昨日10月17日7時(shí)30分，神舟十一號載人飛船搭載著(zhù)航天員景海鵬和陳冬飛向浩瀚宇宙，將與等候在太空的天宮二號空間實(shí)驗室進(jìn)行交會(huì )對接。
10月17日，神舟十一號載人飛行任務(wù)航天員景海鵬和陳冬出征。
神舟十一號本次飛行有哪些特點(diǎn)？“神舟”到底“神”在何處？對此，相關(guān)專(zhuān)家向記者講述了與神舟十一號相關(guān)的11個(gè)細節。
細節一：飛得更高——393公里軌道高度的對接與運行
神舟十一號充分繼承了神舟十號的技術(shù)狀態(tài)，同時(shí)為了適應本次任務(wù)要求而進(jìn)行了多項技術(shù)改進(jìn)。
為滿(mǎn)足本次任務(wù)要求，調整了軌道控制策略和飛行程序，使神舟十一號飛船能夠適應本次任務(wù)交會(huì )對接軌道和返回軌道高度由343公里提高到393公里的要求?！敝袊d人航天工程辦公室副主任武平說(shuō)。
神舟十號與天宮一號對接時(shí)，軌道高度是343公里。神舟十一號和天宮二號對接時(shí)的軌道高度是393公里，比過(guò)去高了50公里，為何要高出50公里？航天科技集團五院GNC分系統指揮羅谷清說(shuō)，主要是為了我國載人航天“三步走”發(fā)展戰略的第三步——建造空間站做準備，因為這與未來(lái)空間站的軌道高度基本相同，飛行也更加接近未來(lái)空間站要求。
細節二：時(shí)間更長(cháng)——33天的太空旅程
神舟十一號入軌后經(jīng)過(guò)兩天獨立飛行，完成與天宮二號自動(dòng)對接形成組合體，完成組合體30天中期駐留任務(wù)后，與天宮二號分離，在一天內返回內蒙古主著(zhù)陸場(chǎng)，神舟十一號任務(wù)結束。在太空時(shí)間長(cháng)，如何保障航天員太空工作生活和執行任務(wù)的能力，怎樣提高飛船的可靠性？
神舟十一號的技術(shù)改進(jìn)，很重要的一個(gè)創(chuàng )新亮點(diǎn)，是新配備了寬波束中繼通信終端設備。
為進(jìn)一步提高安全性可靠性，新配備了寬波束中繼通信終端設備，顯著(zhù)擴大了測控覆蓋范圍，提升了飛船姿態(tài)快速變化時(shí)的天地通信保障能力，從而提高了航天員的安全性和飛船的可靠性?！蔽淦秸f(shuō)。
細節三：升級光學(xué)成像敏感器——完成高難度“太空之吻”
為驗證未來(lái)航天技術(shù)，滿(mǎn)足未來(lái)空間站交會(huì )測量設備長(cháng)壽命使用要求，對神舟十一號的交會(huì )測量設備進(jìn)行了升級換代。武平說(shuō)。
天宮二號和神舟十一號的交會(huì )對接，是搭建太空之家的重要一步，尤其是兩者從相距120米到最終完成對接的階段，難度最大、風(fēng)險最高。為了讓它們能在以8倍于子彈的速度下毫厘不差地對接在一起，技術(shù)人員對光學(xué)成像敏感器實(shí)現了升級。
神舟十一號交會(huì )對接光學(xué)成像敏感器主任設計師龔德鑄說(shuō)，太空中陽(yáng)光照射強度是地球上的三到五倍，很容易“亮瞎”飛行器的“雙眼”，就像開(kāi)車(chē)時(shí)被對面來(lái)車(chē)晃了大燈，需要一段時(shí)間才能恢復視力，因此以往交會(huì )對接要選擇光線(xiàn)合適的時(shí)機進(jìn)行。
與天宮一號上運用的一代產(chǎn)品相比，升級版敏感器的太陽(yáng)雜光抑制能力、識別目標敏感度均大幅提升，即使被晃了眼，視力恢復時(shí)間也能從原來(lái)的十秒縮短到幾百毫秒。由此，神舟十一號和天宮二號可以實(shí)現準全天候實(shí)時(shí)對接，可保障航天器突發(fā)維修補給或航天員應急救生。
細節四：首次考核航天員中期駐留能力
此次任務(wù)目的是進(jìn)一步對改進(jìn)型載人飛船功能進(jìn)行全面驗證，為后續載人任務(wù)提供重要的技術(shù)支撐。此外，通過(guò)多項在軌試驗，將進(jìn)一步驗證飛船設計功能，獲取和積累載人環(huán)境相關(guān)的飛行試驗數據。神舟十一號飛船總設計師張柏楠說(shuō)。
