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神舟十五號航天員乘組與神舟十六號航天員乘組拍下“全家福”的畫面。 中國(guo)載(zai)人航天工(gong)程(cheng)辦公室供圖

在北京航天飛行控制中心拍攝的神舟十六號載人飛船成功對接于空間站天和核心艙徑向端口的畫面。 新華社記者 李(li) 杰攝(she)

神舟十六號載人飛船升空瞬間。 本報記者 張(zhang)武(wu)軍攝

5月30日9時31分，長征二號F遙十六運載火箭在酒泉衛星發射中心點火發射，將載有3名航天員的神舟十六號載人飛船精準送入預定軌道。

5月30日16時29分，神舟十六號載人飛船成功對接于空間站天和核心艙徑向端口。隨后景海鵬、朱楊柱、桂海潮3名航天員進駐空間站核心艙，兩個航天員乘組拍下“全家福”，浩瀚宇宙再現中國人太空“會師”的畫面。作為中國空間站全面建成后首次載人飛行任務，此次任務有何看點？船箭組合體做了哪些改進？航天員的太空之家如何更舒適？本報記者進行了采訪。

——編  者  

船箭組合體有什么新變化？

神舟飛船和長二F火箭更“聰明”、更可靠

執行本次(ci)任務的船箭組合(he)體，依舊是我國載人航天史上(shang)貢(gong)獻卓著(zhu)的“黃金搭檔”——神(shen)舟(zhou)載人飛船和長二F火(huo)箭。

神(shen)舟飛(fei)船是名副(fu)其(qi)實的“生命之(zhi)舟”，是我國唯一一型載(zai)人(ren)天(tian)(tian)地往返的航天(tian)(tian)器，在(zai)保護航天(tian)(tian)員(yuan)安(an)全方面發揮(hui)著關鍵作(zuo)用。在(zai)保證可靠(kao)、安(an)全的前提下(xia)，開(kai)展11次載(zai)人(ren)飛(fei)行的神(shen)舟飛(fei)船，煥發著新(xin)生機。

飛(fei)船更“聰(cong)明”。圍繞神(shen)舟飛(fei)船軌道艙(cang)、返回艙(cang)和推進(jin)艙(cang)的共計14個分系統(tong)，中(zhong)國航(hang)天科技集(ji)團(tuan)神(shen)舟飛(fei)船團(tuan)隊(dui)以(yi)最短時間、最高標(biao)準進(jin)行了上(shang)百項器件更改、可靠性(xing)提升(sheng)等(deng)驗證(zheng)工作，全力推進(jin)產(chan)品(pin)數據互聯信息化、線纜總裝布局數字化、關鍵(jian)參數檢測智能化。

飛船(chuan)更“舒適”。設(she)計人員(yuan)將神舟十(shi)六號載人飛船(chuan)儀表的(de)數據顯示化繁為簡(jian)，從使(shi)用者角度出發(fa)進行設(she)計，為航(hang)天員(yuan)執行任務提供更加(jia)清(qing)晰、直觀、舒適的(de)顯示界面(mian)。

飛船研(yan)制(zhi)更“快(kuai)捷”。為(wei)(wei)適應新階段新需求，神舟(zhou)飛船研(yan)制(zhi)周期(qi)由原來2—3年(nian)(nian)發(fa)(fa)射(she)1艘(sou)縮短至1年(nian)(nian)發(fa)(fa)射(she)2艘(sou)，尤其神舟(zhou)十六號(hao)載(zai)人(ren)飛船作為(wei)(wei)新批次首(shou)發(fa)(fa)船，還承擔(dan)著(zhu)“一次驗證(zheng)、組批投產”的使命，更追求制(zhi)造(zao)效率和質(zhi)量保(bao)障。以(yi)飛船“外(wai)衣”熱控多層為(wei)(wei)例，科研(yan)人(ren)員攻關數年(nian)(nian)，突破技術，摒棄了(le)(le)傳統定制(zhi)式單件(jian)手工制(zhi)作模式，實現批量數字設計，生(sheng)成了(le)(le)航(hang)天自(zi)動(dong)化生(sheng)產線。

