神舟十三发射成功!这串小数点后的数字意味着比万无一失还保险

【摘要】这艘飞船上,搭载着中国首位进行出舱活动的航天员翟志刚、中国进驻空间站的航天员王亚平以及中国首位参加国际训练航天员叶光富。

【环球时报-环球网报道 记者樊巍】2021年10月16日0时23分,中国目前安全系数最高的运载火箭长征二号F运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火升空,直入苍穹,将神舟十三号载人飞船成功送入预定轨道。在这艘飞船上,搭载着中国首位进行出舱活动的航天员翟志刚、中国进驻空间站的航天员王亚平以及中国首位参加国际训练航天员叶光富。这个充满传奇色彩的飞行乘组将共同在中国空间站创纪录地开展长达半年的常态化驻留,其间,他们将共同创造多个中国航天新的高光时刻。

“金牌火箭”再写传奇

据中国航天科技集团一院专家向《环球时报》介绍,承担此次发射任务的长征二号F运载火箭,一直扮演着中国航天员“专属座驾”的特殊角色。该型火箭在经过多次技术改进后,目前可靠性已经提升到了0.9894。相较而言,通常发射卫星的运载火箭可靠性要求约为0.9,发射载人飞船的运载火箭可靠性要求为0.97,长二F火箭这一指标的提升不仅再次刷新其自身纪录,也使得长二F火箭的可靠性处于世界前列。

此外,长二F火箭的逃逸系统在改进后,火箭安全性评估值已达到0.99996这一国际先进水平。长二F火箭总体主任设计师常武权通俗地解释了小数点后这一串数字的意义,“就目前的技术状态,长二F火箭需要发射十万次,才会有4次逃逸失败,平均一万次发射,还不到一次逃逸失败的情况。在保障航天员安全方面,它比‘万无一失’的水平还要高一些”。

而在整个中国空间站的建设过程中,为了整体提高航天员的安全性,长二F火箭采取了“发射1发、备份1发”及“滚动备份”的发射模式,即两发火箭同时进入发射场,一发火箭在承担发射任务的同时,另一发火箭则进入值班状态,一旦值班火箭接到应急救援命令,最快10天内就能实施应急救援发射。

承担此次神舟十三载人飞船发射任务的长二F遥13火箭,此前就是长二F遥12火箭的备份。作为中国航天史上首枚集应急救援和发射任务于一身的火箭,长二F遥13火箭在发射之前,整整在酒泉卫星发射中心“站立”了5个多月之久,它也因此成为中国航天史上“站立时间最长”的火箭。

如此长的“站立”时间,对一枚载人运载火箭是否会造成影响?对此,常武权介绍称,火箭研制团队经过大量的分析和试验,特别是对承力部件进行专题分析,可以确认长时间保持竖立状态火箭不会受到影响。此外,常武权还表示,长二F遥13火箭转入正常发射流程后,遥14火箭也“接棒”成为应急救援值班火箭。“本次任务中,我们在保证可靠性的前提下,探索实施了两发火箭发射场流程的并行与优化,预计可以将发射准备时间缩短20%左右。另外,我们还为全新的测发流程进行了技术储备。”常武权称。

太空生活6个月如何保障

此次神舟十三号载人飞船飞行乘组将创纪录的首次在轨驻留长达六个月时间,而据中国载人航天工程新闻发言人林西强介绍,未来,这也是空间站运营期间航天员乘组常态化驻留周期。

中国载人航天工程航天员系统总设计师黄伟芬14日向媒体表示,神舟十三号乘组将在轨飞行6个月,三名航天员身心素质无疑将经受更大的挑战。黄伟芬称,随着飞行时间的大大延长,特殊环境以及任务量增加等因素的相互作用,航天员身心健康受到负面影响累积,心血管系统、肌肉和骨骼系统等失重生理效应将更加凸显,出现睡眠障碍、疲劳等不适问题和应激医学问题的概率也会增高。航天员将长时间工作生活在狭小、密闭、隔离、振动、噪声等多种复杂、特殊因素交织的环境中,可能面临睡眠状态的变化、身心负荷过重等因素的影响,容易出现不良心理反应,甚至导致人际关系紧张、工作能力减弱。

