专家称神九航天员眼手协调精细操作实现手控

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<article><section data-type="rtext">中国载人航天工程“长征二号F”火箭系统总设计师、火箭总体设计专家刘竹生：火箭点火升空后会不停摇摆，不仅会左右横向摇摆，也会上下纵向压缩振动，这样的振动会伤害航天员的身体，这个问题现在完全解决了。中国载人航天工程运载火箭系统原副总设计师孙凝生：手控交会对接需要航天员具有极高的眼手协调性、操作精细性和极强的心理素质等。航天领域权威专家庞之浩：手控交会对接时，要有精确的测量设备，不断测量两个飞行器之间的距离、相对速度和姿态等，稍有偏差就可能出现问题。中国航天科技集团公司党组书记、总经理马兴瑞：神九手控交会对接任务将进一步检验中国航天员的科学实验和生存能力。●南方日报特派酒泉记者 赵杨 李秀婷昨日，载着3名航天员，神舟九号顺利飞天。太空之上，即将上演神舟九号/天宫一号的交会对接，届时中国人将第一次登上自己的“太空之城”。
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 3名航天员将踏上怎样的太空之旅？所承担的使命对他们提出了哪些考验？南方日报记者日前在酒泉卫星发射中心专访了中国载人航天工程“长征二号F”火箭系统总设计师、火箭总体设计专家刘竹生，中国载人航天工程运载火箭系统原副总设计师孙凝生，中国航天科技集团公司党组书记、总经理马兴瑞，并电话专访了我国航天领域的权威专家庞之浩等。发射揭秘返回舱气温舒适几无震摇刘竹生向南方日报记者透露，在火箭发射前，航天员将通过电梯到达发射塔架的上层，由上层平台上的通道进入箭体内的舱门。返回舱内刚能容下3人半躺。他表示，由于返回舱内装有空调，航天员不会觉得闷热或者寒冷。让刘竹生颇为自豪的是，在神舟七号任务研制期间，他提出“变能蓄压器”方案，解决了“纵向耦合振动”难题，这项方案也将造福神九航天员。他向南方日报记者解释，火箭点火升空后会不停摇摆，不仅会左右横向摇摆，也会上下纵向压缩振动，这样的振动会伤害航天员的身体，导致航天员看不清控制台，甚至会致盲。“以前我们对这个振动不了解，但经过我们的攻关，已经将这个问题完全解决了”。马兴瑞介绍，中国载人航天技术的发展经历了3个重要阶段：载人飞船阶段、空间实验室阶段与交会对接阶段。神舟九号飞船将要完成的是最后一个阶段：空间交会对接和进人阶段。按照此次神九与天宫一号进行载人空间交会对接的任务安排，此次交会对接流程为：神舟九号飞船发射入轨，船箭分离飞行2天后与天宫一号目标飞行器实现自动对接，形成组合体。组合体飞行第6天，神舟九号载人飞船与天宫一号目标飞行器分离，之后航天员在地面授权下控制交会对接过程，通过操作平移控制手柄实现对接。手控考验航天员眼手协调精细操作据介绍，成功完成交会对接任务，神九需要顺利通过几道关口的考验：空间交会技术要完全过关；航天员要能顺利进出天宫一号；航天员需具备手控交会对接的能力；天宫一号需提供足够的食物、水和氧气来满足航天员长期在空间站内生活的需求；天宫一号需要有一个再生的生命保障系统，把用过的空气、水净化后再使用等。这些关口全部通过之后，我国才具备建立空间站的能力。孙凝生告诉南方日报记者，手控交会对接对航天员的身心都是极大的挑战，需要航天员具有极高的眼手协调性、操作精细性和极强的心理素质等。在交会对接过程中，航天员需要看着电视图像，根据实时传输的数据，如距离、高度、轴线差别、相对速度等，让两个航天器一点点逼近，根据仔细计算决定速度变化方案，完成交会对接。“如果此次手控对接实验成功，将有助于提升我国未来交会对接任务成功的概率。”马兴瑞告诉南方日报记者。他说，此次交会对接的成功必将展示中国的科技、经济和国防实力，推动中国科技进步、提升中国的世界影响力和国际地位。马兴瑞表示，神九此次手控交会对接任务还将进一步检验中国航天员的科学实验和生存能力。对此，孙凝生表示，神九的舱内生存环境比神八更好，“毕竟神八还只是模拟，神九上要乘坐航天员，马虎不得。”他表示，因为人命关天，所以此次技术准备要求极为严格。对接难点高速飞行器变“车道”不易据介绍，手控对接是指在太空中，按预定时间和位置，使飞行器相互接近，然后在机械上连成一个整体。然而，飞行器运行速度极快，达到每秒2.8万公里，稍有不慎，追踪飞行器就可能和目标飞行器发生“追尾”。同时，目标飞行器和追踪飞行器实现交会对接时，是边绕地球转边追赶，但这跟地面赛车、空中飞机追赶又不一样。庞之浩说：“它们是在各自轨道上进行追赶，有一个一旦加速的话，轨道就要提升，所以需要经过精确的多次变轨才能追赶上。”庞之浩介绍，手控交会对接时，要有精确的测量设备，不断测量两个飞行器之间的距离、相对速度和姿态等，稍有偏差就可能出现问题。到最后要对接时，要求轴向误差不能大于18厘米。而当年神舟八号与天宫一号对接时，误差仅为2厘米。据介绍，对接机构十分复杂，由上百个传感器、上千个轴承组成。