神六发射20问：白天发射保障航天员安全

　　前年，神舟五号成功发射；今天，神舟六号又要遨游太空，中国载人航天必将进入一个新阶段。神舟六号发射时间地点如何确定、在太空中面临怎样的挑战、航天员在几天的太空之旅中如何生活……本报为此特别推出飞天20问，请有关专家解答“神六”的一系列疑问。

　　天问1

　　发射时间如何确定

　　完成飞船飞行使命所允许的发射时间段，被称为载人飞船的发射“窗口”。这个时间段不是随便挑选的，而是根据飞船在轨运行时太阳光照辐射、飞船姿态控制等要求，建立一个数学模型并输入相关数据，再经过精心计算推导而得出的最佳发射时机。因为每一个季节、每一天的气象条件都不一样，因此可供选择的发射时间段极为有限。

　　据专家介绍，选择一个最佳发射时间段，必须考虑以下四个方面的因素：

　　首先，要保证飞船的太阳电池帆板有足够电源。飞船发射上天后，要保证各种仪器设备正常工作，需由太阳电池帆板供应充足的电源。太阳电池帆板在太空展开后，有一个起始位置，如果阳光垂直照射在帆板上，就会产生足够的电能；非直射状态下，太阳电池帆板效能就会降低。

　　其次，要考虑飞船控制系统对发射“窗口”的要求。“神舟”飞船自主飞行阶段飞船控制分系统使用三个红外地球敏感器。由于地球温度比较高，安装在飞船上的地球敏感器的红外光线很容易发现并对准地球进行测量，但是如果有太阳光照射到红外镜头或视场，就会产生干扰，导致仪器出现故障。为保证红外地球敏感器的正常测量，需要避开太阳光的辐射影响并选择一个合适的角度。

　　再次，要保证飞船温控适度。飞船在太空运行会受太阳辐射影响，太阳照射的面积大孝角度不同，将使飞船吸收不同程度的热量。要保证飞船内环境温度适宜，保证一定的散热条件，也需要选择一个合适的角度。

　　最后，飞船有一定的姿态要求。飞船入轨后，有效载荷需要对地进行观测，这也需要选择一个合适的角度保证对地观测姿态。

　　至于我国两艘载人飞船都选择在白天发射的原因，主要是考虑白天温度有利于发射人员工作，也易于在意外情况发生时，充分保障航天员的人身安全。

　　天问2

　　为何选较寒冷季节

　　“神舟”飞船的发射都选在比较寒冷的季节，这次“神六”的发射时间也定在10月中旬，这对于位于酒泉的发射基地来讲，天气已经较寒冷。为什么非要选在这个季节发射呢？

　　据介绍，飞船上天后，由地面测控站和远洋航天测量船组成的航天测控网将对飞船实施测控管理和回收。执行海上测控任务的4艘“远望”号远洋航天测量船分布在太平洋、印度洋和大西洋的指定海域，其中3艘测量船分布的海域在南半球，那里的冬季海况极为恶劣，夏季则适于观测。而南半球的夏季，正是我国所处北半球的冬季，因此“神舟”飞船的发射要尽量安排在比较寒冷的季节。

　　天问3

　　为何选在酒泉发射

　　航天发射场是发射航天器的特定区域，其主要功能是完成运载火箭和航天器的装配、测试和发射；对飞行中的运载火箭及航天器进行跟踪测量，获取数据，进行处理和分析；对运载火箭及航天器进行监视和安全控制，完成检测和发射的后勤保障等。

　　发射场场址的选择，有着十分复杂的综合性的矛盾要求。比如，它应靠近工业区，有方便的交通条件，但又应远离人口稠密的地区；它要求雷雨少、湿度孝风速低、温差变化不大的地方，但又要有丰富的水源；它要求地质坚实，有较好的安全条件，但又要求地势平坦开阔，有良好的布局和发射条件等。酒泉地区基本具备这些条件，是较为理想的发射基地。

　　天问4

　　着陆地点如何确定

　　根据飞船运行轨道特点，着陆场必须具备四个条件：一是飞船将从这个地区上空多圈次通过；二是场地要开阔；三是地势要平缓，地表要足够坚硬；四是天气状况要好。而内蒙古中部地区正适合这个要求。这一地区属沙质草地，地势平坦开阔，区内没有大河，为中温带大陆气候。全年干燥，少雨多风，能见度高。当地人烟稀少，平均每平方公里不超过10人。因此，“神六”的主着陆场选定内蒙古中部。

　　天问5

　　哪些气象影响升空

　　据专家介绍，航天器的发射受制于五类气象条件：

　　1.低温。1986年1月28日，美国“挑战者”号航天飞机失事后，调查委员会指出，失事的直接原因是O型密封圈失效，而造成其失效的“凶手”就是地面温度低。

　　2.雷电。航天器在受到雷击时有可能会粉身碎骨，而且与大气中的冰晶、水滴等摩擦造成的静电也十分危险。

　　3.降雨。雨滴在撞击时速为1600公里的航天飞机时，会击碎外壳隔热瓦，使其不能防御700℃以至更高的外壳温度。同时，水滴也会削弱和散射无线电波，对地面遥控航天器飞行极为不利。

