神舟十三號載人飛行任務圓滿成功

2022-04-17 06:57:03

來源:北京日報

原標題:感覺良好乘組“摘星”凱旋

在空間站組合體工作生活183天 神舟十三號載人飛行任務圓滿成功

昨天(16日)9時56分,神舟十三號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸?,F場醫監醫保人員確認,航天員翟志剛、王亞平、葉光富身體狀態良好,神舟十三號載人飛行任務圓滿成功。

在空間站組合體工作生活了183天,“感覺良好”乘組創造了中國航天員連續在軌飛行時長新紀錄,翟志剛成為出艙次數最多的中國航天員,王亞平成為中國首位進行出艙活動的女航天員。神舟十三號載人飛行任務的圓滿成功,標志著空間站關鍵技術驗證階段任務圓滿完成,中國空間站即將進入建造階段。

回家:返回艙直立姿態精準著陸

昨天0時44分,神舟十三號載人飛船與空間站天和核心艙成功分離。

9時06分,北京航天飛行控制中心通過地面測控站發出返回指令,神舟十三號載人飛船軌道艙與返回艙成功分離。

9時56分,茫茫大漠中的預定落區,一片塵土飛揚。返回艙以直立姿態成功精準著陸。

神舟十三號載人飛船由軌道艙、返回艙、推進艙三艙構成。返回過程中,飛船高度從距地面400公里逐漸下降,軌道艙率先與返回艙分離,隨后發動機開機。

再入大氣層前,推進艙也完成分離,返回艙進入返回軌道。此時,返回艙距地面大約100公里,進入大氣層時必須精確控制自身姿態。角度太小無法進入,角度過大,返回過程中會因速度過快而燒毀。

再入大氣層是飛船返回過程中最危險的階段,艙體要承受氣動加熱,艙外溫度可達上千攝氏度;航天員要承受再入過載、震動和噪聲。同時,返回艙進入“黑障”階段:艙體與空氣劇烈摩擦產生高溫高壓的電離氣體層——像劍鞘一樣包裹在返回艙表面,隔絕返回艙與地面測控站之間的通信聯絡。雖然返回艙下落時宛如一顆“火流星”,但依靠艙體表面敷設的燒蝕材料升華脫落、帶走熱量,艙內能始終保持適宜溫度。

在這段靜默期,中國航天科工二院23所研制的相控陣體制測量雷達“看破”在黑障區“隱身”的返回艙,持續開展跟蹤測量,防止返回艙偏離預定的著陸區域。

“神舟十三號報告……”近5分鐘的沉寂后,返回艙沖破“黑障”,通訊再次建立,翟志剛的聲音沉著穩健。

返回艙高度繼續下降,引導傘、減速傘和主傘依次打開。在降落傘的保護下,返回艙從每秒200米左右減速至每秒8米左右。著陸前的最后幾米,返回艙智能計算高度、速度等信息,反推發動機在最佳時機點火“剎車”,速度降至每秒2米左右著陸,飛船內部的緩沖座椅也會為航天員提供落地保護。

露臉:“感覺良好”乘組順利出艙

“北京,我是神舟十三號,我已安全著陸,返回艙正立,01感覺良好!”

“02感覺良好!”

“03感覺良好!”

依托酒泉衛星發射中心建設的東風著陸場,位于內蒙古阿拉善盟額濟納旗境內,東南部緊鄰巴丹吉林沙漠,總面積約1.3萬平方公里,有戈壁、沙漠、鹽堿地、水域等10余種典型地形地貌。在神舟十二號返航任務中,東風著陸場首次由備份著陸場“變身”為主著陸場。

落地后,航天員們最早見到的一批地球人,是在東風著陸場待命的航天搜救人員。在此次任務中,小型搜索車、指揮調度車、醫監醫救車等新設備是首次投入使用。搜救力量由空中分隊、地面分隊、機動搜救分隊、光電搜索分隊、重裝救援分隊等14支隊伍組成,實現“地空協同”,確保“艙落人到”。

9時許,神舟十三號返回艙順利開傘并拋掉了防熱大底時,5架救援直升機開始收攏飛行,地面分隊、機動搜救分隊前出搜索。

返回艙安全著陸,擔負搜救回收任務的搜救分隊及時發現目標并第一時間抵達著陸現場,警戒區建立、便攜站架設、艙內無水肼檢測工作有序進行。

“我要準備開艙門了,你們注意安全?!贝_認環境安全后,開艙手蘇黎明熟練地平衡艙內外氣壓,緊握開艙手柄逆時針旋轉140度,隨后緩緩拉開艙門。返回艙艙門打開后,醫監醫保人員確認航天員身體健康。

“祝賀神舟十三號,你們辛苦了,向你們致以崇高的敬意!我們在北京迎接你們凱旋,北京見!”

