神舟十四號(hào)航天員乘組在軌工作生活記

2022-12-08

6月5日,長(zhǎng)征二號(hào)F遙十四運(yùn)載火箭將神舟十四號(hào)航天員乘組順利送入太空。這是中國(guó)航天員第九次太空遠(yuǎn)征,也是中國(guó)空間站建造階段的首次載人飛行。

作為中國(guó)空間站建造的關(guān)鍵一戰(zhàn),3名航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲在軌期間經(jīng)歷的飛行工況極為復(fù)雜。他們要將空間站由單艙組建成三艙三船構(gòu)型,首次進(jìn)駐問(wèn)天和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙,首次利用氣閘艙和小臂進(jìn)行出艙工作,并開(kāi)展大小臂的聯(lián)合操作,同時(shí)還要完成3個(gè)實(shí)驗(yàn)艙大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn),開(kāi)展科普和公益活動(dòng)等。

在這個(gè)過(guò)程中,他們的各項(xiàng)任務(wù)安排得滿(mǎn)滿(mǎn)當(dāng)當(dāng),面對(duì)的困難更多、挑戰(zhàn)更大,這也讓他們收獲了“勞模”乘組的稱(chēng)號(hào)。

12月4日晚,他們成功返回東風(fēng)著陸場(chǎng),結(jié)束了在軌6個(gè)月的太空之旅。

熟悉環(huán)境,日常維護(hù)“太空家園”

6月5日晚,3名航天員依次進(jìn)入中國(guó)空間站天和核心艙,他們將在1個(gè)月的時(shí)間內(nèi)快速適應(yīng)太空失重生活,盡快熟悉環(huán)境,對(duì)“太空家園”進(jìn)行日常的維護(hù)與維修,并按照飛行手冊(cè)和地面指令,有計(jì)劃、有步驟地把各項(xiàng)任務(wù)完成好,為后續(xù)機(jī)械臂操作、出艙活動(dòng)、艙段轉(zhuǎn)移等工作做好充分準(zhǔn)備。

首先是要建立載人環(huán)境,將核心艙組合體設(shè)置為有人狀態(tài),對(duì)通風(fēng)凈化、再生生保和水循環(huán)處理相關(guān)設(shè)備和產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)置。

3名航天員分別進(jìn)行了水樣、空氣、表面微生物測(cè)試,這是因?yàn)樵?ldquo;太空家園”里,部分微生物可能對(duì)航天員的健康產(chǎn)生影響,甚至?xí)в懈g性,對(duì)各種設(shè)備造成污染和破壞。因此需要定期對(duì)微生物進(jìn)行監(jiān)測(cè),保證航天員在軌生活環(huán)境的安全與舒適。

通過(guò)核心艙的攝像鏡頭可以看到,航天員們安裝并測(cè)試了二氧化碳還原裝置。二氧化碳還原裝置可以實(shí)現(xiàn)航天員在軌二氧化碳的還原再生,進(jìn)一步提高在軌氧氣的物質(zhì)循環(huán)閉合度。

其次要進(jìn)行物資整理與轉(zhuǎn)移。在核心艙中,大包小裹的“快遞”堆得滿(mǎn)滿(mǎn)當(dāng)當(dāng),航天員們忙不迭地拆分和使用。他們?cè)诒敬稳蝿?wù)中,正式啟用了物資管理系統(tǒng),能夠從整體上對(duì)整站的物資進(jìn)行歸類(lèi)和梳理,提高空間站的管理水平,幫助航天員們騰出更多精力專(zhuān)注于在軌科學(xué)實(shí)驗(yàn)等工作。

最后要陸續(xù)開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行艙外航天服巡檢測(cè)試等工作。3名航天員每周工作6天,在各種工作、任務(wù)多線(xiàn)并行的情況下,定期對(duì)航天員進(jìn)行身體檢查的工作也必不可少。

檢查柜里有十幾件醫(yī)療設(shè)備,航天員們進(jìn)行定期體檢,包括超聲檢查和全血細(xì)胞計(jì)數(shù)等。對(duì)于他們來(lái)說(shuō),采血、互做心臟超聲、腹部超聲及超聲功能影像評(píng)估等常規(guī)的檢查已經(jīng)是駕輕就熟。

