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中國航天員像開戰鬥機一樣駕“神七”
2007-12-03 10:27:29 北京科技報   

由於航天服的研製等問題,原定在2007年發射的“神七”被推遲。上周,中國空間技術研究院研究員、國際宇航科學院院士朱毅麟向媒體透露,“神七”將於明年10月份發射升空,中國航天員將實現首次太空行走。

北京大學地球與空間環境學院焦維新教授在接受本報記者采訪的時候說,與“神六”相比,“神七”的所有重點都放在實現首次太空行走。所以,和“神六”相比,“神七”有5大不同。

 

第一大不同:飛船有效載荷增加,火箭的推力將加大

與“神六”相比,“神七”飛船的有效載荷將會有所增加。“神七”會上3名航天員,還要攜帶艙外航天服和7天太空生活所需的物品,所以上去的時候要攜帶300公斤的東西,回來的時候可以帶100公斤的東西。飛船的重量比起“神六”來說要增加很多。“光艙外航天服的地麵重量就達125公斤。”焦維新說。

另外,“神七”的外觀與“神六”有所不同,由於“神七”會上3名航天員,在天上待7天。雖然‘神六’設計上可以能夠搭載3個人,但是“神七”的3名航天員要完成各項任務,飛船的容量肯定將有所增加。這就要求現有的運載火箭的推力滿足“神七”要求。

第二大不同:“神七”軌道艙裏將新添一個“夾層 ”

“神七”在軌道艙的設計上與“神六”相比有一些不同。“神七”航天員將進入太空,因此“神七”軌道艙須設計一個“夾層 ”——“氣閘艙”。焦維新教授解釋說,航天員在出艙前先要“減壓”,航天員從太空返回進入航天器後先要“升壓”,其原理類似潛水員進出正在深海中的潛艇。因此,航天器上必須有一個設施具有“卸壓”功能和恢複功能。氣閘艙將由兩道門組成:航天員穿好艙外航天服把第一道門關上,後把第二道門打開,這樣便能夠保證原來的艙裏的氧氣和壓力。而回來的時候也一樣,航天員必須分別經過這兩道門。

俄羅斯的飛船將此設施專門做成了一個艙,叫“氣閘艙”;而美國的飛船也有類似設施,但他們沒有把它專門做成一個“艙”,美國的飛船是“兩艙結構”,隻有指令艙和儀器艙,進出太空的這一設施直接就安裝在指令艙裏。“氣閘艙位於返回艙的上方,與軌道艙連接。航天員爬上‘夾層’後,就會通知下麵的航天員將‘夾層’的門給嚴密地封閉上。”焦維新教授說,“飛行員換上太空行走的航天服後,放掉‘夾層’裏的氣體,打開艙門後,航天員就可以到軌道外麵,進行太空行走了。

第三大不同:“神七”軌道艙將不會在軌“駐守”

焦維新教授認為,和“神六”相比,“神七”飛船的一個顯著不同在於飛船完成任務後,軌道艙將不會在軌“駐守”,而是和推進艙一樣,在與返回艙分離的一刻墜入大氣層。

此前,無論是“神六”還是“神五”,在航天員隨返回艙回歸之後,被分離的軌道艙仍會在軌運行半年左右的時間,期間將進行一些科學實驗,並把有關實驗數據持續傳輸到地麵。在此之後,軌道艙因動力耗盡,會類似“太空垃圾”那樣在太空中遊蕩,漸漸被地球引力拉回到地麵墜下。

焦維新解釋,“神七”的軌道艙之所以不再留在軌道,是因為研究人員將把“神七”的試驗方向集中在保障航天員順利出艙活動方麵。

第四大不同:航天服要求適應太空行走要求

“神七”要執行的主要任務是實現我國首次太空行走。3名航天員一個要出艙行走,一個在軌道艙迎接,返回艙還要留人。“航天員進行太空行走的目的,是為了維修、裝卸、更換和回收航天器及航天器的外部設備。”焦維新教授稱。

“神七”將具備航天員太空行走的幾項必備條件。艙外航天服必須具有防微流星、真空隔熱屏蔽、氣密、保壓、通風、調溫等多種功能。另外,艙外航天服的手套必須既密封又靈活,頭盔也要既透明又密封。

