历史性的一步
“神舟五号”首次载人飞天,实现了中华民族在太空中飞行的梦想。紧接着,“神舟七号”实现了中国人在太空漫步的心愿。
“神舟七号”,是中国第三个载人航天器,是中国“神舟”系列飞船之一。“神舟七号”飞船全长9.19米,重达12吨,由轨道舱、返回舱和推进舱构成。轨道舱:作为航天员的工作和生活舱,以及用于出舱时的气闸舱。配有泄复压控制、舱外航天服支持等功能。内部有航天员生活设施。轨道舱顶部装配有一颗伴飞小卫星和5个复压气瓶。此前,“神舟五号”和“神舟六号”飞船升空入轨后,均无法拍摄到飞船在太空中的外景照片。而这颗伴飞小卫星将弥补这一缺憾,可提供飞船在轨飞行时的首张三维立体外景照片。
碗形的返回舱,用于航天员返回地球的舱段,与轨道舱相连,装有用以降落的降落伞和反推力火箭,实行软着陆。推进舱内装有推进系统,以及一部分电源、环境控制和通讯系统,另外配有一对太阳能电池板。
此次,“神舟七号”飞船搭乘的三名航天员分别为翟志刚(指令长)、刘伯明和景海鹏。
翟志刚,曾入选“神五”及“神六”计划,黑龙江省齐齐哈尔市龙江县龙江镇龙西村人,大学文化、双学士学位。1966年10月10日出生,1984年加入中国共产主义青年团,1985年6月入伍,1991年9月入党,曾任空军试训中心某团飞行教员,飞过歼七、歼八等机型,安全飞行950小时,为空军一级飞行员。
1998年1月,翟志刚正式成为中国首批航天员。经过多年的航天员训练,完成了基础理论、航天环境适应性、专业技术等8大类几十个科目的训练任务,以优异的成绩通过航天员专业技术综合考核。曾入选中国首次载人航天飞行航天员梯队。2005年6月,入选“神六”载人航天飞行乘组梯队成员。2008年6月,入选“神七”载人航天飞行乘组。
刘伯明,1966年9月出生于黑龙江省齐齐哈尔市。1985年6月入伍,曾任空军航空兵某师某团中队长,安全飞行1050小时,被评为空军一级飞行员。1998年1月正式成为中国首批航天员。2005年6月,曾入选“神六”载人航天飞行乘组梯队成员。2008年6月,入选“神七”载人航天飞行乘组。
景海鹏,山西省运城市人,中共党员,硕士学位。1966年10月出生,1985年6月入伍,1987年9月入党,曾任空军某师某团司令部领航主任,安全飞行1200小时,被评为空军一级飞行员。1998年1月正式成为中国首批航天员。2005年6月,入选“神舟六号”载人飞行任务乘组梯队成员。2008年6月,入选“神七”载人航天飞行乘组。
2008年9月25日21时10分4秒,与逃逸塔组合体整体高达58.3米的“长征二号F”运载火箭托举着“神舟七号”飞船顺利升空。此刻,“神舟七号”飞船带着一个艰巨的任务飞向太空——航天员翟志刚将代表中国迈出历史性的一步——太空行走。
太空行走又称出舱活动,是指航天员离开载人航天器乘员舱,只身进入太空的出舱活动。而太空行走的作用和目的可谓非凡。例如当前正在建造的国际空间站
,更是需要航天员进行多次出舱活动,才能在轨组装建成。
在太空中行走,航天员配备的可谓是“超级装备”:气闸舱。是一种特设的专用小舱室,可供两名航天员同时在里面穿、脱航天服,必须具有良好的减压与增压功能。舱外服,出舱的航天员服装须全部密封,除外表要能抗太阳辐射和微粒子的撞击外,内部还有精细的生命保障系统。“太空背包”,是背包式环控生保系统,与舱外航天服一起构成一个微型载人航天器,保证航天员能在太空中生存。“飞行座椅”,是一种像座椅式推进装置,航天员用手动控制推力器向不同方向喷气,可改变方向、快慢以及姿态。“脐带”,从母航天器中伸出连接到航天服上,由母航天器向航天服输送氧气、压力、冷却水和电力,完成通风、散热、清除废气及通信等工作。
出舱活动分为4个阶段:在轨组装、检查与训练段,出舱准备与过闸段,舱外活动段以及返回过闸段。在这4个阶段中,航天员要经历数百个步骤,其中有8个关节点尤为重要。
关节点一:穿衣,即首次在太空中穿上舱外航天服。飞船发射时,舱外服是打包固定在轨道舱壁上的,因此航天员首先要启封服装,然后把各部分组合成一件完整的舱外服,再把净化器、氧瓶、电池、无线电遥测装置等可更换部件装上航天服。
在穿上舱外航天服后,航天员还要对服装进行尺寸调整、气密性检查和全性能测试,一切正常,才算“穿好”。在“穿衣”的过程中,另外一名航天员需要密切配合,一人操作时,另一人读操作手册并进行确认,以确保所有操作万无一失。
