神舟十二號(hào)進(jìn)入太空創(chuàng)造五個(gè)歷史首次！宇航員將在中國(guó)自己的空間站生活3個(gè)月

豐色 蕭簫 發(fā)自 凹非寺
量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI

3、2、1……點(diǎn)火，發(fā)射！

伴隨著轟鳴聲與煙霧升起，神舟十二號(hào)載著3名宇航員向太空前進(jìn)！

“船箭分離正常！”

“太陽能帆板打開正常！”

“入軌正常！”

9點(diǎn)42分，神舟十二號(hào)飛船發(fā)射成功！

神舟十二號(hào)載人飛船發(fā)射任務(wù)，取得圓滿成功！

這是繼今年4月29日與5月29日，我國(guó)先后成功發(fā)射空間站天和核心艙和天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船后，又一個(gè)令億萬中國(guó)人歡欣鼓舞的時(shí)刻。

這次神舟十二號(hào)載人飛船搭乘航天員進(jìn)入太空，將實(shí)現(xiàn)5個(gè)首次：

• 首次實(shí)施載人飛船自主快速交會(huì)對(duì)接
• 首次繞飛空間站，并與空間站徑向交會(huì)
• 首次實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期在軌?？?/li>
• 首次具備從不同高度軌道返回東風(fēng)著陸場(chǎng)的能力
• 首次具備天地結(jié)合多重保證的應(yīng)急救援能力

此情此景，每一個(gè)中國(guó)人無不感到驕傲，不少網(wǎng)友紛紛激動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)：

“雖然已經(jīng)多次載人航天成功，但看到火箭發(fā)射，還是熱淚盈眶……”

“星辰大海，我們來了！”

任務(wù)量超前6次總和，空間站在軌建造進(jìn)度3/11

最快6.5小時(shí)之后，神舟十二號(hào)將與天和核心艙對(duì)接，對(duì)接成功后宇航員將進(jìn)駐天和核心艙。

△圖源：觀察者網(wǎng)

天和核心艙和天舟二號(hào)組合體已在軌運(yùn)行17天，終于要迎來搭載著三位宇航員的神舟十二號(hào)！

此次載人飛行任務(wù)是我國(guó)空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段第三次飛行任務(wù)，也是空間站階段首次載人飛行任務(wù)！

△?神舟十二號(hào)載人飛行任務(wù)標(biāo)識(shí)，上面的16顆星星代表我國(guó)16位航天員

關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段是我國(guó)空間站建設(shè)“三步走”第一步，后面還有建造以及運(yùn)營(yíng)階段。

2021—2022年，我國(guó)將持續(xù)實(shí)施11次飛行任務(wù)完成前兩步，包括3次艙段發(fā)射、4次貨運(yùn)飛船以及4次載人飛船發(fā)射。

△?圖源微博用戶@Vony7

也就是說，神舟十二號(hào)成功發(fā)射意味著我國(guó)空間站在軌建成進(jìn)度已完成3/11啦！

而此次三位宇航員們要在太空中駐留3個(gè)月，任務(wù)量超過前6次總和。

具體都有哪些重大任務(wù)呢？

主要分為4個(gè)方面，其中包含兩次出艙作業(yè)。

一是核心艙組合體的日常管理，包括天和核心艙在軌測(cè)試、再生生保系統(tǒng)驗(yàn)證、機(jī)械臂測(cè)試、物資與廢棄物管理等；

二是出艙進(jìn)行艙外服在軌轉(zhuǎn)移、組裝、測(cè)試，開展艙外工具箱的組裝、全景攝像機(jī)抬升等工作；

三是開展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)，包括有關(guān)科普教育活動(dòng)；

四是工作之余的自身健康管理：好好吃飯、好好鍛煉，定期監(jiān)測(cè)、保持身體健康！

這些任務(wù)的目的就是綜合評(píng)估空間站各系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性；

驗(yàn)證長(zhǎng)期駐留、再生生保、空間物資補(bǔ)給、出艙活動(dòng)、艙外操作等空間站建造和運(yùn)營(yíng)關(guān)鍵技術(shù)的可行性。

并為后續(xù)空間站任務(wù)積累經(jīng)驗(yàn)。

這次飛行任務(wù)中，都有哪些硬核技術(shù)？

其中一個(gè)亮點(diǎn)，就是空間站中的機(jī)械臂。

在這次任務(wù)中，機(jī)械臂將輔助航天員進(jìn)行“太空漫步”，也就是支持航天員的出艙活動(dòng)。

核心艙的天和機(jī)械臂，展開長(zhǎng)度10.2米，這是一款七自由度機(jī)械臂，采用了“肩部3關(guān)節(jié)+肘部1關(guān)節(jié)+腕部3關(guān)節(jié)”的配置方案。

