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        攬星九天,星空燦爛

        2021-09-05 17:25:45陳六六
        中學(xué)生博覽·文藝憩 2021年8期
        關(guān)鍵詞:天宮神舟航天員

        陳六六

        從神舟五號將中國人第一次送入太空,到神舟七號實(shí)現(xiàn)首次太空出艙行走,再到神舟十二號搭載航天員入住太空,我們朝著星辰大海的夢想穩(wěn)步邁進(jìn),在浩瀚太空留下越來越多的身影和足跡。遨游浩瀚、逐夢九天,需要浪漫想象,也離不開腳踏實(shí)地的行動。朝著太空邁進(jìn)的每一步,都是中國航天人艱辛奮斗的結(jié)果,為科技自立自強(qiáng)寫下生動注腳。

        Part1: ?熱點(diǎn)大事件: 中國載人航天邁入新篇章

        2021年6月17日,中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,搭載著聶海勝、劉伯明和湯洪波三名航天員的神舟十二號飛船,由“神箭”長征2F火箭順利發(fā)射升空。6小時(shí)后,飛船采用自主快速交會對接模式,與已經(jīng)在軌的天宮空間站“天和”核心艙對接,這也將創(chuàng)造我國載人航天歷史上最快載人對接記錄。

        載人航天是人類航天技術(shù)的“皇冠上的明珠”,也是人類邁出地球搖籃的必備技術(shù)。由于要運(yùn)輸相對無人飛行器而言極度脆弱的人類身體進(jìn)入環(huán)境惡劣的太空,相對于普通航天工程,載人航天不僅需要增加載人運(yùn)載火箭、載人飛船、貨運(yùn)飛船、航天員訓(xùn)練和著陸回收等高難度分系統(tǒng),整個(gè)系統(tǒng)還會變成可以用“木桶桶底”理論適用的環(huán)節(jié):只要有任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問題,桶里的水都會徹底漏光,導(dǎo)致徹底失敗。因此,載人航天技術(shù)的門檻極高。人類進(jìn)入航天時(shí)代60余年來,僅有蘇聯(lián)/俄羅斯、美國和中國掌握了獨(dú)立自主的載人航天技術(shù)。

        然而,中國取得這一切成果并非易事,需要從篳路藍(lán)縷的起點(diǎn)階段默默耕耘。中國載人航天自1992年9月21日開啟以來(“921”工程),先后規(guī)劃了三大發(fā)展階段:

        第一階段,發(fā)射載人飛船,建成初步配套的試驗(yàn)性載人飛船工程,開展空間應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。神舟一號至六號等任務(wù)已實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo);

        第二階段,突破航天員出艙活動技術(shù)、空間飛行器的交會對接技術(shù),發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室,解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應(yīng)用問題。神舟七號至十一號、天舟一號、天宮一號和二號等任務(wù)已實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo);

        第三階段,建造空間站,解決有較大規(guī)模的、長期有人照料的空間應(yīng)用問題。這一步計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)是載人航天發(fā)展近30年來的最核心目標(biāo):中國要建立一座“天上宮闕”(天宮空間站),讓“天神”(航天員)長期駐留。

        建造天宮的難度遠(yuǎn)超以往,它具備三個(gè)核心部分:空間站核心與實(shí)驗(yàn)艙段、載人飛船和貨運(yùn)飛船。它們不僅功能、尺寸、重量完全不同,還需要搭配完全不同的運(yùn)載火箭和發(fā)射場系統(tǒng)等。2021年4月29日,天宮空間站核心艙“天和”順利升空;5月29日,天舟二號貨運(yùn)飛船順利升空,二者對接后開始等待載人飛船的到來,即6月27日發(fā)射的神舟十二號。這也標(biāo)志著,天宮正式進(jìn)入載人駐留運(yùn)營狀態(tài)。

        Part2: ?科普小知識: 關(guān)于神州12號,你想知道的都在這里

        神舟十二號是什么?

        神州十二號簡稱“神十二”,全稱“神州十二號載人飛船”。那么何為載人飛船?載人飛船是保障航天員在太空生活和執(zhí)行航天任務(wù)、以及返回地面的航天器,又稱“宇宙飛船”。載人飛船可以獨(dú)立工作,也可以作為地面和太空空間站的“擺渡船”。它借助火箭發(fā)射升空,完成任務(wù)后,飛船其他部分在進(jìn)入大氣層的過程中焚毀,最終只剩返回艙載著宇航員返回地面。也就是我們最后看見楊利偉返回出艙的大鐵球。

        空間站是個(gè)什么站?