另一位“老(lao)將”是有“神(shen)箭”美譽的長二F火(huo)箭。

這款我(wo)國現役唯一一型載人運載火箭，發射成功率達(da)(da)100%，如今可靠性(xing)指標已從(cong)0.91提升至(zhi)0.98，安全性(xing)指標達(da)(da)0.997。

“本(ben)發火箭(jian)(jian)(jian)相比遙十五(wu)火箭(jian)(jian)(jian)，共計(ji)有(you)(you)20項(xiang)技術(shu)狀態變化(hua)。”中(zhong)國航天科技集團一院長(chang)二F火箭(jian)(jian)(jian)副總設計(ji)師劉烽介(jie)紹，通過(guo)針對所有(you)(you)故障模式制定有(you)(you)效措施，研(yan)制團隊進(jin)一步降(jiang)低(di)了全(quan)箭(jian)(jian)(jian)故障發生的概率，還(huan)重(zhong)點圍繞冗余(yu)度提升(sheng)和(he)工(gong)藝改(gai)進(jin)，持續(xu)提升(sheng)火箭(jian)(jian)(jian)的可(ke)靠性，同時繼(ji)續(xu)推進(jin)箭(jian)(jian)(jian)上多個電氣系統元器(qi)件國產化(hua)工(gong)作，不斷提升(sheng)產品(pin)自主可(ke)控水平。

為了實現這型火(huo)箭測試(shi)數(shu)據前后(hou)方實時互通(tong)，團(tuan)隊持續建(jian)(jian)設遠程(cheng)測發(fa)支(zhi)持系統(tong)，后(hou)方人員能夠(gou)更(geng)加便(bian)捷、全面地(di)了解(jie)火(huo)箭相關數(shu)據，開展實時監測判讀與數(shu)據分析，且同步在大屏上可視化(hua)展示(shi)。團(tuan)隊還(huan)堅持簡化(hua)重復測試(shi)項(xiang)目，調整測試(shi)順序，優化(hua)發(fa)射場流(liu)程(cheng)。目前，長二(er)F火(huo)箭“發(fa)一(yi)備(bei)一(yi)”發(fa)射場流(liu)程(cheng)已從空間站建(jian)(jian)造初期的(de)49天(tian)壓縮到35天(tian)。

未來，長二F火箭還將繼續(xu)以每年2發的高頻率(lv)執行發射任務，在我國空間站運營過程中擔綱重任。

當(dang)船箭組合體飛向太空，“光學(xue)跟蹤正(zheng)常(chang)”“USB雷達跟蹤正(zheng)常(chang)”“遙(yao)測信號正(zheng)常(chang)”……指(zhi)揮(hui)大廳(ting)內各項“正(zheng)常(chang)”口令接力(li)回蕩(dang)。

令人安心的(de)(de)“正常”背后，離不開各個地面測(ce)控(kong)(kong)系統(tong)的(de)(de)有力保障。圍繞(rao)本次任務特(te)點，中(zhong)國(guo)電科集(ji)團自主研發了(le)新一代(dai)地面測(ce)控(kong)(kong)系統(tong)，成功應用該系統(tong)對東風測(ce)控(kong)(kong)站USB測(ce)控(kong)(kong)設備進行更新換代(dai)。中(zhong)國(guo)電科集(ji)團航天(tian)測(ce)控(kong)(kong)領(ling)域專家(jia)田(tian)之(zhi)俊表示，“以往的(de)(de)測(ce)控(kong)(kong)系統(tong)，要先對天(tian)線采集(ji)的(de)(de)信號(hao)進行‘翻譯’處理(li)，才能(neng)(neng)讀取可用信息。新一代(dai)地面測(ce)控(kong)(kong)系統(tong)能(neng)(neng)跳過‘翻譯’環節，實現(xian)‘即(ji)采即(ji)用’，使信號(hao)收發效(xiao)率數倍提升(sheng)。”

