登陆注册
17311800000016

第16章 “神舟七号”——太空行走(1)

2004年底,当全国人民还沉浸在“神舟五号”首次载人航天飞行圆满成功的巨大喜悦中时,中国载人航天工程已经启动了“神舟六号”“神舟七号”乃至更加长远的计划。

“神舟七号”载人飞船是中国“神舟号”飞船系列之一,于2008年9月25日21时10分04秒988毫秒从中国酒泉卫星发射中心载人航天发射场用“长征二号F”火箭发射升空。飞船于2008年9月28日17时37分成功着陆于中国内蒙古四子王旗主着陆场。“神舟七号”飞船共计飞行2天20小时27分钟。

“神舟七号”是中国第三个载人航天飞船。神舟七号飞船全长9.19米,由轨道舱、返回舱和推进舱构成。神七载人飞船重达12吨。“长征2F”运载火箭和逃逸塔组合体整体高达58.3米。

从“神舟七号”开始,中国进入载人航天二期工程。在这一阶段里,将陆续实现航天员出舱行走、空间交会对接等科学目标。整个二期工程的所有发射任务全部由“长征2号F”火箭担任。

“神舟七号”的诞生

2004年12月,中央正式批复载人航天工程第二步第一阶段立项,飞船系统启动了“神舟七号”的方案设计和攻关工作。2005年4月,“神舟六号”飞船还在发射前的测试阶段,“神舟七号”飞船已完成了轨道舱结构方案设计报告评审。在推进舱和返回舱变化不大的情况下,这意味着实际上“神舟七号”飞船的方案已经形成了。

“神舟五号”、“神舟六号”是在前四艘无人飞船的基础上改进而来的。“神舟七号”飞船轨道舱改成气闸舱,是个全新的产品,要重新做结构强度、振动、力学、热真空等各种试验。这使得做计划时的未知因素大大增加了,不仅要考虑每次试验需要什么保障条件,要达到什么目的,还要考虑试验失败该怎么应对。

经过各部门的通力合作,研究人员终于攻克了一道道技术难关。当“神舟七号”飞船壮观地竖立在眼前,科研人员的心中不是喜悦,而是紧张。

从综合测试开始,原来各自分头工作的小团队,组成一个大的飞船试验队,所有系统集中成一个大系统。此后长达1200小时的测试,是“神舟一号”以来时间最长的一次测试,但总的来说,整个过程十分顺利。

2008年1月,完成正式模拟飞行测试;完成3组9名航天员参加的人船联合测试;

2月,完成整船振动和噪声力学试验;

3月,完成整船热真空试验和整船泄复压试验;

4月,完成飞船、地面联合测试和人、船、地联合测试;

7月6日,“神舟七号”飞船发射试验队出征发射场;

9月6日,飞船加注推进剂;

9月25日,“神舟七号”飞船以良好的状态做好了发射升空的一切准备,屹立在发射场。

知识点中国成为第三个掌握空间出舱活动技术国家

翟志刚完成出舱活动后顺利返回“神舟七号”飞船轨道舱,中国载人航天工程取得了又一具有里程碑意义的重大技术突破。中国也随之成为世界上第三个掌握空间出舱活动技术的国家。

1965年3月,前苏联航天员列昂诺夫由“上升2号”飞船出舱行走,实现了人类历史上的第一次太空行走。同年6月,美国航天员怀特在乘“双子星座4号”飞船飞行时实现出舱行走。43年来,掌握太空行走技术的国家数量一直没有发生变化。

中国从1992年开始实施的载人航天工程并确立了分三步走的发展战略。掌握太空出舱活动这一关键技术,意味着为实施下一步的空间交会对接,最终实现建立空间站的目标奠定了坚实基础。

着陆场系统一步步改进

着陆场系统是为“神舟七号”回归保驾护航的。

“神舟六号”飞船载人航天任务一结束,着陆场系统的科研人员就开始备战“神舟七号”了。载人航天工程靠的是大协作,其中凝聚着无数科技工作者的心血和智慧,对着陆场系统而言,就是要倾尽全力、履职尽责,让“神舟”飞船安全回家。

载人航天工程着陆场系统包括主副着陆场、陆上应急搜救、海上应急搜救、通信和航天员医监医保5个分系统。针对“神舟七号”载人飞船多人多天、航天员出舱、傍晚返回等特点,技术人员对系统进行了重新设计,通过优化整合和综合集成创新,使系统建设更加科学可靠、经济实用。

