中国人首次进入自己的空间站

据中国载人航天工程办公室消息,经空间站阶段飞行任务总指挥部研究决定,聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员将执行神舟十二号载人飞行任务,由聂海胜担任指令长。

中国人首次进入自己的空间站

图片来源:中国载人航天工程办公室(徐部 摄)

时隔五年,中国航天员将重返太空,更将第一次进入中国人自己的空间站工作生活,在轨驻留3个月。

航天员如何选拔?任务艰巨在哪?他们又为即将到来的太空生活做了哪些准备?

有“航天员女教头”之称的中国载人航天工程航天员系统总设计师黄伟芬一一揭秘。

航天员如何选拔

黄伟芬介绍,在空间站任务中,航天员系统主要承担九方面的任务,如建立满足空间站工程需要的航天员选拔训练技术体系,为空间站任务选拔出合格的飞行乘组;自主研制空间站舱外航天服装备;建立空间站工程航天员在轨生活保障体系等。

她坦言,对航天员系统来讲,空间站任务中,航天员在轨飞行长达3至6个月,任务极为艰巨复杂,对航天员的训练以及保障性载荷的研制提出了巨大挑战。

首先,航天员选拔训练的要求显著提高。

航天员需要全面具备空间站在轨组装建造,维护维修、舱外作业、空间应用,空间科学实验和试验以及空间站监控和管理的能力。

而且长期飞行中应急事件出现的概率大大增加,各类应急故障情况下的应急救生、紧急撤离、紧急救援、故障处置等舱内外的应急操作,对航天员的身心素质、知识技能、应急决策、处置能力、心理调试能力提出了很高的要求,因此,训练科目的内容非常多,技术难度也很大。

第二,出舱活动技术极为复杂,且高风险。

实现空间站组装建造和长期运营,航天员出舱活动技术是核心关键,航天员系统承担了人服系统的研制任务。空间站出舱活动将常态化实施,单次出舱作业时间长,出舱活动的次数有了质的提升,对空间站的舱外服性能、寿命、可靠性等方面提出了新的挑战。

第三,航天员在轨的健康保障技术难度显著提高。

黄伟芬表示,长期失重和密闭狭小环境对航天员的健康监测、在轨锻炼、心理支持等方面提出了更高要求。需要配备先进可靠的装备,还要涉及科学高效的方案。

第四,航天员在轨生活保障的技术显著提高。

在资源有限的条件下,做好衣食住行全方位的保障,提升空间站宜居性,需要配置营养均衡、品种丰富,口感良好、长保质期的航天食品,以及方便高效的食品加工装备和垃圾处理装置,特别是优化长期在轨个人卫生处理的方式。

第五,乘员产品的研制技术难度更高。

既要实现产品技术的先进性,更要确保产品在轨10年的安全性可靠性等等,同时还要不断为航天员长期在轨飞行提供大量的物资补给。

神舟十二号任务难在哪

“与前期任务相比,空间站关键技术验证及建造阶段,航天员飞行时间长达3至6个月,任务艰巨复杂。航天员面临的挑战也是前所未有。”黄伟芬表示。

她具体解释道:一是身体素质的挑战。

长期失重环境对人体的肌肉骨骼、心血管功能的影响累积效应显著增加,出舱活动任务对航天员的上肢力量也有更高的要求。健康的身体和旺盛的精力才能确保航天员长达半年左右的工作生活。

“载人飞行中,航天员要经历超重、震动、噪声、失重、旋转冲击等多种环境工况,只有具备健康的体魄和足够的体能储备,才能耐受和适应这些特殊的环境因素,完成艰巨的操控任务。”黄伟芬说。

二是心理素质的挑战。

航天员长期生活工作在狭小的环境中,远离家人和熟悉的工作环境,相对隔离,失重、震动、噪声容易使他们出现烦躁、情绪低落等不良情绪,交会对接、出舱活动等重要任务及各种应急故障的情况处置,也要求航天员必须保持沉着冷静、坚毅果敢。

三是知识技能的挑战。

黄伟芬说,因为空间站任务极为艰巨复杂,航天需要掌握大量的专业知识和技能,包括长期在轨健康生活工作的能力;人工控制载人飞船、货运飞船、实验舱等飞行器交会对接、撤离和舱段转位等方面的能力;收集、处理、转移和存放生活工作物资以及废弃物的能力;执行出舱活动任务的能力;在出现火灾、失压、液体泄漏和环境灾害等应急情况下,对故障进行快速准确定位处置的能力,这些都是飞行乘组所要面对的。

