神舟十二號進入太空創(chuàng)造五個歷史首次！宇航員將在中國自己的空間站生活3個月

豐色 蕭簫 發(fā)自 凹非寺
量子位 報道 | 公眾號 QbitAI

3、2、1……點火，發(fā)射！

伴隨著轟鳴聲與煙霧升起，神舟十二號載著3名宇航員向太空前進！

“船箭分離正常！”

“太陽能帆板打開正常！”

“入軌正常！”

9點42分，神舟十二號飛船發(fā)射成功！

神舟十二號載人飛船發(fā)射任務(wù)，取得圓滿成功！

這是繼今年4月29日與5月29日，我國先后成功發(fā)射空間站天和核心艙和天舟二號貨運飛船后，又一個令億萬中國人歡欣鼓舞的時刻。

這次神舟十二號載人飛船搭乘航天員進入太空，將實現(xiàn)5個首次：

• 首次實施載人飛船自主快速交會對接
• 首次繞飛空間站，并與空間站徑向交會
• 首次實現(xiàn)長期在軌停靠
• 首次具備從不同高度軌道返回東風著陸場的能力
• 首次具備天地結(jié)合多重保證的應(yīng)急救援能力

此情此景，每一個中國人無不感到驕傲，不少網(wǎng)友紛紛激動轉(zhuǎn)發(fā)：

“雖然已經(jīng)多次載人航天成功，但看到火箭發(fā)射，還是熱淚盈眶……”

“星辰大海，我們來了！”

任務(wù)量超前6次總和，空間站在軌建造進度3/11

最快6.5小時之后，神舟十二號將與天和核心艙對接，對接成功后宇航員將進駐天和核心艙。

△圖源：觀察者網(wǎng)

天和核心艙和天舟二號組合體已在軌運行17天，終于要迎來搭載著三位宇航員的神舟十二號！

此次載人飛行任務(wù)是我國空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證階段第三次飛行任務(wù)，也是空間站階段首次載人飛行任務(wù)！

△?神舟十二號載人飛行任務(wù)標識，上面的16顆星星代表我國16位航天員

關(guān)鍵技術(shù)驗證階段是我國空間站建設(shè)“三步走”第一步，后面還有建造以及運營階段。

2021—2022年，我國將持續(xù)實施11次飛行任務(wù)完成前兩步，包括3次艙段發(fā)射、4次貨運飛船以及4次載人飛船發(fā)射。

△?圖源微博用戶@Vony7

也就是說，神舟十二號成功發(fā)射意味著我國空間站在軌建成進度已完成3/11啦！

而此次三位宇航員們要在太空中駐留3個月，任務(wù)量超過前6次總和。

具體都有哪些重大任務(wù)呢？

主要分為4個方面，其中包含兩次出艙作業(yè)。

一是核心艙組合體的日常管理，包括天和核心艙在軌測試、再生生保系統(tǒng)驗證、機械臂測試、物資與廢棄物管理等；

二是出艙進行艙外服在軌轉(zhuǎn)移、組裝、測試，開展艙外工具箱的組裝、全景攝像機抬升等工作；

三是開展空間科學實驗和技術(shù)試驗，包括有關(guān)科普教育活動；

四是工作之余的自身健康管理：好好吃飯、好好鍛煉，定期監(jiān)測、保持身體健康！

這些任務(wù)的目的就是綜合評估空間站各系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性；

驗證長期駐留、再生生保、空間物資補給、出艙活動、艙外操作等空間站建造和運營關(guān)鍵技術(shù)的可行性。

并為后續(xù)空間站任務(wù)積累經(jīng)驗。

這次飛行任務(wù)中，都有哪些硬核技術(shù)？

其中一個亮點，就是空間站中的機械臂。

在這次任務(wù)中，機械臂將輔助航天員進行“太空漫步”，也就是支持航天員的出艙活動。

核心艙的天和機械臂，展開長度10.2米，這是一款七自由度機械臂，采用了“肩部3關(guān)節(jié)+肘部1關(guān)節(jié)+腕部3關(guān)節(jié)”的配置方案。

其中，肩部與腕部的配置方案相同，各有一個末端執(zhí)行器，用于對接艙體表面的適配器，因此具備艙體表面爬行功能。

除了輔助出艙以外，天和機械臂還能承擔包括艙外狀態(tài)監(jiān)視檢查、負載搬運、艙外設(shè)備安裝、懸停飛行器捕獲及輔助對接等任務(wù)。

△圖源：中國空間技術(shù)研究院

事實上，天和機械臂有一套視覺監(jiān)視系統(tǒng)，能用于檢查空間碎片撞擊、艙內(nèi)氣體泄露導致的失壓問題。

它的肩部、腕部、肘部各有1臺視覺相機，其中，肩部與腕部視覺相機是艙外狀態(tài)監(jiān)視與艙表狀態(tài)檢查的主要設(shè)備。

同時，天和機械臂具備承載25噸級艙段實施轉(zhuǎn)位對接的能力，將作為實驗艙轉(zhuǎn)位對接的備份手段。

除此之外，無論是空間站還是神舟十二號，在防差錯設(shè)計上也都下了不少功夫。

畢竟，光是天和核心艙，就有1243臺設(shè)備，很多組裝工作都需要航天員親自上手完成。

設(shè)計師們需要從顏色、標志、外形對各種設(shè)備、線纜和插頭采取措施，確保航天員在太空操作時不看錯、不誤操作。

而在航天員的通訊設(shè)備上，設(shè)計師們則選用了骨傳導耳機，便于他們在各個艙段都能進行通話。

三位航天員，將如何在太空中生活？

這次出征的三位航天員，平均年齡53歲。

其中，既有“三巡蒼穹”的57歲老將，也有首次進入太空的46歲“新人”。

△左起湯洪波、聶海勝、劉伯明

聶海勝，湖北棗陽人，今年57歲，曾入選神舟七號、神舟九號飛行任務(wù)備份乘組，執(zhí)行神舟六號、神舟十號飛行任務(wù)，現(xiàn)為航天員大隊特級航天員，專業(yè)技術(shù)少將軍銜。

