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“神七”有望10月发射升空 专家揭秘太空行走

2008/1/31 9:49:19 [稿源:新闻晨报] [作者:] [编辑:胡蓉平]
 

神七航天员有望首次太空漫步。(图片来自:北方网)

    中国人今年将第一次“太空行走” 

     2008年国内外航天界好戏连台专家详解"太空行走"奥秘

    2008年注定将好戏连台,大事不断。除了万众期待的北京奥运外,已经确定将于今年发射升空的神舟七号载人飞船也将成为关注的焦点。“神七”除了在搭载人数上将超越“神五”、“神六”外,还有望实现中国宇航员的第一次“太空行走”。

    将在中国航天史上留下浓重一笔的“太空行走”届时将会是何情景?要实现“太空行走”又需要攻克哪些难题?“神七”的研发准备工作目前又处于什么阶段?晨报记者将一一为读者揭开其中的奥秘。

    在过去的一年里,随着“嫦娥”奔月的成功,中国航天事业继“神五”、“神六”之后,又一次取得了骄人战绩。“按照今年的航天计划,我国将发射15枚火箭、17颗卫星以及一艘飞船,从数量上要高于2007年的10次发射,而‘神七’的发射将是重头戏。‘神七’如能成功实现我国航天员的‘太空行走’,对中国航天事业的发展更是具有里程碑式的意义。”

    中国空间技术研究院研究员庞之浩说,在刚刚过去的2007年里,包括“嫦娥”在内中国航天一共进行了10次发射,在发射数量上世界排名第三,并且十战全部告捷。

    庞之浩说,除了“嫦娥”奔月的成功,去年还成功发射了尼日利亚通信卫星1号,这是我国首次实现整星出口,采用的是达到国际先进水平的东方红4号卫星平台技术,这对于航天发展而言也具有重大意义。

    “神七”目前已经进入整船综合测试阶段,包括杨利伟、费俊龙、聂海胜在内的14名航天员,正在接受“神七”任务的选拔和训练,用于发射的长征二号F火箭也正在全箭总装。庞之浩透露,“神七”很可能在奥运之后的10月发射升空,中国宇航员首次“太空行走”的每一个细节届时都有望通过电视直播呈现给广大观众。

    庞之浩还向记者详解了“十一五”计划中国航天即将进行的“二二一工程”:“第一个‘二’分别是指载人航天二期和月球探测二期工程,要突破‘太空行走’和空间对接技术,进一步论证落月探测技术并进行月球车的研制;第二个‘二’是要研究高分辨率的对地观测卫星和建立导航卫星系统;最后一个‘一’,是要研制新一代的无毒无污染的大推力运载火箭,满足载人航天和探月工程未来的发射需要。”

    [揭秘中国首次“太空行走”]

    释疑:太空中其实无法行走

    “有些人以为‘太空行走’是航天员在太空散步,其实,太空行走与人们在地面行走完全不同。因为太空一无人行道,二没有马路,所以无处可走;而且航天员在太空处于失重状态,飘来飘去也没法行走。航天员移动身体是靠手、机械臂或载人机动装置,而不是通过脚。为了方便航天员的行动,设计人员在航天器的里外都安装了一些扶手,航天员可用手握住一个个扶手来回移动身体。‘太空行走’只是一种俗称,严格地讲应该叫‘出舱活动’。”

    庞之浩告诉记者,实现出舱活动是载人航天活动中一项十分复杂而又必须突破的关键技术,主要是为以后建立空间站、进行太空组装或维修做准备。

    解题:两大技术难题尚待解决

    庞之浩说,要实现“太空行走”至少突破两个技术难题,一个是飞船上气闸舱的设置问题,还有就是航天员的舱外航天服技术问题。

    “要进行太空行走首先要使用的一个重要设备就是气闸舱,它是航天员出舱活动的门户。载人航天器的气闸舱一般有2个闸门,一个与座舱连接叫内闸门,另一个是可通向太空的外闸门。航天员出舱时先走出内闸门,然后关闭内闸门,把气闸舱内的空气抽入座舱内,当气闸舱内和外空压力相等时就可打开外闸门进入太空了。航天员返回气闸舱时按相反的顺序操作,这颇像船过水闸。内外闸门的气密性绝对可靠是气闸舱工作的基本条件,闸门的启闭须十分小心和熟练,避免漏气很重要,否则极危险。”庞之浩说,气闸舱不但可以避免舱内泄气,还能让航天员在出舱前有一个适应过程,国外一般是将轨道舱作为气闸舱使用。