与其他系统相比,着陆场系统比较特殊的一点就是涉及的单位多、参试人员和设备多,对于总体协调工作来说,遇到的问题和困难就可想而知了。为了确保试验任务万无一失,工作人员在任务前组织了近百次联调和测试演练,确保了系统以“零问题”状态参加任务。

“神舟七号”飞船飞行任务中,要求着陆场系统有一些相应变化,空中搜救指挥平台、无线电跟踪测量设备、卫星导航定位系统等都是在系统内首次亮相,共同为“神舟七号”飞船和航天员的安全返回保驾护航。

从“神舟一号”任务开始,着陆场系统始终处于不断地探索和发展过程中。为最大限度提高着陆场系统的费效比,在总体方案的设计上,始终坚持了以最小投入发挥最大效能的设计原则,在保证搜救效果的前提下,尽可能减少人员与设备的投入。“神舟七号”着陆场区的配备力量有所改变,一些搜救设备也有所改进。

“神舟七号”飞船的搜救方案,将原来“空中为主,地面为辅”的模式改为“空中救援航天员,地面处置返回舱”。所有针对航天员的搜救工作都由空中力量完成,这样可以大大缩短抵达着陆点的时间,提高快速反应能力。

搜救模式的改变带来了着陆场区力量配备的变化。通过最大限度地压缩地面力量,把原来陆地上升段的4个应急救生区压缩成3个,把主、副着陆场的力量加以综合利用。如此一来,虽然航天员人数增加了,但通过优化,不仅没增加搜救力量,反而减少了直升机的数量。

在前六次飞行任务结束后,经过不断总结,在“神舟七号”任务着陆场系统的总体设计方案中去掉了一些可靠性不够高的设备,新研制加装了性能更加可靠的搜索定向仪,为直升机添加了可供夜间搜索使用的探照灯和红外设备,还为航天员配备了铱星手机,大大提高了系统的可靠性。

“神舟七号”和“神舟六号”相比,大的状态变化主要有三个方面:第一,要执行出舱试验任务,这是我国载人航天工程第二步第一阶段要突破的关键技术;第二,飞船是满载的,就是承载三名航天员,这样就达到了“神舟”飞船的额定能力;第三,“神舟七号”飞行期间要进行一些卫星通讯的新技术试验。

作为我国载人航天工程二期的首次飞行,“神舟七号”飞船的航天员空间出舱活动成为最大突破。专家们制定了有害气体控制等30多项出舱期间的应急预案来保证航天员的安全。而使航天员从舱内环境过渡到舱外真空环境的飞船气闸舱,则是由我国自主研制成功,且首次投入使用。

知识点着陆场为何多次选在内蒙古中部草原?

“神舟一号”到“神舟七号”飞船均在这片位于内蒙古中部的草原成功着陆。为何多次选择这里作为神舟飞船的主着陆场呢?

四大原因使这片草原成为神舟飞船当仁不让的“娘家”。

一是飞船从草原上空多圈次通过。“为使飞船返回着陆的机会尽可能多,着陆场应选在飞船运行的船下点轨迹尽可能多圈次通过的地域,或是利用返回舱在大气层飞行时所具有的横向机动能力使其可能达到的地区。四子王旗的杜尔伯特草原符合这些条件。”

二是这一地区的场地开阔。这里以畜牧业经济为主,牧民基本定居,大多孤门独户,人烟稀少,每平方千米人口不超过10人,特别是房屋和高大树木的占地面积少于千分之一,便于地面、空中回收部队发现目标并及时调运。

三是草原地势平缓。杜尔伯特草原海拔1000米到1200米,属沙质草原,没有大的河流、湖泊,有利于返回舱的安全着陆和对航天员的快速救援。

四是杜尔伯特草原的天气状况总体良好。这里属中温带大陆性气候,全年干燥少雨,空气能见度高,各项指标均符合飞船返回对气象的具体要求。

中国人的又一次骄傲

108盏聚光灯将发射场区照得亮如白昼,58.3米高的船箭组合体和105米高的发射架散发出水晶般的光泽。

2008年9月25日20时10分,距“神舟七号”飞船发射预定时间还有整整1个小时。

执行中国第三次载人航天飞行任务的航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏,已进入“神舟七号”飞船返回舱。这是“神舟”飞船第一次迎来3位乘客。

