作者:王之康 甘晓 来源:中国科学报 发布时间:2021/6/17 10:19:24
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前所未有!神舟十二号航天员将面临哪些挑战?

 

 发射现场(王之康摄)

6月17日9时22分,神舟十二号载人飞船成功发射。此次任务中,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波将第一次进入中国人自己的空间站工作生活,在轨驻留3个月。

据了解,实现空间站组装建造和长期运营,航天员出舱活动技术是核心关键。此次任务中,航天员将进行多次出舱活动,出舱时间也将大幅增加。

航天员将面临哪些挑战?他们进行了哪些选拔和训练?此次任务前夕,中国载人航天工程航天员系统总设计师黄伟芬对此次任务中有关航天员的问题进行了详解。

前所未有的挑战

与前期任务相比,空间站关键技术验证及建造阶段,航天员飞行时间长达3至6个月,任务艰巨复杂。“航天员面临的挑战也是前所未有。”黄伟芬强调。

首先是身体素质的挑战。长期失重环境对人体的肌肉骨骼、心血管功能的影响累积效应显著增加,出舱活动任务对航天员的上肢力量也有更高的要求。健康的身体和旺盛的精力才能确保航天员长达半年左右的工作生活。

“载人飞行中,航天员要经历超重、震动、噪声、失重、旋转冲击等多种环境工况,只有具备健康的体魄和足够的体能储备,才能耐受和适应这些特殊的环境因素,完成艰巨的操控任务。”她说。

第二是心理素质的挑战。黄伟芬说,航天员长期生活工作在狭小的环境中,工作环境远离家人,相对是一个隔离的环境,失重、震动、噪声容易使他们出现烦躁、情绪低落等不良情绪,而交会对接、出舱活动等重要任务及各种应急故障的情况处置,也要求航天员必须保持沉着冷静、坚毅果敢。

第三是知识技能的挑战。黄伟芬表示,因为空间站任务极为艰巨复杂,航天员需要掌握大量的专业知识技能,主要包括长期在轨健康生活工作的能力;监控和管理空间站载人飞船、货运飞船的能力;人工控制载人飞船、货运飞船、实验舱等飞行器交会对接、撤离和舱段转位等方面的能力;出现火灾、失压、液体泄漏和环境灾害等应急情况下对故障进行快速准确定位处置的能力,这些都是飞行乘组所要面对的。

8大类百余科目严训

为应对这些挑战,航天员系统在选拔和训练方面下足了工夫。选拔方面,此次任务从思想政治素质、身体心理、知识技能等4个方面进行全面的考察与评定。

黄伟芬表示:“在选拔中我们综合考虑了飞行经验、出舱活动的要求与各自任务的匹配,年龄新老搭配、心理相容性等方面的因素来确定乘组。”心理素质方面,兼顾了长期任务的特点、不同角色对心理素质的特性的需求、相容性等,重点对乘组的情绪稳定性、危机处理能力等方面进行评价,对心理能力状态进行考核确认。

训练方面,从2017年3月开始,航天员训练全面转入为空间站任务做准备。通过全面系统的训练,使航天员在思想、身体、心理、知识储备和操作技能等方面具备执行飞行任务的能力,做好飞行任务的准备。

黄伟芬介绍,航天员系统本着从难从严、从实战出发、试训一体的原则,策划设计并实施了8大类百余科目的训练,包括基础理论的训练、体质训练、心理训练、航天环境适应训练、救生生存训练、航天专业技术训练。其中航天专业技术训练又包括空间站的技术训练、出舱活动技术训练,以及交会对接技术训练。并安排航天员参加了近百次工程研制试验活动,不断强化他们的能力。

“每组航天员都参加了为期30天的长期载人的综合模拟验证试验。航天员在模拟舱里,按照在轨生活制度和飞行程序安排进行工作和生活,提高他们的实战能力。”她说。

攻克复杂技术难题

航天员系统是我国载人航天工程重要组成之一。“航天员系统主要承担培养人、保障人、研究人的三大任务。”黄伟芬介绍。

而在此次空间站任务中,航天员系统则主要承担9个方面的任务,如建立满足空间站工程需要的航天员选拔训练技术体系,为空间站任务选拔出合格的飞行乘组;自主研制空间站舱外航天服装备;建立空间站工程航天员在轨生活保障体系等。

此次任务中,航天员系统攻克了多项复杂难题。例如,实现空间站组装建造和长期运营,航天员出舱活动技术是核心关键。

为此,航天员系统进行了人服系统的研制。“空间站出舱活动将常态化实施,单次出舱作业时间长,出舱活动的次数有了质的提升,对空间站的舱外服性能、寿命、可靠性等方面提出了新的挑战。”黄伟芬指出。

 
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