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金秋的“约会”


http://www.sina.com.cn 2005年10月12日09:08 解放日报

  两年前的秋天,中国第一艘载人飞船神舟五号发射成功。今年神舟六号的发射,又逢金秋时节,难道是巧合吗?

  ———不。这是因为秋季的气象条件,最适合中国发射载人飞船。

  天时、地利、人和,是以“君子有不战,战必胜矣”,中国载人航天工程总设计师
王永志坚信,这番“约会”,定能成功。

  发射仍用长征二号F型火箭

  神舟六号载人飞船将用长征二号F型火箭进行发射。它是在长征二号E型即“长2捆”火箭基础上研制的运载火箭,是我国目前唯一用于发射载人飞船的火箭。

  火箭全长58.3米,起飞重量479.8吨,由4个液体火箭助推器和芯一级、二级、整流罩、逃逸塔组成。长征二号F型火箭可靠性指标达到0.97,航天员安全性指标达到0.997,是我国航天史上技术最复杂、可靠性和安全性指标最高的运载火箭。火箭能够安全可靠地将飞船送入预定轨道,同时,在飞出大气层之前,若出现重大故障,能按救生要求使航天员安全脱离故障危险区。

  到目前为止,长征二号F型火箭已经成功地将4艘无人飞船和神舟五号载人飞船送入太空预定轨道,发射成功率达到100%。据载人航天工程运载火箭系统总指挥刘宇介绍,与发射神舟五号载人飞船的那枚火箭相比,用于这次发射的火箭有75项技术改动,进一步提高了可靠性、安全性,改善了乘坐的舒适性。

  “神六”与“神五”有四大区别

  “我们每次发射都要进一步优化。我们边研制边进行空间试验,从每次飞行中得到新的东西。”中国载人航天工程总设计师王永志,道出了中华民族“一步登天”的“秘密”。

  1992年,载人航天工程列入国家计划。仅用7年的时间,中国航天人就攻克了载人航天的三大技术难题,短短七八年,走完了发达国家三四十年所走过的路。

  1999年11月20日6时30分,中国第一艘不载人的试验飞船———神舟一号,从酒泉卫星发射中心发射升空。2003年10月15日9时,中国成功发射第一艘载人飞船神舟五号。21个小时23分钟的太空行程,标志着中国已成为世界上继前苏联、俄罗斯和美国之后第三个能够独立开展载人航天活动的国家。

  这次的神舟六号飞船仍为推进舱、返回舱、轨道舱的三舱结构,整船外形和结构与原来相同,重量基本保持在8吨左右。

  以神舟五号为基础,神舟六号主要技术特点保持原状的基础上,根据两人多天飞行任务的需要以及个别技术的发展,做出了四个方面110项技术改进。

  载人航天工程飞船系统总设计师张柏楠细数神舟六号飞船与神舟五号的四大区别:围绕两人多天任务的改进,首先准备了足量甚至余量的航天员消耗品,包括食品、水、睡袋等;轨道舱功能使用方面的改进,大小便收集装置这次就是首次使用;提高航天员安全性的改进,返回舱中航天员的坐椅设计了着陆缓冲功能,为了在反推火箭发生故障时保证航天员安全;持续性改进,比如神舟一号到五号上的“黑匣子”是1994年研制的,现在的黑匣子不仅存储量大了100倍,而且数据的写入和读出速度提高了10倍以上,体积却不到原来的一半。

  吃喝拉撒设施一应俱全

  “神舟五号飞行中,环境控制与生命保障系统只能算是进行了试验,这一次神舟六号任务才是环控生保系统的真正使用。”神舟六号飞船环控生保分系统原主任设计师傅岚说。

  当杨利伟乘坐神舟五号飞船从太空返回时,他说:“舱内的空气比地面还好。”傅岚说,神舟六号和神舟五号采用了同样的供气体调压系统,氧气、氮气由高压钢瓶携带上飞船,通过控制阀进行释放,使得舱内气体成分大致和地面一致。同时,飞船内部还采用了先进的通风净化系统,使空气质量始终保持在优良等级以上。

  傅岚介绍说,通过温湿度控制系统,神舟六号返回舱温度将控制在17到25摄氏度之间,相对湿度控制在30%到70%之间。“这是令人感到相当舒适的环境。”

  为了使航天员在太空中吃得更好,除了使食品的口味和种类符合航天员的个人喜好外,还必须创造一个与地球上类似的就餐环境。傅岚介绍说,在太空中,航天员可以使用食品加热器对食品进行加热,一般进行30分钟左右的加热后,航天员就可以吃上热的饭菜了。

  “航天员喝水实际上不是喝,而是将水射到嘴里的。”傅岚说,由于飞船中的气压要小于地面上,所以航天员用自己的嘴根本吸不动液体。饮水时,航天员通过一根铅笔一般粗细的吸管将嘴与饮料容器联结起来,通过气泵加以一定的压力,这样饮料就可以源源不断地射进航天员的嘴里。

  航天员在太空中的大小便采用了大小便收集系统。“这是一个相当于吸尘器的系统。”傅岚介绍说,系统有两根塑料软管分别用来对准航天员大小便的排泄器官。在航天员使用时,系统通过吸气,将排泄物收集起来,液体和固体分别保存处理。为了防止大小便产生的气味污染环境,塑料软管在与人体接触时,可以起到很好的密封作用,同时系统中还使用了活性炭作为除臭剂。

  为了尽可能减少航天员的工作量,飞船环控生保系统的工作主要通过自动控制来进行。傅岚说:“我们的任务,就是竭力为航天员打造更舒适的生活空间。”

  中国已是航天大国

  神六发射前夕,记者与王永志院士面对面。

  记者:与神五相比,神六飞行任务有哪些变化?

