季海
2021年6月17日,航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波乘坐神舟十二號(hào)載人飛船進(jìn)入太空,與天和號(hào)核心艙完美對(duì)接,標(biāo)志著中國(guó)人自己的空間站正式“開(kāi)張”了。
神舟十二號(hào)的這次飛天令國(guó)人驕傲,也引起了全球廣泛關(guān)注。不僅僅是外國(guó)航天機(jī)構(gòu)和媒體,來(lái)自全世界的網(wǎng)民也觀看了神舟飛船與核心艙的對(duì)接視頻。他們紛紛發(fā)表評(píng)論,贊嘆中國(guó)航天事業(yè)取得的巨大進(jìn)步。
萬(wàn)眾矚目的神舟十二號(hào)采用了哪些“黑科技”?就讓我們了解一下吧!
火箭也會(huì)“拔蘿卜”
神舟十二號(hào)的成功升空,少不了長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭的功勞。
為確保航天員絕對(duì)安全,科學(xué)家對(duì)長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭進(jìn)行了109項(xiàng)技術(shù)更改,其中有70余項(xiàng)與可靠性提升相關(guān)。假如火箭在發(fā)射過(guò)程中突發(fā)意外,逃逸系統(tǒng)會(huì)立即啟動(dòng),火箭頂端的逃逸塔會(huì)像“拔蘿卜”一樣,帶著返回艙飛離故障火箭。飛行一段時(shí)間后,返回艙與逃逸飛行器分離,打開(kāi)降落傘,緩慢降落到地面,航天員就能毫發(fā)無(wú)損地從返回艙中走出來(lái)。
以前的逃逸塔只能往一個(gè)固定方向逃逸,存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)。如今,科研人員新增了發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置,修改了控制軟件,使逃逸塔可以向垂直于地面的方向逃逸,更加安全靈活。
為確保在緊急條件下能接回航天員,神舟團(tuán)隊(duì)還開(kāi)創(chuàng)了天地結(jié)合的應(yīng)急救援任務(wù)模式:攜帶兩艘飛船進(jìn)場(chǎng),一艘發(fā)射時(shí),另一艘待命,隨時(shí)準(zhǔn)備進(jìn)行太空救援。
氣閘艙——通往外太空的中轉(zhuǎn)站
眾所周知,沒(méi)有采取良好防護(hù)措施的人類(lèi)一旦暴露在太空中,將很快失去生命。因此,航天員要想在艙外工作,就必須執(zhí)行一套安全而復(fù)雜的出艙流程。
為了避免宇航員的生活艙與太空直接接觸,我國(guó)科研人員設(shè)計(jì)了一種“氣閘艙”。氣閘艙有兩道門(mén),一道與生活艙連接,另一道打開(kāi)便是太空。如果航天員要出空間站,首先得進(jìn)入氣閘艙,穿好宇航服,然后將兩道門(mén)緊緊鎖住。接下來(lái),氣閘艙的空氣被迅速抽出,基本成為與外太空一樣的真空,這時(shí)航天員才會(huì)打開(kāi)與太空連接的艙門(mén),走出空間站。
航天員從外面回來(lái),則需把之前的步驟逆向操作一遍——先在氣閘艙內(nèi)注入空氣,讓氣壓上升到與生活艙一致,然后脫下宇航服,打開(kāi)氣閘艙與生活艙之間的艙門(mén),回到生活艙中。
可以說(shuō),氣閘艙是個(gè)“安全閥”,它能最大程度避免空間站寶貴空氣的泄露。萬(wàn)一宇航員從外面帶回了什么有害物質(zhì)或病菌,也可在此處采取措施解決,避免帶進(jìn)生活艙中。
氣閘艙的制造可不是容易的事,它對(duì)材料科學(xué)、控制系統(tǒng)、工業(yè)制造水平都有著極高的要求,絕對(duì)是一項(xiàng)頂級(jí)科技。目前只有中美俄三國(guó)完全掌握了氣閘艙的設(shè)計(jì)和制造方法。
充滿(mǎn)高科技的航天服
