4月16日上午，神舟十三號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)預(yù)定區(qū)域成功著陸，太空“出差”長(zhǎng)達(dá)半年的“感覺(jué)良好三人組”順利回到地球。他們不僅刷新了中國(guó)航天員在軌時(shí)間的新紀(jì)錄，也預(yù)示著我國(guó)載人航天空間站組裝新階段的開(kāi)啟。專家告訴記者，今年是我國(guó)的航天大年，“問(wèn)天”“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙即將發(fā)射升空，未來(lái)，中國(guó)空間站將用百噸級(jí)的最大結(jié)構(gòu)，迎接全新出發(fā)的“太空出差六人組”。

圖源新華社

【回顧：在軌183天，“感覺(jué)良好三人組”都做了些啥？】

兩次出艙，中國(guó)女性航天員邁出太空行走第一步

2021年11月 7日，航天員翟志剛 、航天員王亞平身著我國(guó)新一代“飛天”艙外航天服，先后從天和核心艙節(jié)點(diǎn)艙成功出艙。中國(guó)首位出艙航天員翟志剛時(shí)隔13年后再次進(jìn)行出艙活動(dòng)；王亞平成為中國(guó)首位進(jìn)行出艙活動(dòng)的女航天員，邁出了中國(guó)女性艙外太空行走第一步。他們?cè)谔罩袌?bào)告的“感覺(jué)良好”也讓“感覺(jué)良好三人組”由此得名。

2021年12月26日，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)。

二十多項(xiàng)太空實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行對(duì)接測(cè)試

在軌六個(gè)月，“感覺(jué)良好三人組”還進(jìn)行了二十多項(xiàng)太空實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行了空間站組合的對(duì)接測(cè)試。2022年1月6日，空間站機(jī)械臂轉(zhuǎn)位貨運(yùn)飛船試驗(yàn)取得圓滿成功，這是我國(guó)首次利用空間站機(jī)械臂操作大型在軌飛行器進(jìn)行轉(zhuǎn)位試驗(yàn)。1月8日，乘組圓滿完成手控遙操作“天舟二號(hào)”與空間站組合體交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)。

這試驗(yàn)初步檢驗(yàn)了利用機(jī)械臂操作空間站艙段轉(zhuǎn)位的可行性和有效性，驗(yàn)證了空間站艙段轉(zhuǎn)位技術(shù)和機(jī)械臂大負(fù)載操控技術(shù)，為后續(xù)空間站在軌組裝建造積累了經(jīng)驗(yàn)，并初步驗(yàn)證了空間站與來(lái)訪飛行器手控遙操作系統(tǒng)的功能、性能以及天地間協(xié)同工作程序的合理性。

首次太空過(guò)年，并參與了春晚“云直播”

2022年1月31日，農(nóng)歷除夕，神舟十三號(hào)航天員在遙遠(yuǎn)的太空專門發(fā)來(lái)視頻，向祖國(guó)和人民送上祝福。拿著對(duì)聯(lián)的指令長(zhǎng)翟志剛說(shuō)：“祝大家新春快樂(lè)，身體健康，萬(wàn)事如意。”身著喜慶服裝的王亞平祝全國(guó)小朋友們“生龍活虎、茁壯成長(zhǎng)”，祝福我們偉大的祖國(guó)“?；⑸⒎睒s富強(qiáng)”。葉光富手持“福”字祝愿全國(guó)人民“新春愉快、闔家幸福”。

兩次太空課堂，冰墩墩當(dāng)上了“助教”

