神舟十三號(hào)航天員第二次出艙任務(wù)圓滿完成！背后又有哪些黑科技？

2021年12月27日00時(shí)55分，經(jīng)過約6小時(shí)，神舟十三號(hào)航天員乘組圓滿完成第二次出艙全部既定任務(wù)，航天員翟志剛、葉光富安全返回天和核心艙。

作為是中國空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段的“決勝之戰(zhàn)”與“收官之戰(zhàn)”，神舟十三號(hào)與神舟十二號(hào)有什么不同嗎？載人飛船又運(yùn)用了哪些黑科技嗎？讓專家?guī)銓ふ掖鸢赴桑?/p>

文圖 / 周岫彬 （中國航天科技國際交流中心）

來源：《知識(shí)就是力量》雜志

搭載神舟十三號(hào)載人飛船的長征二號(hào)F遙十三運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功

神舟十三號(hào)：星夜赴天河

作為中國空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段的“決勝之戰(zhàn)”與“收官之戰(zhàn)”，10月16日0時(shí)23分，長征二號(hào)F遙十三運(yùn)載火箭在甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火起飛，將神舟十三號(hào)載人飛船送入預(yù)定軌道。6時(shí)56分，采用自主快速交會(huì)對(duì)接模式成功對(duì)接于天和核心艙徑向端口。

執(zhí)行神舟十三號(hào)載人飛行任務(wù)的3位航天員（供圖/周岫彬）

之后航天員翟志剛、王亞平、葉光富成功進(jìn)駐天和號(hào)空間站核心艙，開啟了為期半年的太空之旅。按照計(jì)劃，他們將開展2-3次出艙活動(dòng)、機(jī)械臂部件安裝與操作、艙段轉(zhuǎn)移試驗(yàn)、航天醫(yī)學(xué)及科學(xué)實(shí)驗(yàn)和太空授課等科普活動(dòng)。目前，第二次出艙任務(wù)已經(jīng)圓滿完成。

此次任務(wù)將進(jìn)一步驗(yàn)證航天員長期在軌駐留、再生式生命保障等一系列關(guān)鍵技術(shù)，全面考核工程各系統(tǒng)執(zhí)行空間站任務(wù)的功能和性能，以及系統(tǒng)間的匹配性，為后續(xù)空間站建造任務(wù)做準(zhǔn)備。

因此，今年是中國載人航天工程承上啟下的關(guān)鍵之年。

神舟十三號(hào)有哪些新任務(wù)？

2021年6月17日15時(shí)54分，神舟十二號(hào)載人飛船搭載著3位航天員與天和號(hào)核心艙成功對(duì)接。神舟十二號(hào)載人飛船在圓滿完成預(yù)定的任務(wù)后，于9月17日13時(shí)34分，飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波安全返回。

神舟十二號(hào)載人飛行任務(wù)航天員乘組載譽(yù)返回

神舟十二號(hào)載人飛行任務(wù)是空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段的第四次飛行任務(wù)，也是空間站建造階段的首次載人飛行任務(wù)。

此次任務(wù)在軌驗(yàn)證了航天員長期駐留、再生式生命保障、空間物資補(bǔ)給、出艙活動(dòng)、艙外操作、在軌維修等空間站建造和運(yùn)營關(guān)鍵技術(shù)，首次檢驗(yàn)了東風(fēng)著陸場的航天員搜索救援能力，開展了多領(lǐng)域的空間應(yīng)用及試（實(shí)）驗(yàn)，綜合評(píng)估考核了工程各系統(tǒng)執(zhí)行空間站任務(wù)的功能和性能，進(jìn)一步考核了各系統(tǒng)間的匹配性和協(xié)調(diào)性。

整個(gè)任務(wù)過程堪稱“精準(zhǔn)”“完美”，建造空間站階段首次載人飛行任務(wù)取得圓滿成功。

神舟十三號(hào)載人飛行任務(wù)航天員乘組入住空間站（供圖/周岫彬）

那么，跟神舟十二號(hào)相比，神舟十三號(hào)載人飛船有哪些不同呢？

一是首次徑向交會(huì)對(duì)接。神舟十三號(hào)載人飛船采用自主快速交會(huì)對(duì)接方式，首次徑向?？靠臻g站。所謂徑向?qū)?，就是神舟十三?hào)載人飛船通過天和核心艙下方對(duì)接口與空間站進(jìn)行交會(huì)并對(duì)接。雖然只是方向變了90度，但是對(duì)接的難度卻大了不少?？上驳氖?，這項(xiàng)艱巨任務(wù)已于發(fā)射當(dāng)天順利完成。

二是首次四器組合體運(yùn)行。徑向?qū)油瓿珊?，中國空間站將實(shí)現(xiàn)核心艙、2艘貨運(yùn)飛船、1艘載人飛船共4個(gè)飛行器組合運(yùn)行。

