11月29日晚23:08，在將近-20℃的低溫天氣里，神舟十五號(hào)載人飛船順利點(diǎn)火出發(fā)，向著中國(guó)空間站奔騰而去。這是中國(guó)載人航天歷史上“最晚”的一次載人飛行，神十五乘組將與神十四乘組在中國(guó)空間站首次“會(huì)師”，并接過(guò)空間站建造階段的最后一棒，在太空見(jiàn)證中國(guó)人自己的空間站正式建成的圓夢(mèng)時(shí)刻。這一次的發(fā)射都有哪些亮點(diǎn)和難點(diǎn)？記者特邀南京航空航天大學(xué)的專(zhuān)家進(jìn)行了解讀。
圖源新華社
關(guān)鍵詞：低溫出行
火箭和航天員的“裝備”有變化
“為什么這一次航天員是‘空手’出征？他們?cè)玖嘀囊粋€(gè)‘小箱子’去哪里了？”不少看過(guò)發(fā)射直播的讀者，提出了這樣的疑問(wèn)。其實(shí)，航天員手里的“小箱子”是一個(gè)風(fēng)扇。此前我們見(jiàn)到的神十三、神十四乘組的出征，都是在夏天和秋天，航天員身著厚重的艙內(nèi)壓力服，自然需要通風(fēng)“散散熱”。他們手中的“箱子”便是通風(fēng)熱調(diào)節(jié)裝置。對(duì)于在零下十六攝氏度出征的神十五乘組來(lái)說(shuō)，通風(fēng)熱調(diào)節(jié)裝置完全用不上。艙內(nèi)壓力服比較厚重，不透氣透濕，防寒作用明顯。因此，“神十五”乘組出征時(shí)才會(huì)“空手”登船。
不僅人怕冷，火箭也怕。長(zhǎng)二F遙15火箭采取了保暖措施，給相對(duì)“怕冷”的一二級(jí)級(jí)間段穿了一件包裹整個(gè)級(jí)間段的“保暖外衣”。雖然在起飛時(shí)“噼里啪啦”掉了個(gè)八九不離十，但對(duì)于長(zhǎng)期在發(fā)射塔架“站崗”的火箭來(lái)說(shuō)，“保暖外衣”作用還是很大的。
“火箭還有個(gè)地方需要恒溫，那便是它的燃料箱。”南京航空航天大學(xué)航天學(xué)院聞新教授告訴記者，火箭從推進(jìn)劑加注到最終發(fā)射，會(huì)經(jīng)過(guò)10-20小時(shí)不等的針對(duì)低溫發(fā)射的情況，火箭推進(jìn)劑在加注之前會(huì)進(jìn)行預(yù)調(diào)溫，加注后也會(huì)進(jìn)行保溫，確保液態(tài)的推進(jìn)劑能一直“保持狀態(tài)”，發(fā)射無(wú)憂。
關(guān)鍵詞：夜間發(fā)射
發(fā)射時(shí)間是根據(jù)空間站飛行位置來(lái)決定的
這一次神十五出征，發(fā)射時(shí)間安排在了29日晚十一點(diǎn)零八分。發(fā)射時(shí)間為什么會(huì)安排這么晚？能不能在“工作時(shí)間”發(fā)射，不要“熬大夜”？聞新教授告訴記者，發(fā)射的時(shí)間，是根據(jù)空間站飛行的位置來(lái)決定的。我國(guó)“天宮”號(hào)空間站的軌道傾角為 41.5 度，由于地球由西向東自轉(zhuǎn)，因此空間站的軌道平面依次掠過(guò)地面的不同位置。當(dāng)這個(gè)軌道平面正好掠過(guò)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心時(shí)，就是火箭發(fā)射倒計(jì)時(shí)的“零點(diǎn)”，此時(shí)發(fā)射的飛船，軌道平面與空間站的軌道平面是相同的，這是實(shí)現(xiàn)快速交會(huì)對(duì)接的必要條件。如果不滿(mǎn)足這個(gè)條件，飛船與空間站對(duì)接前需要改變軌道傾角，這樣既浪費(fèi)時(shí)間，又浪費(fèi)燃料。另外，由于我們還要考慮飛船到達(dá)空間站的時(shí)間等因素，這次的“零窗口”就在深夜了。
關(guān)鍵詞：快速交會(huì)對(duì)接
據(jù)悉，本次神舟十五號(hào)與中國(guó)空間站的對(duì)接，依然采用的是快速交會(huì)對(duì)接的方式，預(yù)計(jì)在發(fā)射過(guò)后6.5小時(shí)，就能實(shí)現(xiàn)與空間站的“太空會(huì)面”。
專(zhuān)家告訴記者，從神舟十二號(hào)開(kāi)始，我國(guó)的載人飛船新增了自主快速交會(huì)對(duì)接、徑向交會(huì)對(duì)接和180天在軌停靠能力。在太空中“相遇”后，兩個(gè)航天器會(huì)在空間軌道上合并在結(jié)構(gòu)上連成一個(gè)整體，這是載人航天活動(dòng)的三大基本技術(shù)之一，是實(shí)現(xiàn)空間站和空間運(yùn)輸系統(tǒng)的裝配、回收、補(bǔ)給、維修、航天員交換及營(yíng)救等在軌服務(wù)的先決條件。
圖源 中國(guó)載人航天
關(guān)鍵詞：百?lài)嵶畲髽?gòu)型
只要維持飛行速度，空間站“掉”不下來(lái)
