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神十四再叩苍穹!迎来哪些新任务?

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据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2022年6月5日10时44分,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约577秒后,神舟十四号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。

这是我国载人航天工程立项实施以来的第23次飞行任务,也是空间站阶段的第3次载人飞行任务

◆ 飞船入轨后,将按照预定程序,与空间站组合体进行自主快速交会对接。后续,航天员将进驻天和核心舱,开启为期6个月的在轨驻留,开展空间站平台维护与照料、机械臂操作、出舱活动、舱段转移等工作以及空间科学实验、技术试验。

◆ 目前,空间站组合体已进入对接轨道,状态良好,满足与神舟十四号交会对接的任务要求和航天员进驻条件

神舟十四号有哪些飞行任务?飞行乘组的主要任务又是什么?详见下文

神舟十四号飞行乘组由航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲组成,3名航天员将进驻核心舱并在轨驻留6个月。这是中国空间站建造阶段,继2022年5月天舟四号货运飞船成功发射之后第二次飞行任务,也是该阶段首次载人飞行任务,将在轨完成空间站组装建造。从1992年作出实施载人航天工程“三步走”发展战略到如今神舟十四号整装待发,中国人的飞天梦伸向更远的天际。

神舟十四号有哪些飞行任务?飞行乘组的主要任务又是什么?

01

神舟十四号飞行任务期间

将建成国家太空实验室

中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任林西强4日在神舟十四号载人飞行任务新闻发布会上表示,神舟十四号飞行任务期间将全面完成以天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱为基本构型的天宫空间站建造,建成国家太空实验室。其中,问天实验舱主要面向空间生命科学研究,梦天实验舱主要面向微重力科学研究。

林西强表示,作为国家太空实验室,中国空间站舱内可以部署25台科学实验柜,每台实验柜都是一个小型的太空实验室,可以支持开展单学科或多学科交叉的空间科学实验,整体达到国际先进水平。

林西强说,问天实验舱主要面向空间生命科学研究,配置了生命生态、生物技术和变重力科学等实验柜,能够支持开展多种类植物、动物、微生物等在空间条件下的生长、发育、遗传、衰老等响应机理研究,以及密闭生态系统的实验研究,并通过可见光、荧光、显微成像等多种在线检测手段,支持分子、细胞、组织、器官等多层次生物实验研究,还支持开展不同重力条件下生物体生长机理的对比研究。

林西强介绍,梦天实验舱主要面向微重力科学研究,配置了流体物理、材料科学、燃烧科学、基础物理以及航天技术试验等多学科方向的实验柜,支持开展重力掩盖下的多相流与相变传热、基础燃烧过程、材料凝固机理等物质本质规律研究以及超冷原子物理等前沿实验研究。同时,在天宫二号空间冷原子钟的基础上,将建立世界上第一套由氢钟、铷钟、光钟组成的空间冷原子钟组,构成在太空中频率稳定度和准确度最高的时间频率系统,开展引力红移、精细结构常数测量等前沿的科学研究。

此外,还在舱外安排了材料舱外暴露试验装置和元器件与组件舱外通用试验装置,用于开展舱外实验项目。后续,还将发射与空间站共轨飞行的巡天空间望远镜研究设施,开展广域巡天观测。

依托上述舱内科学实验机柜、舱外试验装置和巡天空间望远镜,在空间站建造阶段,共安排了近百项实验研究项目。空间站转入常态化运营后,还将实施较大规模科学研究,预期将有力推动暗物质与暗能量、星系形成演化、物质本质规律、生命现象本质和人在太空的响应变化规律,以及地球可持续发展等重大前沿科学问题的突破,为未来我国开展近地以远的载人空间探索提供深厚的科学和技术积累。

02

中国空间站将再添“明星”部件

机械臂

林西强4日在神舟十四号载人飞行任务新闻发布会上介绍,后续发射的问天实验舱将配置一个小机械臂。空间站配置的大小两个机械臂,分工各有侧重,又相互配合,可满足空间站任务的需求。

与已随天和核心舱入轨工作的大机械臂相比,小机械臂有着以下3方面突出的特点:

一是更加精巧,小机械臂的重量和长度均约为大臂的一半,负载能力约为大臂的八分之一,相应的目标适配器也更加轻巧,小臂的运动和操控灵活。

二是更加精准,小臂的末端定位精度更高,位置精度、姿态精度优于大臂,能够完成精度要求更高的精细操作。

三是可与大臂级联工作,也就是小机械臂可被大机械臂抓取形成组合机械臂,舱外作业覆盖范围更广,通过大范围转移满足去往不同位置进行精细作业的需求。

林西强在介绍小机械臂担负的任务时说:

首先,与大机械臂相似,小机械臂通过目标适配器连接分离切换,可实现独立舱外爬行,完成航天员出舱活动支持、舱外状态检查等任务。

其次,小机械臂可发挥自身精巧、精准的特点,完成精度要求更高的各类载荷和平台设备的舱外安装、维护和照料等精细操作。

小机械臂还可通过组合臂转接件实现与大机械臂的级联组合,实现航天员和载荷的大范围作业,如后续需要在舱外安装的设备,可以通过货运飞船上行至梦天舱的货物气闸舱,通过组合臂的抓取和转移,完成在舱外载荷平台上的安装。

此外,大小机械臂可协同开展舱外操作任务,还能完成互巡互检的自身维护工作,有效提高了机械臂系统的可靠性。

03

航天员迎来哪些新任务?

