中國人今年將第一次“太空行走”
2008年國內外航天界好戲連台專家詳解“太空行走”奧秘
2008年注定將好戲連台,大事不斷。除了萬衆期待的北京奧運外,已經確定將于今年發射升空的神舟七號載人飛船也將成爲關注的焦點。“神七”除了在搭載人數上將超越“神五”、“神六”外,還有望實現中國宇航員的第一次“太空行走”。
將在中國航天史上留下濃重一筆的“太空行走”屆時將會是何情景?要實現“太空行走”又需要攻克哪些難題?“神七”的研發准備工作目前又處于什麽階段?晨報記者將一一爲讀者揭開其中的奧秘。
在过去的一年里,随着“嫦娥”奔月的成功,中国航天事业继“神五”、“神六”之后,又一次取得了骄人战绩。“按照今年的航天计划,我国将发射 15枚火箭、17颗卫星以及一艘飞船,从数量上要高于2007年的10次发射,而‘神七’的发射将是重头戏。‘神七’如能成功实现我国航天员的‘太空行 走’,对中国航天事业的发展更是具有里程碑式的意义。”
中國空間技術研究院研究員龐之浩說,在剛剛過去的2007年裏,包括“嫦娥”在內中國航天一共進行了10次發射,在發射數量上世界排名第三,並且十戰全部告捷。
龐之浩說,除了“嫦娥”奔月的成功,去年還成功發射了尼日利亞通信衛星1號,這是我國首次實現整星出口,采用的是達到國際先進水平的東方紅4號衛星平台技術,這對于航天發展而言也具有重大意義。
“神七”目前已经进入整船综合测试阶段,包括杨利伟、费俊龙、聂海胜在内的14名航天员,正在接受“神七”任务的选拔和训练,用于发射的长征二 号F火箭也正在全箭总装。庞之浩透露,“神七”很可能在奥运之后的10月发射升空,中国宇航员首次“太空行走”的每一个细节届时都有望通过电视直播呈现给 广大观众。
庞之浩还向记者详解了“十一五”计划中国航天即将进行的“二二一工程”:“第一个‘二’分别是指载人航天二期和月球探测二期工程,要突破‘太空 行走’和空间对接技术,进一步论证落月探测技术并进行月球车的研制;第二个‘二’是要研究高分辨率的对地观测卫星和建立导航卫星系统;最后一个‘一’,是 要研制新一代的无毒无污染的大推力运载火箭,满足载人航天和探月工程未来的发射需要。”
[揭秘中國首次“太空行走”]
釋疑:太空中其實無法行走
“有些人以为‘太空行走’是航天员在太空散步,其实,太空行走与人们在地面行走完全不同。因为太空一无人行道,二没有马路,所以无处可走;而且 航天员在太空处于失重状态,飘来飘去也没法行走。航天员移动身体是靠手、机械臂或载人机动装置,而不是通过脚。为了方便航天员的行动,设计人员在航天器的 里外都安装了一些扶手,航天员可用手握住一个个扶手来回移动身体。‘太空行走’只是一种俗称,严格地讲应该叫‘出舱活动’。”
龐之浩告訴記者,實現出艙活動是載人航天活動中一項十分複雜而又必須突破的關鍵技術,主要是爲以後建立空間站、進行太空組裝或維修做准備。
解題:兩大技術難題尚待解決
龐之浩說,要實現“太空行走”至少突破兩個技術難題,一個是飛船上氣閘艙的設置問題,還有就是航天員的艙外航天服技術問題。
“要进行太空行走首先要使用的一个重要设备就是气闸舱,它是航天员出舱活动的门户。载人航天器的气闸舱一般有2个闸门,一个与座舱连接叫内闸 门,另一个是可通向太空的外闸门。航天员出舱时先走出内闸门,然后关闭内闸门,把气闸舱内的空气抽入座舱内,当气闸舱内和外空压力相等时就可打开外闸门进 入太空了。航天员返回气闸舱时按相反的顺序操作,这颇像船过水闸。内外闸门的气密性绝对可靠是气闸舱工作的基本条件,闸门的启闭须十分小心和熟练,避免漏 气很重要,否则极危险。”庞之浩说,气闸舱不但可以避免舱内泄气,还能让航天员在出舱前有一个适应过程,国外一般是将轨道舱作为气闸舱使用。
