南方周末记者 毛淑杰
七一前夕,神舟十二号航天员乘组在空间站天和核心舱传来视频祝福:“祝伟大的中国共产党生日快乐!” 空间站视频截图
航天员聂海胜、刘伯明和汤洪波三人在“太空之家”中开启为期3个月的飞行任务。在空间站,航天员的日常生活很丰富:拆“快递”、吃苹果,以及“扫码开箱”的补给品等。图为航天员正在核对物资。
视觉中国 ❘图
★每逢重大发射任务,拜谒长眠于东风革命烈士陵园的航天先烈,已成为一项极具中国航天特色的传统。从元帅、将军到普通官兵、科技工作者,六百多位航天人在这里长眠。黑色的墓碑整齐排列,似乎是无言的军阵。
七一前夕,神舟十二号航天员乘组在空间站天和核心舱传来视频祝福:“祝伟大的中国共产党生日快乐!”
视频内,中国空间站天和核心舱干净整洁,已完成“初步装修”。三名航天员身着蓝色舱内工作服,呈“箭头式”列队。不远处,鲜艳的国旗与党旗悬于舱壁两侧。
2021年6月17日15时54分许,航天员聂海胜在神舟返回舱内向地面指挥中心发回“对接完成”的报告。历时6.5个小时,来自中国酒泉的“神舟”终于抵达“天宫”。
神舟十二号载人飞船体长约9米,天和核心舱与天舟二号货运飞船组合后,总体长约27米。这两个在地球人眼中“数层楼高”的庞然大物,在浩瀚无垠的太空中却异常渺小。二者不仅要精准找到对方,还要在高速运行的轨道上完成交会对接,宛如“太空穿针”。
如今,距离中国航天员入驻“天宫”已过去两周。航天员在“天宫”之家,开始了怎样的生活呢?
天宫里的“三室一厅一卫”
与神舟十二号载人飞船对接时,天和天舟组合体已在轨运行18天,状态良好。天和核心舱是中国空间站“天宫”的关键舱段。它既是空间站的“智慧大脑”和中枢,也是航天员长期驻留的主要生活场所。
2021年4月29日,天和核心舱顺利升空。一个月后,载运大批物资的“天舟二号”货运飞船与天和核心舱完成交会对接。
6月17日,天和核心舱提前调试好舱内温度、湿度等环境值,迎来了第一批“访客”。
航天员聂海胜是神舟十二号航天员乘组的指令长,这是他第三次执行载人飞船任务。
2013年,他曾执行神舟十号与天宫一号的交会对接任务。当时,天宫一号采用资源舱、实验舱两舱构型,供航天员工作生活的实验舱容积约40立方米,有效活动空间仅有15立方米。
如今,天和核心舱为航天员提供了约110立方米的起居空间,活动空间实现飞跃式提升,可谓“筒子楼变大平层”。
看到航天员太空新家的那一刻,在地面发射场的中国载人航天工程副总设计师杨利伟不由感叹:“这个‘家太大了,太羡慕他们了。”
太空失重条件下,航天员的睡姿并不受限制。此前,中国航天员大都在睡袋中“站着睡”。睡着后,人呼吸气体产生推力,航天员和睡袋会不由自主地在空中“飘”动。
神舟十一号航天员陈冬在电视节目中回忆,因为睡袋没有固定,睡觉时后背靠不到舱壁,“总是没有在地球上睡觉时那种踏实感”。而且,飞船上24小时都有机器在运转,低高频的设备多而集中,刺眼的灯光和嘈杂的噪音,都成为睡眠障碍。
“我先要戴上耳塞,耳塞外面戴上耳罩,再戴上眼罩。然后钻进睡袋把脚露出来,蹬着对面的舱壁,才找到在地面睡觉的感觉。”陈冬说。
天和有了新变化。除了空间大,天和核心舱还细致地划分了生活空间,设置了“三室一厅一卫”,每名航天员都拥有独立的睡眠区。
从外观来看,航天员的睡眠区像一个“胶囊卧铺”,最外面还覆盖一层拉链式的遮光门。卧室内设有专门的工作台,可放置Pad、笔记本、书等物品。卧室睡板下还设有一个储藏空间,可放航天员的个人衣物、鞋等。
虽然仍不能与地球酣睡媲美,但航天员已完成从“站睡”到“躺平”的体验升级,独立的隔间也让航天员拥有更多隐私空间。此外,工程人员在设备端进行降噪处理,还为航天员研制了降噪耳机。