人類(lèi)要在太空中活動(dòng),必須穿上航天服。我國(guó)航天員使用的航天服分為內(nèi)外兩層,充滿(mǎn)了高科技。內(nèi)層衣服里包含有一套液冷系統(tǒng),它可以通過(guò)冷液循環(huán)帶走人體多余的熱量,然后將熱量送入航天服背包中進(jìn)行處理。
如果你看過(guò)神舟十二號(hào)的發(fā)射直播,可能會(huì)注意到:三名航天員進(jìn)入飛船之前,每人提著一個(gè)小方盒子。這是什么東西呢?其實(shí),這是個(gè)小型的便攜通風(fēng)裝置,配有電源和風(fēng)扇,可以為航天服提供一定的通風(fēng)量,保證人體舒適。進(jìn)入飛船后,將由飛船通過(guò)這個(gè)小盒子提供航天服的電能以及溫度控制。
我國(guó)的航天服可以保持恒溫20°C。換句話說(shuō),如果在家里穿上這么一件衣物,無(wú)論是大雪紛飛的嚴(yán)冬,還是暑氣蒸騰的盛夏,身上永遠(yuǎn)保持著20°C的宜人溫度。
至于外層的航天服,技術(shù)含量一點(diǎn)不比內(nèi)層這套液冷服少。它是由多種纖維復(fù)合織物制成,其中包括高等級(jí)防彈背心材料,具有良好的柔軟性,耐穿透、耐磨損、耐高溫、耐燃燒、耐腐蝕、耐輻射。通俗一點(diǎn)說(shuō),就是“刀槍不入、水火不侵”。
“太空漫步”值得期待
7月4日這一天,神舟十二號(hào)飛船再度吸引了全球媒體的目光。我國(guó)航天員劉伯明、湯洪波進(jìn)行了7個(gè)小時(shí)的出艙活動(dòng),他們依托身上的安全繩和艙外的機(jī)械臂,順利完成了太空艙設(shè)備組裝、全景相機(jī)抬升等任務(wù)。
空間站位于太空中,十萬(wàn)火急的情況隨時(shí)都可能發(fā)生。萬(wàn)一空間站被微小隕石擊中而發(fā)生空氣泄漏,航天員根本沒(méi)有時(shí)間抓著把手一步步挪過(guò)去,只能直接“飛”到事故點(diǎn)處理問(wèn)題。航天員稍不留神,就會(huì)被彈飛到太空中,所以艙外活動(dòng)是一項(xiàng)嚴(yán)肅的科學(xué)技術(shù)。
航天員離艙時(shí)所用的力度、角度,都將影響他在太空行走時(shí)的軌道,稍有偏差,就永遠(yuǎn)回不來(lái)了。所以航天員必須擁有豐富的物理知識(shí)并經(jīng)過(guò)千百次的訓(xùn)練,才能進(jìn)行出艙活動(dòng)。
現(xiàn)在,我國(guó)航天員已完成扶手行走。如果以后配備了個(gè)人微動(dòng)力太空移動(dòng)裝置,他們就能在艙外真正實(shí)現(xiàn)“太空漫步”。
工作休閑兩不誤
根據(jù)神舟十二號(hào)的任務(wù)安排,我國(guó)三名航天員需要在太空駐留三個(gè)月,完成四方面的工作:一是開(kāi)展核心艙組合體的日常管理;二是進(jìn)行出艙活動(dòng)及艙外作業(yè);三是開(kāi)展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn);四是進(jìn)行航天員自身的健康管理。
航天員在空間站感覺(jué)無(wú)聊了怎么辦?請(qǐng)放心,這次三位航天員帶了很多私人物品,有與家人在一起的錄像、頗具童心的牛娃娃玩偶等,可以用來(lái)放松。
閑暇時(shí)光,航天員也可以和在陸地上一樣,看電影、玩游戲,還有太空跑步機(jī)、太空自行車(chē)供航天員日常鍛煉身體。同時(shí),天和核心艙配備了3個(gè)獨(dú)立臥室和1個(gè)衛(wèi)生間,還有120多種航天食品,種類(lèi)齊全,富含營(yíng)養(yǎng),足以讓航天員大飽口福。
天上有神舟十二號(hào)在飛翔,地上還有神舟十三號(hào)在待命。同時(shí),神舟十四、十五號(hào)也在緊鑼密鼓地研發(fā)中。到了2022年底,我國(guó)的空間站就會(huì)基本建成,我國(guó)的航天員將會(huì)長(zhǎng)期駐留太空,開(kāi)展各類(lèi)科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。我們相信,隨著綜合國(guó)力的不斷增強(qiáng)和科技的飛速進(jìn)步,祖國(guó)的航天事業(yè)一定會(huì)越來(lái)越輝煌!