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数十万人共筑载人航天七大系统


http://www.sina.com.cn 2005年10月13日05:43 中国青年报

  神舟六号载人航天工程

  -总指挥、总装备部部长陈炳德上将

  -副总指挥、总装科技委副主任胡世祥

  -副总指挥、国防科工委副主任孙来燕

  -副总指挥、中国科学院副院长江绵恒

  -副总指挥、航天科技集团公司总经理张庆伟

  -中国载人航天工程总设计师王永志院士

  中国载人航天工程总设计师王永志:神舟六号肩负三大使命

  攻克载人航天基本技术 进行空间科学实验 考核完善其他系统性能

  据新华社酒泉10月12日电(记者白瑞雪 黄明 徐壮志)中国载人航天工程总设计师王永志在此间接受新华社记者采访时表示,作为中国载人航天工程第二步目标的开端,神舟六号飞船载人航天飞行有三大历史任务。

  第一大任务是继续攻克载人航天的基本技术。

  王永志说,载人航天是当今世界技术最复杂、难度最大的巨型航天工程,每一次任务都比上一次更难,所以我们还有很多其他的基本技术有待攻克和验证。

  王永志举例说,在中国首次载人航天飞行中,航天员杨利伟吃得很简单,小

月饼加凉的矿泉水。“飞21个小时还能撑着,时间长了可不行,人总要吃热的饭菜、喝热汤吧。”王永志说,这次飞行专门设计了食品加热装置,能在十几分钟内加热食物。地面上,人们想吃什么就吃什么,但太空中要“吃”得舒服,有一系列的难题:食品加热装置能否在太空中有效地工作?中国的航天食品是否足够安全?餐具设计是否合理?

  再如飞船的姿态控制。王永志说,神舟五号飞行中,返回舱里的杨利伟大部分时间都在座椅上安安静静地待着,这次不一样了,航天员要从返回舱到轨道舱去操作实验设备。来回走动对飞船的姿态是有影响的,长度仅9.2米的神舟飞船在太空中呈漂浮状态,人一移动,船可能随之摆动,航天员如果太用劲的话,甚至可能造成“翻船”。因此,在这种情况下,航天员应该怎样控制自己的动作?飞船控制系统是否能准确及时地调整飞船姿态?

  王永志说,所有这些问题都有待通过这次飞行进行验证。这些问题不解决,下一步的交会对接以及更长远的空间站建设根本无法进行,这就是所谓“基本技术”的意义所在。

  神舟六号的第二大任务是继续进行空间科学实验。

  空间科学实验对我们并不陌生,从返回式卫星到神舟六号的“兄长”们,各种搭载实验一直在进行中,涉及空间物理、地球系统科学、生命科学和微重力科学、空间天文等多个领域。

  为什么要到太空中去做实验?王永志说,太空的高真空和微重力环境,是科学实验的宝库,可以进行地面上无法或难以进行的实验,生产地面上难以生产的材料、工业产品和药物。比如,在微重力条件下进行冶炼,可以获得高纯度、高品质的合金。

  与其他空间科学实验不一样的是,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。“科学实验中,人的作用是任何机器无法取代的,有人参与,就会有更多发现。”王永志说。

  神舟六号的第三大任务,则是继续考核和完善工程其他系统的性能。

  “神舟一号到五号飞行都成功了,但成功并不意味着成熟,”王永志说,“所以每一次飞行都有所完善改进,工程总体及其七大系统就是这样逐渐实现性能优化的。”

  例如,前3次无人飞行试验中发现的有害气体超标等问题,在神舟四号飞船上得到了彻底解决,神舟五号飞行中发现的

火箭上升段振动较大的问题,又成为第六枚火箭的一个主要改进点。

  “像前5次飞行一样,神舟六号也具有考核各系统、发现问题从而进一步完善工程性能的作用,”王永志说,“这是将来神舟七号、八号成功的基础。”