  王永志:主要变化三个:一是航天员人数从一人到两人,二是飞行天数从一天到多天,三是航天员活动范围扩大到全船。在神五飞行中,航天员一直待在返回舱中,飞行一天;而这一次,由两名航天员组成的飞行乘员组要飞行多天,要脱下航天服,从返回舱进入轨道舱活动,还要完成空间科学实验的操作任务。

  记者:多人多天的飞行,给工程各系统带来了哪些挑战?

  王永志:要保证多人多天太空飞行成功,最大挑战应该是飞船的环境控制和生命保障系统,具体是如何保障多名航天员长时间在太空的吃喝拉撒睡。这些问题在地面都很简单,但到了太空都成了难题。还有就是飞船内的环境控制,比如大气压力、温度、噪声,尤其是大气湿度。飞船内的有效空间相对地面环境是比较狭小的,而两个航天员正常生活所产生的湿气却一点也不比地面少,如果不采取措施,飞船内的湿度很快就会饱和结露,会出现水珠,其后果不仅仅是航天员感到不舒服,漂浮在飞船内的水珠还会对飞船的电气系统产生危害。此外,对航天员呼出的二氧化碳和其他异味也都要采取措施处理。对付这些问题我们都有措施,而且不止一套措施。这些措施前几艘飞船都有了,也都经过了适当的考验,我们还是有把握的。

  神六还要为更长时间的太空飞行积累经验,比如航天员在飞船内的运动与飞船姿态控制的协调性、飞船的人机工效等等。神六飞行任务中,航天员要打开返回舱与轨道舱之间的舱门,要在轨道舱中工作、睡觉、吃饭、大小便等,这些活动都会引起飞船的姿态变化。也就是说,在太空中呈漂浮状态的飞船,只要人一动,飞船就会随之摆动。哪些活动对飞船会造成什么样的影响,飞船的姿态控制规律应该如何调整,航天员应该怎样控制自己的动作等等,也是我们要进行的一个实验项目。所有这些问题都有待通过这次飞行进行验证。

  记者:神六飞行在中国载人航天工程中处于什么位置?

  王永志:神六飞行为我国载人航天工程第二步任务的开篇之作,起着承上启下的作用。具体地说,神六飞行有三大任务:第一是继续突破载人航天的基本技术,比如多人多天太空飞行技术。第二是继续进行空间科学实验。与前几次实验不同,神舟六号上进行的实验将是中国第一次有人参与的空间科学实验。有人参与,就可能有更多的发现。第三是继续考核和完善工程各系统的性能,为确保将来神舟七号、八号的成功做准备。

  记者:我国是否已经进入航天大国的行列?

  王永志:我认为,衡量一个航天大国的基本标准是,能够独立自主地制定和完成有一定规模的航天计划。从这个意义上来说,我国已经是航天大国,并且是世界上第三个独立实现载人航天飞行的国家。但是,与美国和俄罗斯这样的航天强国相比,我们还有较大差距。

  记者:美国、俄罗斯在40多年前就实现了载人航天,这意味着我们要用同样多的时间来弥补差距吗?

  王永志:不是这样的。中国载人航天工程从论证、立项开始,就采取了跨越式发展的思路,而不是按照美俄当年的步骤亦步亦趋。比如飞船。美俄的飞船都经历了从单舱到多舱的发展阶段,我们来了个技术大跨越,直接瞄准国际上第三代飞船,研制中国的三舱飞船。实践已经证明,这是完全可能的。

  记者:这就是我们通常所说的“中国特色”?

  王永志:可以这样说,但不仅限于此。中国特色和技术进步是紧密结合的,也就是要走自己的自主创新之路,迎头赶上。事实上对工程的总要求就是,在确保安全可靠的基础上,从总体上体现中国特色和技术进步。

  当年美国和前苏联搞载人航天是为了太空竞赛,而我们是根据我国的实际需要、按照我们自己的步伐,一步一步扎扎实实解决载人航天的问题。正因此,我们每一步都强调实用,所以每次载人航天飞行都安排了新的空间科学与技术实验项目,一边研制一边应用。从根本上讲,开展载人航天就是要探索宇宙的奥秘,和平开发太空资源,从而造福于全人类。从这个意义上来说,我们开展载人航天工程的目的和做法都与国外不同。

  记者:神六就要发射了,作为工程总设计师,您现在心情怎样?

  王永志:我从事火箭设计和研制工作几十年了,每次发射前我都是一样的心情,既紧张又兴奋,难以入睡,可成功后更兴奋、更睡不着了。

  这次发射准备充分,测试检查全面,各种数据都满足设计要求,所以我更有信心。我们围绕着提高火箭和飞船的可靠性做了大量艰苦细致的工作,采取了一系列提高航天员安全性的技术措施,现在上天产品和地面各勤务系统技术状态很好,我相信这次飞行能够成功。(综合新华社稿)


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