其中，肩部與腕部的配置方案相同，各有一個(gè)末端執(zhí)行器，用于對(duì)接艙體表面的適配器，因此具備艙體表面爬行功能。

除了輔助出艙以外，天和機(jī)械臂還能承擔(dān)包括艙外狀態(tài)監(jiān)視檢查、負(fù)載搬運(yùn)、艙外設(shè)備安裝、懸停飛行器捕獲及輔助對(duì)接等任務(wù)。

△圖源：中國(guó)空間技術(shù)研究院

事實(shí)上，天和機(jī)械臂有一套視覺監(jiān)視系統(tǒng)，能用于檢查空間碎片撞擊、艙內(nèi)氣體泄露導(dǎo)致的失壓?jiǎn)栴}。

它的肩部、腕部、肘部各有1臺(tái)視覺相機(jī)，其中，肩部與腕部視覺相機(jī)是艙外狀態(tài)監(jiān)視與艙表狀態(tài)檢查的主要設(shè)備。

同時(shí)，天和機(jī)械臂具備承載25噸級(jí)艙段實(shí)施轉(zhuǎn)位對(duì)接的能力，將作為實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)位對(duì)接的備份手段。

除此之外，無論是空間站還是神舟十二號(hào)，在防差錯(cuò)設(shè)計(jì)上也都下了不少功夫。

畢竟，光是天和核心艙，就有1243臺(tái)設(shè)備，很多組裝工作都需要航天員親自上手完成。

設(shè)計(jì)師們需要從顏色、標(biāo)志、外形對(duì)各種設(shè)備、線纜和插頭采取措施，確保航天員在太空操作時(shí)不看錯(cuò)、不誤操作。

而在航天員的通訊設(shè)備上，設(shè)計(jì)師們則選用了骨傳導(dǎo)耳機(jī)，便于他們?cè)诟鱾€(gè)艙段都能進(jìn)行通話。

三位航天員，將如何在太空中生活？

這次出征的三位航天員，平均年齡53歲。

其中，既有“三巡蒼穹”的57歲老將，也有首次進(jìn)入太空的46歲“新人”。

△左起湯洪波、聶海勝、劉伯明

聶海勝，湖北棗陽人，今年57歲，曾入選神舟七號(hào)、神舟九號(hào)飛行任務(wù)備份乘組，執(zhí)行神舟六號(hào)、神舟十號(hào)飛行任務(wù)，現(xiàn)為航天員大隊(duì)特級(jí)航天員，專業(yè)技術(shù)少將軍銜。

這次他將擔(dān)任神舟十二號(hào)飛行乘組指令長(zhǎng)，成為景海鵬后第二位“三巡蒼穹”的航天員。

劉伯明，來自黑龍江依安，今年55歲，曾入選神舟六號(hào)飛行任務(wù)備份乘組，執(zhí)行神舟七號(hào)飛行任務(wù)，現(xiàn)為中國(guó)人民解放軍航天員大隊(duì)特級(jí)航天員，少將軍銜。

湯洪波，來自湖南湘潭，今年46歲，曾入選神舟十一號(hào)飛行任務(wù)備份乘組，神舟十二號(hào)也將成為他的首次飛行，現(xiàn)為中國(guó)人民解放軍航天員大隊(duì)二級(jí)航天員，大校軍銜。

兩個(gè)少將，一個(gè)大校，將在太空中與我們共同慶祝建黨100周年。

這次任務(wù)用時(shí)三個(gè)月，宇航員們也都被允許帶一些私人物品上太空，像劉伯明就準(zhǔn)備帶一個(gè)牛娃娃，寓意牛年“牛氣沖天”。

不過，三個(gè)月的時(shí)間，確實(shí)有點(diǎn)長(zhǎng)。3位航天員要怎么生活？

提起航天任務(wù)，或許你還會(huì)第一時(shí)間想到“牙膏餐”。但這次，航天員們的太空生活確實(shí)不一樣了。

在天和核心艙中，不僅艙內(nèi)活動(dòng)空間，從天宮一號(hào)的15m3提升到了整個(gè)空間站的110m3，而且生活區(qū)和工作區(qū)分開，包含睡眠、衛(wèi)生、鍛煉、廚房、餐廳等獨(dú)立區(qū)域。

吃：包含120+種太空食品，以及加熱/冷藏/飲水裝置

住：從“站睡”變成“躺睡”，還能在包裹式淋浴間洗澡

用：空間站全WiFi覆蓋，且包含各種智能家居

娛：有太空自行車、太空跑臺(tái)等運(yùn)動(dòng)設(shè)施，還配備“私密語音通道”，可以和地球上的家人私聊

除此之外，地球上還有個(gè)和中國(guó)空間站“完全一致”的空間站，在遇到緊急情況時(shí)，地面人員能模擬實(shí)際突發(fā)情況，及時(shí)給予航天員有力支持。

