音頻科普：-神舟十號與天宮一號成功對接

從上個世紀七八十年代到新時代的今天，我國的航天事業(yè)不斷取得巨大成果。其中，神州系列載人火箭一直受到社會的廣泛關注。神舟五號是中國首次發(fā)射的載人航天飛行器。這個飛船標志著我國成為俄羅斯和美國之后的第三個將人類送上太空的國家，是我國在航天技術上的一座里程碑。
　　時至今日，神州載人飛船在新時期也被賦予了新任務。“神舟十號”與“天宮一號”的成功對接，標志著我國已經(jīng)基本掌握了空間飛行器交會對接技術，對后續(xù)的天宮二號，也就是第二代空間實驗室的建設打下了堅實的基礎。
　　神舟飛船是我國自行研制，具有完全自主知識產(chǎn)權，達到了國際第三代載人飛船的技術水平。今天介紹的主角“神舟十號”飛船，是我國“神舟”號系列飛船之一，它是中國第五艘搭載宇航員的飛船。飛船由推進艙、返回艙、軌道艙和附加段組成。升空后再和目標飛行器“天宮一號”對接，并對“天宮一號”空間實驗站進行短暫的有人照管試驗。對接完成之后的任務是打造太空實驗室。
　　2013年6月11日17時38分，神舟十號在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心“921工位”，由長征二號F改進型運載火箭成功發(fā)射。在軌飛行15天，飛行乘組由男航天員聶海勝、張曉光和女航天員王亞平組成，聶海勝擔任指令長。而本次飛行主要有四大任務需要完成：一是，為天宮一號在軌運營提供人員和物資天地往返運輸服務，進一步考核交會對接、載人天地往返運輸系統(tǒng)的功能和性能；二是，進一步考核組合體對航天員生活、工作和健康的保障能力，以及航天員執(zhí)行飛行任務的能力；三是，進行航天員空間環(huán)境適應性、空間操作工效研究，開展空間科學實驗、航天器在軌維修試驗和空間站有關關鍵技術驗證試驗，首次開展面向青少年的太空科學講座科普教育活動；四是，進一步考核工程各系統(tǒng)執(zhí)行飛行任務的功能、性能和系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性。
　　在這次飛行當中，每位航天員的業(yè)務能力都很強，但各自也有不同的側(cè)重，那么三位航天員又是如何進行分工的呢？我們來聽聽載人航天工程辦公室副主任、新聞發(fā)言人武平的介紹：他們均具有飛船駕駛、組合體管理、手控交會對接，以及在故障情況下，應急處置的能力。女航天員在神十任務中增加了太空授課的任務。而且由女航天員擔任主講，還有就是女航天員在這次任務中也具備手控交會對接的能力。
　　此次“神舟十號”背負的任務，可以看做是對“神舟九號”載人交會對接技術的“拾遺補缺”，對飛船存在的不完善之處進行改進。因此在航天科研人員的心中，每一次載人航天任務都不能夠松懈，其中最主要的對接任務更是要打起12分的精神。北京航天飛行控制中心研究院李革非這樣說道：飛船和天宮，實際上距離很遠，有一萬多公里，那么怎么去在兩天之內(nèi)交會，就是讓飛船在兩天之內(nèi)去追上這個天宮，就需要進行一系列的軌道控制。我們要求它兩個平面的偏差基本上是要在百米的量級里面。
　　如此浩大的工程，需要較高的技術水準才能成功。而我國研究人員憑借不懈的努力以及過硬的技術水平，讓神舟十號與天宮一號成功進行了對接。這次飛行，除了最主要的對接任務，也開展了太空授課活動，安排的實驗項目展示的是在失重環(huán)境下物體運動特性、液體表面張力特性等物理現(xiàn)象。為了確保太空授課活動順利實施，航天員們進行了認真?zhèn)湔n，載人航天工程各系統(tǒng)也為太空授課活動提供了全面支持和保障。
　　這次太空授課活動是中國載人航天工程辦公室、教育部、中國科協(xié)共同主辦的。由女航天員王亞平擔任主講，聶海勝輔助授課，張曉光擔任攝像師。地面課堂設置在中國人民大學附屬中學，師生們首先共同觀看了講述航天員太空生活的電視短片《航天員在太空的衣食住行》。之后，地面課堂建立了天宮一號的雙向通信鏈路，太空授課正式開始。在大約40分鐘的授課中，航天員通過質(zhì)量測量、單擺運動、陀螺運動、水膜和水球等5個基礎物理實驗，成功展示了失重環(huán)境下物體運動特性、液體表面張力特性等物理現(xiàn)象，并且通過視頻通話的形式與地面課堂師生進行了互動交流。
　　太空授課活動是我國載人航天飛行中首次開展的教育類應用任務，體現(xiàn)了載人航天工程直接為我國教育服務的理念，進一步的激發(fā)了廣大青少年崇尚科學、熱愛航天、探索未知的熱情與夢想。
　　每一次載人火箭飛行任務都包含了無數(shù)航天人的智慧結(jié)晶。尤其是其中先進的硬件設施也經(jīng)歷了千錘百煉，畢竟在太空中不像在地面，任何一個細小零件的差錯，都會造成巨大的失誤。
　　早在“神舟七號”首次實現(xiàn)航天員出艙開始，鄭州大學橡塑模具國家工程研究中心就一直為中國航天員制作航天服上的頭盔面窗。根據(jù)頭盔面窗項目現(xiàn)場負責人介紹，針對這次飛行，他們共研發(fā)制造了十幾套航天服頭盔面窗，其中3套被“神舟十號”航天員使用。發(fā)射升空和降落時，面窗可以進行防護，能夠應對高達300攝氏度的高溫。
　　除了頭盔面窗外，電連接器也至關重要。遍布火箭周身的電連接器就好比身體的“神經(jīng)元”，肩負著各種數(shù)據(jù)信號、電路傳輸?shù)闹匾姑?。一個連接器少則有幾根、多則幾十根、上百根的插針接觸體，一旦有一個接觸點發(fā)生哪怕萬分之一秒的斷電，都將影響火箭的正常飛行，必須做到穩(wěn)妥可靠、萬無一失。693廠對接機構(gòu)總指揮陶建介紹說，在“神舟十號”上天前，他們對Y88電連接器進行了600多次分離試驗，Y88從未出現(xiàn)任何問題，在試驗質(zhì)量、數(shù)量上都達到了世界領先水平。
　　不得不說，載人航天技術是科技密集綜合性尖端技術，它體現(xiàn)了現(xiàn)代科學技術多個領域的成就，同時又對現(xiàn)代科學技術各個領域提出了新的發(fā)展需求，推動了整個科學技術的發(fā)展，也就是說，一個國家載人航天技術的發(fā)展，可以反映國家整體科學技術和高新技術產(chǎn)業(yè)的水平，比如系統(tǒng)工程、自動控制技術、計算機系統(tǒng)、推進能力、環(huán)控生保技術、通信遙感、測試技術等等多個領域。也體現(xiàn)了一個國家的航天醫(yī)學工程的發(fā)展水平，如果沒有航天醫(yī)學工程的研究與發(fā)展，想要把人送進太空，并且能夠安全、健康、高效地生活和工作是不太可能的。
　　所以，“神舟十號”與“天宮一號”的成功對接，是我國科技進步的又一次深入體現(xiàn)。也正是因為我國綜合國力強盛，經(jīng)濟和科技得到迅速發(fā)展，培養(yǎng)出一批又一批從事航天科技事業(yè)的骨干隊伍進行科學技術攻關，才使得我國載人航天事業(yè)一步步走向成熟。



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