        我們都知道,從古至今,咱地球人對于宇宙一直都很好奇。于是大家就開始琢磨:咋才能讓人上天。最后發(fā)現(xiàn),火箭和載人飛船的結(jié)合最靠譜。不過,上天一次,費(fèi)錢又費(fèi)力,要是只能待一會兒的話未免不夠劃算。所以最好是先建一個(gè)像酒店一樣,能讓航天員小住的地方,那就是:空間站!現(xiàn)在咱們國家就正在建自己的空間站,還給它起了個(gè)特別好聽的名字,叫天宮。

        我國目前在建的天宮空間站,2020年開始建造,基本結(jié)構(gòu)有三個(gè)艙段,包括天和核心艙和問天、夢天兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙。三個(gè)艙組合后,會形成一個(gè)T字型結(jié)構(gòu),同時(shí)核心艙后端可對接貨運(yùn)飛船,前端可對接載人飛船。天宮空間站預(yù)計(jì)2022年建成,設(shè)計(jì)壽命10年。2021年4月,天和核心艙已發(fā)射成功,5月,天舟貨運(yùn)飛船發(fā)射成功并與核心艙精準(zhǔn)對接。我們的神州十二號號載人飛船也于2021年6月17日發(fā)射成功,并與天和核心艙成功對接。

        航天員的生活環(huán)境怎么樣?

        2021年我國著手建造中國空間站開始,設(shè)計(jì)師們?yōu)楹教靻T預(yù)留了相對充裕的生活環(huán)境,艙內(nèi)活動空間從15立方米提升到110立方米,簡直就是從“筒子間”搬到了“大平層”,而且還是標(biāo)準(zhǔn)的“三室一廳”豪華格局。

        航天員會出艙嗎?

        2021年7月4日11時(shí)02分,航天員劉伯明、湯洪波身著中國自主研制的新一代“飛天”艙外航天服,先后從天和核心艙的節(jié)點(diǎn)艙成功出艙。他們在機(jī)械臂的支持下相互配合,在艙外完成了抬升艙外全景攝像機(jī)位置的任務(wù)。航天員劉伯明打開艙門的一瞬間,他驚呼,哇,這外面太漂亮了。他看到的一幕也被攝像機(jī)記錄下來。經(jīng)過約7小時(shí)的出艙活動,神舟十二號航天員乘組密切協(xié)同,圓滿完成出艙活動期間全部既定任務(wù),航天員劉伯明、湯洪波安全返回天和核心艙,標(biāo)志著我國空間站階段航天員首次出艙活動取得圓滿成功。

        航天員為什么要出艙?

        太空行走主要有六大用途:一是太空組裝、擴(kuò)建空間站;二是太空維修、維護(hù)航天器;三是回收、維護(hù)與釋放衛(wèi)星;四是完成一些科研任務(wù);五是進(jìn)行緊急太空救援;六是載人登月和載人登火星等。所以,太空行走很重要。

        垃圾會怎么處理呢?

        航天員在日常工作期間和休息期間,不免會產(chǎn)生很多的太空垃圾,多余的太空垃圾不僅占地方,還會進(jìn)一步加重空間站的載荷能力,因此,有些太空垃圾,是沒有辦法進(jìn)行廢物利用的。這時(shí)候有人就說,太空那么大,扔一點(diǎn)點(diǎn)垃圾,沒有啥問題吧。試想一下,如果我丟一部分,你丟一部分,全人類都丟這些垃圾的話,那么這些垃圾將會在外太空漂浮,屆時(shí)將會布滿近地軌道,更嚴(yán)重的話,有可能會覆蓋地球的整個(gè)天空,所以考慮到這一點(diǎn),這些垃圾必須帶回地球處理。當(dāng)垃圾積攢到一定的程度時(shí),地面指揮中心就會發(fā)射載貨貨運(yùn)飛船。貨運(yùn)飛船的作用不僅可以提供宇航員的生活物資和運(yùn)輸科學(xué)器械,它還有一個(gè)作用,那就是從太空返回時(shí)。會將垃圾帶回地球,然后在大氣層中承受上千度的高溫,焚毀掉。這樣既不會污染地球的環(huán)境,也不會污染太空的環(huán)境。

        航天員如何用水呢?

        航天員們在洗漱和洗澡時(shí),需要在封閉的空間進(jìn)行,這樣可以讓水不會亂跑。在航天員們清洗過后,殘余的水會被收集起來,然后進(jìn)入污水凈化系統(tǒng)。而污水凈化系統(tǒng)則連接著空間站的再生式生命保障系統(tǒng)。再生式生命保障系統(tǒng)是一項(xiàng)多功能非常強(qiáng)大的系統(tǒng),科學(xué)家表示:再生式生命保障系統(tǒng)提供了空氣循環(huán)、水資源循環(huán)以及廢物利用等多個(gè)應(yīng)用。它的工作方式是這樣的:廢水可以被凈化,然后重復(fù)不斷使用,而多余的水則可以進(jìn)行電解制氧,產(chǎn)生氧氣和氫氣,為空間站的氧氣儲備提供補(bǔ)充。而后多余的氧氣、氫氣、水以及人體排泄的廢物,還能夠合成火箭燃料,所以未來人類的每艘宇宙飛船上,都必須搭載這樣的系統(tǒng)。只有這樣,航天員才能夠進(jìn)行長時(shí)間的星際旅行。但人類初接觸這一領(lǐng)域,還需要很長的時(shí)間完善和發(fā)展。