全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩在接受《环球时报》记者采访时也表示,6个月的在轨驻留周期,对航天员生理和心理的影响会更大。例如,在生理方面会使航天员的骨质脱钙和肌肉萎缩更厉害。而在心理层面,在轨驻留时间的延长也会对航天员的心理健康产生影响。

据公开资料显示,俄罗斯“和平”号空间站以及国际空间站的乘组都曾因长期驻留出现过心理问题。在1995至1998年间的“NASA-Mir”任务中,就曾出现几起因心理问题导致乘员之间以及乘组与任务控制人员之间的关系紧张,乃至精神病性事件。

庞之浩称,目前,在生理层面,加强锻炼,服用特殊药物,补充水盐,加强营养和维生素的补充以及对肌肉进行电刺激等方式已普遍应用于航天员在轨身体调整,而贯穿于航天员训练过程始终的心理训练科目,能够培养航天员良好的职业个性和心理品质,为完成航天任务奠定良好的心理基础。在乘组的选拔中,心理相容性也是考虑的重要因素。在轨驻留期间,航天员也可用心理舒缓系统、听音乐,看电视等方法调解心理,或与地面心理医生、家人交流。

而据黄伟芬介绍,针对6个月的长期飞行挑战要求,中国航天员系统在选拔训练、健康、工作、生活等驻留保障技术方面进行了充分地研究和准备,保障方案既有刚性约束,也有弹性范围。不仅进一步完善航天员在轨作息和工作制度,特别加大对生活、工作和健康保障力度,还针对不同时期、不同个体的身心特点,每月对航天员健康状态进行全面评估,根据评估结果,适时调整航天员失重防护锻炼项目、航天员营养配餐方案以及心理支持活动等,确保航天员以饱满、良好的身心状态完成飞行任务。

此外,针对新增任务及状态变化,实施重点强化培训。在神舟十三任务中新增多项出舱预案、出舱操作要点和注意事项等,并对神十三乘组进行专项培训。

另据黄伟芬透露,一个多月前,神十三乘组还与在轨的神十二乘组进行了一次天地通话,了解撤离前物资状态、在轨工作与生活注意事项。神十二乘组对空间站中的物资、产品状态进行全面巡视拍摄,与神十三乘组进行专项座谈交流,全面介绍空间站操作要点、天地差异、注意事项等内容,特别是针对出舱活动,两个乘组间充分交流了经验,为神舟十三号乘组提前进入状态、顺利执行任务打下基础。

长达六个月的在轨驻留,不仅将考核并验证航天员长期在轨驻留能力。也对长期“停靠”的载人飞船提出挑战。为适应空间站复杂构型和姿态带来的复杂外热流条件,满足超长“待机”要求,中国航天科技集团五院神舟飞船团队对飞船返回舱、推进发动机和贮箱等热控方案、船站并网供电方案进行专项设计,使飞船具备供电、热环境保障的适应性配套条件。此外,先期到达的天舟三号也携带了可供长期驻留使用的生活物资,为航天员提供充足“后勤保障”。

在此次任务中最引人关注的亮点之一就是,王亚平不仅成为首位进驻中国空间站的女航天员,还将成为首位进行出舱活动的中国女航天员。针对女航天员参加空间站飞行任务的新情况,黄伟芬表示,航天员系统分析女航天员的身心特点和个体需求,重点从生活保障、健康保障等方面开展针对性的设计,以确保女航天员长期飞行、健康生活、高效工作。

据了解,神舟十三号载人飞行任务是空间站关键技术验证阶段第二次飞行任务,也是该阶段最后一次飞行任务,是空间站关键技术验证阶段的决胜之战和收官之战,也是空间站在轨建设过程中承前启后的关键之战。通过神舟十三号任务,将更加全面地考核工程各系统执行空间站任务的功能性能,以及系统间的匹配性与协调性。神舟十三号任务结束后,我国将组织进行全系统综合评估,满足要求后将转入空间站全面建造阶段。

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