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上一版3  4下一版 2012年6月16日 星期 放大 缩小 默认
“天宫一号”:航天员温馨的家
曹红艳
天宫一号进行热控系统外回路泵热真空试验前筹备工作时的场景。 (航天科技集团公司提供)

在距离地球约370公里的近圆轨道,我国自主研制的天宫一号目标飞行器已在长期运行管理模式下运行了二百多天,等待与神舟九号飞船的首次载人交会对接。

此前,“天宫一号”的两次出场亮相,已经被载入中国乃至世界的航天史:

——2011年9月29日,随着中国自主研制的天宫一号目标飞行器被改进型长征二号F运载火箭送入预定轨道,中国人在浩瀚银河中拥有了自主空间实验室;

——2011年11月3日,在距地球343公里的太空轨道上,天宫一号目标飞行器与神舟八号飞船交会对接。至此,我国已突破和掌握空间交会对接技术,向空间站建设迈出了关键一步。

目前,“天宫一号”进行了调相、平台测试等一系列工作,做好了对接准备。在首次载人交会对接任务中,它将为航天员营造一个温馨的家。

为航天员备好宜居环境

天宫一号目标飞行器是由中国航天科技集团公司五院和八院全新研制的。它高10.4米、重8.5吨,分为实验舱和资源舱,舱体的最大直径达3.35米。与之前的载人航天器相比,“天宫一号”为航天员提供的可活动空间大大拓展,达15立方米,能够同时满足3名航天员的工作和生活需要。

“‘天宫一号’飞行的主要任务是为实施空间交会对接试验提供目标飞行器,初步建立长期无人在轨飞行、短期有人照料的载人空间试验平台,为空间站研制积累经验,进行空间科学实验、航天医学实验和空间技术试验。”天宫一号目标飞行器总设计师张柏楠说。

天宫一号目标飞行器与神舟飞船在太空中交会对接后,目标飞行器就是航天员在太空中的新家。航天员在茫茫太空飞行,远离地球,远离家人,如何使他们在一个只有15立方米的狭小空间里愉快地生活和工作,又能保证他们的身心健康,是科技人员经常考虑的问题。

在目标飞行器设计中,科技人员除了通过确保各项指标的实现,来保证目标飞行器实现预计驻留能力,另一方面就是最大限度地关注细节,努力实现让航天员住得舒服的目标。天宫一号目标飞行器的设计中,充分体现了以人为本的设计理念。

通过进一步优化设计,天宫一号目标飞行器内可供航天员工作、生活的空间比国外的空间站要大,也可以讲,这是到目前为止能为航天员提供的生活、工作空间最大的飞行器,同时,舒适程度比过去神舟飞船要好许多。

航天员在天宫一号组合体飞行期间,要借助舱内设置的各种仪表,来观察掌握天宫一号和飞船当前的飞行状态。在进行目标飞行器仪表的过程中,技术人员独具匠心,不仅充分考虑到仪表的功能,甚至连仪表安装的位置、形状、大小,仪表盘的颜色等等诸多细节都考虑进去了,努力达到功能优化、方便使用、便于观察、感觉舒适的目标。

为了减轻航天员的工作量,节省更多的精力,科技人员还设计了各种自动化预警装置,因此,天宫一号上的仪表不用每时每刻盯着。如果组合体发生异常情况,在航天员还没有注意到的情况下,就提前自动进行报警,使他们及时发现和处置。报警的方式也有声音的、光线变化的等多种,从而提高了组合体智能化预警水平。

更能体现科技人员细心的是,连报警的时候用什么声调,声音的高低,灯光报警情况下光线的大小强度,都是经过反复斟酌、对比,多次试验,才最后定下来的。

人性化设计确保航天员好心情

在航天员太空新家园里处处体现了人性化。

为了最大限度地减小舱内噪音、灯光等对航天员睡眠的影响,在目标飞行器的舱内,专门设计了航天员独立的睡眠区,在这个睡眠区里,设计了两个“房间”,”房间”的设计也充分考虑到在天宫一号目标飞行器在轨运行期间,最多同时有3名航天员在轨工作,睡觉的时候是不能大家都去睡的,总要留下一个人来值班,因此,两个“单间”足以保证同时有两人去休息,一人在值班。

睡袋是航天员在轨道上睡觉的“被子”。在天宫一号组合体里,为使航天员睡得舒服,技术人员专门设置了三个睡袋,也就是说,航天员在睡觉的时候不是大家混着盖“被子”,而是各人用各人的“被子”。

在组合体里,针对女航天员生理特点和生活需要,进行了特殊关照。

除了睡觉有“单间”以外,还考虑到每个航天员的生活习惯不同,比如对光线的感觉就不同,技术人员在“卧室”灯光的设计中,就采用了可调节式的照明方案,航天员喜欢何种亮度,完全由他们自己随意进行调节。

长期太空飞行,娱乐活动对于保证航天员稳定的情绪和乐观的心态非常重要。为保证航天员的娱乐,天宫一号组合体里还专门给航天员提供了用来娱乐的笔记本电脑,航天员在工作之余,在睡觉之前,可以用笔记本电脑来上上网,发发微博,看看CD大片,播放一些自己喜欢的歌曲和音乐,或者进行其他的娱乐活动。

在组合体里,由于活动部件、电子部件等各种设备日夜不停地在工作,必然会发出各种声音。为最大限度地减轻噪声对航天员的影响,把这种影响降到最低点,科技人员在噪声的控制方面也动了不少心思,通过技术攻关加以解决。

在如何保证舱内大气环境的清新上,技术人员也动了不少脑筋。在材料的选择上,选择那些结构稳定的,经过太空飞行考验的优质材料。如果选用的是新型材料,也必须经过充分的地面试验。同时,在舱内还设计了相应的监测和净化装置及措施,这些装置和措施都经过了地面的大量试验。经过多次的试验验证,目标飞行器的舱内空气质量完全满足了航天员在里边生活的要求,达到了绿色环保的标准和航天医学标准。

在目标飞行器里长期生活,如果舱内一旦出现险情,比如突然起火了怎么办?在天宫一号目标飞行器里,航天员一点也不用担心。比如,如果舱内发生了火灾,或者压力没有了等险情,都有可靠的应对预案,在这些预案中,既包括险情发生后怎样紧急处置,还包括航天员怎样安全紧急撤离。这些预案到底管不管用,科技人员都在地面做了充分的试验。

文/本报记者 曹红艳 通讯员 孙宏金

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