而对于神舟十二号乘组来说,还有一些特别的任务。

“神舟十二号飞行乘组虽然只在轨驻留3个月,但它是空间站任务的首次战略飞行。因此,他们要完成一些相对特有的任务,主要是参与空间站任务的长期驻留,再生生保、出场活动,空间物资补给、机械臂操作控制,再维修等关键技术的验证。”黄伟芬说,还要开展空间飞行人体生理行为能力方面的研究,医学样本的分析处理等一系列的实验试验,开展空间站站务的管理、物资的盘点、日常维护等等,为后续任务奠定基础。

为什么是他们

那备受瞩目的此次空间站飞行乘组是如何选拔的呢?

黄伟芬介绍,按照规划,空间站关键技术验证以及建造阶段有4次载人飞行。针对这4次任务的特点,航天员系统按照统筹规划、新老搭配、继承与发展的原则,一次选出了4个飞行乘组,每个乘组是由3名航天员组成,指令长由有过载人飞行经验的航天员担任。

2019年12月,航天员系统完成了神舟12号至神舟15号飞行任务的乘组选定。

这次空间站的关键技术验证与建造阶段的乘组选拔,仍然从思想政治素质、身体心理、知识技能等4个方面进行全面的考察与评定。

黄伟芬表示:“在选拔中我们综合考虑了飞行经验、出舱活动的要求与各自任务的匹配,年龄新老搭配、心理相容性等方面的因素来确定乘组。我们加大了对临床潜在问题的排查,增加了高空减压病易感性的检查,确保航天员的身体素质和健康状况,能够满足任务的要求。”

心理素质方面,兼顾了长期任务的特点、不同角色对心理素质的特性的需求、相容性等,重点对乘组的情绪稳定性、危机处理能力等方面进行评价,对心理能力状态进行考核确认。

黄伟芬表示,从2017年3月开始,航天员训练全面转入为空间站任务做准备。通过全面系统的训练,使航天员在思想、身体、心理、知识储备和操作技能等方面具备执行飞行任务的能力,做好飞行任务的准备。

航天员系统本着从难从严,从实战出发,试训一体的原则,策划设计并实施了8大类百余科目的训练,包括基础理论的训练、体质训练、心理训练、航天环境适应训练、救生生存训练、航天专业技术训练。其中航天专业技术训练又包括空间站的技术训练、出舱活动技术训练,以及交会对接技术训练。并安排航天员参加了近百次工程研制试验活动,不断强化他们的能力。

她介绍,每组航天员都参加了为期30天的长期载人的综合模拟验证试验。航天员在模拟舱里,按照在轨生活制度和飞行程序安排进行工作和生活,提高他们的实战能力。

6月10日,航天员神舟十二号飞行乘组进场,开展了全系统发射演练的专项训练,飞行手册的复习、体育锻炼、心理放松等专项训练,参加了升旗仪式,种植纪念树、瞻仰东风基地烈士陵园等活动,圆满完成了进舱确认,为执行神舟十二号飞行任务做好充分准备。

飞天倒计时,他们做什么

黄伟芬表示,目前飞行乘组航天员的状态良好。

在飞天之前的最后阶段,航天员主要进行心理放松的自我调适,“他们已经熟练掌握心理放松的方法,会实时进行自我心理调适,并为出征做相关准备。”黄伟芬表示。

太空生活如何

未来航天员在空间站驻留长达3至6个月,他们如何打发空余时间?生病了怎么办?

黄伟芬介绍,航天员可以听音乐、玩游戏、看视频,实时观看电视直播,也可以随时给地面打电话。

他们还可以通过局域网给地面的亲友发信息、图片、视频等。

她透露,航天员也都在重量限制范围内携带了私人物品,比如喜欢的书、照片等。

被问及神舟十二号乘组会不会进行“太空授课”时,黄伟芬表示,虽然不一定有太空授课这种大型科普教育直播,但在轨的空间科普教育一定是将来空间站任务中的常态化工作之一,未来一定会利用空间站这个平台积极开展科普教育,比如结合航天员在轨生活、工作、实验试验等进行科普活动。

另外,飞船上也配备了百余种常用药品和医疗器械,航天员如果生病可以及时处理,他们也接受过相关培训,“因为飞行时间长,所以我们对航天员医学知识和技能的培训也大大增加。他们的自我救护和互相之间的救护能力大大提高。”黄伟芬说。

接下来,让我们一起期待中国航天员重返太空的时刻。

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