神舟十四號航天員密集出艙,中國空間站太空行走會越來越多?

2022年09月17日16:15:15 科學 1067

神舟十二號,到神舟十三號,再到神舟十四號,中國航天員們是能出艙就出艙。哪怕出艙只是做一些簡單的、看起來很不起眼的工作,比如抬升全景相機、給線纜安裝保護罩等等。

有朋友說像抬升全景相機這種活兒在空間站設計時就可以通過技術手段省掉的,比如說給艙外全景相機基座加個伸縮機構,或者做一個類似自拍桿的裝置。線纜保護罩也可以在地面總裝時就裝好,沒必要讓航天員出艙去打螺釘裝這麼一塊蓋板。

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神舟十四號航天員出艙

為什麼要勞師動眾讓航天員出艙干這種簡單的活兒?

一個字:練。

空間站對於我們來說是一套全新的設備,是一個極為精密且複雜的空間實驗室,它的設計使用壽命超過10年,以後有可能全像國際空間站那樣不停地加模塊,越拼越大,越用越久。

空間站對於航天員來說也是一個全新的太空之家,在將來的使用過程中他們免不了要出艙做一些維護保養、設備更換和維修工作。它目前還處在一個初始的、相對簡單的狀態,便於航天員練手。

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神舟七號翟志剛從艙外取回設備

我們在地面打一顆螺釘、拔一個插頭、更換一枚燈泡似乎覺得很簡單,這是因為我們適應了地球的重力環境,由重力產生的摩擦力給我們做動作帶來許多方便——你不需要考慮拔插頭的反作用力會給你的身體姿態造成什麼影響。但是在太空不一樣,空間站整體,包括空間站上的航天員都處於「失重」環境,即便是擰螺釘,你的身體也會因反作用力而向相反方向旋轉,所以航天員需要時刻考慮怎麼固定自己,然後才能做下一個動作。

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航天員在機械臂上操作

艙外航天服就像是一台小型的載人飛船,它很笨重,不是很靈活,穿上它在太空工作會遇到哪些困難?需要做哪些優化和改進?在太空行走的過程中如何做到人與機械之間的配合?航天員之間的配合?天地之間的配合?遇到突發情況該如何處置?所有這些東西沒有教科書,在地面無法模擬,外國人更不可能教你,你只能通過多次出艙工作,在實踐中摸索和總結。

在飛上太空之前,航天員會在一個巨大的水池裡進行長時間艱苦的訓練,試圖利用水的浮力抵消重力,模擬太空中的失重狀態。但水池訓練與真實太空環境還是有很大區別,所以航天員需要穿上航天服,進入到太空去體會,去摸索,從擰螺釘、安裝插頭這些簡單的動作做起,為自己也為後續的航天員訓練積累經驗。

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航天員在地面訓練

所以神舟十二、十三、十四,包括未來神舟十五號航天員乘組的出艙活動是一個由簡單到複雜、循序漸進的過程,其主要目的是練習,同時也檢驗我們艙外航天服以及整個出艙工作系統與流程的可靠性安全性。

預計到了神舟十五號後期,或者神舟十六號進入空間站之後會有一個「大動作」——剪太陽能帆板(開玩笑哈)。也就是航天員出艙,在機械臂的配合下將天和核心艙上的兩個太陽翼取下來,挪到實驗艙頂端。

在那以後的空間站運行中,航天員會壓減出艙次數,做到盡量少出艙,能不出艙就不出艙。畢竟航天服的壽命是按次計算的,每使用一次它的可靠性就會下降一點,最後不得不更換。製作一套艙外航天服需耗資幾千萬人民幣,把它們發射上天也是天價。

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航天員調試艙外航天服

當然這並不影響天宮空間站的運作,我們的夢天實驗艙專門設計了貨物氣閘艙,航天員只需要把裝置放進氣閘艙里,再用小機械臂把它放置到艙外暴露平台上。這就極大地減輕了勞動強度、降低了風險,也壓縮了成本。一舉多得。

神舟十四號預計有三次太空行走任務,神舟十五號可能更多。但在兩三年後,隨著空間站進入常態化運行,航天員出艙任務將會減少,非必要不出艙,一個乘組也許只有一次出艙機會了。

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天和核心艙太陽能帆板將移到實驗艙

這不是退步,而是大進步。

#神十四乘組今日實施第二次出艙活動#

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