除了基礎(chǔ)的“體檢項(xiàng)目”,醫(yī)療救護(hù)在軌訓(xùn)練也必不可少。載人航天活動(dòng)的一切設(shè)計(jì)和操作規(guī)程都以保證航天員身體健康和生命安全為中心,除了地面訓(xùn)練以外,航天員們?cè)谲壠陂g也需要保持訓(xùn)練,以應(yīng)對(duì)各種各樣的突發(fā)情況。

配齊“新居”,開(kāi)展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)

7月25日,問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與天和核心艙成功對(duì)接,航天員們的“太空之家”正式升級(jí)擴(kuò)建。第二天,“神十四”乘組成功開(kāi)啟實(shí)驗(yàn)艙艙門(mén),正式進(jìn)入“新居”。

中國(guó)載人航天工程空間站系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師、中國(guó)工程院院士楊宏介紹,問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙是航天員主要的生活和工作艙段,配置有3個(gè)睡眠區(qū)、1個(gè)衛(wèi)生區(qū)以及廚房等設(shè)施,可與天和核心艙一起支持兩艘載人飛船輪換期間6名航天員的生活保障。

“問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)的航天員睡眠區(qū)比核心艙的更為寬敞,舷窗也進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì),宜居性進(jìn)一步提高。”航天科技集團(tuán)五院總體設(shè)計(jì)部總體室主任王為介紹,待問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙各項(xiàng)載人環(huán)境設(shè)置完畢后,神舟十四號(hào)航天員乘組會(huì)從“天和”搬到“問(wèn)天”,搶先在新床鋪體驗(yàn)一番。

從整體來(lái)看,進(jìn)駐狀態(tài)設(shè)置持續(xù)了約2周時(shí)間。在此期間,3名航天員進(jìn)行載人環(huán)境的建立,包括對(duì)環(huán)控生保系統(tǒng)、衛(wèi)生區(qū)、睡眠區(qū)、太空廚房進(jìn)行設(shè)置,同時(shí)完成問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙搭載的科學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜解鎖、功能檢測(cè)、設(shè)備安裝、物資整理等工作。

形成兩艙構(gòu)型后,航天員的工作生活安排也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。在生活上,他們擁有了更大的活動(dòng)空間與更多的鍛煉設(shè)備;在工作上,增加了問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的日常站務(wù)管理及艙內(nèi)科學(xué)實(shí)驗(yàn)等任務(wù)安排。

在進(jìn)駐問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙后,航天員除了對(duì)艙內(nèi)環(huán)境定期進(jìn)行維護(hù)外,還持續(xù)開(kāi)展了包括空間材料研究、高等植物培養(yǎng)等空間科學(xué)實(shí)(試)驗(yàn)項(xiàng)目。

他們利用科學(xué)手套箱、生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜、生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)柜和變重力實(shí)驗(yàn)柜等設(shè)施設(shè)備,不斷產(chǎn)出更多科學(xué)成果。例如,長(zhǎng)勢(shì)喜人的擬南芥、水稻和生菜為“太空家園”帶來(lái)了勃勃生機(jī)。

10月31日,在太空值守了150多天的神舟十四號(hào)乘組終于迎來(lái)了組成中國(guó)空間站“T”字基本構(gòu)型組合體的最后一個(gè)艙段:夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙。他們將進(jìn)一步對(duì)“太空家園”進(jìn)行升級(jí)擴(kuò)建,從最初的一居室變?nèi)邮遥教靻T陳冬不禁感嘆道:“我們的家變寬敞了。”

進(jìn)入夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙后,他們完成了貨包整理、設(shè)備安裝等工作,建立載人環(huán)境,解鎖各類(lèi)工作設(shè)備,并進(jìn)行工作區(qū)的設(shè)備安裝。隨著三艙“T”字基本構(gòu)型組裝建造完成,空間站組合體實(shí)現(xiàn)了控制、能源、信息、環(huán)境等功能的并網(wǎng)管理,支持開(kāi)展更大規(guī)模的空間研究實(shí)驗(yàn)和新技術(shù)試驗(yàn)。

“神舟十四號(hào)乘組飛行任務(wù)期間的一項(xiàng)重要任務(wù),就是要全面完成以天和核心艙、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙為基本構(gòu)型的天宮空間站建造,建成國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室。”中國(guó)載人航天工程新聞發(fā)言人、中國(guó)載人航天工程辦公室副主任林西強(qiáng)介紹,問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙主要面向空間生命科學(xué)研究,夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙主要面向微重力科學(xué)研究。