在此次空間實(shí)驗室任務(wù)中，對接軌道和返回軌道高度比以前增加了50公里，神舟十一號任務(wù)將首次考核驗證空間站階段的交會(huì )對接和載人飛船返回技術(shù)，還將首次考核航天員中期駐留能力，通過(guò)驗證航天員駐留能力，為航天員空間站階段長(cháng)期在軌考核奠定基礎。
細節五：照明設備點(diǎn)亮“飛天之路”
神舟十一號在浩瀚的宇宙遨游過(guò)程中，會(huì )周期性地經(jīng)過(guò)地球陰影區，此時(shí)會(huì )經(jīng)歷很長(cháng)時(shí)間的黑暗，影響在軌任務(wù)的順利完成。飛船艙內照明設備和交會(huì )對接照明設備，不僅為航天員提供了艙內工作、生活照明，還為載人飛船與空間實(shí)驗室在陰影區的交會(huì )對接提供了攝像輔助照明。
在太空，如果直接采用生活中常用的白熾燈、節能燈，估計在飛船上還沒(méi)用幾天就熄火了。飛船上究竟采用了什么光源？神舟十一號飛船艙內照明設備（近距離泛光照明）和交會(huì )對接照明設備（遠距離投光照明）使用LED光源，也就是固態(tài)照明光源。承擔這一設備研制任務(wù)的航天科技集團五院510所產(chǎn)品主管設計師楊軍說(shuō)。
他指出，載人飛船有了艙內照明設備和交會(huì )對接照明設備后，當飛船進(jìn)入地球陰影區時(shí)，航天員在艙內仍然可以正確判讀儀表，手動(dòng)操作各種開(kāi)關(guān)，再也不會(huì )誤打誤撞了，飛船與空間實(shí)驗室交會(huì )對接也多了一份成功的保障。
細節六：熱控系統為“太空之家”保駕護航
神舟十一號在太空中飛行，最關(guān)鍵的是航天員安危。航天科技集團五院神舟十一號發(fā)射場(chǎng)熱控分系統負責人付楊說(shuō)，確保航天員在太空中的生活舒適安全，須為航天員營(yíng)造一個(gè)類(lèi)似于地面一樣的“家”——有適宜人類(lèi)生存生活的溫度、氧氣等，而這要靠熱控分系統和環(huán)控生保系統來(lái)提供：熱控分系統的作用是使飛船內保持一定的溫度濕度，環(huán)控生保系統是為航天員創(chuàng )造合適的艙內生存環(huán)境條件，保障航天員在空間飛行的特殊環(huán)境下安全生活和正常工作，為航天員營(yíng)造一個(gè)溫暖如春的居住環(huán)境。
他說(shuō)，熱控分系統和環(huán)控生保系統，分別位于載人飛船的推進(jìn)艙和軌道艙的艙壁內。環(huán)控、熱控分系統主要采用流體換熱技術(shù)進(jìn)行溫度控制，通過(guò)流體流動(dòng)將船上產(chǎn)生的熱量傳遞給外部輻射器，再通過(guò)輻射器將熱量輻射到太空中。
細節七：艙門(mén)快速檢漏儀——載人飛船的“小門(mén)神”
航天員在太空飛行多天，期間要經(jīng)歷多次穿艙活動(dòng)，需要打開(kāi)和關(guān)閉艙門(mén)；航天員在艙內時(shí)，維持其正常生活的氣體不能泄漏，艙門(mén)是否密封良好具有決定性作用，因此精準快速檢測艙門(mén)的密封性至關(guān)重要。
早期的飛船采用整艙加壓，通過(guò)監測艙壓的變化來(lái)檢測艙門(mén)的密封性，這種方法準確、可靠，但耗時(shí)較長(cháng)，對載人飛船的航天員來(lái)說(shuō)影響較大，會(huì )浪費大量時(shí)間，因此需改進(jìn)檢測手段，縮短檢測時(shí)間。
航天科技集團公司五院510所研發(fā)的艙門(mén)快速檢漏儀，實(shí)現對艙門(mén)和對接面的快速、準確檢漏。艙門(mén)在關(guān)閉后，門(mén)體上的兩道密封圈與門(mén)框之間會(huì )形成一個(gè)小空間。檢漏儀利用艙門(mén)的特有結構，在工作時(shí)向小空間內充入一定量的檢測氣體，通過(guò)監測小空間內壓力的變化來(lái)判斷艙門(mén)的密封情況。如果發(fā)生泄漏，艙門(mén)快速檢漏儀會(huì )立刻發(fā)出報警指示。航天員對艙門(mén)進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)再次檢漏合格后，才能順利入住艙內。
艙門(mén)快速檢漏儀能夠做到在8分鐘內快速給出測試結果，堪稱(chēng)載人飛船的‘小門(mén)神’。航天科技集團公司五院510所產(chǎn)品主管設計師董義鵬說(shuō)。
細節八：儀表板減振器——飛船儀表的“救生衣”
