據中國載人航天工程辦公室4月14日消息,神舟十三號載人飛船已完成全部既定任務,將於近日擇機撤離空間站核心艙組合體,返回東風着陸場。目前,神舟十三號乘組已做好飛船撤離前的各項準備,東風着陸場及工程相關係統正在開展迎接航天員返回的各項準備。
這是中國航天迄今為止時間最長的一次載人飛行,在駐軌停留的半年時間裏,中國航空航天經歷了前所未有的太空授課、太空拜年,也見證了中國空間站首位女航天員王亞平實施出艙活動併成功太空行走,邁出中國女性第一步。
北京大學地球與空間科學學院教授焦維新告訴紅星新聞記者,此次載人飛行任務有非常多的亮點,比如將首次實現以快速返回方式返航;王亞平為期6個月的太空生活將提供珍貴的女性活動數據,為其他女性登陸空間站驗證了健康、生活和工作保障技術。“在女航天員之後,我們可以期待女性科學家登上空間站了。”
“現階段我們關注的焦點還總是‘哪個航天員上太空了’,但空間站建成後,我們關注的焦點、社會的熱點就會變成‘哪個科學家上太空了’‘我們在太空又取得了什麼科學成果’。一切為科學實驗服務,科技人員唱主角,這將是一個大變化。”焦維新説道。
同樣,國際宇航聯空間運輸委員會副主席楊宇光也表示,神舟十三號任務是我國在空間站關鍵技術驗證階段的最後一次任務,它的成功返回,意味着這個階段的結束。
“好戲在後頭。”焦維新對紅星新聞記者這樣説道。
▲訪談現場
借力北斗,神舟十三號將實現快速返回
焦維新介紹,此次神舟十三號返航,最大的特點是將採用快速返回方式。
“這將是我國載人航天第一次實現快速返回方式返航,對保證航天員的身體健康非常重要。如果成功,今後都會使用快速返回方案。”焦維新介紹,此前的神舟十二號返航前,先繞地飛行了十幾圈,用了近1天的時間,而神舟十三號的快速返回方案只需幾個小時。
▲北京大學地球與空間科學學院教授焦維新
神舟十三號為什麼能將返回時間大幅縮短?
對此,焦維新介紹,快速返回是一個與快速交會對接相反的過程。
他舉例,以往的飛船與空間站實現交會對接,需要用雷達和望遠鏡確定位置,“走走算算”,一點點地調整軌道,縮短距離,直至對接。整個空間交會對接往往就需要幾天時間。
“如今北斗系統可以非常準確地給出空間站、飛船的位置,計算一步到位,幾個小時就能算好。”焦維新如是説。
據悉,北斗衞星導航系統於2020年7月31日正式開通,計劃於2035年建設完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時空體系。
落地先隔離,從微重到重力環境,航天員需身體恢復期
神舟十三號航天員為期六個月的太空“出差”結束後,要做的第一件事,便是隔離。
“即使不考慮疫情,也是要隔離的。”楊宇光給紅星新聞記者講了一個故事,過去,在我國的南極科考隊員中有這樣一個現象。科考隊員們在南極的低温環境下很少感冒,但是完成科考任務回國後反而可能會病一場。原因是南極太乾淨了,沒有什麼病菌,科考隊員們長期不接觸病菌,免疫系統便發生了變化,迴歸正常的生活環境就容易生病。“航天員也是一樣的。”
▲國際宇航聯空間運輸委員會副主席楊宇光
焦維新則表示,航天員需要身體恢復期。“航天員從艙門出來後,需要人抬下來,不是身體虛弱,而是他們習慣了太空微重的生活環境,回到地面後不能馬上適應重力環境。”
楊宇光介紹,從和空間站分離到返回地面的過程中,航天員最大要經歷這個3到4個G(重力加速度)的過載,相當於身體3到4倍的重量。舌頭充血、肌肉萎縮、視力受到威脅,微重力環境幾乎對身體的每個器官都有影響。