中國(guó)空間站，征途星辰大海

這次，在完成各項(xiàng)任務(wù)后，3位宇航員將搭乘飛船返回艙返回地球，著陸位于內(nèi)蒙古巴丹吉林沙漠的東風(fēng)著陸場(chǎng)。

這也將是該備用著陸場(chǎng)搜索回收能力的首次檢驗(yàn)。

預(yù)計(jì)今年9月，也就是正好執(zhí)行完這次3個(gè)月任務(wù)后，將發(fā)射天舟三號(hào)貨運(yùn)飛船。

預(yù)計(jì)今年10月，將發(fā)射神舟十三號(hào)載人飛船，上面同樣搭載三名航天員，將在軌駐留 6 個(gè)月。后續(xù)，我國(guó)空間站航天員在軌駐留 6 個(gè)月將成為常態(tài)。

充分驗(yàn)證長(zhǎng)期駐留和空間站建造的各項(xiàng)技術(shù)之后，我國(guó)就會(huì)在明年發(fā)射兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙：“問天”與“夢(mèng)天”，正式開展在軌組建工作。

而自打1992年我國(guó)“921工程”（ 載人航天工程 ）三步走發(fā)展戰(zhàn)略正式實(shí)施以來，就決定了中國(guó)不依靠外力，自己建造空間站的決心。

如果一切順利，我國(guó)將在明年完成空間站在軌建造，屆時(shí)，在地球400公里左右的上空，將有兩個(gè)完整的空間站：中國(guó)空間站和美國(guó)與俄羅斯主導(dǎo)的國(guó)際空間站。

我國(guó)獨(dú)立建造空間站的能力也無需多說！

而同時(shí)，中國(guó)空間站也是向世界敞開大門的，已經(jīng)有來自17個(gè)國(guó)家的九個(gè)項(xiàng)目成功入選中國(guó)空間站首批國(guó)際合作項(xiàng)目。

所以，我國(guó)究竟為什么要建造這樣一個(gè)空間站？

對(duì)于空間站建成的意義，中國(guó)載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平院士認(rèn)為：

建造空間站最主要的目的，是建成大型的空間設(shè)施，在軌開展大規(guī)模的空間科學(xué)空間應(yīng)用和空間技術(shù)方面的驗(yàn)證和研究，以帶動(dòng)科學(xué)的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展。

△周建平院士

據(jù)中國(guó)航天報(bào)報(bào)道，單純從科學(xué)的角度出發(fā)，空間站的建成也確實(shí)有不小的意義。

首先，空間站能充當(dāng)飛行在近地軌道上的實(shí)驗(yàn)室，開展包括生命科學(xué)、基礎(chǔ)物理、對(duì)地觀測(cè)、航天醫(yī)學(xué)、技術(shù)演示驗(yàn)證等在內(nèi)的前沿研究。

（此前美國(guó)國(guó)家科學(xué)院就曾經(jīng)明確提出，要把國(guó)際空間站當(dāng)成美國(guó)的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，所以……）

其次，空間站本身也是一個(gè)人類在進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。

空間站的基本功能和結(jié)構(gòu)組成，將為遠(yuǎn)期飛向火星、木星及更遠(yuǎn)深空的大型飛船探索必要的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。

周建平院士對(duì)此評(píng)價(jià)道：

空間站立項(xiàng)后，中國(guó)載人航天工程組織了兩年的技術(shù)方案設(shè)計(jì)和論證，目的就是全面掌握大型空間建造實(shí)施技術(shù)。我們?yōu)閷?shí)現(xiàn)建造空間站的目標(biāo)在構(gòu)型布局上進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，以保證空間站具備更強(qiáng)大的科學(xué)和應(yīng)用能力。在艙段外安置了外置平臺(tái)，以確?？臻g站能夠進(jìn)一步擴(kuò)大。

可以說，中國(guó)的大型空間站建造能力處于國(guó)際前列。

而這次的神舟十二號(hào)任務(wù)對(duì)于空間站的意義，中國(guó)載人航天工程辦公室主任助理季啟明表示：

作為中國(guó)空間站階段的首次載人飛行，“神十二” 載人飛行任務(wù)承上啟下，十分關(guān)鍵，其將為后續(xù)空間站建造及應(yīng)用發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。

最后，再次祝賀神舟十二號(hào)發(fā)射圓滿成功，預(yù)祝一切順利，平安歸來！