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航天员,天宫一号欢迎你

2012-06-15解放军报

  新闻聚焦

    神舟九号飞船箭在弦上,即将飞赴太空,与早已运行在轨道的天宫一号对接。此时此刻,仰望苍穹,人们纷纷投出探寻的目光:天宫一号,你在太空还好吗?

    天宫一号的“健康”状况,是此次载人交会对接任务顺利进行的重要前提。带着大家的牵挂,6月14日,本报记者走进了北京航天飞行控制中心天宫一号长期管理大厅。

    这一刻,“天宫”尽在咫尺。大屏幕上,从天宫一号传回的画面里,那个火红的“福”字中国结仍然静静地挂在那儿。屏幕上不断闪烁的数字宛若天宫的“脉搏”和“心跳”,仿佛一伸手就能触到它的体温,一张嘴便能呼吸到里面的空气。

    这一刻,“天宫”远在九天。屏幕上醒目的数字提醒我们,天宫一号已在茫茫太空飞行了258天。258天来,天宫一号长期管理人员分分秒秒陪伴着它,精心照料这个太空中的第一个中国“天上家园”。

    在世界目光的注视下,这个“中国家”即将张开手臂,拥抱神舟九号飞船,打开家门,迎来第一批主人——3名中国航天员。

    已在太空飞行了258天的“天宫”,能胜任这一切吗?

    北京航天飞行控制中心飞行器管理室主任刘俊泽告诉记者:天宫一号“体检报告”证实,它非常健康。作为此次任务的太空“主场”,它已装扮一新准备就绪——飞船来了能对接,航天员来了能生活。

    日常照料

    7000多个参数“看家护院”

    天宫一号准备就绪绝不是一日之功。只有置身于现场,耳闻目睹,你才会理解,对“天宫”的日常看护竟如同照料婴儿般周而复始、繁忙琐碎,既考验着你的细致,还考验着你的耐心。

    “天宫一号日常巡检的参数总共有7000多个,每天要确认900个。”飞行器管理室副主任徐红兵随手打开一台电脑终端的天宫一号遥测页面,指着上面不断刷新的密密麻麻的数据说,“这些参数实时反映了天宫一号的状态,是我们为天宫一号‘看家护院’的精确耳目。”

    7000多个参数构成了天宫一号日常照料的主要内容。除了天宫一号本身的轨道维持、姿态调整、飞行模式转换、设备巡检、能源等状态,它们还包括对接机构、视频画音传输、通信等装备的定期通电测试,天宫一号搭载的有效载荷科学实验的数据传输,以及舱内空气环境的检测、太空碰撞预警等等。

    于是,对这些参数的不断巡检成为长期管理人员“看护”天宫一号的方式,而不断地注入指令,则成为他们照料天宫一号的手段。

    “看护”的频率是多少?“照料”有多密集?记者翻阅天宫一号长管中心的《日常工作流程》,看到这样一段文字:“天宫一号目标飞行器长期管理期间,以周为单位制订测站计划和控制计划,上报任务简报;以日为单位开展跟踪测控,具体工作细化到圈……”

    细化到圈意味着什么?天宫一号每天要飞行16圈,“看护”和“照料”的密集程度可想而知。“我们实行轮班制度,每天24小时随时掌握并控制天宫一号状态。”徐红兵说。

    调相圆化

    进入目标轨道确保“家门好认”

    日常的精心看护和照料,让天宫一号看起来状态良好。接下来便要进行调相与轨道圆化了。

    出于节省燃料的需要,天宫一号的飞行轨道平时维持在一个相对较高的高度,以便让轨道在大气的作用下自然衰减降低,但仍略高于交会对接的轨道高度。

    所谓调相与轨道圆化,就是让天宫一号从平时轨道降低到交会对接的轨道面上,从椭圆形轨道逐渐变成一个近似圆形的轨道,确保神舟九号飞船认清太空“家门”。

    换句话说,只有天宫一号先进入到目标轨道面上并稳定下来,神舟九号飞船才能在相应时机发射升空,一步步抬升轨道,并最终抵达天宫一号的轨道面,与之完成交会对接。

    “第一次调相是在5月27日进行的,截至今天,我们共进行了两次调相、两次圆化。”北京航天飞行控制中心飞行器长管室天宫一号主任设计师王航告诉记者,“目前,最后一次轨道圆化已完成,天宫一号已经精准处于343公里高度的交会对接轨道面上,并偏航180度,建立了倒飞姿态,静候神舟九号飞船。”