据了解,天和核心舱内室温约23度,可自主调节。航天员早上8点上班,作息24小时制,实现天地同步。通过天地通信链路和视频通话设备,航天员还可以和家人、朋友打双向视频通话、收发电子邮件。
为了防止失重状态下肌肉萎缩,航天员每天需进行一定的运动。天和核心舱内设置了太空跑台、太空自行车、拉力器等运动器材,用于航天员日常锻炼。
天和核心舱内,中国元素随处可见,比如全中文的操作台、挂在通道里的中国结、张贴在舱壁的中国国旗等。
航天员刘伯明的睡眠区挂着一只牛娃娃布偶,萌态十足,这是他带入太空的私人物品之一。此前采访中,刘伯明说这寓意“牛气冲天”。
早餐包也要提前“粘”在桌上
6月20日清晨,天和核心舱睡眠区灯光渐次亮起。
洗漱、穿衣、收拾床铺、吃饭……这些看似简单的小事,在太空中却要消耗航天员不少的时间。失去了地心的牵引,太空里的一切都是失重的。
刚起床的航天员刘伯明身轻如燕,从“胶囊卧铺”中一跃而下。可接下来,“飘若游龙”的工作服却成了难题。在睡眠区通道中,刘伯明两脚蹬住舱壁,巧借受力点,终于穿上了衣摆飘飞的工作服。
舱内就餐区设计紧凑,有一张可折叠的小饭桌。三人围“坐”在桌前吃早餐,每人都宛若进行着“无实物坐凳子”表演。早餐包也要提前“粘”在桌上。航天员汤洪波最早吃完饭,率先开始了工作。只见他左手拿着一个苹果,一边吃,一边在虚空里“扎”了一个马步。笔记本电脑就漂浮在面前,一不留神就悠悠飞远。
入驻空间站第一周,航天员的头等工作依然是“拆包裹、搞装修”。一个月前,“天舟二号”货运飞船打包运送了六吨多物资。好在包裹上贴有二维码,航天员可以通过扫描获取箱内信息。
在失重环境下,包裹脱离了绑带的束缚,大部分漂浮在空中。如果没有借力点,航天员和包裹只能相互拉近距离,无法从一个点移动到另一个点。航天员要一边移动包裹,一边手脚并用,对舱内的固定物施力,才能完成移动。
不过,在天和核心舱内,四处可见蓝色抓手、带子等手脚限位器,帮助航天员克服失重,在太空也能够“脚踏实地”。
失重也带来了便利,航天员可瞬间变身“大力士”。
6月20日上午,天和核心舱的节点舱镜头拍摄到这样一个画面。航天员汤洪波从舱内搬出一个蓝色的大包裹,这就是其中的一件舱外航天服。只见汤洪波轻轻一拉,重达120公斤的舱外航天服就飘进了节点舱内。
看起来,三名航天员对失重环境驾轻就熟。实际上,这样轻松的背后是一次次艰苦的模拟训练。
据了解,为保障航天员太空行走任务,航天员需要在一个大水池中进行大量训练,掌握失重状态下运动的协调性和姿态控制,以及空间运动、空间操作、运送货物和维修作业等活动的方法与技巧,这种训练“逼真且高效”。
因为水下训练服使用寿命有限,每次下水机会都十分宝贵。航天员一下水就待6小时以上,待结束训练上岸,已是大汗淋漓,“尤其是胳膊已经抬不起来了,连筷子都握不住”。
太空食品也经过了精心设计。比如要尽量满足“一口吃”“少残渣”“少汁水”等。据了解,在此次飞行任务挑选太空水果时,工作人员在苹果和橙子之间作出了一个艰难的抉择。最终,因苹果汁水少且容易保存,从而打败橙子成功入选。
竹笋肉丝炒面、太空香粽、松仁玉米、香辣牛肉……这次长达三个月的飞行任务,给航天员配备了120多种航天食品。在天和核心舱的就餐区,还配置了食品加热、冷藏及饮水设备,供航天员使用。
这些菜品具有营养均衡、品种丰富、口感良好、保质期长等特点,并以咸辣酸甜的口味为航天员开胃助食。待任务结束后,货运飞船将带着餐余垃圾等废弃物离轨返回,最终在大气层中焚烧销毁。
三大技术“吃螃蟹”
在太空中,航天员往往身兼多职。既要当驾驶员,操控飞船;又要做修理员,维护设备;神舟十一号载人飞船的航天员还曾担任“太空菜农”和“动物饲养员”。
中国载人航天工程总设计师周建平表示,神舟十二号载人飞船三人乘组任务艰巨。“如再生生保技术、机械臂技术,还有出舱活动技术等,这三项技术的验证,我们乘组都是第一个‘吃螃蟹的。”