此次交會對接為何難度大？

組合體質量更大、尺寸更大

又穩又準。

5月(yue)30日16時29分，神舟十六號載(zai)人飛船成(cheng)功對接于空(kong)間站天和核心(xin)艙徑向端口(kou)。

本次交會對接有一定難度(du)——

首先是更大(da)的(de)(de)組合(he)體質量。隨著空間(jian)(jian)站(zhan)建造完成，空間(jian)(jian)站(zhan)組合(he)體的(de)(de)尺寸、質量、慣量以及重(zhong)心位置等(deng)要(yao)素都會有所變化(hua)，這些要(yao)素影(ying)(ying)響(xiang)著空間(jian)(jian)站(zhan)的(de)(de)姿態控(kong)(kong)制(zhi)。飛船(chuan)和空間(jian)(jian)站(zhan)近距離對(dui)(dui)接時，采用的(de)(de)是相對(dui)(dui)姿態位置控(kong)(kong)制(zhi)方(fang)法(fa)，空間(jian)(jian)站(zhan)運動特性的(de)(de)變化(hua)，將直接影(ying)(ying)響(xiang)飛船(chuan)的(de)(de)交會對(dui)(dui)接控(kong)(kong)制(zhi)過程。神舟十六(liu)號載人飛船(chuan)進行的(de)(de)徑向對(dui)(dui)接，需要(yao)制(zhi)導導航與(yu)控(kong)(kong)制(zhi)系統(tong)依(yi)靠(kao)自身能(neng)力克服上述變化(hua)帶來的(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)。

其次是更大的組合體尺寸。當神(shen)(shen)舟(zhou)(zhou)十六(liu)號(hao)(hao)(hao)載(zai)(zai)人飛(fei)(fei)船(chuan)(chuan)(chuan)沿著(zhu)天(tian)(tian)和(he)核心艙(cang)下方的徑向對接口，逐(zhu)漸靠近(jin)(jin)空(kong)間站(zhan)組合體時，從(cong)飛(fei)(fei)船(chuan)(chuan)(chuan)視(shi)角看，天(tian)(tian)和(he)核心艙(cang)、問天(tian)(tian)實驗艙(cang)、夢天(tian)(tian)實驗艙(cang)、天(tian)(tian)舟(zhou)(zhou)六(liu)號(hao)(hao)(hao)貨(huo)運飛(fei)(fei)船(chuan)(chuan)(chuan)以(yi)(yi)及神(shen)(shen)舟(zhou)(zhou)十五(wu)號(hao)(hao)(hao)載(zai)(zai)人飛(fei)(fei)船(chuan)(chuan)(chuan)，均會(hui)出現在神(shen)(shen)舟(zhou)(zhou)十六(liu)號(hao)(hao)(hao)載(zai)(zai)人飛(fei)(fei)船(chuan)(chuan)(chuan)的視(shi)野中(zhong)。這(zhe)對于神(shen)(shen)舟(zhou)(zhou)飛(fei)(fei)船(chuan)(chuan)(chuan)上安(an)裝的、以(yi)(yi)宇(yu)宙背景或太陽作為觀測目標(biao)的測量敏感器來說，將產生視(shi)線上的遮(zhe)擋，且隨著(zhu)兩者距離逐(zhu)漸逼(bi)近(jin)(jin)，遮(zhe)擋會(hui)越來越多，需要飛(fei)(fei)船(chuan)(chuan)(chuan)具備更強的目標(biao)特性識(shi)別能(neng)力(li)、測量能(neng)力(li)等。

針(zhen)對(dui)(dui)(dui)種(zhong)(zhong)種(zhong)(zhong)干(gan)擾因素，中國航(hang)天科(ke)技集團五院502所進行(xing)了(le)專項分析(xi)和(he)仿真復核，對(dui)(dui)(dui)神舟(zhou)十六號載人飛船的制(zhi)導導航(hang)與控制(zhi)系(xi)統進行(xing)針(zhen)對(dui)(dui)(dui)性優化和(he)設計(ji)。