三是首次在軌工作生活6個(gè)月。航天員長達(dá)半年在軌駐留，將驗(yàn)證健康、生活和工作保障技術(shù)，這對(duì)航天員身體健康及空間站環(huán)控生保等各大系統(tǒng)均是考驗(yàn)。

四是中國女性航天員首次進(jìn)駐空間站并實(shí)施出艙活動(dòng)。王亞平成為中國首位出艙及兩次上天的女航天員，還會(huì)開展多次太空授課。

五是產(chǎn)出更多科研新成果。在神舟十二號(hào)任務(wù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)試驗(yàn)，產(chǎn)出高水平的科學(xué)成果。

六是首次直接使用“備胎”執(zhí)行任務(wù)。實(shí)施任務(wù)的飛船、火箭均在發(fā)射場由應(yīng)急待命的備份狀態(tài)直接轉(zhuǎn)為發(fā)射狀態(tài)。

此外，3位航天員還會(huì)完成更多具有挑戰(zhàn)性在軌建造前期工作，如2-3次出艙活動(dòng)，安裝大小機(jī)械臂雙臂組合轉(zhuǎn)接件及懸掛裝置。

神舟十三號(hào)上的硬核科技

特別值得一提的是，神舟載人飛船的黑匣子和微波雷達(dá)等硬核科技設(shè)備。

夢天實(shí)驗(yàn)艙與空間站對(duì)接示意圖（供圖/周岫彬）

黑匣子：神舟載人飛船的黑匣子并不是黑色的，而是橘紅色的，放置在航天員座椅下方。黑匣子可以記錄艙內(nèi)氣壓、溫度、飛船姿態(tài)、各種設(shè)備工作狀態(tài)，以及儀表上的操作等數(shù)據(jù)信息。

微波雷達(dá)：在交會(huì)對(duì)接過程中，微波雷達(dá)會(huì)派上大用場。當(dāng)飛船與核心艙相距約90千米時(shí)，微波雷達(dá)開始工作，提供兩個(gè)航天器間的精確測距、測速等信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離捕獲、穩(wěn)定跟蹤、精準(zhǔn)測量。

此次任務(wù)時(shí)間覆蓋2022年元旦、春節(jié)、冬奧會(huì)和國際勞動(dòng)?jì)D女節(jié)，3位航天員將在太空中與全國人民共度佳節(jié)，為奧運(yùn)加油。那個(gè)場景一定會(huì)很“燃”，我們“地球人”非常期待！

中國空間站（天宮空間站）示意圖（供圖/周岫彬）

燦爛星河中的中國航天“大家族”示意圖（供圖/周岫彬）

知識(shí)鏈接

盤點(diǎn)燦爛星河中的中國航天“大家族”

中國的載人航天工程采用“三步走”戰(zhàn)略組織實(shí)施。第一步，發(fā)射載人飛船，建成初步配套的試驗(yàn)性載人飛船工程，開展空間應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；第二步，突破航天員出艙活動(dòng)技術(shù)、空間飛行器的交會(huì)對(duì)接技術(shù)，發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室，解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應(yīng)用問題；第三步，建造空間站，解決有較大規(guī)模的、長期有人照料的空間應(yīng)用問題。

第一步由神舟一號(hào)至神舟五號(hào)任務(wù)完成，神舟五號(hào)使中國具備了載人天地往返能力；第二步由神舟六號(hào)至神舟十一號(hào)、天宮一號(hào)和天宮二號(hào)，以及天舟一號(hào)任務(wù)完成，我們掌握了多人多天飛行、太空出艙行走、自動(dòng)與手動(dòng)交會(huì)對(duì)接、載人中期駐留、推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加等關(guān)鍵技術(shù)。

目前,中國已經(jīng)開始了空間站在軌建造,即“三步走”的最后一步，分為空間站在軌建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證和建造兩個(gè)階段。關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段由長征五號(hào)B首飛、發(fā)射天和核心艙、天舟二號(hào)、三號(hào)和神舟十二號(hào)、十三號(hào)飛船共6次飛行任務(wù)完成。

建造階段將發(fā)射天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船，實(shí)施神舟十四號(hào)載人飛行任務(wù)，發(fā)射并在軌組裝問天實(shí)驗(yàn)艙和夢天實(shí)驗(yàn)艙，2022年底前完成空間站三艙組合體建造。隨后實(shí)施天舟五號(hào)貨運(yùn)補(bǔ)給和神舟十五號(hào)載人飛行任務(wù)。在對(duì)空間站狀態(tài)進(jìn)行全面評(píng)估后，轉(zhuǎn)入空間站應(yīng)用與發(fā)展階段。

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