        Part3:致敬英雄!簡簡單單的八個(gè)字,背后有多少血與淚

        在航天員返回地面時(shí),他們要被抬出來。許多人不理解為什么要抬出來?這是因?yàn)楹教靻T從天上失重的狀態(tài),突然回到地面,重力狀態(tài)不適應(yīng)而采取的一項(xiàng)措施。

        航天員在重返地球時(shí),在航天器高速和大氣密度的作用下,航天器開始劇烈升溫、出現(xiàn)劇烈晃動、重力作用也開始顯現(xiàn)。這個(gè)過程太恐怖了,航天器變成一個(gè)火團(tuán),劇烈晃動,突然從失重變成超重4-5倍。而且由于空氣高溫下的作用,與任何通訊完全失去聯(lián)系,進(jìn)入黑障區(qū),這個(gè)過程會10-15分鐘,再經(jīng)過10-15分鐘稍微平穩(wěn)的環(huán)境降回地球。

        這個(gè)黑障區(qū),可比你坐游樂項(xiàng)目刺激多了,而且任何信號都沒有,除了巨大的噪音你和世界完全失聯(lián),身邊全部在著火和爆炸,想停都停不下來,這有多恐怖??所以,任何一個(gè)航天員,都是極其偉大的英雄,這種身體和心理上的沖擊是巨大的!

        太空中失重對身體比較主要的影響有如下幾個(gè):

        1.空間適應(yīng)綜合征

        進(jìn)入太空后,由于沒有重力所有東西都會漂浮,人類也不例外,這導(dǎo)致人類無法區(qū)分上下前后左右東西南北,前庭系統(tǒng)和腦部相關(guān)神經(jīng)就會出現(xiàn)紊亂,一個(gè)表現(xiàn)就是無法抑制的惡心。雖然每位航天員都經(jīng)過了各種殘酷的訓(xùn)練,即便能夠克服這些生理反應(yīng),但他們的大腦依然認(rèn)為自己處于完全失控的失重狀態(tài),這不是返回地球半個(gè)小時(shí)內(nèi)能迅速適應(yīng)的。

        2.骨頭和肌肉的質(zhì)量缺失

        經(jīng)過長期待在太空后,人類的肌肉和骨骼會不斷失去。航天員腳部會大量脫皮(沒有重力和走路壓迫,角質(zhì)和硬質(zhì)皮膚掉落),變得像嬰兒般鮮嫩(這話來自破了人類單次最長駐留太空時(shí)間記錄的Valeri Polyakov,他在太空中待了438天!),但更夸張的,則是身體內(nèi)部的變化。最主要體現(xiàn)在骨頭和肌肉上,由于缺乏運(yùn)動和重力,這兩者會被身體認(rèn)為無用(尤其是肌肉消耗大量身體營養(yǎng)),一進(jìn)入太空后,人體便會急速流失這兩種重要身體結(jié)構(gòu)。

        3.體液重置

        在地球表面時(shí),體液在重力作用下會更多集中在身體下部,但到了太空一切都不一樣:這些體液更傾向于均勻分布在全身,有個(gè)好處在于腿會瘦一圈,但是臉也會肥一圈。這種體液變化對人體的影響會非常大,尤其是對心腦血管,顱內(nèi)的壓力會增加很多,而且眼球的壓力也會增大,視力會受到影響,味覺和嗅覺系統(tǒng)也會受到很大干擾。體液循環(huán)和血液循環(huán)都會被身體強(qiáng)行調(diào)整,以適應(yīng)這個(gè)變化。短短半小時(shí)內(nèi),重新回到地面那種環(huán)境,這些循環(huán)系統(tǒng)是絕對恢復(fù)不過來的,這也是為什么所有的航天員都要躺著回來,一方面為了適應(yīng)超重和振動沖擊,另外一方面就是為了適應(yīng)體液、血液循環(huán)的巨大變化。在這種情況下,要盡一切可能減少身體運(yùn)動的,因?yàn)檫\(yùn)動會大大加劇你的各種循環(huán)系統(tǒng),身體很難迅速適應(yīng)。也就是航天員的身體能抗住,正常人熬不過這一關(guān)。

        所以航天員返回地球時(shí),尤其是長期駐留太空的返回,都是八抬大轎般被請出來的。

        2008年中國航天員翟志剛在太空行走時(shí)說出了這樣一句話:“我已出艙,感覺良好!”簡簡單單的八個(gè)字,背后有多少血與淚!

        可以說航天員是偉大的,更是擁有著遠(yuǎn)超我們認(rèn)知的“強(qiáng)大”。

        淚目。

        向中國的航天英雄們致敬!

        (資料來源:網(wǎng)絡(luò)整理)

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