這次他將擔任神舟十二號飛行乘組指令長，成為景海鵬后第二位“三巡蒼穹”的航天員。

劉伯明，來自黑龍江依安，今年55歲，曾入選神舟六號飛行任務(wù)備份乘組，執(zhí)行神舟七號飛行任務(wù)，現(xiàn)為中國人民解放軍航天員大隊特級航天員，少將軍銜。

湯洪波，來自湖南湘潭，今年46歲，曾入選神舟十一號飛行任務(wù)備份乘組，神舟十二號也將成為他的首次飛行，現(xiàn)為中國人民解放軍航天員大隊二級航天員，大校軍銜。

兩個少將，一個大校，將在太空中與我們共同慶祝建黨100周年。

這次任務(wù)用時三個月，宇航員們也都被允許帶一些私人物品上太空，像劉伯明就準備帶一個牛娃娃，寓意牛年“牛氣沖天”。

不過，三個月的時間，確實有點長。3位航天員要怎么生活？

提起航天任務(wù)，或許你還會第一時間想到“牙膏餐”。但這次，航天員們的太空生活確實不一樣了。

在天和核心艙中，不僅艙內(nèi)活動空間，從天宮一號的15m3提升到了整個空間站的110m3，而且生活區(qū)和工作區(qū)分開，包含睡眠、衛(wèi)生、鍛煉、廚房、餐廳等獨立區(qū)域。

吃：包含120+種太空食品，以及加熱/冷藏/飲水裝置

住：從“站睡”變成“躺睡”，還能在包裹式淋浴間洗澡

用：空間站全WiFi覆蓋，且包含各種智能家居

娛：有太空自行車、太空跑臺等運動設(shè)施，還配備“私密語音通道”，可以和地球上的家人私聊

除此之外，地球上還有個和中國空間站“完全一致”的空間站，在遇到緊急情況時，地面人員能模擬實際突發(fā)情況，及時給予航天員有力支持。

中國空間站，征途星辰大海

這次，在完成各項任務(wù)后，3位宇航員將搭乘飛船返回艙返回地球，著陸位于內(nèi)蒙古巴丹吉林沙漠的東風著陸場。

這也將是該備用著陸場搜索回收能力的首次檢驗。

預計今年9月，也就是正好執(zhí)行完這次3個月任務(wù)后，將發(fā)射天舟三號貨運飛船。

預計今年10月，將發(fā)射神舟十三號載人飛船，上面同樣搭載三名航天員，將在軌駐留 6 個月。后續(xù)，我國空間站航天員在軌駐留 6 個月將成為常態(tài)。

充分驗證長期駐留和空間站建造的各項技術(shù)之后，我國就會在明年發(fā)射兩個實驗艙：“問天”與“夢天”，正式開展在軌組建工作。

而自打1992年我國“921工程”（ 載人航天工程 ）三步走發(fā)展戰(zhàn)略正式實施以來，就決定了中國不依靠外力，自己建造空間站的決心。

如果一切順利，我國將在明年完成空間站在軌建造，屆時，在地球400公里左右的上空，將有兩個完整的空間站：中國空間站和美國與俄羅斯主導的國際空間站。

我國獨立建造空間站的能力也無需多說！

而同時，中國空間站也是向世界敞開大門的，已經(jīng)有來自17個國家的九個項目成功入選中國空間站首批國際合作項目。

所以，我國究竟為什么要建造這樣一個空間站？

對于空間站建成的意義，中國載人航天工程總設(shè)計師周建平院士認為：

建造空間站最主要的目的，是建成大型的空間設(shè)施，在軌開展大規(guī)模的空間科學空間應(yīng)用和空間技術(shù)方面的驗證和研究，以帶動科學的進步和技術(shù)的發(fā)展。

△周建平院士

據(jù)中國航天報報道，單純從科學的角度出發(fā)，空間站的建成也確實有不小的意義。

首先，空間站能充當飛行在近地軌道上的實驗室，開展包括生命科學、基礎(chǔ)物理、對地觀測、航天醫(yī)學、技術(shù)演示驗證等在內(nèi)的前沿研究。

（此前美國國家科學院就曾經(jīng)明確提出，要把國際空間站當成美國的國家實驗室，所以……）

其次，空間站本身也是一個人類在進行的實驗。

空間站的基本功能和結(jié)構(gòu)組成，將為遠期飛向火星、木星及更遠深空的大型飛船探索必要的知識和經(jīng)驗。

周建平院士對此評價道：

空間站立項后，中國載人航天工程組織了兩年的技術(shù)方案設(shè)計和論證，目的就是全面掌握大型空間建造實施技術(shù)。我們?yōu)閷崿F(xiàn)建造空間站的目標在構(gòu)型布局上進行了精心設(shè)計，以保證空間站具備更強大的科學和應(yīng)用能力。在艙段外安置了外置平臺，以確保空間站能夠進一步擴大。

可以說，中國的大型空間站建造能力處于國際前列。

而這次的神舟十二號任務(wù)對于空間站的意義，中國載人航天工程辦公室主任助理季啟明表示：

作為中國空間站階段的首次載人飛行，“神十二” 載人飛行任務(wù)承上啟下，十分關(guān)鍵，其將為后續(xù)空間站建造及應(yīng)用發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)，積累寶貴經(jīng)驗。

最后，再次祝賀神舟十二號發(fā)射圓滿成功，預祝一切順利，平安歸來！