北京時(shí)間2022年12月2日晚(下同北京時(shí)間),,“神舟十四”,、“神舟十五號(hào)”航天員乘組進(jìn)行交接儀式,兩個(gè)乘組移交了中國空間站的鑰匙,,標(biāo)志著“神十五”乘組正式接管中國空間站,。同時(shí),交接的完成也意味著“神十四”乘組已完成全部既定任務(wù),,進(jìn)入返回程序,,乘組預(yù)計(jì)將于12月4日晚返回東風(fēng)著陸場。此行,,“神十四”乘組被稱為“最忙乘組”,,忙在哪些方面? “組裝”了最豐富的空間站組合體構(gòu)型自“神十四”上行開始的整個(gè)任務(wù)周期,,乘組會(huì)經(jīng)歷5次交會(huì)對(duì)接,、3次分離撤離、2次轉(zhuǎn)位,、9種組合體構(gòu)型,,全程參與了空間站主體結(jié)構(gòu)由單艙到三艙“T”字構(gòu)型的建造過程。 2022年6月5日10:44,,“神十四”飛船自酒泉發(fā)射升空,,于當(dāng)天17:42對(duì)接于“天和”核心艙徑向端口,這是任務(wù)的第1次交會(huì)對(duì)接,。此時(shí),,空間站組成了以“天和”為軸、“天舟三號(hào)”和“天舟四號(hào)”分別對(duì)接于前向和后向端口,、“神十四”對(duì)接于徑向端口的4艙(船)組合體,,形成任務(wù)第1種組合體構(gòu)型(以下稱構(gòu)型1),。 7月17日10:59,“天舟三號(hào)”飛船自“天和”前向端口解鎖分離,,這是任務(wù)第1次分離撤離,。此時(shí),空間站組成了在構(gòu)型1的基礎(chǔ)上減去前向“天舟三號(hào)”的3艙(船)組合體,,形成任務(wù)第2種組合體構(gòu)型,。 7月24日14:22,“問天”實(shí)驗(yàn)艙從文昌發(fā)射升空,,7月25日03:13,實(shí)驗(yàn)艙對(duì)接于“天和”前向端口,,中國航天員首次在軌迎來上行航天器,,這是任務(wù)第2次交會(huì)對(duì)接。此時(shí),,空間站組成了以“天和”為軸,、“天舟四號(hào)”居后向、“神十四”居徑向,、“問天”居前向的4艙(船)組合體,,形成任務(wù)第3種組合體構(gòu)型。 9月30日12:44,,”問天”完成自“天和”前向端口至側(cè)向第四象限端口的轉(zhuǎn)位對(duì)接,,這是任務(wù)第1次轉(zhuǎn)位。此時(shí),,空間站組成了在構(gòu)型3的基礎(chǔ)上將“問天”由前向轉(zhuǎn)側(cè)向第四象限的4艙(船)組合體,,形成任務(wù)第4種組合體構(gòu)型。 10月31日15:37,,”夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙自文昌發(fā)射升空,,于11月1日04:27對(duì)接于”天和”前向端口,這是任務(wù)第3次交會(huì)對(duì)接,。此時(shí),,空間站組成了以“天和”為軸、“天舟四號(hào)”居后向,、“神十四”居徑向,、“問天”和“夢(mèng)天”分居側(cè)向第四象限和前向的5艙(船)組合體,形成任務(wù)第5種組合體構(gòu)型,。 11月3日,,“夢(mèng)天”完成從“天和”前向端口轉(zhuǎn)位至側(cè)向第二象限端口,這是任務(wù)第2次轉(zhuǎn)位,。此時(shí),,空間站組成了在構(gòu)型5的基礎(chǔ)上將“夢(mèng)天”由前向轉(zhuǎn)側(cè)向第二象限的5艙(船)組合體,,形成任務(wù)第6種組合體構(gòu)型,也最終完成了中國空間站“T”字構(gòu)型的建造,。 11月9日14:55,,”天舟四號(hào)”飛船自“天和”后向端口解鎖分離,這是任務(wù)第2次分離撤離,。此時(shí),,空間站組成了以“天和”為軸、“神十四”居徑向,、“問天”和“夢(mèng)天”分居側(cè)向第四象限和第二象限的5艙(船)組合體,,形成任務(wù)第7種組合體構(gòu)型。 11月12日10:03,,”天舟五號(hào)”飛船從文昌發(fā)射升空,,于當(dāng)天12:10對(duì)接于“天和”后向端口,中國航天員首次在空間站迎接貨運(yùn)飛船來訪,,這是任務(wù)第4次交會(huì)對(duì)接,。此時(shí),空間站組成了在構(gòu)型7的基礎(chǔ)上將“天舟四號(hào)”替換為“天舟五號(hào)”的5艙(船)組合體,,形成任務(wù)第8種組合體構(gòu)型,。 11月29日23:08,“神十五”飛船從酒泉發(fā)射升空,,于11月30日05:42對(duì)接于“天和”前向端口,,中國航天員首次在軌迎來載人飛船,這是任務(wù)第5次交會(huì)對(duì)接,。