从酒泉卫星发射中心到北京航天飞行控制中心,从内蒙古四子王旗主着陆场到远在大西洋的“远望三号”航天远洋测量船,以及神州大地上所有在电视机前期待的人们,都在等待又一个辉煌时刻的来临。

9月25日17时30分许,“神舟七号”航天员出征仪式在酒泉卫星发射中心航天员公寓问天阁举行。

成功发射

9月25日20时20分,三位航天员在“神舟七号”载人飞船上调试设备,等待发射。

离发射还有40分钟,启动泵被按下。环抱着火箭的第三组平台开始旋转,30度、90度、180度……乳白色的船箭组合体完全展露在世人眼前。灯光下,整流罩上的五星红旗图案格外醒目耀眼。

“15分钟准备!”

塔台上的人员全部撤离。完成了发射前一切准备工作的3位航天员,静静地躺在距离地面50多米高的返回舱内。

“5分钟准备!”

3位航天员再次检查调整束缚带,关闭面窗,镇定地等待飞天时刻的到来。

“神舟七号”发射“……5、4、3、2、1。”随着零号指挥员清晰有力的倒计时口令,所有人都屏住了呼吸。

“点火——”

1500米外的移动发射平台上,一股橘红色的火焰从“长征二号F”火箭底部猛地喷射出来。

1,2,3,4……足足4秒钟时间,火箭仍稳稳地坐在发射平台上。

这4秒的停滞,犹如跳水运动员在起跳前猛地将跳板踏下以积蓄力量一样,现在这股蓄积的力量——604吨的巨大推力开始托着火箭徐徐升起。

火箭底部喷出的几千摄氏度的高温烈焰,在几秒钟内就将导流槽中数百吨的水变为蒸汽。烈焰与蒸汽被压迫着从左右两侧的槽口喷薄而出,如同巨大的蘑菇云腾空而起。高达数十米的烈焰,一刹那将整个戈壁映照得如同白昼。

北京时间2008年9月25日21时10分许,中国自行研制的第三艘载人飞船“神舟七号”,在酒泉卫星发射中心载人航天发射场由“长征二号F”运载火箭发射升空。

“神舟七号”发射轰鸣声渐高渐远……第12秒,火箭的尾部像被什么力量拽了一下,高速飞行的箭体向着东南方向微微拐了一个弯。越飞越快、越飞越远的火箭,渐渐成了夜幕中的一个亮点。

第120秒,“逃逸塔分离”——这意味着火箭和飞船越过了最危险的上升段前两分钟;第136秒,“助推器分离”——火箭进入52千米高空,捆绑在箭体上用以增加推力的4支小火箭完成了使命;第159秒,“一、二级分离”——在飞过平流层和中间层之后,火箭芯一级自动脱离,芯二级就要和飞船一起接近大气层的边缘;第200秒,“整流罩分离”——火箭已经飞出稠密的大气层,“神舟七号”在太空中露出自己的真面目——飞船不再需要整流罩地保护了……

“‘神舟七号’报告:舷窗打开!”当听到从110千米的高空中传来翟志刚清晰的报告声,酒泉卫星发射中心指控大厅内,首飞太空的“航天英雄”杨利伟鼓起掌来。

几分钟的时间是如此漫长,又是如此短暂。第583秒,火箭以7.5千米/秒的速度,将飞船送到近地点200千米、远地点350千米的椭圆轨道入口。而此时,火箭的燃料也消耗殆尽,即将与飞船告别。

“神舟七号”在太空9月25日21时30分许,“神舟七号”飞船正常入轨。

9月26日凌晨4时零5分,“神舟七号”载人飞船成功变轨。变轨成功后,飞船已由沿椭圆轨道运行变为沿圆形轨道运行。

关注出舱

9月27日上午,3名航天员交替休息,为即将进行的舱外活动养精蓄锐。飞船发射升空之后,航天员进行舱外航天服组装、适应性训练等各项任务,对体力消耗很大,需要通过充足的休息进行恢复,把身体和心理调整到最佳状况。

第一次实施舱外活动的难度和风险前所未有。出舱活动前,航天员要做的准备工作非常严谨而且细致,首先是调整好身体和心理状态。“神舟七号”乘组第一次设置了指令长这个岗位,担任指令长的是01号航天员翟志刚,也是由他来进行出舱活动。02号航天员刘伯明在轨道舱来协助01号翟志刚进行穿航天服以及科学试验等一系列工作。03号航天员景海鹏在返回舱进行支持。

