总指挥兼总设计师陈善广,向记者介绍了我国航天员的选拔情况。他说,“能否选拔训练出合格的航天员,将直接影响到整个载人航天工程计划的实施和太空飞行的成败。”

先航空再航天

“在所有职业中,只有战斗机飞行员的工作环境和自身素质最接近航天的要求。”陈善广介绍说,美国、俄罗斯的航天员,都是从空军飞行员中选拔出来的。尽管美、俄等国目前已放宽了航天员的选拔范围,但其职业航天员仍坚持从空军飞行员中选拔。“我国也不例外,第一代航天员全部选自空军战斗机飞行员。他们都有近千小时的飞行经历,具有高超的飞行技术,大学本科以上学历,强健的身体,良好的心理素质和反应能力。”

万里挑一

中国航天员的标准身高为1.60米-1.72米左右,体重55至70公斤。“这是中国青壮年人的普通体型。选择这个标准,一方面是为了拓宽选拔面,另一方面则是考虑到飞船的空间极为有限,身材小一点,就能为飞船腾出更多空间。”陈善广说。

陈善广透露,中国航天员的选拔极其苛刻,100名左右参选的飞行员中,才能挑选出1名。这个比例与美国和俄罗斯的挑选概率基本一致。

飞行员本来就是经过航空学校和飞行部队不断筛选,百里挑一留下来的精英。航天员的选拔,则是从这些精英里再次百里挑一。据悉,我国第一代14名航天员,是从1500多名空军现役飞行员中选拔而出,均为男性,堪称“万里挑一”。

百炼成钢

陈善广介绍说,载人发射后,航天员面对的将是极为严酷的环境。在飞船上升阶段,航天员要承受火箭加速带来的噪声和超重等考验;在轨道运行阶段,将面临失重、宇宙辐射的考验;在返回阶段,还将经受舱内环境变化的考验。飞船重返大气层时,高速飞行的返回舱与大气摩擦,表面会产生几千摄氏度的高温,尽管返回舱采用了高效防热材料,舱内气温仍可能上升;而着陆的一刹那,航天员又要经受最后一道考验:着陆冲击过载。

“针对这些太空情况,航天员要接受专门训练。”据陈善广介绍,中国航天员的训练分为三个阶段:第一阶段是基础理论培训。第二阶段是专业技能训练。航天员要熟悉飞船的结构、组成,飞船各系统的工作原理和模式。第三阶段是飞行程序和任务训练。航天员们要在与真实飞船相同的训练模拟器上按照航天飞行程序进行模拟飞行,从进入飞船到发射升空、轨道运行及返回、着陆,熟悉太空往返的全过程。作为航天基础训练内容,体能训练和特殊环境耐力训练则贯穿于这三个训练阶段的始终。

■新闻背景

几大著名航天空间站

目前,在国际上主要有以下几个空间站。“礼炮”号空间站:前苏联一共发射了7座“礼炮”号空间站。1971年4月19日,前苏联发射了第一座空间站——“礼炮”1号,从此载入太空飞行进入一个新的阶段。

“和平”号空间站:前苏联于1986年2月20日发射了“和平”号空间站,该空间站是世界上第一个采用多模块积木式构型的长久性空间站,它使过去的“一居室”变成所需的“多居室”,扩展了航天员的活动空间。

天空实验室:美国在1973年5月14日成功发射一个在435千米高的近圆空间轨道上运行的空间站——天空实验室。

国际空间站:1984年,美国提出建立国际太空站,欧空局、日本、加拿大等国纷纷响应,并于1988年正式加盟该计划,把它命名为“自由”号空间站。国际空间站是目前世界上最大的航天合作计划。该计划已进行了10年,建成后,主要用于生命科学研究、微重力学研究等,并探索微重力环境商业应用的潜力。

(据新华社)

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