抵京:“摘星星的媽媽”回來了

指令長翟志剛的身影率先出現在艙門口。他的兒子在舷梯邊等候,將手中的鮮花獻給父親,兩人緊緊地擁抱在一起。

王亞平的丈夫和女兒都來迎接她。小姑娘穿上了鮮艷的紅裙子,懷抱鮮花走到媽媽身邊,然后被爸爸抱起,投入媽媽的懷抱。見到女兒,笑容燦爛的王亞平眼角有些濕潤。她接過鮮花,又從衣兜內掏出一顆“小星星”交到女兒的手里,兌現了“摘星星的媽媽”的承諾。

葉光富的妻子一襲紅衣,手捧鮮花快步上前,用一個深情擁抱表達了自己的思念。

在醫監醫保人員的護送下,三人進入各自的醫監醫救車進行進一步檢查。航天員數據采集、生活護理、換裝等工作有序進行,航天員返回地球后的第一餐食物也在車內享用。

昨天下午,三名航天員乘坐任務飛機平安抵達北京。為了保護航天員的骨骼和肌肉,他們坐在特制椅上,依次被地面人員抬下舷梯。

簡短的歡迎儀式后,三名航天員乘車前往航天員公寓,進入醫學隔離期,進行全面的醫學檢查和健康評估,并安排休養。

揭秘

1、首次應用快速返回技術

這次回家,神舟十三號首次應用了快速返回技術,進一步提升了航天員舒適性及任務實施效率。

2021年9月,在神舟十二號返回任務中,飛船啟動返程后為匹配最合適的返回時機,共在太空繞飛了11圈,隨后精準著陸于東風著陸場,整個返回流程歷時近17小時。

神舟十三號回家,通過提前設定相關返回程序、將各項安排或任務并行,進一步壓縮標準動作間緊湊程度等操作,飛船繞飛次數大幅減少,僅用5圈就迅速鎖定了返回的最佳“窗口期”。

回家的路程變短了,意味著每個飛控事件的間隔更加緊湊,對地面飛行控制工作和著陸場搜救力量提出了更高要求。西安衛星測控中心工程師郭志介紹,為提高測控的可靠性,本次飛船返回及再入過程中新增了一顆中繼衛星和一套地面雷達參試,測控數據源更加豐富、冗余性更強。

2、空間站垃圾打包帶走

3月23日,神舟十三號航天員乘組在圓滿完成“天宮課堂”第二課授課活動后,便開始為回家做準備了。

平時,在空間站內,三位航天員輪流擔負準備一日三餐、收集廢棄物、整理艙內環境等“家務活”。在軌工作半年,日常產生的生活垃圾自然是個不小的數目。以航天食品包裝袋為例,“快遞小哥”天舟三號貨運飛船為航天員提供了超過120種營養豐富均衡的航天食品,以每位航天員每餐進食兩包航天食品計算,產生的廢棄包裝袋就超過三千個。

在太空里當然也要“垃圾分類”,航天員產生的殘余食品垃圾、衛生用品垃圾以及在軌實驗產生的廢棄物等,都必須收集分類,分別放置到指定位置。3月31日受控再入大氣層的天舟二號貨運飛船,就擔當了一次“垃圾清運工”的角色,將部分生活垃圾帶入大氣層,燃燒殆盡。

由于神舟十四號乘組不會即刻啟程前往空間站,因此空間站會迎來短暫的“無人模式”,神舟十三號乘組返回地球前,將艙內環境恢復原狀,盤點歸類、打包“行李”、物歸原位,保證物品不會飄浮滑落,并對艙內環境開展全面清潔維護,以控制空間站內的微生物滋長。

在太空中開展的科學實驗樣品、數據、記錄材料等也被整理下傳或帶回地面。

3、回家前要“關好燈、鎖好門”

回家前,航天員要“關好燈、鎖好門”。首先做好空間站的臨行狀態設置,這項工作涉及電、水、氣、通信等近五十項調整,保證空間站在執行無人任務期間,仍能向地面回傳有效參數。在檢查無誤后,航天員關閉空間站各艙門,從天和核心艙返回神舟十三號飛船。

航天員回家前,自己也要進行一系列準備工作。舉個例子,在距離地球約400公里遠的中國空間站內生活,航天員長期處于微重力環境,身體可能出現體液減少、肌肉萎縮、骨質流失等現象。神舟十三號乘組的三名航天員似乎都“胖”了,就是由于失重導致的體液分布變化。為了減輕微重力環境的不良影響,航天員每天都要進行鍛煉,返航前還開展了強化鍛煉,為返回地面做好適應性調整。

