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航天员进行出舱活动程序训练 -据新华社
航天员太空行走,意味着要从飞船内近似于地面的大气环境进入太空的高真空、强辐射环境,也意味着航天员要离开飞船,独自在失重的太空中“行走”。
如何保证出舱航天员的安全?
实施中国载人飞行任务的专家透露,从舱外航天服到飞船的控制模式,从气闸舱、舱门的设计到固体润滑材料试验样品台材料的选择,都为保障航天员的人身安全做了最精心的安排。
出舱保障·预案
凡是能想到的
全都做了预案
“保障航天员出舱活动安全顺利,是我们飞控指挥的重中之重。”
北京航天飞行控制中心轨道室主任李剑日前在接受新华社记者采访时说:“我们设立了9本预案、243个故障模式,应对航天员出舱过程中可能出现的意外情况。”
李剑说,在北京飞控中心设立的243个故障模式中,涉及了航天员身体、飞船、测控通信等方面。
“凡是能够想到的,我们都做了预案。”李剑说。
专家介绍,在出舱活动时,增加了出舱应急救生模式。科技人员根据航天员出舱活动可能遇到的情况,归纳总结出了200多种故障,提出了170多项对策,其中绝大多数是针对舱外航天服发生意外的情况。
“中国出舱活动技术复杂起点高,特别是气闸舱设计巧妙,代表了中国航天人的创造力。”
载人航天工程飞船系统总设计师张柏楠接受记者采访时说。
橘黄色安全绳
可承受一吨拉力
航天员系统总指挥、总设计师陈善广说,天空行走中,最重要的安全装备是舱外航天服。
针对太空行走中最大的危险———航天服泄漏,陈善广说,舱外航天服所有的设计都是双备份,甚至达到三重备份。比如,一旦发生泄漏,除了主氧瓶,航天员还能用备用氧瓶,即使二者都失效,还有引射器和应急供氧装置保证航天员的安全。
中国的舱外航天服是没有动力装置的。那么,航天员一旦脱离飞船,岂不很容易消失在茫茫太空中,成为“太空飞人”?不用担心,航天员身上系着“安全带”。
记者在神七发射前参观舱外航天服时看到,舱外航天服胸甲右下侧伸出了两根一长一短的橘黄色安全系绳。这不是普通的绳子,它们内部有弹簧,最长可拉至3米,能够承受一吨的拉力。
除此之外,航天员腰部左侧还有一根与飞船相连的8米长的“电脐带”。
“电脐带用于传输航天员生理参数。这个功能用无线方式完全可以实现,我们之所以采用有线,是把它作为安全系绳的备份。”
陈善广说,这些安全措施,也是国际上太空活动的通行做法。
飞船
快速泄压时不致翻滚
27日16时30分左右中国人将首次开始太空行走。
飞船控制分系统副主任设计师李彬接受采访时说:“气闸舱快速喷气泄压时,相当于发动机在点火喷气,如果不加控制飞船就会翻滚起来。神七飞船为此专门设计了新的控制模式,能够确保飞船姿态正常。”
飞船的制导、导航和控制技术是航天界公认难题,神七航天员的出舱行走及在飞船中活动所产生的干扰,更增加了飞船制导、导航和控制的难度。
李彬说,在出舱活动中,以出舱前的气闸舱快速泄压对姿态的干扰最为严重。
设计师们经过分析与仿真,提出飞船姿态角度变化不能超过6度,为实现这一目标,他们建立起一套新的抗干扰姿态控制体系。
新模式的最大亮点在于,将原来960毫秒的控制周期缩短到160毫秒。如此短的控制周期,在包括卫星在内的我国航天器中尚属首次应用。
李彬解释说,控制周期越短,发动机的喷气产生的推力就越细腻、柔和、精确。
新的控制模式将保证飞船在允许的范围内轻微滚动,这个滚动幅度,无论是舱内的航天员,还是舱外太空行走的航天员,都基本察觉不到。