  中国载人航天工程的七大系统涉及学科领域广泛、技术含量密集,全国110多个研究院所、3000多个协作单位和几十万名工作人员承担了研制建设任务。

  飞船系统总设计师张柏楠:首次启动生命保障系统

  本报特约记者 崔伟光

  载人航天工程飞船系统总设计师张柏楠接受采访时说,神舟六号的研制过程近两年时间,神舟六号在神舟五号的基础上,根据两人多天飞行任务的需要,做出了4个方面110项技术改进。从神舟五号的副总设计师到神舟六号飞船的总设计师,张柏楠透出更多的自信与成熟。

  张柏楠说,基于两人多天的飞行任务,神舟六号飞船首次全面启动了环境控制和生命保障系统。从技术上说“神六”不是“神五”的简单重复,更不能完全照搬,技术上有继承也有创新。神舟六号飞船仍为推进舱、返回舱、轨道舱的三舱结构,取消了附加段,整船外形和结构与原来相同,重量基本保持在8吨左右,绕地球飞行一圈需要90分钟。另外,因为人数和设备的增加,“神六”比“神五”飞船重了200多公斤。

  张柏楠介绍说,神舟六号的改进大致可以归纳为几个方面:

  首先,围绕两人多天任务,准备了足量甚至余量的食品、水、睡袋等。食品柜置于轨道舱中,以前处于空置状态。舱内的氧气、温度和湿度可自动感应调节。

  其次,轨道舱功能使用方面有了改进。按两人7天配置航天员生活必需品,如食品加热装置和餐具等。轨道舱中挂有一个睡袋,供两名航天员轮流休息用。失重状态下人其实可以浮在空中睡觉,但考虑到人在地面养成的习惯,所以通过睡袋人为地制造一种“床”的感觉,否则航天员睡觉时可能会产生坠入万丈深渊的错觉。

  第三,提高了安全性。返回舱中航天员的坐椅设计了着陆缓冲功能,这是为了在反推火箭发生故障时依然能够保证航天员安全。神舟五号飞船里只有杨利伟乘坐的那个坐椅有着陆缓冲功能,并且有个小的缺陷,就是返回前坐椅提升后航天员难以看到舷窗外的情况。神舟六号对缓冲器进行了重新设计,并与整船结合进行了反复试验,从高塔、飞机上抛下的3次试验每次均获得了成功。

  张柏楠说,我国载人航天下一步任务首先是航天员进行出舱行走,在此基础上再实现空间对接以及在太空建造有中国人自己照料的太空站。

  飞船应用系统总指挥、总设计师顾逸东:中国科学家将上太空做试验

  新华社记者 孙彦新

  “神五飞行中,杨利伟一直待在返回舱内,也没有进行空间科学实验操作。”飞船应用系统总指挥、总设计师顾逸东说,“但这一次,两名航天员要从返回舱到轨道舱吃饭、睡觉并进行空间科学实验。这是我国第一次有人参与的空间科学实验,也就是说,神舟六号是我国第一次实现真正有人参与的载人航天活动。”

  人类目前的空间科学活动分成了两大类,一类是对宇宙天体进行探测,另一类是科学试验。对天体的探测一般可以利用自动化手段由机器来完成,并且效果会很好。但是也有机器解决不了的问题,这跟地面上机器人不是万能的是一个道理。

  顾逸东介绍,神舟六号安排的一些科学试验,对两位航天员的要求是,初步验证实验操作的可能性,培养和锻炼空间操作的能力。预计在载人航天的后续工程中,我国将有可能把专门的载荷专家,甚至是科学家送上太空做试验。

  人的参与使试验设备具有可维修性。美国耗资30多亿美元的哈勃望远镜曾经发生了故障,如果不是航天员太空行走对其进行修复,“哈勃”就有可能成为最昂贵的太空垃圾。

  据新华社北京10月12日电

  航天员系统总指挥、总设计师陈善广:女航天员培养列入计划

  本报特约记者 赵雁

  航天员系统总指挥、总设计师陈善广博士提出了借助数学模型选拔神舟六号飞行乘组,其科学性在国内外得到公认。他说,这与他曾在

武汉大学数学系读书的经历有关。使用数学模型选拔人才的优点在于最大限度地避免了主观因素的影响。

  谈到神舟六号航天员系统遇到挑战时,陈善广说,航天员系统的中心任务就是选拔和训练合格的航天员执行太空任务。具体说,这次神舟六号任务,飞行时间延长,也带来了飞行复杂性,可能面对应急处理的情况较多。对航天员乘组的考验更大,不光增加了很多操作内容,对乘组工作的整体协配性要求很高,高效完成工作是一方面,还要有强的应变能力和好的心理素质。