焦維新教授介紹說,“航天服後背的位置會有一個背袋,裏麵除了氧氣瓶、一些工具外,還會有一個燃料助推器,他的主要作用是使航天員可以借此控製行走方向。為了不讓航天員飄走,航天服上還有一個我們稱作臍帶的特製繩子,專門將航天員與軌道艙接在一起。”而且,“神七”航天員的宇航服上還將配有一塊特製的銀蓄電池。當航天員進行艙外活動時,它就開始源源不斷地輸出能量,待電時間將比原來提高2到3倍。

第五大不同:航天員像開戰鬥機一樣駕“神七”

“神六”在太空飛行期間,費俊龍和聶海勝兩名航天員先後進行開關艙門、穿脫壓力服、穿艙、抽取冷凝水四大項“在軌幹擾力”實驗。結果表明,航天員較大幅度動作對飛船姿態影響微小,飛船姿態保持良好。費俊龍甚至還在飛船上連續做了4個前滾翻。

據說,這是航天員自己在遊戲,不是事先安排的。此次空間飛行結果表明,從剛升空到準備返回,費俊龍和聶海勝任何時間都能正確發出指令、準確控製各種設備,艙門開關等動作較大的操作也能一次成功。

專家介紹說,有了“神六”實驗的基礎,“神七”將安排航天員“像駕駛戰鬥機一樣駕駛飛船”,這對於飛行員出身的中國航天員來說,簡直是駕輕就熟的事情。

中國航天員將於明年實現首次太空漫步的夢想!綜合香港《文匯報》、《新京報》今日報道,全國政協委員、神舟飛船總設計師戚發軔4日出席全國“兩會”政協分組討論時接受香港記者詢問時透露,按計劃,神七將於明年發射,屆時將搭載3個航天員升空,並將進行走出太空艙的太空漫步活動。

  

楊利偉:“戚總,船不錯”

該報報道稱,記者向權威人士求證,“神七”航天員的確有出艙行走計劃,但不是三名航天員都出艙。按目前計劃,將是兩名航天員留守艙內,一名航天員出艙行走。據了解,現在正在緊鑼密鼓地研製能夠進行太空漫步的太空服。

戚發軔表示,“神七”將要實現的是太空行走,“神七”、“神九”的任務是實現兩個飛行器的交匯對接,這將在“十一五”中完成,最終目的是建立一個適度規模的空間站,進行科學實驗,並以此為基地對地球進行觀測。

戚發軔稱,作為飛船總設計師,他的最高榮譽是:中國首名航天員楊利偉在順利返回地球時,握著他的手說“戚總,船不錯!”

據悉,在“神七”之後,神八、神九、神十等更多的飛船發射任務也正在計劃之中,今後航天飛船可能發射頻率會很快。

此外,備受關注的中國探月工程正加緊籌備,中國今年將要發射第一顆探月衛星。

“神七”不特意為奧運獻禮

“神七升空的計劃正在按照程序有序地進行,目前所有的實驗基本上都做完了,預計明年神七將完成升空。雖然明年北京將舉辦奧運會,但是神七並沒有為奧運獻禮的任務,我們都是按照科學的目標一步一步進行,以保證航天員的安全和實驗成功為最終目標。”戚發軔說。

據介紹,“神七”升空時將搭載3名航天員一起進入太空,此次“神七”將在太空運行5天的時間。其中一名航天員將完成出艙和太空行走。此次航天員太空行走主要是適應性的行走,不進行任何的實驗和維修活動。戚發軔說:“其實,航天員進行出艙和太空行走關鍵是航天服的技術,目前艙外航天服已經設計完成,但是還需要進行實驗,才能達到進行艙外行走的技術標準。”

“神七”不會出現女航天員

戚發軔表示,飛船的發射要選擇一個好的發射“窗口”,這個窗口是指地球、太陽和飛船要選擇一個合適的時機,飛船進入太空後最好是白天,太陽能夠直射到飛船就可以利用太陽能,不用利用備用電池,以保證飛船的能量供應。一般情況發射飛船會選擇在春秋兩季,而不是此前部分媒體說的冬季最適合。