此前我國三位航天英雄在太空中所穿的都是艙內航天服,而在執行“神七”出艙任務時,必須身著特殊的艙外航天服。“艙外航天服的技術要複雜得多,一套裝有便攜式生命保障系統的艙外航天服,質量有100多千克(艙內航天服質量爲10千克)。
方式:可能采用“臍帶”式行走
當“神七”成功發射後,億萬觀衆注視下的“太空行走”將是怎樣的情景呢?對此龐之浩透露,中國航天員的首次“太空行走”很可能將采用“臍帶”式。
“航天员的出舱活动有两种方式,一种是‘脐带’式,一种是‘自由’式。”庞之浩解释说,采用“脐带”式进行出舱活动时,航天员会通过一根“脐 带”跟载人航天器相连。这条“脐带”有两个作用:一是提供生命保障功能,航天员在舱外所需要的氧气、压力、冷却工质、电源和通信等都是通过“脐带”由载人 航天器提供的;二是起保险作用,防止航天员漂离载人航天器太远而回不来。“带子一般不超过5米,可以保证带子不会绕在一起,所以“脐带”式出舱活动都不会 离载人航天器太远。”
龐之浩告訴記者,進行“自由”式“太空行走”時,航天員在出艙時還要要攜帶一套載人機動裝置,上面裝有20多個氮氣噴管,就如同背著一個小火箭,通過控制火箭的方向和推力進行“太空行走”。按照設計,“自由”式出艙距離最遠可以達到100米。
“在国外,‘自由’式出舱使用的载人机动装置的研制费用要上亿美元,一套装置的生产成本也在1000万美元左右;‘脐带’式出舱技术相对比较简 单,也比较安全,国外首次进行‘太空行走’时都采用这种方式。目前,在进行单人出舱活动时也常采用‘脐带’式。采用‘自由’式进行出舱活动一般都是2人, 以便相互保护。”庞之浩说,“太空行走”危险性大、技术难度高,航天员出舱后还需要靠自身用力、机械臂或者载人机动装置到达作业面,才能执行相关的组装或 者维修任务。
[本地(上海)動態]
上海航天人爲“神七”升天出謀劃策
與“神五”、“神六”一樣,“神七”也有不少研制任務由上海航天局承擔。負責“神舟”系列飛船以及“嫦娥一號”衛星動力系統研制的上海資深航天專家韓宏印說,上海航天局,將一如既往地嚴謹細實地進行所承擔的各項工作,目前有關"神七"的各項准備工作都在有序進行中。
韓宏印告訴記者,上海航天局將直接參與的“神七”主要研制任務有電源分系統、推進分系統、測控通信分系統、推進艙的結構和總裝、飛船返回艙著陸緩沖發動機以及參加“神七”的發射、在軌運行及返回階段的全部飛行實驗任務執行工作。
“如飛船的測控通信分系統,主要是分布在飛船的三個艙上,其中大部分的通訊、圖像和語音設備,都由上海航天局負責研制。”韓宏印說,爲了促進中國載人航天的持續發展,上海航天局正在開展未來實現飛船太空對接的相關技術。
韓宏印透露,“神七”預計還將在酒泉衛星發射中心發射升空,返回著陸場設置在內蒙古自治區的中部地區。
[國外動態]
2008年將有大動作
2008年对于国际航天而言也将是非比寻常的一年。庞之浩告诉记者,2008年国外航天将会有几个大动作,首先是欧洲航天局耗资20亿美元、期 待了25年的“哥伦布号”实验舱将实现与“国际空间站”对接。日本的“希望号”实验舱,也将分三次与“国际空间站”对接,前两次都将在今年完成。除此之 外,欧洲的自动转移飞行器“凡尔纳号”也将首次发射,这个拥有7吨运输能力的飞行器将大大缓解“国际空间站”运输紧张的情况。另外,美国拟在10月发射大 型月球探测器,为建立月球基地选址。美国的凤凰号火星着陆器将在5月首次在火星极地着陆。这些都是令人期待的。
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