2021年12月9日和2022年3月23日，“感覺(jué)良好三人組”在太空艙里為廣大學(xué)生開(kāi)設(shè)了兩次天宮課堂，一共做了8個(gè)實(shí)驗(yàn)。首次天宮課堂授課項(xiàng)目包括航天員在軌工作生活場(chǎng)景展示、太空細(xì)胞學(xué)研究實(shí)驗(yàn)展示、太空轉(zhuǎn)身、浮力消失實(shí)驗(yàn)、水膜張力實(shí)驗(yàn)、水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)、泡騰片實(shí)驗(yàn)及天地互動(dòng)交流。第二次“天宮課堂”里，航天員在軌演示了太空“冰雪”實(shí)驗(yàn)、液橋演示實(shí)驗(yàn)、水油分離實(shí)驗(yàn)、太空拋物實(shí)驗(yàn)，介紹與展示空間科學(xué)設(shè)施，還有天地互動(dòng)環(huán)節(jié)。北京冬奧會(huì)吉祥物“冰墩墩”也亮相“天宮課堂”，當(dāng)起了“助教”。

【返程：歸心似箭，首度啟用快速返回技術(shù)】

首次采用快速返回技術(shù)提高返回效率

航天科技集團(tuán)五院載人飛船系統(tǒng)項(xiàng)目技術(shù)副經(jīng)理邵立民介紹，為進(jìn)一步提高返回任務(wù)執(zhí)行效率，縮短地面飛控實(shí)施時(shí)間，神舟十三號(hào)首次采用了快速返回模式。通過(guò)對(duì)飛行任務(wù)進(jìn)行合理地裁剪和調(diào)整、壓縮操作時(shí)間，將返回所需時(shí)間由原先的11個(gè)飛行圈次壓縮至5個(gè)飛行圈次。返回時(shí)間由17個(gè)小時(shí)縮短至約7.5個(gè)小時(shí)。

“在返回程序上，神舟十三號(hào)需要經(jīng)歷組合體分離、返回前軌道維持和測(cè)定、軌道艙和返回艙分離、推進(jìn)艙和返回艙分離、再入大氣層等步驟?！蹦暇┖娇蘸教齑髮W(xué)航天學(xué)院聞新教授告訴記者，從飛船真正脫離空間站，到最終返回地面，時(shí)長(zhǎng)約 28 小時(shí)。地面科研人員通過(guò)優(yōu)化返回流程，將原來(lái)的串行工作并行開(kāi)展，來(lái)縮短航天員在神舟飛船返回艙內(nèi)的等待時(shí)間，更好的提高返回的效率。

根據(jù)已經(jīng)公開(kāi)的信息，俄羅斯航天員曾將這一返回程序的耗時(shí)壓縮在了三小時(shí)。今后，神舟飛船返回的時(shí)間是不是會(huì)越來(lái)越短？并不是。專家介紹，返回時(shí)載人飛船繞著地球飛行的圈次需要兼顧時(shí)間段和完成任務(wù)這兩個(gè)目標(biāo)，如果返回時(shí)間太短，萬(wàn)一出現(xiàn)異常情況，可能會(huì)來(lái)不及處置，反而會(huì)導(dǎo)致等待時(shí)間更長(zhǎng)。因此，目前的5圈是折中考慮，未來(lái)還可能減少圈數(shù)。

圖源新華社

穿過(guò)“黑障路段”，返回艙成功實(shí)現(xiàn)直立降落

和神十二乘組返回時(shí)一樣，神十三在返回時(shí)，依然經(jīng)歷了“黑障路段”。聞新教授告訴記者，返回艙是以自由落體的方式進(jìn)入大氣層的。經(jīng)過(guò)大氣層時(shí)， “黑障”路程不在地面測(cè)控中心“視線中”，無(wú)法和地面進(jìn)行通訊，大約持續(xù)六分鐘。其實(shí)“黑障”的原理很簡(jiǎn)單——返回時(shí)，航天器跟大氣會(huì)產(chǎn)生劇烈的摩擦，摩擦?xí)r的燃燒過(guò)程會(huì)將艙體表面的物質(zhì)變?yōu)橐环N等離子態(tài)。由于電磁波信號(hào)無(wú)法穿透這種等離子態(tài)物質(zhì)，也就導(dǎo)致了失聯(lián)，就像“黑色的屏障”一樣。