    “调相与圆化非常成功。前期轨道的精准维持为第一次调相奠定了非常好的基础,而非常关键的第一次调相控制得也非常好。”王航打开《天宫一号长期管理值班日志》,翻到5月27日,指着一组数据说,“第一个调相动作控制好了,后续的控制量就小了,后续的控制量越小,天宫一号就越在把握之中。反之,如果第一次控制偏差很大,后续放大的倍数就会非常大。”

    除尘通风

    舱内环境营造“家的感觉”

    如同主人出门久了,回到家第一件事便是除尘通风。天宫一号这个“空中家园”在迎接主人到来之前,也要提前来一番“大扫除”——建立舱内载人环境。

    “建立舱内载人环境,其实就是让舱内空气的成分、气压、温度、湿度、净度等指标适合人在里面生活。”中国航天员科研训练中心环控生保研究室主任董文平告诉记者,天宫一号有个环境控制生命保障系统,主要负责天宫一号和神舟飞船舱内的大气环境控制,包括温度、湿度、舱压、氧气等,制造一个类似地面的人类生存环境,甚至还负责把人体产生的有害细菌排出去。

    在太空,没有“尘埃落定”这个词。天宫一号里面,由于失重,飘浮在空气中的尘埃不会自己落下来。密闭环境又不能和外界通风换气,产生各种各样的气味不可避免。

    “天宫一号里面的循环风机、空气净化装置、检测装置不仅能很好地清除舱内一些材料散发的微量有害气体、抑制微生物的生长,还能调节空气流量的大小、交换冷热气体、调控温度湿度。”董文平说。

    “循环风机、空气净化装置平时是关闭的,只有检测装置是随时开启的。”北京航天飞行控制中心飞行器管理室主任刘俊泽说,“258天来,我们每月都要进行一次有害气体检查,目前来看,情况良好。”

    刘俊泽介绍,从5月25日开始,他们便给天宫一号注入指令,开启循环风机、空气净化等装置。目前这些装置都在全时不间断工作。

    刘俊泽在电脑中调出载人环境遥测页面,指着上面的一些参数说:“目前,天宫内的空气成分、气压都和地面相同,温度湿度净度都和家里一样舒适了。”

    载荷管理

    “家什陈设”等待主人启用

    在很多次为天宫一号注入“通电测试”指令时,长管室主任设计师王航都有一种梦幻的感觉——当电流通过那些设备的信号返回时,他盯着那些信号数据,仿佛看到我们的航天员已经在上面操作。

    事实上,天宫一号里面,不仅那些通电的仪器等待着航天员去操作,很多“家什陈设”都即将迎来主人的启用——

    男女航天员衣物:蓝色的绣有祥云图案的睡袋以及保暖内衣、保暖裤、运动袜、运动服、短裤等。

    航天食品:这些只是实验品。真正能吃的航天食品要等航天员随飞船带上天。这些食品要被航天员带回来研究。

    防护锻炼器材:自行车功量计、企鹅服、套带、拉力器、下体负压筒等器材的使用,将避免航天员在长时间失重环境下飞行产生肌肉萎缩、骨丢失等症状。

    医监设备:心电装置能24小时连续记录航天员心电数据,质量测量仪能在失重条件下测量人体质量,实时反映航天员在飞行期间体重的变化。

    娱乐设施:电脑里存储了航天员感兴趣的影音节目,利用它,航天员还可以从太空向地球发送电子邮件。

    灭火装置:如果火情小,就用灭火湿巾。灭火器只在火情较大情况下使用。

    实验载荷:诸多实验载荷要被航天员搬到神舟飞船上运回来……

    舱外,太阳能帆板静静翱翔;舱内,火红的“福”字中国结静静等待。这一刻的天宫一号,连同守护它258天飞行的长期管理人员此时此刻的专注,都浸着一种自信和喜悦。这份自信和喜悦,带着长期盼望和坚守的那份安静,也带着对新居启用的那份激动、那份期待!

    (解放军报北京航天城6月14日电

 

    “天宫”环境很宜居——专访北京航天飞行控制中心飞行器管理室主任刘俊泽

    ■记者 王通化 王 瑶 张晓祺

    记者:有人曾说,作为太空中的第一个“中国家”,天宫一号堪称我国史上最难建造的“房间”?

    刘俊泽:确实如此。“天宫”整整建造了6年时间,由13个分系统、500多个设备组成。毫不夸张地说:从“一砖一瓦”乃至房间里无形的空气,都需要全新的创造。从建设成本来看,“天宫”还是我国单位价格最为“昂贵”的“房间”。

    记者:能给我们介绍一下,作为“家”,“天宫”能给航天员提供一个怎样的环境?