对接任务要求严丝合缝，而且不能漏气。另外的考验在于，飞行器在太空环境中失重，还要经历高低温的变化，必须保证对接时不出现故障。神九发射毫无意外非常完美北京飞控中心所有工作以确保航天员生命安全为最高标准南方日报北京电 (特派记者/王小飞 特约通讯员/谢波 姜宁)昨日傍晚，在神舟九号准确进入预定轨道后，北京航天飞行控制中心主任陈宏敏利用工作间隙，接受了南方日报记者的采访。对于本次神舟九号发射，陈宏敏说：“毫无意外，非常完美。可以说，到目前这个阶段，经过多年发展，我国的航天发射已经拥有比较丰富的经验，成功率也很高。”不过，他认为，一次成功不等于次次成功，过去的成功也不等于现在的成功，更不等于未来的成功。“对我们来说，每次都是第一次，都应该如履薄冰，追求完美”。陈宏敏介绍，神九此次任务的重点和难点是“载人飞行，手控对接”。所以，飞行控制围绕载人开展，所有工作都以确保航天员生命安全为最高标准。这对天地协同控制的精确性、实时性和协调性提出了极高的要求。“航天人热爱挑战，不怕考验，我对这次任务的圆满成功很有信心。”陈宏敏说。中国载人航天发射场原总设计师徐克俊：神舟十号可能年内飞天南方日报酒泉电 (特派记者/赵杨 李秀婷)昨日神九顺利飞天奔天宫。“考验才刚刚开始。”中国载人航天发射场原总设计师、酒泉卫星发射中心原副总工程师徐克俊告诉南方日报记者，接下来将考验航天员们如何正确无误地完成手控交会对接任务以及女航天员是否适应等，而神九之所以选择夏季发射，是为神十有可能年内发射作准备。刘洋昨日成功飞天，成为我国首个进入太空的女航天员。徐克俊表示，男女航天员在执行任务时，其实没什么太大差别。徐克俊介绍，一般而言，女性与男性相比，反应能力、骨密度、生理周期都不一样，进入太空后女性反应会怎样，目前并无定论。只有女航天员进入太空，相关的情况才能更准确。神舟九号将在轨运行10天左右。对此，徐克俊表示，飞行器在轨运行时间，取决于飞天任务需求，即完成相关科学实验、生命实验的具体时间。此次航天员要在天宫一号内完成大量的科学实验，而天宫一号也具备了满足3名航天员生存20天的条件。徐克俊介绍，神舟八号与天宫一号的自动交会对接主要靠二者之间的传感器、雷达、无线摄像等设备，向天宫一号发射激光信号或者雷达信号建立联系。而神九将首次进行载人手控交会对接。他打了个比方，手控对接就好比开手动挡轿车，一般而言，司机特别是新司机，开自动挡轿车可能比手动挡更容易操作。因此，从“自动”到“手动”，一字之差却具有标志性。徐克俊称，发射前，包括航天员在内的各系统都已经反复操作演练手控对接技术。航天员入舱后，将在舱内通过开关、控制板等进行操作，“程序都在航天员脑子里”，需要随时随机应变。“以前，中国的火箭、飞船一般在晚上或者凌晨发射，但这一次神九选择在夏天并且还是下午发射，发射时间跨越时段限制，证明中国的航天技术越来越成熟。”徐克俊说。他另外透露，神舟十号可能年内执行飞天任务，这也是神舟九号选择在6月发射的原因之一。火箭上升段前两分钟最危险航天员有“双保险”据新华社电 16日，在全国人民的瞩目中，改进型长二F火箭一飞冲天，“逃逸塔分离”——意味着火箭和飞船越过了最为危险的上升段前两分钟。作为救生装置，逃逸系统要完成飞船发射阶段的护航使命，确保航天员生命安全。一旦火箭发射出现意外情况，它可以带走飞船，帮助航天员逃离危险区。位于飞船顶部的逃逸塔，塔高8米，从远处看好似火箭上的避雷针，被誉为是保障航天员安全的“生命之塔”。逃逸塔的最核心部分——动力装置由1台逃逸主发动机、1台分离发动机、4台偏航俯仰发动机、4台高空逃逸发动机组成。中国航天科技集团四院41所逃逸固体发动机主任设计师陈红斌介绍，火箭发射后120秒内(即高度在0-39km范围内)，一旦发生意外情况，逃逸系统的主发动机将点火工作，其高达70余吨的推力，能在3秒钟内把飞船“拽”到1500米开外，帮助航天员瞬间逃生。“火箭飞行顺利时，逃逸塔将与火箭分离，这个时候分离发动机和两台偏航俯仰发动机开始工作，执行抛塔任务。”陈红斌解释。如果在抛塔后、星箭分离前再有危险怎么办？“那就得高空逃逸发动机‘挺身而出’了。”陈红斌指出，火箭在发射后120秒至200秒(即高度在39-110km范围内)，倘若再遇不测，4台高空逃逸发动机将同时点火工作，带航天员脱离险境。由此可见，10台发动机可谓在火箭发射飞行阶段为航天员上了“双保险”。同样，在执行逃逸任务时，航天人同样是上了“双保险”。在此次任务中，除了地面自动启动逃逸模式，航天员也可以手动启动逃逸模式。作为逃逸系统中最主要、也是最重要的一部分，逃逸发动机的安全可靠性极高。一般来说，常规的固体发动机的安全可靠性指标是99%，但陈红斌告诉记者，逃逸固体发动机对可靠性有着更高的要求，指标经过分解后，包括分离发动机在内的某些发动机的安全可靠性指标甚至要达到99.99%。</section></article>

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