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11月25日12時(shí)11分,在我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,神舟二十二號(hào)飛船順利升空,經(jīng)過3.5小時(shí)飛行后,順利抵達(dá)中國空間站。這是中國載人航天工程的首次應(yīng)急發(fā)射。
從神舟二十號(hào)飛船遇到異常情況,到完成神舟二十二號(hào)飛船應(yīng)急發(fā)射,只用了20天。這是如何實(shí)現(xiàn)的?一起了解↓
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11月5日上午,中國載人航天工程辦公室發(fā)布消息,因神舟二十號(hào)飛船舷窗疑似遭遇空間碎片撞擊,原定返回任務(wù)被推遲。
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中國載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平回憶,11月4日那天,航天員進(jìn)行舷窗檢查的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)舷窗邊緣有個(gè)局部異常現(xiàn)象,“航天員用空間站上40倍的顯微鏡,對(duì)缺陷從不同角度進(jìn)行拍照,我們請(qǐng)從事玻璃的專家確認(rèn),在玻璃上確實(shí)有一個(gè)小的三角區(qū)域出現(xiàn)了裂紋。”
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疑似被空間碎片撞擊的是舷窗最外側(cè)的一層隔熱玻璃,返回時(shí),飛船與大氣層劇烈摩擦,會(huì)產(chǎn)生上千度高溫,如果玻璃的防熱效果受到影響,航天員的安全可能無法保證。對(duì)神舟二十號(hào)載人飛船的仿真分析和試驗(yàn)、安全性評(píng)估迅速展開。
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中國航天科技集團(tuán)鄭偉講述,因?yàn)檫@塊玻璃是一塊防熱玻璃,焦點(diǎn)主要集中在它的防熱性能,還能不能夠支撐返回的燒蝕過程。“在仿真的基礎(chǔ)上,我們利用返回的返回艙舷窗,模擬破壞的狀態(tài),做了風(fēng)洞燒蝕試驗(yàn),從試驗(yàn)的結(jié)果上看,裂紋還是會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展。”
于是,在緊急組織的評(píng)審會(huì)上,大家一致認(rèn)為在玻璃受損的狀況下,保證航天員安全返回的風(fēng)險(xiǎn)較大,總指揮部作出了神舟二十號(hào)飛船不再用于神舟二十號(hào)航天員乘組返回的決定。
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專業(yè)判斷支撐快速?zèng)Q策,為了確保航天員的安全,載人航天工程決定,讓神舟二十號(hào)乘組乘坐神舟二十一號(hào)飛船返回。
這聽起來似乎有點(diǎn)像在地面上,汽車出故障后換一輛車開,但對(duì)在太空中高速飛行的航天器來說,卻遠(yuǎn)沒有那么簡單,這意味著一系列工作內(nèi)容和流程都要重新走一遍。
中國航天科技集團(tuán)刁偉鶴說:“神舟二十一號(hào)進(jìn)行了優(yōu)化,通過3圈進(jìn)行返回,神舟二十號(hào)是5圈返回方案,軌道的計(jì)算,包括程序的協(xié)同安排,對(duì)我們來講也是一個(gè)挑戰(zhàn)。”
中國載人航天工程副總設(shè)計(jì)師楊利偉講述,換飛船返回對(duì)航天員來講,有很多不同。“甚至航天員的座椅、坐墊都是賦形的,這都要進(jìn)行調(diào)整。”
楊利偉表示,面對(duì)這一突發(fā)情況,航天員們展現(xiàn)出了極高的職業(yè)素養(yǎng)和沉著冷靜的心理素質(zhì),他們的平穩(wěn)應(yīng)對(duì),體現(xiàn)了對(duì)工程全線科研人員的高度信任。
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而在地面,針對(duì)不同時(shí)間返回帶來的落點(diǎn)變化,地面搜救分隊(duì)也一直開展著晝夜搜救能力的訓(xùn)練,每一天還需要針對(duì)可能的返回時(shí)間制定新的著陸搜救計(jì)劃。
在天地共同努力、協(xié)同配合下,11月14日,神舟二十一號(hào)飛船離開中國空間站,順利返回地球。
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神二十乘組安全返回,但這一次應(yīng)急任務(wù)并沒有結(jié)束,按照既定流程,中國航天員到空間站出差,載人飛船把他們送到后,就會(huì)停泊在空間站,準(zhǔn)備任務(wù)結(jié)束后再送同一批航天員返回地球。
神二十乘組返回后,還在太空中執(zhí)行任務(wù)的神舟二十一號(hào)乘組還需要另一艘可靠的飛船停靠空間站。
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在神舟二十號(hào)乘組返回地面前,對(duì)保障神舟二十一號(hào)乘組的應(yīng)急發(fā)射已經(jīng)開始計(jì)劃。此前,為了應(yīng)對(duì)太空可能發(fā)生的緊急情況,保證航天員的安全,中國載人航天工程早在空間站建造階段就開始采取發(fā)一備一、滾動(dòng)發(fā)射的模式,也就是說每次執(zhí)行載人任務(wù)時(shí),同時(shí)有另一艘飛船和另一枚火箭在發(fā)射場待命,一旦有突發(fā)情況,可以在最短8.5天內(nèi)將應(yīng)急飛船發(fā)射升空。
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“我們有兩個(gè)應(yīng)急發(fā)射方案,一個(gè)是8.5天,一個(gè)是16天。”周建平說,“8.5天是天上發(fā)生了必須盡快把航天員接回來的情況,現(xiàn)在空間站處于非常好的狀態(tài),航天員住在空間站,安全性非常高,所以我們決定采用16天的應(yīng)急方案。”
盡管是16天的發(fā)射方案,還是比正常發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間縮短了至少一半,怎么才能保障發(fā)射成功?