刷新出艙紀(jì)錄,

在空間站架起一座“天橋”

出艙活動(dòng)是航天員在軌期間的一項(xiàng)重要任務(wù)安排。自入駐“太空家園”以來(lái),神舟十四號(hào)乘組完成了3次出艙任務(wù)。

9月1日,他們首次出艙。這是他們首次從問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙氣閘艙出艙、由小機(jī)械臂輔助實(shí)施的出艙活動(dòng)。

其間,天地間周密協(xié)同、艙內(nèi)外密切配合,先后完成了問(wèn)天艙擴(kuò)展泵組安裝、問(wèn)天艙全景相機(jī)抬升、艙外自主應(yīng)急返回驗(yàn)證等任務(wù),全過(guò)程順利圓滿(mǎn),檢驗(yàn)了航天員與小機(jī)械臂協(xié)同工作的能力,驗(yàn)證了問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙氣閘艙和出艙活動(dòng)相關(guān)支持設(shè)備的功能性能。

9月17日,他們第二次出艙,兩次出艙間隔僅半個(gè)月,毫無(wú)疑問(wèn),這對(duì)航天員和艙外航天服而言,都是新的挑戰(zhàn)和突破。因?yàn)槌雠摶顒?dòng)需要由航天員與地面科研人員緊密協(xié)作配合,有些特殊任務(wù)還需要調(diào)整空間站姿態(tài),并考慮太陽(yáng)光照、天地通信技術(shù)等條件,因此頻繁出艙對(duì)航天員和科研人員都是重大考驗(yàn)。

在航天員出艙過(guò)程中,地面的出艙專(zhuān)業(yè)支持小組會(huì)通過(guò)語(yǔ)音隨時(shí)指導(dǎo)他們的活動(dòng)。什么時(shí)候運(yùn)動(dòng)到什么位置,什么時(shí)候開(kāi)艙門(mén),什么時(shí)候出去,怎樣登上機(jī)械臂,怎樣取工具,怎樣操作……

出艙活動(dòng)對(duì)航天員體力消耗很大,頻繁出艙更是對(duì)航天員的身體素質(zhì)有著極高的要求,失重環(huán)境下控制身體活動(dòng)不便,航天員雙腳發(fā)力困難,主要靠雙手抓物,謹(jǐn)慎移動(dòng)。因此地面要做好各種各樣可能發(fā)生的故障、各種可能發(fā)生的意外預(yù)案。

3名航天員在緊張忙碌了170多天后,進(jìn)行了第三次出艙活動(dòng)。11月17日,他們首先完成了天和核心艙與問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙艙間連接裝置、天和核心艙與夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙艙間連接裝置安裝,搭建起一座三艙間艙外行走的“天橋”。

航天員蔡旭哲通過(guò)“天橋”實(shí)現(xiàn)了首次跨艙段艙外行走,完成了問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙全景相機(jī)A抬升和小機(jī)械臂助力手柄安裝等任務(wù)。

“這是空間站‘T’字構(gòu)型在軌組裝完成后的首次出艙任務(wù),航天員出艙活動(dòng)的范圍已經(jīng)由單艙擴(kuò)展到三艙。”航天科技集團(tuán)五院總體設(shè)計(jì)部空間站系統(tǒng)總體副主任設(shè)計(jì)師李學(xué)東介紹。

“雙舟”伴宮闕,六君會(huì)天宮

11月29日晚9點(diǎn),為了迎接“神十五”乘組,3名航天員正在進(jìn)行著最后的任務(wù)準(zhǔn)備,期待著迎接戰(zhàn)友的到來(lái)。

地面上,神舟十五號(hào)載人飛船已經(jīng)在發(fā)射塔架就位,神舟十五號(hào)航天員乘組已蓄勢(shì)待發(fā)。所有人都期待著他們今晚的相會(huì)。

11月30日,在載人飛船與空間站組合體成功實(shí)現(xiàn)自主快速交會(huì)對(duì)接后,神舟十五號(hào)航天員乘組從飛船返回艙進(jìn)入軌道艙。完成各項(xiàng)準(zhǔn)備后,期盼已久的神舟十四號(hào)航天員乘組順利打開(kāi)“家門(mén)”,神舟十五號(hào)航天員乘組費(fèi)俊龍、鄧清明和張陸“到家”。