針對“女航天員將有望登上太空”的說法,戚發軔表示,現在還沒有讓女航天員升空的計劃,目前隻是招收了一批女飛行員,而飛行員隻是航天員的預備隊。對於“神七”航天員是否全是新麵孔,戚發軔表示,14名航天員都在一個起跑線上,都需要重新考核,大家的機會均等。

日前,我國“神舟七號”成功開發出航天員艙外服麵料。據介紹,該麵料采用高級混合纖維製造而成,經權威機構檢測,該麵料具有高強度、耐高溫、抗撞擊、防輻射等特性,可滿足宇航員出艙要求。目前,首批300平方米宇航員艙外服麵料正在生產之中。據悉,“神舟七號”計劃在2008年發射,屆時,中國的航天員將身穿國產的艙外航天服首次實現太空行走。

“神七”航天服相當於一個小型飛行器

“‘神舟七號’的航天服與現在大家看到的航天服將有很大的區別。”著名航天領域專家龐之浩在接受本報記者采訪時介紹說。“航天員艙外服麵料為今後國產艙外航天服的研製打下了基礎。”

2008年,我國將進行“神七”發射,它與“神五”、“神六”最大的不同是不僅人數要上升到3人,更重要的是要首次進行太空行走,每名宇航員可能都會被要求在“戶外”行走幾十分鍾。

據專家介紹,航天員所穿的航天服按照功能可分為艙內用航天服和艙外用航天服。艙內航天服也稱應急航天服,當載人航天器座艙發生泄漏,壓力突然降低時,航天員及時穿上它,接通艙內與之配套的供氧、供氣係統,服裝內就會立即充壓供氣,並能提供一定的溫度保障和通信功能。航天員一般在航天器上升、變軌、降落等易發生事故的階段穿上艙內航天服,而在正常飛行中則不需要穿著。

“楊利偉、費俊龍和聶海勝所穿的就是艙內用航天服。”龐之浩說,“而由於神舟七號要實現太空行走,執行艙外任務的航天員所穿的艙內用航天服將接受更大的考驗,所以在研製上需要實現更多的技術突破。”

據專家介紹,艙外航天服是保證航天員安全、有效完成出艙活動的重要手段。其基本功能是保護航天員不受宇宙空間惡劣環境的影響,並為航天員個體提供賴以生存的微環境。隨著載人航天科學技術的發展,航天員出艙活動越來越頻繁,出艙活動的時間也越來越長,對艙外航天服的設計提出了更高的要求。

龐之浩還透露,“我國的艙外航天服將采取有保險繩的設計方式。這樣可以既滿足與飛船和地麵保持通訊聯係,也可以為艙外活動的航天員提供氧氣、食物,同時排泄掉廢物。”

艙外航天服材料很關鍵

專家認為,艙外宇航服外層防護材料是其成型的關鍵所在,它應具備艙內服所不具備的防輻射、防紫外線、抗驟冷、驟熱等功能。因為出艙的航天員可能會遇到向著太陽的一麵是200多攝氏度高溫、背著太陽的一麵是零下攝氏度的低溫。這種驟冷、驟熱的變化必須要使用特殊的材料及防護層。

本次,我國自主設計的艙外航天服能使宇航員免受太空微流星體撞傷,並能過濾一定程度的輻射。

第36屆世界空間科學大會2006年7月16到22日在北京召開,中國首名航天員楊利偉今天在北京友誼賓館做報告。他介紹說,中國的航天員正進行針對神舟七號出艙任務的訓練,目前還沒有登月人員的培養。

楊利偉說,神舟七號的計劃已經公開了,要進行太空行走。現在的航天員也針對神舟七號進行訓練,這個訓練肯定與神五、神六的訓練不一樣。訓練是針對每一次任務的不同,基礎都是一樣的,基本操作都是一樣的,因為要出艙,就要麵對出艙的特點,所以航天員也在進行針對出艙的訓練。

談到中國的探月工程,楊利偉表示,目前中國隻是在進行繞月的飛行,還沒有提到載人繞月或者載人登月,目前還沒有登月人員的培養。



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