為了實現安全、完美的交會對接(jie)，雙(shuang)方的對接(jie)結構(gou)也承(cheng)擔著捕獲(huo)、緩沖校正、拉近、剛(gang)性(xing)連接(jie)等關鍵操作。

既要“對(dui)得(de)穩”，又要“連得(de)緊”，還要“分(fen)得(de)開(kai)”。中國航天科技集團八院神(shen)舟載人飛船(chuan)對(dui)接(jie)(jie)機構(gou)分(fen)系統(tong)主任設(she)計師(shi)姚建(jian)介(jie)紹了本次任務中對(dui)接(jie)(jie)結(jie)構(gou)要具備的3個“硬核(he)”能力。

“對(dui)(dui)(dui)得(de)穩”。面(mian)對(dui)(dui)(dui)近100噸的(de)空間(jian)(jian)(jian)站(zhan)組合體，保證神舟十(shi)六號載人飛(fei)船在對(dui)(dui)(dui)接(jie)時“不(bu)撞(zhuang)壞、不(bu)彈開”，是實現順利對(dui)(dui)(dui)接(jie)的(de)第一步。當飛(fei)船與(yu)空間(jian)(jian)(jian)站(zhan)組合體逐漸靠近，飛(fei)船上(shang)(shang)的(de)主動(dong)對(dui)(dui)(dui)接(jie)機構會(hui)推出對(dui)(dui)(dui)接(jie)環，與(yu)空間(jian)(jian)(jian)站(zhan)組合體上(shang)(shang)的(de)被動(dong)對(dui)(dui)(dui)接(jie)機構實現瞬間(jian)(jian)(jian)捕(bu)獲(huo)，通(tong)過(guo)(guo)對(dui)(dui)(dui)接(jie)機構內(nei)部的(de)各類(lei)彈簧元(yuan)件，特別是可控阻(zu)尼實現的(de)撞(zhuang)擊能(neng)量(liang)消耗(hao)，有效確(que)保了對(dui)(dui)(dui)接(jie)過(guo)(guo)程中產生的(de)巨大(da)沖擊能(neng)量(liang)不(bu)會(hui)對(dui)(dui)(dui)飛(fei)船內(nei)的(de)航(hang)天(tian)員造(zao)成(cheng)身體上(shang)(shang)的(de)過(guo)(guo)載。

“連得緊(jin)(jin)”。通過鎖緊(jin)(jin)對(dui)(dui)接(jie)機構(gou)上的12把對(dui)(dui)接(jie)鎖，神(shen)舟十六號(hao)載人飛船可以實現與空(kong)間站(zhan)的密封及剛性連接(jie)，建(jian)起一(yi)條直(zhi)徑約80厘米(mi)、長(chang)約1米(mi)的通道。

同時，對(dui)接(jie)(jie)機構還要(yao)保證在(zai)任何情況下(xia)都(dou)要(yao)“分(fen)得開(kai)”。太(tai)空中，由于沒有空氣的(de)阻(zu)擋，當兩塊金屬放置的(de)距(ju)離過于接(jie)(jie)近時，會自動(dong)焊(han)接(jie)(jie)到一起。為此，專家(jia)給(gei)對(dui)接(jie)(jie)機構噴(pen)涂了一層特殊的(de)保護(hu)膜(mo)，確保對(dui)接(jie)(jie)機構在(zai)長期(qi)對(dui)接(jie)(jie)鎖緊的(de)情況下(xia)，依然可(ke)以(yi)實現安全(quan)可(ke)靠分(fen)離。