“神舟十五號(hào),中國(guó)‘太空家園’的大門(mén)已經(jīng)為你們打開(kāi)。”神舟十四號(hào)乘組指令長(zhǎng)陳冬打開(kāi)節(jié)點(diǎn)艙艙門(mén)后,激動(dòng)地說(shuō)。

在節(jié)點(diǎn)艙,兩乘組的指令長(zhǎng)率先會(huì)面,陳冬與費(fèi)俊龍先是握手,隨后緊緊擁抱,“你們終于來(lái)了!”陳冬說(shuō)。

鄧清明、張陸也陸續(xù)走進(jìn)“家門(mén)”,與在問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)等待的劉洋、蔡旭哲握手擁抱。

6名中國(guó)航天員在問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)順利會(huì)師,并一起在中國(guó)人自己的“太空家園”里留下了一張足以載入史冊(cè)的太空合影,合影時(shí)他們一同喊道:“中國(guó)空間站,永遠(yuǎn)值得期待!”

此后,“神十五”和“神十四”兩個(gè)乘組在交叉駐留5天,完成了我國(guó)載人航天工程歷史上第一次在軌交接。“神十四“乘組指令長(zhǎng)陳冬將中國(guó)空間站鑰匙鄭重交給了“神十五”乘組指令長(zhǎng)費(fèi)俊龍。

在地面科技人員的配合下,神舟十四號(hào)航天員乘組還完成了空間站組合體狀態(tài)設(shè)置、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理下傳、留軌物資清理轉(zhuǎn)運(yùn)等撤離前各項(xiàng)工作,與神舟十五號(hào)航天員揮手告別。

12月4日,在闊別地球183天后,神舟十四號(hào)載人飛船在東風(fēng)著陸場(chǎng)安全返回,航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲健康出艙。

工作休閑兩相宜,每一天都精彩

回顧3名航天員的太空之旅,雖然忙碌,但卻充實(shí)。

他們?cè)谲夊憻?、定期體檢,保持良好的身體狀態(tài)。除了在軌科學(xué)實(shí)驗(yàn)等工作,航天員們每天還要進(jìn)行鍛煉??臻g站內(nèi)專(zhuān)門(mén)配備了太空自行車(chē)、拉力帶、握力器、腕力球、太空跑臺(tái)等。他們每天至少要保持2小時(shí)的在軌有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,以有效維持長(zhǎng)期飛行下心血管系統(tǒng)功能的穩(wěn)定。

他們從天地差異中感知宇宙的奧秘、體驗(yàn)探索的樂(lè)趣。10月12日,“天宮課堂”第三課在中國(guó)空間站開(kāi)講。3名新晉“太空教師”為廣大青少年帶來(lái)了一場(chǎng)精彩的太空科普課。他們?cè)谲壗榻B和展示了中國(guó)空間站問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙工作生活場(chǎng)景,演示微重力環(huán)境下毛細(xì)效應(yīng)、水球變“懶”等實(shí)驗(yàn),并與地面課堂進(jìn)行互動(dòng)交流。

他們?cè)?ldquo;太空之家”收錄了星星的光芒,刻畫(huà)了月亮的輪廓。無(wú)論上天幾回,欣賞宇宙壯觀神奇的景色都是航天員乘組在軌休閑娛樂(lè)時(shí)的“必選項(xiàng)”,航天員蔡旭哲就在工作之余,盡情領(lǐng)略太空美景,拍一拍美麗的地球和偉大的祖國(guó)、看一看長(zhǎng)江和黃河、找一找親愛(ài)的家鄉(xiāng),然后分享給大家。

他們還在太空中賞中秋、迎國(guó)慶,領(lǐng)略更多太空美景。9月11日,農(nóng)歷八月十六陳冬記錄下了空間站看到的月亮。為了讓他們?cè)谥袊?guó)空間站更好地度過(guò)中秋,航天員地面支持團(tuán)隊(duì)在幾個(gè)月前,就精心準(zhǔn)備了中秋食品大禮包。除此之外,航天員也展示了“拿手好菜”,首次享用了自己在太空種植的蔬菜。

總之,太空之旅并非全是工作,航天員們?cè)诠ぷ髦嘁灿袡C(jī)會(huì)放松一下,開(kāi)展豐富多樣的休閑娛樂(lè)活動(dòng)。正如他們所言,“每一天都非常精彩,每一刻都值得銘記。”(鄧雨楠)