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神舟十五号将要实施出舱任务,2人协同出舱8小时,如何保障安全?

2022-12-16 19:28 作者:光电科技君  | 我要投稿

神舟十五号乘组已经进入太空十几天了,这个平均年龄53岁的“姥爷组合”将要实施史上最长的出舱活动,目前他们已经在拆包裹、布置试验平台,后续将要进行3-4次的出舱任务,其中有一项极具挑战性的“舱外大迁移任务”。


该任务主要是为了保障空间站发电效率而进行的,这需要2位航天同时出舱,在机械臂的协助下,对目前核心舱两侧的太阳翼进行迁移。

出舱航天员要跨越多个舱段拆除和安装太阳帆板,原因有二:

一,核心舱的太阳能板会被两个实验舱遮挡,或者它会遮挡暴露平台,不利于空间试验;


二,舱外多级机械臂已经组装完成,两者距离太近,为了实现多角度、长距离工作,必须迁移。


出舱工作要提前准备几个小时,除了确保身体方面适合以外,还要在舱内检查必须的程序,穿戴完毕。加上舱外工作需要2人共同配合,时间方面将要达到8小时,距离方面将要达到150米以上,这是人类在太空历史上最长的极限。

那么我们如何保障航天员们安全呢?


首先,航天员们在地面训练充分。

在航天员中心有等比例的模拟舱,以及重压水下模拟舱。主要目的就是让航天员熟练掌握工作流程和要点。


平时,除了体能训练,大量的时间和精力都在模拟作业上,航天员一方面按照规程在模拟舱内熟练操作。

另一方面,穿上舱外航天服进入水下模拟出舱活动。这是为了在模拟的失重环境下,训练舱外作业的精准性。


一般一次水下训练要5-6个小时,聂海胜将军就说:一次训练下来就要瘦4斤!王亚平:训练完拿筷子的手都是抖的!

而为了适应失重环境下,航天员出舱、太空行走、舱外作业等,出舱几小时就要训练10倍以上的时间。

比如,神舟十五号迁移太阳翼需要出舱8小时,就要在水槽里训练80个小时。其艰苦程度可想而知。

尤其是神舟十五号乘组年龄都偏大,平均53岁,穿着200多公斤的水下训练服,体力消耗很大。


56岁的邓清明接受采访时曾说:6 个小时是航天员水下训练时间的极限,训练完一量体重减轻1.5公斤。

每周三次水下训练,还不包括自己加训时间,如果没有梦想,光这一科目就能劝退很多人,更不要说坚持24年了。


除了水下训练,我们还配备虚拟出舱系统,戴上VR眼镜,真实模拟出舱的动作,让工作内容成为“肌肉记忆”。


其次,“曙光岗”、伴飞舱协同。

每当你观看航天员出舱任务时,一定可以听到“曙光明白”、“我是曙光”这样的口令。

实际上,我们在地面指挥中心设立了“曙光岗”,这个名字即指70年代“曙光一号工程”,也是现在我国支持航天员出舱任务的一个子系统,“曙光”指引航天员走好太空每一步。


现在在“曙光岗”担任出舱专项训练教员的吴昊,这位80后的教员对整个出舱流程十分清晰,并且也提前做好预案。

在担任出舱专项教员的两年多,她也是泡在失重水槽里成长的,组织了航天员进行了上百次训练。她参与设计出舱活动训练的每个环节,不仅熟悉整个流程,对空间站平台设备、舱外服等系统的操作和处置情况都了如指掌。


有了“曙光岗”的守护,加上地面“伴飞舱”的提前模拟,基本上所有的程序都十分顺畅。

最后,仍然是考验。

整个出舱阶段加上准备时间需要10个小时,这期间是不能进食的,上厕所方面则需要航天服内生保系统工作。这对航天员的体力和耐力都提出了极限的要求。


邓清明说:“你像我们出舱一样的,一个舱出舱只是在一个舱进行攀爬,我现在是在三个舱攀爬,这攀爬的距离我那天算过一次,如果是两个来回的话,就150米以上,攀爬就攀爬150米以上。”这背后的努力可想而知。

而在协作上,三人的配合已经非常熟练,加上我们有舱外机械臂的配合,倒是不用太过担心。


等到神舟十五号迁移完太阳翼,我们的空间站发电能力基本和国际空间站持平,具有充足的电力为科学实验提供能源。

如果空间站项目一期国际合作顺利,那么等到我们二期工程启动,将达到最大规模的“干”字构型,更加丰富多彩。


神舟十五号飞行任务是中国空间站建造阶段的最后一棒,也是空间站应用与发展阶段的第一棒,具有承前启后的重要作用。因此,“姥爷组合”也将在太空创造奇迹。

让我们一起拭目以待。


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