重返地球的旅程充滿著挑戰,除了生理上的適應性準備外,“神十三”乘組還要檢查返回艙各系統,確保正常工作,對返程的必要操作和應急預案更是要爛熟于心。

展望

中國空間站今年全面建成

今年是中國載人航天工程立項實施30周年。中國空間站預計在今年年底全面建成,將長期在軌運行10年以上。

近期,科研團隊將對空間站關鍵技術驗證情況進行全面評估,結果滿足要求后,空間站將轉入建造階段——中國空間站將首次形成三艙三船組合體構型,首次同時??績伤逸d人飛船,首次同時支持6名航天員在軌駐留。

今年,中國空間站的任務環環相扣、高度耦合,航天器在軌對接與分離次數多,組合體狀態復雜,管理難度大,艙段轉位、大小臂組合工作、貨物出艙等任務狀態新。

“問天”“夢天”實驗艙將在今年升空,在有人狀態下完成與天和核心艙的交會對接、轉位。實驗艙中的實驗柜以及艙外的暴露實驗平臺,能夠支持空間生命、流體、空間材料、基礎物理、燃燒等方向的科學實驗研究。其中,“問天”實驗艙預計開展植物、動物、微生物細胞等十多項生命科學實驗;“夢天”實驗艙中將建立世界上首套由氫鐘、銣鐘、光鐘組成的空間冷原子鐘組,有望成為太空中最精準的時間頻率系統,數億年誤差小于1秒。

相關人物

“航天繡娘”織巨傘

降落傘產品是神舟飛船回收著陸分系統的關鍵產品,生產過程復雜,關鍵控制環節多,從加工、包裝到裝配均為手工操作,質量要求極為嚴苛、不容有失。為神舟十三號返回艙落地織就“安全傘”的,是來自航天科技集團五院508所神舟飛船回收著陸分系統研制團隊的“航天繡娘”。

“用心縫好每一針”,是付春慧給自己提的要求。1200平方米主傘上有96根徑向帶。在有限空間里,保證它們線跡松緊度一致、長度一致,付春慧反復研究加工方法、嘗試不同縫紉方式。

“霞姐,幫我看下這個頂孔加強帶縫紉形式符合要求嗎”“霞姐,這個部位的設計和工藝描述怎么理解”……遇到困難時,大家都愛找“霞姐”——508所降落傘研制中心組長楊霞。楊霞主要負責神舟十三號降落傘工藝的編制,以及設計加工工藝流程、細化工序內容,制定生產階段的產品保證控制措施,解決降落傘加工過程的技術難題。她說:“確保產品質量萬無一失,我們有信心。”

“飛船返回的時候特別緊張,心里一直祈禱著一定要一切順利,然后會想著現在是不是該彈蓋兒了,該脫減速傘了,該轉垂掛了……”508所神舟十三號飛船回收著陸分系統空投試驗和總裝負責人張亞婧激動不已,當所有動作順利執行,返回艙成功著陸,她也長舒了一口氣。

回顧

在軌六個月 航天員工作生活緊張充實

做得了科學實驗,送得了春晚祝福,當得了科普教師,看了北京冬奧會,刷過劇,健了身……出差半年,航天員翟志剛、王亞平、葉光富過得有滋有味兒,工作、生活緊張而充實。

在地面科技人員的支持下,神舟十三號航天員乘組先后于2021年11月7日、2021年12月26日兩次成功出艙,完成了機械臂懸掛裝置與轉接件安裝、艙外典型動作測試、全景相機C抬升、艙外作業點腳限位器安裝及相關工效驗證、攜物轉移驗證等任務,并進一步驗證了核心艙氣閘艙、艙外服、機械臂的功能性能,進一步考核了出艙活動相關技術、艙內外航天員協同以及天地協同能力。

在軌期間,多項科學技術試驗與應用項目在中國空間站開展。我國科研工作者首次建立了空間條件下細胞的長期培養體系和細胞模型,在國際上首次觀測到了失重條件下的心肌細胞“鈣信號閃爍”過程,完成了國際上首次皮膚干細胞長期失重條件下的懸浮培養實驗。

三名航天員當“太空教師”,在空間站開展了兩次“天宮課堂”太空授課活動,浮力消失、水膜“開花”“點水成冰”等一系列奇妙的太空實驗,是名副其實的最“高”學府。

2022年的春節,是中國人在太空中度過的第一個春節。三位航天員換上了喜慶的中國傳統服裝,艙內貼上對聯、掛起福字,還通過視頻給中華兒女送上新年祝福。

太空日常,航天員用特制的“浴帽”揉搓洗頭,刷完牙后直接將太空牙膏吞下,使用殘渣收集器“理發”。航天員還可以通過拉力帶、跑步機、自行車等設備健身,定期在軌進行B超、五官檢查等體檢。通過天鏈中繼衛星,航天員在空間站可以實現天地雙向視頻通話,“網速”與地面的5G速率相當。閑暇之余,他們在空間站里還收看了北京冬奧會的比賽直播。

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