飛船上儀表類(lèi)器件通過(guò)液晶屏和航天員完成人機交互工作，作為高精科技代表的儀表類(lèi)器件往往比較脆弱，而發(fā)射過(guò)程中火箭的瞬時(shí)快速加速會(huì )引起飛船艙內設備的劇烈振動(dòng)，如果無(wú)法很好的隔離、衰減發(fā)射時(shí)的沖擊振動(dòng)，很可能導致飛船儀表?yè)p壞、飛行任務(wù)失敗。
此時(shí)，神舟系列飛船儀表板減振器肩負起了為整個(gè)飛船儀表減振的重任，安裝在儀表板四個(gè)安裝點(diǎn)上的金屬橡膠減振器將儀表和船體隔離了開(kāi)來(lái)，并通過(guò)振動(dòng)過(guò)程中金屬絲之間不斷互相摩擦消耗了大量能量，這部分能量最終變成熱能消失在了周?chē)橘|(zhì)中。
專(zhuān)家指出，金屬橡膠減振器完美扮演了神舟飛船儀表類(lèi)器件“救生衣”的角色，確保了歷次飛行任務(wù)的圓滿(mǎn)成功。
細節九：載人飛船的神奇“外衣”
神舟十一號運行在距離地球表面約400公里高度的軌道上，在那里會(huì )受到太陽(yáng)的輻射、地球－大氣的輻射和反照，還會(huì )受到許多游離在空間的高能粒子影響。在這樣的環(huán)境中，飛船該怎樣更好地保護自己？
付楊說(shuō)，他們?yōu)轱w船設計的神奇“外衣”就像人類(lèi)的衣服一樣，天冷時(shí)能保暖，太陽(yáng)照射時(shí)能防曬，同時(shí)衣服還能隔離灰塵、霧霾等有害因素對皮膚的傷害。
航天科技集團五院的研究人員為軌道艙設計了一套厚度約2厘米的外衣，能高效隔離空間環(huán)境與軌道艙艙壁之間的換熱，外衣表面還有一層華麗的復合膜，來(lái)提高飛船對軌道原子氧等粒子的防護能力；在返回艙外表面，噴涂了特殊設計的有機熱控涂層，為保證在軌期間的返回艙溫度條件提供有力支持。
在推進(jìn)艙的底部，為有效抑制發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火后的高溫對推進(jìn)艙內的影響，這一重點(diǎn)區域運用了多層隔熱材料，能夠隔離的最高溫度達900℃。
細節十：逃逸發(fā)動(dòng)機——航天員巡天的“定心丸”
看過(guò)神舟飛船發(fā)射的人們會(huì )注意到，火箭頂端有個(gè)類(lèi)似避雷針的尖塔狀裝置，這就是由航天科技集團四院自主研制，被稱(chēng)為航天員“生命之塔”的逃逸救生系統。
航天科技集團四院逃逸發(fā)動(dòng)機總指揮余海林說(shuō)，逃逸系統承擔著(zhù)航天員安全救生使命，是我國載人航天工程必須突破的三大技術(shù)難關(guān)之一。四院人克服困難成功研制的逃逸救生系統，為航天員放心巡天提供了安全保障。
據余海林介紹，逃逸塔性能特殊，技術(shù)復雜，國際上只有美國和俄羅斯掌握了這項技術(shù)。
細節十一：飛船安全返航的法寶
回收著(zhù)陸是載人航天活動(dòng)的最后步驟，也是決定航天員能否安全回家的最后一棒。
航天科技集團五院神舟飛船副總設計師榮偉說(shuō)，五院508所肩負神舟飛船回收著(zhù)陸系統研制，先后攻克了特大型降落傘、著(zhù)陸緩沖、靜壓開(kāi)傘高度控制、多模式回收程序控制、非電傳爆彈蓋開(kāi)傘等關(guān)鍵技術(shù)，研制了目前國內回收質(zhì)量最大、著(zhù)陸速度最低、可靠性安全性最高、系統最復雜的一套航天器回收著(zhù)陸系統。
他說(shuō)，神舟十一號回收著(zhù)陸的亮點(diǎn)明顯，一是全國首創(chuàng )特大型降落傘。降落傘系統是飛船返回階段的重要氣動(dòng)力減速裝置，它可以將進(jìn)入大氣層的飛船返回艙從高鐵速度降到普通人慢跑的速度。系統由7000多個(gè)零部件組成，是目前我國航天器回收降落傘中結構最龐大和最復雜的系統。其中主傘1200平方米，能鋪滿(mǎn)一個(gè)足球場(chǎng)。二是著(zhù)陸緩沖技術(shù)提升乘坐舒適度。經(jīng)過(guò)與空氣的“軟”摩擦之后，飛船返回艙進(jìn)入著(zhù)陸緩沖環(huán)節，這最后一步是硬碰硬的撞擊。為了讓飛船在“落腳”的一瞬依然保持航天員良好的乘坐體驗，研究人員將著(zhù)陸緩沖技術(shù)應用于神舟飛船返回艙的著(zhù)陸緩沖系統，從而實(shí)現返回艙“軟著(zhù)陸”。
