陳六六


從神舟五號將中國人第一次送入太空,到神舟七號實現首次太空出艙行走,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步邁進,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,也離不開腳踏實地的行動。朝著太空邁進的每一步,都是中國航天人艱辛奮斗的結果,為科技自立自強寫下生動注腳。
Part1: ?熱點大事件: 中國載人航天邁入新篇章
2021年6月17日,中國酒泉衛星發射中心,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火箭順利發射升空。6小時后,飛船采用自主快速交會對接模式,與已經在軌的天宮空間站“天和”核心艙對接,這也將創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的“皇冠上的明珠”,也是人類邁出地球搖籃的必備技術。由于要運輸相對無人飛行器而言極度脆弱的人類身體進入環境惡劣的太空,相對于普通航天工程,載人航天不僅需要增加載人運載火箭、載人飛船、貨運飛船、航天員訓練和著陸回收等高難度分系統,整個系統還會變成可以用“木桶桶底”理論適用的環節:只要有任何一個環節出問題,桶里的水都會徹底漏光,導致徹底失敗。因此,載人航天技術的門檻極高。人類進入航天時代60余年來,僅有蘇聯/俄羅斯、美國和中國掌握了獨立自主的載人航天技術。
然而,中國取得這一切成果并非易事,需要從篳路藍縷的起點階段默默耕耘。中國載人航天自1992年9月21日開啟以來(“921”工程),先后規劃了三大發展階段:
第一階段,發射載人飛船,建成初步配套的試驗性載人飛船工程,開展空間應用實驗。神舟一號至六號等任務已實現這個目標;
第二階段,突破航天員出艙活動技術、空間飛行器的交會對接技術,發射空間實驗室,解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題。神舟七號至十一號、天舟一號、天宮一號和二號等任務已實現這個目標;
第三階段,建造空間站,解決有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題。這一步計劃的實現是載人航天發展近30年來的最核心目標: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。
建造天宮的難度遠超以往,它具備三個核心部分:空間站核心與實驗艙段、載人飛船和貨運飛船。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載火箭和發射場系統等。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日發射的神舟十二號。這也標志著,天宮正式進入載人駐留運營狀態。
Part2: ?科普小知識: 關于神州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行航天任務、以及返回地面的航天器,又稱“宇宙飛船”。載人飛船可以獨立工作,也可以作為地面和太空空間站的“擺渡船”。它借助火箭發射升空,完成任務后,飛船其他部分在進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。最后發現,火箭和載人飛船的結合最靠譜。不過,上天一次,費錢又費力,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像酒店一樣,能讓航天員小住的地方,那就是:空間站!現在咱們國家就正在建自己的空間站,還給它起了個特別好聽的名字,叫天宮。
我國目前在建的天宮空間站,2020年開始建造,基本結構有三個艙段,包括天和核心艙和問天、夢天兩個實驗艙。三個艙組合后,會形成一個T字型結構,同時核心艙后端可對接貨運飛船,前端可對接載人飛船。天宮空間站預計2022年建成,設計壽命10年。2021年4月,天和核心艙已發射成功,5月,天舟貨運飛船發射成功并與核心艙精準對接。我們的神州十二號號載人飛船也于2021年6月17日發射成功,并與天和核心艙成功對接。
航天員的生活環境怎么樣?
2021年我國著手建造中國空間站開始,設計師們為航天員預留了相對充裕的生活環境,艙內活動空間從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”,而且還是標準的“三室一廳”豪華格局。
航天員會出艙嗎?