据了解,相比前期载人飞行任务,天和核心舱配置了再生式生命保障系统,包括电解制氧、冷凝水收集与处理等多个子系统,能够实现水等消耗性资源的循环利用,保障航天员在轨长期驻留。
比如,经“再生生保系统”的处理,航天员的尿液还能变成饮用水。航天员将通过对该技术的测试和应用,让空间站内的氧气和水等物资尽可能实现循环使用。
“再生生保技术很关键的一点,它是要在长期的失重环境下可靠运行的一种技术,必须有人的参与才能够真正地验证。”周建平说,“而且如果是需要进行在轨参数的调整也好,消耗品的更换也好,都是需要人去直接完成的,他们都是第一个去完成这个任务的。”
按计划,在神舟十二号执行任务期间,航天员将在机械臂的配合下开展两次出舱活动。三名航天员中,一人在舱内操控,两人完成出舱,预计需要六七个小时。为了尽可能减轻航天员在舱外作业的负担,核心舱上的机械臂可以快速将航天员转移到指定位置,既可以节省体力,也方便携带各类工具设备。
舱外航天服也被称为穿在航天员身上的“飞行器”,航天员离开空间站进入太空,将面临三百多度的温差、空间辐射等一系列的考验。而舱外航天服能最大限度保证航天员在绝对安全的环境中,出舱开展一系列的空间站复杂操作和相关载荷试验。
中国“飞天”舱外航天服重约120公斤,价值不菲,每套造价高达3000万元。
据了解,此次神舟十二号载人飞船的航天员执行任务时,将穿着新一代舱外航天服,新航天服出舱支持时间为7-8小时。
“我们的目标是星辰大海”
6月17日,神舟十二号载人飞船发射成功后,酒泉卫星发射中心的测发大厅里成了一片欢乐的海洋。一位满头白发的老航天人走入大厅,成了人们竞相握手与合影的“明星”。他就是神舟一号飞船总指挥、总设计师戚发轫院士。
戚发轫已有88岁高龄,但是精神矍铄,沉稳的声音里有掩不住的喜悦。
“我以前都在岗位上(工作)。”戚发轫说,“今天作为一个普通人,在广场上跟大伙一起,看发射、点火、起飞、腾空,是很难得的一次,我的心情也非常激动。”
杨利伟在6月18日的一次演讲中表示,神舟十二号载人飞船发射前数日,他和乘组人员曾到达东风烈士陵园缅怀先烈。
“他们中最小的只有16岁。平均年龄只有24岁。我想正是有他们的默默奉献,才有了今天航天员遨游太空。”杨利伟说。
许多人并不知道,每逢重大发射任务,拜谒长眠于东风革命烈士陵园的航天先烈,已成为一项极具中国航天特色的传统。
陵园位于酒泉卫星发射中心内,距离载人航天发射场数公里。开国元帅聂荣臻题写了“东风革命烈士纪念碑”碑名,上将张爱萍题写了“东风革命烈士陵园”园名。
从元帅、将军到普通的官兵、科技工作者,六百多位航天人在这里长眠。黑色的墓碑整齐排列,似乎是无言的军阵。他们曾为“从此以后,我们有了自己的导弹”而自豪,也曾壮烈地喊出“死在戈壁滩,埋在青山头”的战斗口号。
1992年,中国提出实施载人航天工程“三步走”战略。目前已顺利完成发射载人飞船、航天员出舱活动等“两步走”任务。如今,中国载人航天工程的第三步——空间站建造已全面展开。
2021年上半年,中国先后发射空间站核心舱、天舟二号货运飞船以及神舟十二号载人飞船,频率之高、任务之密为近年来“罕见”。
此次交会对接完成后,天和天舟组合体与神舟十二号飞船组成“一”字形结构。但这并非“天宫”的最终形态。
2021-2022年,随着多次空间站阶段发射任务的推进,未来中国空间站将会以“天和”核心舱、“问天”实验舱、“梦天”实验舱三舱为T字形的基本构型。
到2022年,中国将完成空间站在轨建造,建成国家太空实验室。之后,空间站将进入到应用与发展阶段。
“当迈入下一个百年,更多青年人仰望星空,筑梦问天。届时,中国不但是航天大国,还会是航天强国。让我们共同努力,我们的目标是星辰大海。”杨利伟在演讲中说。