本(ben)次任(ren)務中，各(ge)式雷(lei)達(da)盡(jin)顯神通(tong)(tong)。以(yi)微(wei)波雷(lei)達(da)為例，它承擔(dan)著中遠距(ju)離空間飛行器(qi)間距(ju)離、速度、角(jiao)(jiao)度等相對運(yun)動參數的(de)精確測量(liang)任(ren)務。由中國航天科工集團(tuan)二(er)院25所自(zi)主研發(fa)的(de)微(wei)波雷(lei)達(da)開機后，迅速與(yu)安裝在天和核心(xin)艙上的(de)應答機建立通(tong)(tong)信，并穩定輸出高精度的(de)距(ju)離、速度、角(jiao)(jiao)度等測量(liang)信息，保(bao)持(chi)全過(guo)程可靠工作。

如何營造舒適的太空之家？

搭載用于“太空空調”“太空醫院”的產品

航天(tian)員一(yi)旦進入太空，真正的(de)考驗才剛剛開(kai)始。特殊(shu)的(de)宇(yu)宙環境(jing)將對人的(de)身體(ti)(ti)狀態產生一(yi)定影(ying)響(xiang)。航天(tian)員在飛行過程(cheng)中的(de)心(xin)電、心(xin)率、呼吸(xi)、體(ti)(ti)溫、血(xue)壓等指數是否正常(chang)，需要一(yi)套艙載醫監設備(bei)進行監測。

這(zhe)套(tao)醫(yi)(yi)(yi)監設備由中(zhong)(zhong)國航(hang)(hang)天科技(ji)集團九院(yuan)771所研制，相當于(yu)飛(fei)船航(hang)(hang)天員(yuan)生(sheng)理信息測(ce)量(liang)系(xi)統的(de)數(shu)據(ju)處(chu)(chu)理中(zhong)(zhong)心，像是一位貼心的(de)“護士”，對航(hang)(hang)天員(yuan)實施醫(yi)(yi)(yi)學監督及醫(yi)(yi)(yi)學保障。由于(yu)航(hang)(hang)天員(yuan)在飛(fei)船中(zhong)(zhong)活動頻繁，人體血壓、脈搏等弱信號的(de)采集比較困難(nan)，與一般醫(yi)(yi)(yi)用(yong)監測(ce)儀器相比，這(zhe)套(tao)艙載醫(yi)(yi)(yi)監設備除了需(xu)要高度可靠和安全外，還(huan)要具備檢測(ce)、存儲、傳輸和處(chu)(chu)理的(de)功能，供地面醫(yi)(yi)(yi)務工作者觀(guan)察(cha)、分析進(jin)而(er)指(zhi)導航(hang)(hang)天員(yuan)應對突發的(de)健康狀況。

此(ci)次(ci)隨神舟(zhou)十六號(hao)載人飛(fei)船出征的(de)，還有氣(qi)體流量調節(jie)閥(fa)、液路(lu)截止閥(fa)、生理(li)信號(hao)測試(shi)盒、心電記錄裝置等產品，主要用于神舟(zhou)飛(fei)船環控生保(bao)分(fen)系(xi)統和(he)醫(yi)(yi)監醫(yi)(yi)保(bao)設備分(fen)系(xi)統，它們是“太(tai)空(kong)空(kong)調”“太(tai)空(kong)醫(yi)(yi)院”的(de)一部(bu)分(fen)，為航天員營造舒(shu)適的(de)太(tai)空(kong)之家。這些產品多次(ci)參加神舟(zhou)系(xi)列飛(fei)船飛(fei)行驗證和(he)使用，技術狀(zhuang)態成熟。

氣體流量調節(jie)閥(fa)(fa)是“太空空調”的(de)一個部件，它(ta)的(de)主要功能是通過控制(zhi)閥(fa)(fa)門(men)開口量，來調節(jie)冷熱(re)氣體流量的(de)比例，從而改變(bian)艙(cang)內空氣的(de)溫度和濕度，以保證航(hang)天(tian)員(yuan)工(gong)作在合(he)適(shi)的(de)船(chuan)內環境中。該型產品(pin)同(tong)時也配套天(tian)和核(he)心艙(cang)、問(wen)天(tian)實驗艙(cang)、夢(meng)天(tian)實驗艙(cang)，目前工(gong)作狀(zhuang)態良好。