“返回過程中還會出現劇烈震動,比如降落時開主傘落地,會產生很大的衝擊。如果身體狀態不夠好,就有可能會受傷。”楊宇光説道。
中國人民解放軍航天員大隊特級航天員、神舟十二號乘組航天員劉伯明曾在接受採訪時表示,執行(神舟十二號)任務時要保持每天至少鍛鍊2小時。
楊宇光告訴紅星新聞記者,在繁重的工作之外堅持運動2小時,是對體能的考驗。臨近返回,航天員們運動的強度和時間還會再增加。“國外還有航天員在國際空間站的跑台上跑完全馬的先例。”2021年6月28日首次公開亮相的太空健身房便是為此而建,太空跑台、動感單車能夠幫助航天員對抗肌肉萎縮、保持體能 。
事實上,太空健身房和太空乒乓球是航天員們體能訓練中最為輕鬆的部分。楊宇光告訴紅星新聞記者,複雜的航天活動是有風險的,遇到緊急情況可能會降落在海面上、森林裏。航天員們平時需要更為辛苦的訓練,以確保在飛行任務中遇到不正常的情況時能生存下來。
楊宇光介紹,中國載人航天工程辦公室在山東組織的海上救援訓練模擬了神舟飛船的座艙,還有德國、意大利的航天員前來參與訓練。楊洪波和楊利偉都曾經被要求用座艙裏非常有限的物資在沙漠中生存48小時。
已實現關鍵技術驗證,中國航天“好戲在後頭”
自2003年楊利偉把中國人的身影留在浩瀚太空,迄今已有13名中國航天員執行過載人航天飛行任務。
楊宇光告訴紅星新聞記者,以楊利偉為代表的第一批航天員基本上都是六零後,都是從空軍的戰鬥機或者強擊機的飛行員裏被選拔出來的;以劉洋、王亞平、楊洪波等人為代表的第二批航天員都是在上世紀70年代末或者80年代初出生的,也都是飛行員出身;但我們第三批的航天員是為了空間站未來的運行階段準備的,有很強的目的性。第三批航天員裏面除了有具備飛船駕駛能力的駕駛員,還有載荷專家,後者從工程技術人員裏面選拔出來,可以進行更專業的科學研究活動。
與此同時,楊宇光表示,神舟十三號的乘組本身就是實驗對象,他們驗證了航天員在軌健康生活能夠持續6個月,是非常重要的課題。
“我們駐軌的時間逐步延長,從3個月到6個月,這本身就實現了關鍵技術驗證。”焦維新表示,此次神舟十三號6個月的駐軌時間已達到了國際空間站駐留水平,沿用此次駐軌經驗,可供科研專家完成一定的科學實驗。一方面,半年的時間能讓科研專家更熟悉空間站的工作,做更多的科學實驗;另一方面,半年時間不至於太長,能控制太空的微重環境對人體的損害。從國際空間站的經驗來看,半年是比較合適的乘組輪換週期,我國以後的乘組輪換基本也都將是半年左右。
“好戲在後頭!”焦維新對紅星新聞記者暢想中國載人航天的未來時説:“過一段時間,説不定會有國外的科學家也進入到我們的空間站進行科學實驗,天宮空間站可能會成為一個名副其實的國際空間站。不僅集中中國科學家的智慧,還集中世界各國科學家的智慧,使我們的空間科學實驗真正達到國際先進水平,不僅推動我們國家科技的發展,而且為全人類造福。”焦維新表示,不對中國敞開大門的國際空間站,算不上真正意義的國際空間站。
今年全國“兩會”期間,全國政協委員、中國載人航天工程總設計師周建平表示:“今年年內,我們將發射2個空間站實驗艙、2艘載人飛船、2艘貨運飛船,再將6名航天員送入中國空間站。”
今年5月,我國將進入空間站工程的建造階段。神舟十四號、神舟十五號兩個乘組6名航天員將在太空“會師”。
紅星新聞記者 張炎良 實習生 王辰元 北京報道
編輯 譚王雨