9种组合体构型,5次交会对接……神舟十四号乘组任务复杂艰巨。

中国载人航天工程航天员系统总设计师、中国航天员科研训练中心研究员黄伟芬接受新华社记者采访时表示:

今年我们要有两次载人飞行任务,是我们空间站建造阶段的载人飞行任务。神舟十四号飞行乘组将要执行的是空间站建造阶段的首次载人飞行任务,承上启下,意义非常重大,对他们来说非常艰巨。

在长达6个月的飞行中,航天员们要经历的飞行工况极为复杂,包括9种组合体构型,5次交会对接,3次分离撤离,2次转位任务。在这个过程中他们要进行状态监视,必要的时候实施手控操作进行交会对接;还要首次进驻问天舱和梦天舱两个实验舱来完成载人环境的建立;还要在这两个舱完成十几个科学实验机柜的解锁、安装等工作;以及日常组装、建造、维护维修等各方面工作。

值得注意的是,他们要首次利用气闸舱进行出舱活动。我们计划要做2至3次的出舱活动,是首次利用问天实验舱的小机械臂进行出舱。后面还会用小臂和大臂的组合臂进行出舱活动。这些都是全新的状态,对航天员而言挑战很大。他们还要进行太空授课,开展一些其他的空间教育活动及公益活动。

所以说这一次神舟十四号乘组的任务是极为复杂的,对航天员的应急和故障处置能力要求,也比以往更高。

听“神十四”三位航天员介绍一下:

按照计划,中国空间站将于今年年底完成T字形建造的基本构型,舱内活动空间超过110立方米,将配置2个航天员出舱舱口和1个货物气闸舱,并提供6个睡眠区和2个卫生区,可实现长期3人、短期6人驻留,更完善的功能除了提供给航天员更舒适的环境,也带来了更多的任务。

神舟十四号航天员 刘洋:我们中间会经历九种空间站的构型,要经历五次的交会对接、三次的撤离、两次的转位实验,还有机械臂的实验等等,我们乘组的三个人在个人的任务分工和能力上是互相互为备份。

神舟十四号航天员 陈冬:所以任务的设置可以说更加复杂,这也就是说为什么我们准备了两年半的时间,问天同样有三个睡眠区,一个卫生区,还有环控再生生保系统的整个备份,这些都是要我们上去进行设置,我们也要利用问天舱的气闸舱进行出舱活动。

神舟十四号航天员 蔡旭哲:到我们问天实验舱上去以后,有一个专门的气闸舱,舱门是1米的,前面那个节点舱的舱门是85厘米的,所以说它里面的空间也大。

将来,梦天实验舱也将会有一个专用的货物气闸舱。利用机械臂,航天员可以在不出舱的情况下将空间实验载荷传递出舱。

神舟十四号航天员 陈冬:问天和梦天还有很多科学实验机柜,需要我们在上面做大量的空间科学实验,包括空间科学的,医学实验的医学领域的,还有科学实验领域,人因领域,航天员系统领域,那么除了我们十二、十三的实验我们会有一个延续,我们还会有新增的实验项目。

问天、梦天实验舱搭载的科学实验机柜,承担了大量国际领先的科学实验任务。设备多、使用频繁,也会增加航天员在设备维护维修方面的工作。

神舟十四号航天员 陈冬:因为设备实在太多了,我们只能训练我们的能力,维修的能力,这个能力我们是具备了,所以这也是载人航天的优势,我们有航天员,我们有人。

此外,根据任务计划,神舟十四号还将继续开展“天宫课堂”等一系列在轨科普活动,并呈现更加丰富的内容。

神舟十四号航天员 刘洋:天宫课堂是我们空间站一系列活动,以后每一个乘组都会去开展大量的科普活动,而且相对于以前科学实验上面一定会有所区别的。我觉得以后的天宫课堂可能互动性应该会更强一些,大家的参与感可能也会更强。

来源:央视新闻

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中国空间站关键技术验证阶段

取得哪些成果?

中国空间站建造分为关键技术验证建造两个阶段实施。

此前,工程全线按计划圆满完成了长征五号B运载火箭首飞、核心舱、2艘载人飞船及2艘货运飞船共6次飞行任务,空间站关键技术验证阶段任务目标全面实现,为我国空间站组装建造和长期运营奠定了坚实基础。

空间站关键技术验证阶段主要目标是全面突破空间站建造和运营关键技术。空间站工程总体和工程各有关系统从关键技术验证、各系统功能性能验证、组织指挥及运行管理等方面对关键技术验证阶段工作进行了全面系统的评估,认为:

航天员长期在轨驻留、再生生保、柔性太阳电池翼与驱动机构等8项关键技术得到了有效验证

核心舱在轨运行状态良好,功能性能正常,各项指标满足要求,具备支持空间站组装建造的条件;

载人飞船、货运飞船和长征二号F、长征七号、长征五号B运载火箭功能性能和可靠性得到进一步考核验证,满足后续任务要求;

航天员系统建立了有效完善的乘组选拔培训以及航天员在轨健康、工作和生活保障体系,能够较好地支持后续任务实施;

应用任务基础功能及核心关键技术得到在轨验证,具备开展空间应用和实验能力;

各地面系统满足空间站建造和长期运营的要求;

工程初步形成了具有中国特色稳妥高效的空间站运行管理和组织指挥体系,具备实施后续任务的能力。

综合来源:新华社

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