賀鵬舉是酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心負(fù)責(zé)火箭測試和發(fā)射的專家,原本,在神舟二十一號(hào)飛船發(fā)射成功后,發(fā)射場的工作已經(jīng)告一段落,但是在11月5日通報(bào)神舟二十號(hào)飛船的異常情況后,他們加快了發(fā)射場系統(tǒng)發(fā)射區(qū)的恢復(fù)工作。
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發(fā)射場的準(zhǔn)備是基礎(chǔ),飛船和火箭的準(zhǔn)備是關(guān)鍵。神舟二十一號(hào)發(fā)射后,神舟二十二號(hào)飛船和負(fù)責(zé)運(yùn)送它的長征2F遙22火箭已經(jīng)在發(fā)射場待命。
要完成這次應(yīng)急發(fā)射任務(wù),所有的流程都要重新梳理,除了硬件要準(zhǔn)備到位,人員也需要重新集結(jié),這對(duì)各個(gè)系統(tǒng)提出了比此前計(jì)劃任務(wù)更高的要求。
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對(duì)此,中國航天科技集團(tuán)劉烽講述,他們當(dāng)時(shí)就決定還是維持剛打完上一發(fā)火箭的團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ),補(bǔ)充相關(guān)的崗位操作人員或設(shè)計(jì)人員。“這些人員我們要求也是要有參加過我們型號(hào)經(jīng)驗(yàn)的。”
由于此次神舟載人飛船采取無人狀態(tài)發(fā)射,在這次的應(yīng)急發(fā)射準(zhǔn)備過程中,通過與航天員系統(tǒng)等緊密合作,迅速準(zhǔn)備了航天員生活相關(guān)物資,放置在飛船各個(gè)位置,提升了這次緊急發(fā)射的綜合效益。
鄭偉講述,實(shí)際上,原來在設(shè)計(jì)應(yīng)急方案時(shí),沒有裝載荷這一條的。由于這次有16天的載荷準(zhǔn)備時(shí)間,通過加班加點(diǎn)把載荷裝上去,這次上行的物資和載荷比以往都要多。
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盡管是一次不載人的任務(wù),但是除了和航天員直接相關(guān)的工作以外,各項(xiàng)發(fā)射準(zhǔn)備、飛行計(jì)劃流程不減、標(biāo)準(zhǔn)不降。
在各系統(tǒng)的努力下,11月25日,神舟二十二號(hào)飛船順利升空,經(jīng)過3.5小時(shí)飛行后,采取和之前空間站階段歷次載人任務(wù)一致的自動(dòng)交會(huì)對(duì)接,成功抵達(dá)中國空間站,此次應(yīng)急發(fā)射圓滿成功。
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這次應(yīng)急響應(yīng),是對(duì)“一主一備,雙發(fā)并行”模式的一次實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn),也是對(duì)工程整體應(yīng)急反應(yīng)能力的考驗(yàn)。接下來,神舟二十一號(hào)航天員還將在出艙任務(wù)中,從艙外對(duì)神舟二十號(hào)飛船的舷窗進(jìn)行檢查,之后將有計(jì)劃地安排神舟二十號(hào)飛船載貨返回地球,對(duì)受損區(qū)域進(jìn)行更加細(xì)致的研究和分析。這也是為了更好地應(yīng)對(duì)太空風(fēng)險(xiǎn),保證航天員的安全。
來源:央視新聞微信公眾號(hào)
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