在持续三四个小时的准备活动中,两名航天员依次完成了穿好舱外航天服、气闸舱泄压、吸氧排氮等动作。

下午1时33分,“神舟七号”返回舱门关闭,航天员开始执行太空行走任务。

随后翟志刚和刘伯明两人开始穿舱外航天服。3时20分左右,两人全副武装,其中担任出舱任务的翟志刚身着“飞天”舱外航天服,刘伯明则身着俄制“海鹰”舱外航天服。

3时40分,两人将舱外航天服逐步加压,而轨道舱则慢慢泄压,直至逐步接近真空状态。

4时16分,北京航天飞控中心发出出站指令。差不多同时,轨道舱第一次泄压完毕,舱内气压由一个标准大气压降至70千帕,当舱内气压降至两千帕时可满足航天员出舱条件。

同类推荐
  • 征服太空之路丛书:飞机的故事

    征服太空之路丛书:飞机的故事

    《飞机的故事》是征服太空之路丛书之一,由刘芳编著。《飞机的故事》图文并茂,从不同角度、不同层面向你展开一幅幅美丽的太空画面,让你在学到有关太空知识的同时也能领略到独特的太空美,相信定会使你受益匪浅。现在就开始这次意义远的太空之旅吧。
  • 征服太空之路丛书:中国人的骄傲-神舟家族

    征服太空之路丛书:中国人的骄傲-神舟家族

    刘芳主编的《中国人的骄傲——神舟家族》是“征服太空之路丛书”之一。《中国人的骄傲——神舟家族》内容涉及神舟家族的各个侧面,文字浅显易懂,生动活泼。
  • 泥河湾自然保护知识概览

    泥河湾自然保护知识概览

    该书以全新的结构,通过问答的方式、通俗易懂的文字、图文并茂的形式,深入浅出而又比较全面系统地介绍了泥河湾自然基础知识、保护区知识和有关法律法规知识,人们在茶余饭后信手拿来轻松一读,便可十分容易地走进泥河湾、了解泥河湾、认识泥河湾,从而让泥河湾真正走进千家万户寻常百姓家。所以,此书必将成为人们了解泥河湾自然知识、到泥河湾观光旅游、探寻人类祖先奥秘的通俗读物和必备工具书。
  • 宁夏高速公路施工标准化管理指南.工地建设

    宁夏高速公路施工标准化管理指南.工地建设

    宁夏地处祖国西北内陆,不沿边,不靠海,是一个经济欠发达的少数民族地区,在宁夏的运输体系中,公路运输始终占着主导地位,可以说,公路交通的发展是宁夏经济社会发展的先决条件之一。
  • 话说数码产品设计

    话说数码产品设计

    为了更好的把握数码产品行业的发展态势,塑造数码产品的良好形象,本书从如何制定提升数码产品形象策略,增强企业的核心竞争力等角度出发进行写作。内容包括绪论篇、环境篇、产品篇、形象篇和策略篇,从中可以了解和掌握数码产品的设计、技术、工艺知识和技能,数码产品形象塑造方法,以及制定与实施数码产品的产品策略、广告策略与营销策略相关方法,并辅以国内外成功的数码产品策划实例。本书涵盖数码产品的产品设计、结构工艺、策略策划、形象管理等多学科知识,系统全面、理论与实际结合、可读性强,对数码产品的造型与结构设计、工艺处理、品牌管理、营销策划等相关方面有较高的指导意义。
热门推荐
  • 帝麟九天

    帝麟九天

    这是一个强者为尊的世界,玄尊称霸一方,玄皇主宰一域,玄帝出万族退避,一个神秘的少年,带着梦想走出山谷,收战将灭王国,最终镇压八荒,万族共尊
  • 学与教的变革

    学与教的变革

    本书是《当代课程与教学新视界》丛书之一,内容涉及作者多年来结合先进的教育理论进行探索的主题,主要有脑科学指导下的教学原理,珠心算实验的理论与实践,小班化教学,成功智力理论的应用,教育叙事的方法崛起。
  • 学院的追捕情事

    学院的追捕情事

    某人通知毁灭一个城市,究竟是疯子还是傻子就不得而知了可是才来这座城市的男主不幸躺枪,扣上了这个帽子更被女主疯狂追捕,男主究竟能否成功洗清嫌疑呢我们拭目以待
  • 千年的执念