在16日的返回過(guò)程中，神十三乘組的三名航天員成功克服了黑障路段帶來(lái)的不適，依然“感覺(jué)良好”，這無(wú)疑是讓全國(guó)人民最為安心的一句“報(bào)平安”。據(jù)了解，目前科研人員正在研究“黑障”問(wèn)題的解決方法。這一段路程約為六分鐘，克服了“危險(xiǎn)六分鐘”，返回艙的回歸便再無(wú)憂慮。

圖源央視新聞

艙落人到，為什么航天員不馬上出艙？

收看了神十三返回直播的讀者應(yīng)該注意到了這樣一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，從返回艙成功著陸到航天員出艙，持續(xù)的時(shí)間大約為40分鐘。東風(fēng)著陸場(chǎng)的強(qiáng)大的搜救團(tuán)隊(duì)已經(jīng)能夠做到幾乎是“艙落人到”，為什么沒(méi)有立刻將航天員“拉”出艙來(lái)？

“返回艙進(jìn)入到大氣層時(shí)候，由于速度很快，與大氣層摩擦產(chǎn)生很高的溫度，所以著陸后，航天員不能馬上出艙?！甭勑陆淌诮榻B，不僅是因?yàn)闇囟雀?，科研人員還要在航天員出艙前，完成返回艙的狀態(tài)檢查、艙內(nèi)的微生物測(cè)試、航天員的初步身體檢查等一系列流程，因此耗時(shí)較長(zhǎng)。

航天員出艙后，立刻被藍(lán)色保溫材料包裹，這樣的操作也有講究?！坝袀€(gè)通俗的說(shuō)法，五臟六腑的‘歸位’?！?南京航空航天大學(xué)航天學(xué)院聞新教授解釋，較長(zhǎng)時(shí)間在無(wú)重力的太空中生活，航天員漸漸適應(yīng)了失重環(huán)境。失重會(huì)讓航天員產(chǎn)生一些生理上的變化。以俄羅斯聯(lián)盟號(hào)飛船為例，當(dāng)聯(lián)盟號(hào)飛船像流星一樣從太空返回地球時(shí)，航天員們覺(jué)得身體特別沉重，很難自行移動(dòng)他們的胳膊和腿，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)因?yàn)檠旱闹匦路峙涠鴮?dǎo)致頭暈眼花，甚至導(dǎo)致他們無(wú)法自己從艙里走出來(lái)。救援人員在地面上幫助他們打開(kāi)太空艙，將航天員從安全帶的束縛中解放出來(lái)，用毯子把他們包裹起來(lái)，就好像是剛出生的嬰兒那般，把他們帶回外面的世界。

【接力：“太空出差六人組”即將“出道”】

今年即將發(fā)射兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，迎接太空出差六人組

神十二乘組和神十三乘組都是三人，未來(lái)，空間站里會(huì)不會(huì)迎來(lái)更多的航天員？那是一定的，甚至還有科研工作者也在為進(jìn)入空間站做著準(zhǔn)備?？蒲泄ぷ髡咭廊蛔裱凹Z草先行”的原則，會(huì)在今年年底前給中國(guó)空間站“擴(kuò)容”，向空間站發(fā)射“問(wèn)天”和“夢(mèng)天”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，這樣，除了核心艙內(nèi)的三張床位，實(shí)驗(yàn)艙里還會(huì)增加三張，中國(guó)空間站便擁有了可供六人在軌的“硬件”。

中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)航天科技集團(tuán)科技委主任包為民介紹，我國(guó)載人航天工程從上世紀(jì)90年代開(kāi)始啟動(dòng)，規(guī)劃了“三步走”的戰(zhàn)略。按照空間站建成規(guī)劃，一共要進(jìn)行11次發(fā)射。其中，神十四和神十五乘組共計(jì)6名航天員要在天上交替10天。

圖源央視新聞

三室兩廳還帶“儲(chǔ)藏室”，空間站將迎來(lái)百噸級(jí)最大結(jié)構(gòu)

如果一切進(jìn)展順利，今年，我們或?qū)?huì)看到的天宮空間站最大構(gòu)型：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，規(guī)模近百噸級(jí)。