　　4.大风。在地面发射前，大风可能会使火箭撞击发射架受到损坏。发射过程中，大风也易使火箭飞行失控而出事。

　　5.云层。航天器返回大气层时是无动力的，要依靠动能进行滑翔飞行。如果云底高度低于3000米，或者能见度不好，一旦自动导航系统出现误差，就可能因为来不及修正而造成不可挽回的悲剧。

　　天问6

　　何人可胜任航天员

　　首先，文化程度及技能要比空军飞行员高。如果工作技能不娴熟的话，那么在关键的时刻后果将不堪设想。

　　第二，身体素质要比空军飞行员好。航天员的身体素质必须符合战斗机驾驶员的身体素质标准，其心血管、前庭和神经系统必须绝对健康。

　　第三，心理素质要比空军飞行员强。航天员除了应该具备空军战斗机飞行员的基本心理素质外，还应该通过个性、思想、气质、感知、反应与判断能力的检查，从中选拔出具有最佳心理素质的优秀者。

　　天问7

　　飞天前进行哪些训练

　　航天员在升空之前要进行各种高强度训练，他们至少要通过以下六大关，才有可能真正“乘舟”飞天。

　　第一关：电动转椅。电动转椅不但可以做360度顺时针和逆时针的快速运转，而且可以同时上下前后摆动。转椅主要是用于检查宇航员候选者的前庭神经功能，以了解他对震动及眩晕的耐受能力。

　　第二关：大幅度秋千。从转椅室出来进入的是电动秋千室，在高达数十米钢架的护卫下，一台貌似汽车的厢式秋千被四条钢臂凌空提起。电动秋千荡起时，前后能甩出15米，电动秋千室主要用于适应空间运动和开展对空间运动病的研究。

　　第三关：高塔冲击。训练中心里还有一个“冲击塔室”，内有一座约4层楼高的绿色铁塔。它的作用是模拟飞船返回地球的冲击环境，从而加强人的抗冲击耐力，研究各种方式的防护措施。

　　第四关：离心“飞碟”。3层楼高的离心机室里装备着亚洲规模最大的国产载人离心机。人体离心机是一种巨大的旋转装置，既可以上下伸缩，也可以左右转动。顶上有一条长达16米的旋转手臂，它用结实的钢架紧紧托住了位于手臂前方的一只椭圆形不锈钢封闭吊舱，这只吊舱也可以呈一定的角度转动，因此可以建立同方向作用于宇航员的超重条件。当整个离心机开起来时，有点像游乐场中的“飞碟”。

　　第五关：低压模拟。低压舱是一座淡绿色的T形舱，内有工作舱、休息舱和卫生舱三个部分。当宇航员穿上特制的航天服走进低压舱之后，舱内的空气都被抽掉，宇航员此时就开始进入“太空”。狭小的舱内既没有电视也没有音响，就连做一些摇摆幅度较大的健身活动也很受限制；没有电话，不准通信，与外界完全隔绝。学会如何适应这种环境，是走进太空之前必须攻克的课题。

　　第六关：天象识别。天象仪室是宇航员模拟训练中的最后一个关卡，当灯光熄灭后，一个极为绚丽的太空世界———太阳系的璀璨、银河系的广袤无不清晰地展现在眼前。宇航员升空执行任务之前必须在这里熟悉星空图，找出自己将要走过的路线，一旦载人飞船的自动导航系统出现故障，宇航员就不得不启动手动装置来寻找回家的路了。

　　天问8

　　空间环境如何预知

　　地面的天气状况等发射条件相对容易掌握一些，但太空中的环境如何保证不影响飞船的飞行呢？据介绍，中科院空间环境预报中心在飞船发射前一周，每天要提供一次空间环境现状及短期预报结果。

　　载人飞船除了对空间环境预报本身要求精度更高更准外，还增加了对航天员的空间环境安全保障要求。因此，空间环境预报也特别增加了对航天员生命安全至关重要的高能粒子辐射等预警内容。同时，在“神六”在轨运行的几天时间内，该中心将实时计算出航天员身体各器官接受的辐射剂量，并对空间环境进行全天候24小时不间断地监视和预报，实时提供空间环境监测数据，并对飞船运行期间可能的异常提供空间环境诊断。

　　天问9

　　如何规避“太空黑客”

　　太空中除了有许多自由存在的石块外，人类的太空发射更是将无数的碎块、部件遗弃在宇宙空间。这些“太空黑客”飞速“游荡”，成为航天飞行器的大敌。

　　为保证“神六”不被空间碎片袭击，我国科学家已从目前遗留在空间的上万个碎片中进行筛选分析，并进行了高精度预测，提出了怎样避免碰撞的建议。

　　据透露，一套尖端的预警系统已在我国“神舟”载人航天飞船上得到应用。一旦在空中运行的载人航天器有可能与太空垃圾发生碰撞，警报系统就会发出警报，航天器将采取机动规避措施，避免发生碰撞产生大的损失。

　　本报记者张瑾

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