    此前我国三位航天英雄在太空中所穿的都是舱内航天服,而在执行“神七”出舱任务时,必须身着特殊的舱外航天服。“舱外航天服的技术要复杂得多,一套装有便携式生命保障系统的舱外航天服,质量有100多千克(舱内航天服质量为10千克)。

    方式:可能采用“脐带”式行走

    当“神七”成功发射后,亿万观众注视下的“太空行走”将是怎样的情景呢?对此庞之浩透露,中国航天员的首次“太空行走”很可能将采用“脐带”式。

    “航天员的出舱活动有两种方式,一种是‘脐带’式,一种是‘自由’式。”庞之浩解释说,采用“脐带”式进行出舱活动时,航天员会通过一根“脐带”跟载人航天器相连。这条“脐带”有两个作用:一是提供生命保障功能,航天员在舱外所需要的氧气、压力、冷却工质、电源和通信等都是通过“脐带”由载人航天器提供的;二是起保险作用,防止航天员漂离载人航天器太远而回不来。“带子一般不超过5米,可以保证带子不会绕在一起,所以“脐带”式出舱活动都不会离载人航天器太远。”

    庞之浩告诉记者,进行“自由”式“太空行走”时,航天员在出舱时还要要携带一套载人机动装置,上面装有20多个氮气喷管,就如同背着一个小火箭,通过控制火箭的方向和推力进行“太空行走”。按照设计,“自由”式出舱距离最远可以达到100米。

    “在国外,‘自由’式出舱使用的载人机动装置的研制费用要上亿美元,一套装置的生产成本也在1000万美元左右;‘脐带’式出舱技术相对比较简单,也比较安全,国外首次进行‘太空行走’时都采用这种方式。目前,在进行单人出舱活动时也常采用‘脐带’式。采用‘自由’式进行出舱活动一般都是2人,以便相互保护。”庞之浩说,“太空行走”危险性大、技术难度高,航天员出舱后还需要靠自身用力、机械臂或者载人机动装置到达作业面,才能执行相关的组装或者维修任务。

    [本地(上海)动态]

    上海航天人为"神七"升天出谋划策

    与"神五"、"神六"一样,"神七"也有不少研制任务由上海航天局承担。负责"神舟"系列飞船以及"嫦娥一号"卫星动力系统研制的上海资深航天专家韩宏印说,上海航天局,将一如既往地严谨细实地进行所承担的各项工作,目前有关"神七"的各项准备工作都在有序进行中。

    韩宏印告诉记者,上海航天局将直接参与的"神七"主要研制任务有电源分系统、推进分系统、测控通信分系统、推进舱的结构和总装、飞船返回舱着陆缓冲发动机以及参加"神七"的发射、在轨运行及返回阶段的全部飞行实验任务执行工作。

    "如飞船的测控通信分系统,主要是分布在飞船的三个舱上,其中大部分的通讯、图像和语音设备,都由上海航天局负责研制。"韩宏印说,为了促进中国载人航天的持续发展,上海航天局正在开展未来实现飞船太空对接的相关技术。

    韩宏印透露,"神七"预计还将在酒泉卫星发射中心发射升空,返回着陆场设置在内蒙古自治区的中部地区。

    [国外动态]

    2008年将有大动作

    2008年对于国际航天而言也将是非比寻常的一年。庞之浩告诉记者,2008年国外航天将会有几个大动作,首先是欧洲航天局耗资20亿美元、期待了25年的“哥伦布号”实验舱将实现与“国际空间站”对接。日本的“希望号”实验舱,也将分三次与“国际空间站”对接,前两次都将在今年完成。除此之外,欧洲的自动转移飞行器“凡尔纳号”也将首次发射,这个拥有7吨运输能力的飞行器将大大缓解“国际空间站”运输紧张的情况。另外,美国拟在10月发射大型月球探测器,为建立月球基地选址。美国的凤凰号火星着陆器将在5月首次在火星极地着陆。这些都是令人期待的。 (记者张源)

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