    千年的执念

    终于懂了,爱的执念,是永恒的。千年九尾狐苏梦滢得知人间的繁华,美好,就决定去人间。因在人间没有钱又实在太饿就溜进人间的皇宫偷了晋王段奕轩的糕点……被同样贪玩的段奕轩抓到……一段孽缘就此开始……两人在接触下喜欢上了对方,她被封为晋王的“侧妃”从此进入皇宫生活。因段奕轩对苏梦滢疼爱有加引来段奕轩原配妻子“晋王妃”清硕颖的嫉妒,又在一次偶然的宴席上,段奕轩的哥哥段宏斌喜欢上了苏梦滢,清硕颖又可以借题发挥……不久,又一件意想不到的事发生了!段奕轩竟然成了皇位的继承人,他的哥哥们都非常嫉恨,发起了战争……在苏梦滢的帮助下,段奕轩顺利登上了皇位,将苏梦滢封为皇后……清硕颖不甘心,一念之下竟然成了魔
  • 萌萌小狐妃:撩人神帝求抱抱

    萌萌小狐妃:撩人神帝求抱抱

    “娘子,不要闹啦,我们来愉快的滚床单吧!”“你会给我更多好吃的吗?”“你这么说太让我伤心了,比起我来,你居然更喜欢吃。我这次奖励你一个小小然!”众神兽捂脸····(1V1)WTF!碎觉穿越,我的身体肿莫办!(其实这个我不在意的)但是!老天爷你跟我滚下来,你说说我的169大长腿怎么被你整成这么短的小短腿了,啊!我要跟你谈人生谈理想!不过看在你给我了这么一个大美男的份上,我就不跟你计较了。哼╭(╯^╰)╮!在这个科技落后的时代,唉,都没得手机,在二十一世纪我可是“没手机活不了侯群症”啊!我要好好修仙,等我上去了,要跟玉皇大帝谈人生谈理想!
  • 爱国主义教育丛书:定海镇海保卫战

    爱国主义教育丛书:定海镇海保卫战

    1840至1842年,英国发动了侵略中国的鸦片战争。战争虽然由于清政府的腐败无能,以签订丧权辱国的《南京条约》而结束,但是在战争中为反抗外国侵略,英勇为国捐躯的爱国将士永远是鸦片战争中值得纪念的英雄。正如天安门广场人民英雄纪念碑碑文所刻:“由此上溯到1840年,从那时起,为了反对内外敌人,争取民族独立和人民自由幸福,在历次斗争中牺牲的人民英雄们永垂不朽!”他们的斗争,表现出中国人民顽强抵御外强,舍身为国、视死如归的崇高英雄主义精神;体现了中国人民面对强敌,百折不挠、决不屈服的高尚民族气节。他们的斗争,是中华民族走向新生的希望;他们的斗争,成为中国近代史人民斗争的光荣起点。
  • 月亮是带我回家的灯笼

    月亮是带我回家的灯笼

    许青研许多年来念念不忘的莫秋扬终于有一天和别人喜结良缘,而在这同时她也在和不同的人擦肩。有缘的人不必着急着相逢,而相逢的人一定都是有缘。生活会逼迫着我们成长,直到有一天我们强大到命运对我们束手无策。青春时光的热烈纯粹,多年后现实的交迫,流水落花,惨淡收场。
  • 一朝成萌狐

    一朝成萌狐

    一个女总裁,穿到辣玄罗大陆,成了狐狸。。。『场景一』某仙对某皇说“你不能碰她,她是我的!”某皇做无辜状:“我不能碰我娘子米。”某仙:“我竟无言以对。。。”小冰素小学狗,文笔差勿喷。在学校里更书面的,作业写完更网上的,会有点慢,宝宝我心情好,作业不多,两天左右更一章。多的话就不一定了,呜呜
  • 杀伏

    杀伏

    《杀盟》的姐妹篇吧,因为笑冷人那个QQ号被盗,故舍弃。杀伏算是在杀盟基础上的短篇武侠合集。十恶不赦榜上座,隐玉谁识笑藏君。女似郎来郎若女,阎王敲钟小鬼齐。笑君、清倌、流苏、温娘,其实,这也是关于每个人的故事。
  • 焚煮天下

    焚煮天下

    你说我是废柴,我不说话,暗着打你脸。你说我此生碌碌无为,我依旧不说话,我要成就天道。待你枯骨一堆,我依旧屹立天下,阻我前路,是人,我杀给你看,是神,我依旧杀给你看。