继神九之后,天宫一号又将迎来地球的客人,这个已在轨运行600多天的“小家园”,将为航天员提供一个怎样的家?
天宫一号是两舱结构,外部直径3.35米,里面经过装修,可为航天员提供约15个立方米的生活和工作空间,有多项人性化设计,如布置了航天员休息的相对隐私的小舱室。相比“蜗居”的飞船,天宫可要宽敞多了,一般身高的人进去以后站直了还有富余,航天员不仅能伸展开手脚,还能在里面翻跟斗,打太极,做运动。
在这“太空之家”里,四壁都是机柜,里面全都是设备,有操作台、仪表板,也有照明设备、生活设备,比如食物加热器,还有供航天员与地面联系的双向可视电话通讯,当然还有航天员的锻炼设施、娱乐设施。此外,这个家里还有几样重要的“家具”,如空间医学实验设备,能称航天员的体重、帮助航天员对抗骨丢失等,还有废物回收利用的设备,甚至还有灭火器。
天宫一号的使用寿命是两年,如今可谓已是“迟暮之年”,神十的三位航天员,将是天宫接待的第二批,也是最后一批航天员。那么完成神十任务后,天宫将何去何从?
专家介绍,给天宫设立两年的寿命,是根据实验周期和已有技术考虑的结果。按照设计方案,在两年寿命末期,任务和使命完成之后,为其设计了离轨控制的措施,让天宫离开轨道,进入大气层,在大气层内坠毁,“不会留下太空垃圾,也不会对地面造成影响”。
中国载人航天工程总设计师周建平今年在两会期间则介绍,由于“天宫一号”状态良好、可能延期“服役”,而“天宫二号”不久也将发射,届时两座中国“天宫”或将并存太空、比翼齐飞。
释疑
发射时间怎么定?发射中出现危险怎么办?
与神八、神九一样,升空后要追赶“天宫”的神十,依然是“零窗口”发射,点火时间误差必须控制在正负1秒之内。差一秒,轨道面就相差0.04度,飞船就会在300公里以外,可谓真正的“差之毫厘失之千里”。
为什么要“零窗口”发射?专家介绍,这是综合多方面因素后最优的选择。为追上天宫一号,并尽可能节省燃料,就要让神十发射入轨后,能与天宫基本共面,因为改变航天器的轨道平面需要耗费大量推进剂。
同时,还有能源条件的考虑。飞船入轨后,就要展开太阳能帆板来吸收能量,这就要求太阳入射方向的夹角满足一定条件,如果太斜,发电效率会降低。此外,为交会对接顺利进行,还要让神十与天宫相遇时姿势相对地球是一个水平的方向,并且太阳光最好不直射,一面“晃眼”影响神十上光学设备的工作。
对于发射来说,还有天气条件限制,比如一般要求地面风速小于10米每秒,高空风也不能太大,风向顶风或顺风可以,最好不要侧风,另外雷电也会影响发射。
一旦发射出现问题,就可能要用上航天员应急救生系统。专家介绍,航天员应急救生有几种情况,一个是待发段的应急救生,就是从火箭进入发射准备到点火起飞阶段,此时航天员已进入飞船返回舱,正在发射准备中,假如出现影响航天员生命安全的事件,有两种措施,一是积极撤离,二是逃逸救生。
积极撤离是指时间还来得及,航天员能从返回舱出来,沿电梯或一条逃逸滑道,滑到地下室,撤离到安全的地方。逃逸救生是时间来不及了,就启动逃逸飞行器,也就是上端的逃逸塔,点火后会起飞,把航天员带走,再落在一个比较安全的地方。
专家介绍,如果火箭发射过程中出现影响航天员生命安全的事,有多种处理方法。如果在120秒之前,可以用逃逸飞行器,把飞船带走,降落安全之地,如果在120秒至约200秒这段时间,可用整流罩上的高空逃逸发动机,点火后带飞船降落,如果整流罩已抛掉,可用飞船本身的推进系统,把飞船降落安全地方。