經(jīng)過(guò)6.5個(gè)小時(shí)完成交會(huì)對(duì)接后，中國(guó)空間站將以百?lài)嵓?jí)的最大構(gòu)型出現(xiàn)在眾人面前：天和一號(hào)核心艙+問(wèn)天號(hào)實(shí)驗(yàn)艙+夢(mèng)天號(hào)實(shí)驗(yàn)艙+天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船+神舟十四號(hào)載人飛船+神舟十五號(hào)載人飛船。這樣的“大陣仗”是前所未有的。
“呈現(xiàn)在我們面前的‘太空房子’有‘三室兩廳’，是航天員和科研工作者一間一間‘拼’起來(lái)的?！甭勑陆淌诮榻B，我國(guó)之所以這么執(zhí)著，在太空建造空間站，是因?yàn)樵谔臻_(kāi)展長(zhǎng)期科研，得讓航天員“有地方住”。 “對(duì)于飛船而言，空間站就是‘碼頭’。同時(shí)，空間站也是太空實(shí)驗(yàn)室，科學(xué)家可以在里面開(kāi)展一些空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)。”
這么重的“龐然大物”在太空中飛行，為啥不會(huì)掉下來(lái)？“在失重的太空中，影響飛行高度的因素是飛行速度，空間站的自重對(duì)于飛行高度的影響非常小。”聞新教授打了個(gè)比方，在太空中飛行的空間站，就像一艘在海水中漂浮的“船”，“太空中的天體，都按照天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律在轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)停止，也不會(huì)加速，比如我們最常見(jiàn)的‘地球繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)’，地球也沒(méi)有‘發(fā)動(dòng)機(jī)’。因此，空間站只需要維持飛行速度，一圈一圈繞著地球轉(zhuǎn)，‘掉下來(lái)’的擔(dān)心完全是多余?！?/span>
關(guān)鍵詞：太空會(huì)師
這一次的發(fā)射，中國(guó)載人航天還將創(chuàng)下一個(gè)新的“首次”：神舟十五號(hào)和神舟十四號(hào)兩個(gè)乘組將實(shí)現(xiàn)“太空會(huì)師”，共同完成中國(guó)航天史上首次航天員乘組的在軌輪換?！疤諘?huì)師”意義非同一般。專(zhuān)家表示，這一次的太空會(huì)師，首先是驗(yàn)證了空間站在設(shè)計(jì)之初就具備短期支持兩個(gè)乘組，同時(shí)在軌的這樣一個(gè)能力，包括對(duì)于環(huán)控、熱控，還有再生生保系統(tǒng)的功能驗(yàn)證。另外，更重要的是兩個(gè)乘組可以完成在軌交接，就是面對(duì)面地開(kāi)展工作，還有生活上一些注意事項(xiàng)的這樣一個(gè)提醒，可以說(shuō)，對(duì)我們第一次進(jìn)入空間站組合體的乘組來(lái)講是特別重要的。
“這一次也是對(duì)空間站常駐航天員的一次檢驗(yàn)，未來(lái)，在空間站常駐的航天員和科研工作者，或許將在目前3人的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)容?！甭勑陆淌陬A(yù)測(cè)。
關(guān)鍵詞：最后一棒
“太空一期”竣工，中國(guó)空間站即將迎來(lái)圓夢(mèng)時(shí)刻
與神舟十四號(hào)乘組“會(huì)師”后，神十五乘組將接過(guò)空間站建造階段的最后一棒，在太空見(jiàn)證中國(guó)人自己的空間站正式建成的圓夢(mèng)時(shí)刻。
聞新教授告訴記者，太空實(shí)驗(yàn)室建成后，神十五和神十六乘組進(jìn)入太空的任務(wù)，將從建造空間站轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)?！氨热缫恍┥茖W(xué)實(shí)驗(yàn)，還有相關(guān)的基礎(chǔ)科學(xué)研究等等?！甭勑赂嬖V記者，從神舟五號(hào)到神舟十二號(hào)，中國(guó)載人航天實(shí)現(xiàn)的大踏步的跨越，跟隨航天員上天的物件也從乒乓球等小物件，逐漸發(fā)展為種子等植物個(gè)體。“其實(shí)從神舟一號(hào)開(kāi)始，航天器就在陸陸續(xù)續(xù)帶著各類(lèi)種子上天，進(jìn)行太空實(shí)驗(yàn)。”聞新透露，未來(lái)，航天員在太空中的食物，有望“自產(chǎn)”。
也有網(wǎng)友樂(lè)觀展望，伴隨著“太空一期”在今年年底的完工，未來(lái)，是否會(huì)有“太空二期”甚至是月球空間站？聞新教授透露，中國(guó)空間站的使用壽命是十年，“太空二期”已經(jīng)在科研人員的計(jì)劃中了。在未來(lái)，中國(guó)建造月球空間站也不是沒(méi)有可能。
揚(yáng)子晚報(bào)/紫牛新聞?dòng)浾?楊甜子
校對(duì) 陶善工
掃一掃，了解更多最新資訊！