  同时这次任务也给飞行中航天员的医监医保工作带来挑战,飞行期间是空间运动病的高发期,怎么防治,还会不会有其他潜伏问题,都需要作最周详的预案。

  关于中国航天员中心的未来规划,陈善广谈到了三个目标:第一,要具有培养国际性航天员的能力;第二,要着眼中长期航天飞行和更长远的星际飞行与其他国家加强合作交流;第三,要进行女航天员和第二批男性航天员的选拔。“在不久的将来,中国将拥有一个世界一流的航天员中心。”陈善广说。

  测控通信系统总设计师于志坚:飞船每一圈都能应急返回

  李华泽 李筱梅

  在神舟六号飞船发射前夕,记者再次采访了载人航天工程测控通信总设计师于志坚。从32岁担任测控通信系统副总设计师到任总设计师至今,于志坚直接参与了中国新型航天测控网建设。

  于志坚说,神舟五号飞行21个小时,绕地球14圈,距离总计60万公里。神舟六号要在轨运行多天,飞行圈数、距离大大增加,费俊龙和聂海胜将成为飞得最远的中国人。

  在空间停留的时间越长,意味着发生问题的概率越大,飞行控制也远比神舟五号复杂。我们对计算机终端进行了更新,数据记录方式也实现了更新换代。神舟六号制定了在轨运行时的150余种故障模式和对策,如果故障严重,飞船在每一圈都能应急返回。

  自飞船发射起到落地,乃至监测留轨舱,测控通信系统是全程跟踪,全程支持。由于测控通信系统规模庞大,分布比较广,全球有13个测量船(站)和3个中心,要把这种多领域、多学科的一个系统结合在一起,使系统有效、步调一致难度是很大的。

  谈及神舟六号与神舟五号在测控通信系统上有什么大的变化时,于志坚说,运载火箭系统、飞船系统每次任务都是研制一艘飞船或一枚火箭,而测控通信系统则是一次设计建设、长期使用、进行多种任务支持的系统。按照设计要求,系统使用寿命一般在10到15年间。从神舟一号到神舟四号的无人飞行,到神舟五号的首次载人飞行,乃至神舟六号,整个大的系统都是一致的。

  发射场系统总指挥张育林、总设计师陆晋荣:我国有最先进航天发射模式

  南文生 王艳梅

  “发射场是航天产品和七大系统参试设备汇聚的重要场所,也是把好航天产品质量的最后一道关口。”中国载人航天工程发射场系统总设计师陆晋荣站在茫茫戈壁滩上,简明扼要地向记者介绍载人航天发射场的地位和作用。

  为确保测试发射工作的安全性和可靠性,发射场系统今年进行了多项课题研究和设备改造,开发出舱内操作质量监测系统,实现了对火箭舱内测试操作的全面监控;研制出火箭瞄准信息显示系统,可以直观地了解火箭瞄准的实况。针对发射塔架封闭后,影响飞船无线信号的传输,他们在塔架9层增加了一套飞船信号的转发天线,把飞船送出来的信号可靠地转给USB和超短波接收设备,大大提高了信号接收质量,使技术人员可准确判断飞船的工作状态。“神舟飞船5次成功发射的实践表明,中国载人航天发射场已成为世界上最先进的发射场之一,可以满足未来空间站建设的需要。”中国载人航天工程发射场系统总指挥张育林说。

  张育林介绍说,酒泉卫星发射中心采用垂直总装、垂直测试、垂直整体运输和远距离自动控制的“三垂一远”发射测试模式。这是目前世界上最先进的航天发射测试模式。在这种模式下,火箭和航天器组装、测试的速度快,质量好,为航天发射频率的提高打下了基础。