至此,,空間站組成了以“天和”為軸、“問天”和“夢(mèng)天”分居第四和第二象限端口,、“天舟五號(hào)”居后向,、“神十四”和“神十五”分居徑向和前向的6艙(船)組合體,形成任務(wù)第9種組合體,。 12月4日,,“神十四”飛船將從“天和”核心艙徑向端口解鎖分離,“神十四”乘組將經(jīng)歷第3次也是最后一次分離撤離,。 所有“神十四”乘組經(jīng)歷的交會(huì)對(duì)接,、分離撤離、轉(zhuǎn)位以及組合體構(gòu)型變化,,看似乘組只需“坐等”,,實(shí)則需要大量的工作支持。比如在“神十四”上行時(shí),,作為備份手段乘組需要做好手動(dòng)交會(huì)對(duì)接的準(zhǔn)備,;在“問天”和“夢(mèng)天”,、“天舟五號(hào)”上行時(shí),作為備份手段乘組需要做好手控遙操作的準(zhǔn)備,;在每次航天器上行時(shí)乘組都要開艙門,、進(jìn)行航天器狀態(tài)和組合體狀態(tài)設(shè)置、物資清理轉(zhuǎn)運(yùn),,涉及實(shí)驗(yàn)艙還有非常繁重的實(shí)驗(yàn)機(jī)柜的安裝解鎖,;在“問天”和“夢(mèng)天”轉(zhuǎn)位時(shí)則需要乘組做好準(zhǔn)備,在轉(zhuǎn)位臂,、機(jī)械臂自動(dòng)轉(zhuǎn)位先后失靈時(shí)進(jìn)行手動(dòng)轉(zhuǎn)位,。在“天舟四號(hào)”和“天舟五號(hào)”下行時(shí),需要進(jìn)行物資轉(zhuǎn)運(yùn),、廢棄物打包固定等工作,。“管中窺豹”,,可見“神十四”乘組在構(gòu)型轉(zhuǎn)換過程中的忙碌程度。 出艙次數(shù)最多,,活動(dòng)范圍最廣,,“玩法”最復(fù)雜“神十四”乘組在軌期間,先后開展了3次出艙活動(dòng),,而此前最多的是2次,。第1次出艙由航天員陳冬和劉洋執(zhí)行,自9月1日18:26開艙門到9月2日00:33返回艙內(nèi),,耗時(shí)6小時(shí)零7分鐘,。此次是航天員首次從“問天”氣閘艙出艙、由小機(jī)械臂輔助實(shí)施的出艙活動(dòng),。出艙活動(dòng)先后完成了“問天”艙擴(kuò)展泵組安裝和全景相機(jī)抬升,、艙外自主應(yīng)急返回驗(yàn)證等任務(wù)。 第2次出艙由陳冬和蔡旭哲執(zhí)行,,自9月17日13:35開艙門到9月17日17:47返回艙內(nèi),,耗時(shí)4小時(shí)12分鐘。此次出艙先后完成了艙外助力手柄安裝,、載荷回路擴(kuò)展泵組安裝,、艙外救援驗(yàn)證等任務(wù)?!吧袷摹钡?次出艙開始時(shí)間與第一次出艙完成時(shí)間只差不到15天,,創(chuàng)造了中國航天員出艙活動(dòng)最短間隔紀(jì)錄。 第3次出艙同樣由陳冬和蔡旭哲執(zhí)行,,自11月17日11:16開始到11月17日16:50返回艙內(nèi),,整個(gè)過程耗時(shí)5小時(shí)34分鐘,。此次出艙完成了“天和”分別與“問天”和“夢(mèng)天”艙間連接裝置、“問天”全景相機(jī)A抬升,、小機(jī)械臂助力手柄等的安裝,,航天員蔡旭哲通過“天橋”實(shí)現(xiàn)了首次跨艙段艙外行走。這是空間站形成“T”字構(gòu)型后的首次航天員出艙活動(dòng),,組合機(jī)械臂首次支持航天員進(jìn)行艙外轉(zhuǎn)移,。 在3次出艙活動(dòng)中,“神十四”乘組經(jīng)歷了空間站主體艙段由“問天”和“天和”2艙到“夢(mèng)天”到來后的3艙“T”字構(gòu)型,,由于空間站體量變大和“問天”氣閘艙處于與對(duì)接口相對(duì)的另一端,,使得艙外活動(dòng)范圍達(dá)到最大,無論對(duì)于利用機(jī)械臂轉(zhuǎn)移還是自主爬行的航天員而言,,都會(huì)有更大的體能消耗,。同時(shí),航天員經(jīng)歷了首次應(yīng)用小機(jī)械臂進(jìn)行轉(zhuǎn)移,、首次應(yīng)用大小組合機(jī)械臂進(jìn)行轉(zhuǎn)移,,特別是組合機(jī)械臂長度達(dá)到16米、擁有14個(gè)自由度,,是航天員使用過的最復(fù)雜的艙外支持設(shè)備,。通過3次出艙,“神十四”乘組的累計(jì)出艙時(shí)間達(dá)到15小時(shí)53分鐘,,成為中國出艙次數(shù)最多,、出艙時(shí)間最長的乘組,其中,,第1次和第2次出艙間隔時(shí)間不到15天,,這些對(duì)于航天員而言更加忙碌也更具挑戰(zhàn)。 