2021年7月4日11時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點艙成功出艙。他們在機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位置的任務。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記錄下來。經過約7小時的出艙活動,神舟十二號航天員乘組密切協同,圓滿完成出艙活動期間全部既定任務,航天員劉伯明、湯洪波安全返回天和核心艙,標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、擴建空間站;二是太空維修、維護航天器;三是回收、維護與釋放衛星;四是完成一些科研任務;五是進行緊急太空救援;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,不免會產生很多的太空垃圾,多余的太空垃圾不僅占地方,還會進一步加重空間站的載荷能力,因此,有些太空垃圾,是沒有辦法進行廢物利用的。這時候有人就說,太空那么大,扔一點點垃圾,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,屆時將會布滿近地軌道,更嚴重的話,有可能會覆蓋地球的整個天空,所以考慮到這一點,這些垃圾必須帶回地球處理。當垃圾積攢到一定的程度時,地面指揮中心就會發射載貨貨運飛船。貨運飛船的作用不僅可以提供宇航員的生活物資和運輸科學器械,它還有一個作用,那就是從太空返回時。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境,也不會污染太空的環境。
航天員如何用水呢?
航天員們在洗漱和洗澡時,需要在封閉的空間進行,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,然后進入污水凈化系統。而污水凈化系統則連接著空間站的再生式生命保障系統。再生式生命保障系統是一項多功能非常強大的系統,科學家表示:再生式生命保障系統提供了空氣循環、水資源循環以及廢物利用等多個應用。它的工作方式是這樣的:廢水可以被凈化,然后重復不斷使用,而多余的水則可以進行電解制氧,產生氧氣和氫氣,為空間站的氧氣儲備提供補充。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。只有這樣,航天員才能夠進行長時間的星際旅行。但人類初接觸這一領域,還需要很長的時間完善和發展。
Part3:致敬英雄!簡簡單單的八個字,背后有多少血與淚
在航天員返回地面時,他們要被抬出來。許多人不理解為什么要抬出來?這是因為航天員從天上失重的狀態,突然回到地面,重力狀態不適應而采取的一項措施。
航天員在重返地球時,在航天器高速和大氣密度的作用下,航天器開始劇烈升溫、出現劇烈晃動、重力作用也開始顯現。這個過程太恐怖了,航天器變成一個火團,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系,進入黑障區,這個過程會10-15分鐘,再經過10-15分鐘稍微平穩的環境降回地球。
這個黑障區,可比你坐游樂項目刺激多了,而且任何信號都沒有,除了巨大的噪音你和世界完全失聯,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:
1.空間適應綜合征
進入太空后,由于沒有重力所有東西都會漂浮,人類也不例外,這導致人類無法區分上下前后左右東西南北,前庭系統和腦部相關神經就會出現紊亂,一個表現就是無法抑制的惡心。雖然每位航天員都經過了各種殘酷的訓練,即便能夠克服這些生理反應,但他們的大腦依然認為自己處于完全失控的失重狀態,這不是返回地球半個小時內能迅速適應的。
2.骨頭和肌肉的質量缺失
經過長期待在太空后,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,角質和硬質皮膚掉落),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,則是身體內部的變化。最主要體現在骨頭和肌肉上,由于缺乏運動和重力,這兩者會被身體認為無用(尤其是肌肉消耗大量身體營養),一進入太空后,人體便會急速流失這兩種重要身體結構。
3.體液重置
在地球表面時,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,味覺和嗅覺系統也會受到很大干擾。體液循環和血液循環都會被身體強行調整,以適應這個變化。短短半小時內,重新回到地面那種環境,這些循環系統是絕對恢復不過來的,這也是為什么所有的航天員都要躺著回來,一方面為了適應超重和振動沖擊,另外一方面就是為了適應體液、血液循環的巨大變化。在這種情況下,要盡一切可能減少身體運動的,因為運動會大大加劇你的各種循環系統,身體很難迅速適應。也就是航天員的身體能抗住,正常人熬不過這一關。
所以航天員返回地球時,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說出了這樣一句話:“我已出艙,感覺良好!”簡簡單單的八個字,背后有多少血與淚!
可以說航天員是偉大的,更是擁有著遠超我們認知的“強大”。
淚目。
向中國的航天英雄們致敬!
(資料來源:網絡整理)