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，就像一搜在海水中漂浮的“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?！?/p>

【展望：空間站里能“種菜”，未來(lái)是不是還能養(yǎng)小寵物？】

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)帶著各類種子上天，進(jìn)行太空實(shí)驗(yàn)?！甭勑峦嘎叮磥?lái)，航天員在太空中的食物，有望“自產(chǎn)”?！澳壳埃瑤咸盏闹参锓N子，多半是用來(lái)進(jìn)行太空實(shí)驗(yàn)的。這些實(shí)驗(yàn)最終目的，是為了能讓作物在太空中良好生長(zhǎng)。航天員長(zhǎng)期在空間站里生活，需要新鮮蔬菜補(bǔ)給。將來(lái)他們吃的菜，都可以自己種?！?/p>

“種菜”未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)，那小動(dòng)物是否也能上天？有網(wǎng)友設(shè)想，空間站里要是有一只穿著動(dòng)物版宇航服的“太空貓”慵懶地閑庭信步，估計(jì)會(huì)讓航天員的太空生活增添不少樂(lè)趣?！袄硐牒茇S滿，但現(xiàn)實(shí)是，小動(dòng)物到了太空里，連方向都找不到?！甭勑赂嬖V記者，帶著動(dòng)物上太空的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)，科研人員一直都在進(jìn)行著努力。“比如，蜜蜂、果蠅等會(huì)飛的動(dòng)物，還有哺乳動(dòng)物，甚至還有蜘蛛。但結(jié)果是，會(huì)飛的小蟲(chóng)們會(huì)在太空中亂飛，小動(dòng)物不會(huì)吃奶，至于蜘蛛，結(jié)網(wǎng)的能力在太空中幾乎喪失。”聞新表示，生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)也在中國(guó)航天科研工作者的計(jì)劃內(nèi)，未來(lái)，會(huì)在太空中陸續(xù)開(kāi)展。

【快問(wèn)快答】

Q：下個(gè)月即將發(fā)射天舟四號(hào)，為什么發(fā)射這么密集？

A：一方面是因?yàn)槲覈?guó)有能力確保、支撐這樣密集頻繁的發(fā)射工作。另一方面，考慮到空間站壽命有限——大約10年左右，需要盡快完成空間站前期的組裝和裝修工作。在條件允許的情況下，科研工作者希望能在短時(shí)間內(nèi)將空間站調(diào)整到可供開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)工作的、全功率、滿負(fù)荷的工作狀態(tài)。

Q：航天員回來(lái)會(huì)不會(huì)“紅碼”？

A：“不知道太空里有沒(méi)有綠碼”雖然是戲言，但“太空人”回到地球的確需要隔離。長(zhǎng)時(shí)間的太空生活會(huì)造成航天員骨質(zhì)流失，即常說(shuō)的骨質(zhì)疏松。這就是為什么我們迎接航天員，都是從艙里抬出來(lái)的。這一次我國(guó)的三位航天員在太空中呆的時(shí)間比以往任何一次都要長(zhǎng)，所以他們回來(lái)后的適應(yīng)過(guò)程相應(yīng)也會(huì)更長(zhǎng)一些。

Q：據(jù)說(shuō)航天員的隨身物品里還有槍？

A：這還真的有。上世紀(jì)60年代前蘇聯(lián)發(fā)射的“上升二號(hào)”，在完成人類首次太空漫步后執(zhí)行返回任務(wù)時(shí)，因?yàn)檫b控裝置失靈，在太空多飛了一圈，最終導(dǎo)致降落地點(diǎn)出現(xiàn)了嚴(yán)重的偏離，降落到了烏拉爾山脈中的彼爾姆地區(qū)。好在航天員帶了手槍，才足以自衛(wèi)，對(duì)抗了深夜山林里嚎叫的狼群。

揚(yáng)子晚報(bào)/紫牛新聞?dòng)浾??楊甜子

校對(duì) 王菲