從單艙到三艙,,艙內(nèi)工作量翻番在“神十四”乘組上行時(shí),,空間站組合體還只有“天和”核心艙一個(gè)主體艙段,而后“問天”在7月下旬完成上行,,“夢(mèng)天”在11月上旬完成上行,,空間站主體艙段數(shù)量翻了兩番,航天員相應(yīng)的工作量也是翻倍的,。 作為太空實(shí)驗(yàn)室,,空間站每個(gè)艙段都搭載了來自空間應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)機(jī)柜,其中“天和”核心艙2個(gè),,“問天”實(shí)驗(yàn)艙4個(gè),,“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙9個(gè),總計(jì)15個(gè)。上行之后,,在建立載人環(huán)境,、完成狀態(tài)設(shè)置并進(jìn)行物資清理后,航天員需要對(duì)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜進(jìn)行安裝解鎖,,這是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的過程,,需要航天員消耗大量時(shí)間逐步實(shí)施,且還不是一個(gè)乘組能夠完成的,,“神十四”乘組之后,,“神十五”乘組還會(huì)繼續(xù)開展這項(xiàng)工作。同時(shí),,完成安裝解鎖的實(shí)驗(yàn)機(jī)柜將承擔(dān)大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn),,這就需要航天員頻繁提供在軌支持,當(dāng)空間站實(shí)驗(yàn)機(jī)柜由“天和”的2個(gè)到“天和”和“問天”的6個(gè)再到3艙的15個(gè)時(shí),,科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)的支持工作也是成倍增長的,。 另一方面,艙段的增加也意味著對(duì)空間站系統(tǒng)的管理工作增加,。當(dāng)空間站艙段由單艙增長到三艙時(shí),,對(duì)于空間站的巡檢、殘?jiān)謇?、設(shè)備檢查維護(hù)的工作量也是成倍增長的,,“大房子”自然需要更多的時(shí)間去“打理”。 交接和撤離準(zhǔn)備并行開展,,既要“交班”又要“打包”在“神十四”任務(wù)的最后階段,,乘組依然很忙碌,。在“神十五”乘組即將上行時(shí),,“神十四”乘組要做好迎接工作;在“神十五”乘組上行后,、兩個(gè)乘組正式交接前,,“神十四”乘組繼續(xù)承擔(dān)值班職責(zé),并進(jìn)行全面的工作交接,,同時(shí)還要進(jìn)行返回前準(zhǔn)備,。 以工作交接和返回前準(zhǔn)備為例來具體說明。兩個(gè)乘組的工作交接主要涉及五個(gè)方面:第一,,載人飛船上行物品轉(zhuǎn)移和清理,;第二,飛行器飛行狀態(tài)設(shè)置,、排故處置等,;第三,在軌物資狀態(tài)及管理使用情況,;第四,,延續(xù)性工作進(jìn)展情況,;第五地面重要通話內(nèi)容和要求,其他注意內(nèi)容和事項(xiàng)等,。返回前準(zhǔn)備主要包括返回前氣體,、微生物、水質(zhì)采樣,;實(shí)驗(yàn)樣本及下行載荷回收,;乘組飛行期間廢棄物及個(gè)人物品清理;下行及回收物品轉(zhuǎn)移至載人飛船固定,;載人飛船巡檢及狀態(tài)檢查設(shè)置等等,。 在“神十四”任務(wù)的最后階段,乘組既要做好迎接工作,,又要負(fù)責(zé)空間站的日常管理運(yùn)行,,還要進(jìn)行工作交接,最后好要做好撤離的準(zhǔn)備工作,,“最忙乘組”用忙碌給自己的太空之旅畫上一個(gè)緊湊的句號(hào),。 在“神十四”乘組的駐留過程中,也是中國空間站不斷“長大”的過程,,空間站主體結(jié)構(gòu)由單艙逐漸變成三艙“T”字構(gòu)型,,組合體由50余噸的4艙(船)組合體變成百噸級(jí)的6艙(船)組合體,在軌航天員由3名變成了6名,,形成6人6艙(船)百噸大站的盛景,。這快速的長大過程必定是一個(gè)忙碌的過程,所以才選定了最年富力強(qiáng)的一個(gè)乘組,。而對(duì)于“神十四”乘組而言,,能親身經(jīng)歷中國空間站“T”字構(gòu)型的建成,是一個(gè)忙且快樂的過程,?!吧袷摹背私M即將返航,歡迎回家,! |
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