    刘俊泽:较之神舟飞船6.7立方米的小空间而言,“天宫”空间很宽敞。它内部是一个规则的长方体,长度4米,宽度2米,高度约2.2米。整个布局相当于“两室一厅”,专门设立了2个航天员睡眠区。此外,还专门设有健身区域,科研实验区、储物间等。可以用“宜居”来形容天宫的环境。

    记者:为了方便航天员太空生活工作,“天宫”还配备了“家具”吧?

    刘俊泽:当然。“天宫”去年发射升空时,搭载了供以后航天员生活所需要的产品和设备,它们在航天员乘坐神舟飞船上天之前先行一步,提前到达太空,等待着航天员的到来。

    可以说,这个家“家具”众多,功能丰富。有用于航天员健康维护的太空锻炼器材。有很多空间医学实验设备,如质量测量仪,它能在失重条件下称量人体质量,反映航天员飞行期间体重的变化。天宫一号携带了更新颖、更丰富的医监设备,用于采集航天员生理数据,为航天员的医学健康维护提供技术支持。此外,“衣橱”还为航天员准备了保暖内衣、保暖裤、运动袜、运动服、短裤等。

    记者:截至14日,天宫一号已经在太空飞行258天了,照料“天宫”很辛苦吧?

    刘俊泽:照料一词用得比较形象。天宫一号不是说没人管就能自然维持这么好的状态。天宫一号长期飞行管理是在运营管理委员会的统一领导下进行的。为一个飞行器专门成立一个规格很高的运营管理委员会,在以往是没有过的。这一点足以说明天宫一号长期管理的重要性。照料是繁琐甚至枯燥的,目前我们是轮班制,每班5个人,其中一个班从早上8点一直要忙到深夜两点。

    记者:“天宫”即将迎来“主人”中国航天员的入住,此刻您心情如何?

    刘俊泽:非常期待!为了这一天,我和同事已经奋战了8个多月。它装扮一新的指令是我们一次次亲手注入的。有了“主人”的入住,“天宫”才真正成为我们太空的“家园”。作为“管家”,我们现在特别想说:航天员,天宫一号欢迎你!

    (解放军报北京航天城6月14日电

 

    前苏联第一个空间站

    “礼炮”1号

    1971年4月19日发射的“礼炮”1号空间站由轨道舱、服务舱和对接舱组成,呈不规则的圆柱形,站上装有各种试验设备,可住3名航天员。 1971年6月7日,“联盟”11号与“礼炮”1号对接成功,3名航天员成功登上“礼炮”1号。但3人在返回地球的途中,由于返回舱的平衡阀意外提前打开,导致舱内空气泄露,死于急性缺氧和体液沸腾。这次事故使得前苏联推迟了空间站的使用计划,“礼炮”1号此后再无人进入。

    美国第一个轨道空间实验室

    “天空实验室”

    1973年5月14日,“天空实验室”由肯尼迪航天中心发射。“天空实验室”是通过两次发射对接而成。先用运载火箭把在地面装配好的工作舱、过渡舱、对接舱和太阳能望远镜送入轨道,随后再用运载火箭把乘有3名航天员的“阿波罗”飞船送入轨道,使飞船和对接舱对接,组成完整的实验室。此外,在天空实验室里还有作业室兼实验室、食堂、寝室、厕所等。 (何伟理、翁宗波辑)

 

    照料天宫“八大员”

    ■记者 王 瑶 通讯员 谢 波 姜 宁

    调度员——总体岗位

    天宫一号的照料“管家”,调度管理。负责对外技术协调、任务总体技术方案和飞控计划制订及审核等。

    巡视员——遥测分析岗位

    该岗位相当于巡视员,“天宫”13个分系统的7000多个参数都要这个岗位看护——不仅要过目,还要分析评估。

    控制员——遥控发令岗位

    离天宫一号最近的岗位,职责是检查控制数据,把对天宫一号要做的控制指令准确无误地发上去。

    定位员——轨道保障岗位

    此岗位要每天定期计算天宫一号的运行轨道,然后对后续各类轨道事件进行预报。此外,还负责天宫一号姿态计算和姿态监视、生成注入数据以及空间碰撞预警等工作。

    卫生员——航医岗位

    航医专业支持岗位。负责天宫一号航天员系统相关设备工况监视,判断航天员系统设备故障并提出处理意见。

    实验员——载荷岗位

    空间科学专业支持岗位。负责监视天宫一号有效载荷系统工况,判断有效载荷系统故障并提出处理意见。

    工程员——平台岗位

    航天器专业支持岗位。会商并评估天宫一号平台工况,在飞控现场参与重大飞控事件和异常处置。

    通信员——测通岗位

    测通专业支持岗位。包括地面、中继卫星等在内的陆海天基测控网,随时为北京航天飞行控制中心天宫一号长期管理室提供数据及传输支持。

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