  张育林说,在空间站建设中,由于运载火箭的推进剂可能要更新,而且航天器的尺寸和类型都会有所变化,到实施发射时某些设施将会有所调整、改造或新建,但发射场不会有整体变化。

  运载火箭系统总设计师刘竹生:火箭爆炸风险降到最低点

  首次安装摄像头全程记录火箭升空

  与发射神舟五号的火箭相比,发射神舟六号飞船的“长征二号F”型火箭有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。运载火箭系统总设计师刘竹生说。

  世界上不少航天事故都是火工品爆炸造成的,为了确保航天员的安全,这枚火箭第一次在点火装置上增加了火路安全机构,把火工品爆炸的风险降到了最低点。同时,我们用新的计算方法,进一步减小了上升段的震动。这枚火箭上还第一次安装了摄像头,可以把火箭从起飞到船箭分离等动作的画面实时传回,以帮助地面更加准确地观测和判断火箭状态。

  长征二号F型火箭是在长征二号E型即“长2捆”火箭基础上研制的运载火箭,是我国目前惟一用于发射载人飞船的火箭。

  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。

  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%。随着神舟六号载人飞船发射升空,长征运载火箭已成功发射88次。

  据载人航天工程运载火箭系统总指挥刘宇介绍,在载人航天工程的第二阶段,长征二号F型火箭还将继续作为我国载人飞船和目标飞行器运载工具的一种选择来使用。综合新华社电

  着陆场系统总设计师侯鹰:着陆场系统全面启动

  李筱梅 李华泽

  “着陆场系统并不是要等到飞船着陆时才开始启动,在飞船点火升空之时,我们就开始紧张工作了。”着陆场系统总设计师侯鹰在谈到第二次载人飞行任务中着陆场系统的特点和变化时说。

  着陆场系统承担着载人航天器回收和航天员救援的重任,和其他几个系统不同,是中国载人航天的一个特有系统。

  侯鹰介绍,神舟六号两人多天飞行,在轨运行时间长使得应急返回的几率大大增加;航天员增加到两名,医监医保分系统准备的装备要增加一倍;由发射窗口决定的返回着陆在夜间,给搜索救援带来了许多困难。

  我国载人航天工程着陆场系统已建成包括5个分系统,分别是主、副着陆场分系统,陆上应急搜救分系统,海上应急搜救分系统,通信分系统和航天员医监医保分系统。侯鹰说,由于飞船在上升段、运行段和返回段均有可能出现紧急情况需要应急返回,因此,着陆场系统在飞船点火升空至降落返回的全过程中,都必须做好随时迎接飞船返回的准备。

  神舟六号任务是载人状态下的夜间返回,为了在夜间实施安全快速的搜救,主着陆场系统做了许多准备,给神舟五号任务时就配备在搜救直升机上的红外助降系统作了改造,并配备了其他相应设备,记录返回舱再入后的开伞过程及乘伞下降情况。

  侯鹰说,这次飞行任务首次启用了位于酒泉附近的副着陆场。副着陆场与位于内蒙古中部草原四子王旗的主着陆场相隔1000公里,可以起到气象备份的作用。由于副场是备降场,设备配置相对简化。

  侯鹰说,着陆场系统是一个全国大协作的系统,参与的人数恐怕要以十万计。仅为了应对上升段那十分钟里的应急返回,就有6条船、多家后方支持医院、几支空中搜索分队参加。交通部救捞局的德意轮花费9天时间到达预定海域,当10分钟的警报解除之后,它们再颠簸9天返回港口。

  神舟五号发射时,侯鹰脖子上挂着两块秒表,一边计算着时间,一边一个圈次一个圈次地通知各应急区解除任务,整整21个小时没有合眼。而此次神舟六号的飞行多天,同样每一圈次都有可能发生应急返回,他同样要每时每刻关注应急情况。为了能扛下这几天的重任,侯鹰每天晚上9时出去跑几千米,雷打不动。

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