关节点二:在轨训练。航天员穿上舱外航天服后,需要进行移动和各种模拟操作,在体验失重状态下移动和操作的特点同时,航天员还要找好开舱门的位置和手脚的着力点。
在大约100分钟的在轨训练中,航天员要把整个在轨准备和舱外活动预演一遍,以进一步熟悉出舱程序,但运动量不能太大,以防患上空间运动病。
关节点三:搬家。“神舟七号”的轨道舱既是航天员的生活舱,又是航天员出舱活动的“过渡”地带即气闸舱。因此,在进入第二阶段——出舱准备与过闸段后,航天员要做的第一件事就是把轨道舱里不能耐受低压的物品转移到返回舱。这些物品包括食品、供水器、饮水嘴、尿液储箱管路、手持摄像机、医学检查用的血乳酸仪等。
关节点四:泄压。航天员再次穿上舱外服后,需要检查服装和舱对接系统的状态及气密性。在舱外服加压的过程中,轨道舱慢慢泄压。轨道舱气压泄至3千帕时,舱外服与飞船的气液组合连接器断开,服装转入完全自主供氧和冷却。此时,舱外服里的压力是40千帕——这是人体能够承受而又保证灵活性与气密性的压力值,轨道舱则逐步接近真空。
关节点五:开门。当轨道舱气压降至2千帕左右时,航天员进入第三阶段——开门进行出舱活动。打开通往太空之门,非同一般。首先是解锁,航天员要把舱门开到60度。等到舱内外压力平衡了,再把门完全打开。当然,也会因为压力过大而遇到舱门打不开的情况。在这种情况下,就得用一个类似于撬杠的工具把门“撬”开。与此同时,航天员还要给舱门罩上一个保护罩,以防止在出舱过程中发生
剐蹭。由于航天员在失重状态下是漂浮状态,所以上述动作都是单手来进行的,难度很大。
关节点六:出舱取实验材料。“头先脚后”,是航天员出舱的标准动作。按照计划,出舱航天员半个身子探出去后,首先要对着推进舱上的摄影头“打招呼”,然后取下放置在轨道舱外壁上的固体润滑材料,递给舱内的航天员。固体润滑材料是在飞船发射前安装在飞船舱壁上的,至航天员出舱取回时,材料预计共在外太空暴露40个小时以上。
关节点七:太空行走,这也是“神舟七号”进入太空后最大的亮点。实验材料递入舱内后,出舱航天员将沿着轨道舱壁行走。他身上有两条安全系绳与母船相连,每一步操作之前,都要先在舱壁的扶手上固定好安全系绳的挂钩。在失重的环境中,航天员的身体没有任何可以依靠的发力点,只能在安全系绳挂钩的帮助下,通过手在飞船舱壁把手上位置的改变来实现身体的移动。所以在太空行走中,挂钩交替换位是一条严格的规定——只有一根安全系绳固定好,才可能保证另一根准备变换位置。
关节点八:返回。与出舱相反,航天员在进入轨道舱时,采用“脚先头后”的姿势。接下来,又是一系列与出舱相反的程序:关舱门,轨道舱复压。直到轨道舱内压力恢复后,航天员才能慢慢脱下舱外服。
“神舟七号”载人飞船顺利进入轨道并正常运行。航天员翟志刚将在飞船环绕地球超过五圈之后出舱。
北京时间9月27日16点30分,景海鹏留守返回舱。航天员翟志刚身着中国研制的“飞天”舱外航天服,在同伴刘伯明的帮助下打开舱门,开始出舱活动。翟志刚首先探出头,并向舱外默认的闭路镜头挥手,之后走出舱外。身穿俄罗斯出品的“海鹰”舱外航天服的刘伯明也把头探出机舱外,交给翟志刚一面小型的五星红旗。翟志刚接过五星红旗,向镜头挥动片刻,实现了中国历史上航天员第一次的太空行走。
随后,翟志刚取回舱外装载的固体润滑试验样品。16时58分,翟志刚成功完成舱外活动,返回轨道舱内。17时01分,轨道舱舱门关闭。至此,翟志刚顺利地完成了中国航天员首次出舱活动,中国随之成为世界上第三个掌握空间出舱活动技术的国家。
“神舟七号”载人飞船在太空中飞行2天20小时27分钟后,于北京时间2008年9月28日17点37分成功着陆于中国内蒙古四子王旗。
随着返回舱的打开,三位航天员神采奕奕地出现在人们眼前。与此同时,“神舟七号”上搭载的“宝贝”也一一亮相。这些从太空遨游回来的各种物品包括:航天员翟志刚在出舱时向人们展示的手绣国旗、固体润滑材料试验装置、植物种子等。其中最吸引人的要数单只重0.8公斤的“飞天”舱外航天服的手套。受返回重量的限制,两套舱外航天服只能遗憾地留在轨道舱内。而为了纪念首次出舱,翟志刚特意将手套带回了祖国。
“通过舱外摄像机我们看到了太空日落的壮观景象,金色的太阳给地球和‘神舟七号’镶上了金边,景色分外美丽。”航天员翟志刚兴奋地说。“神舟七号”飞天,航天员首次出舱活动,这是一次开创中国航天新纪元的漫步。而航天员翟志刚的一小步,也是中国人和平利用太空的一大步。
(本章完)