專家解讀神九飛天三大看點：航天員如何太空生活

　　即將飛天的“神九”牽動著全體國人的心，由于“神九”是載人飛船，執行此次任務的航天員備受矚目。“神九”升空后，將與天宮一號進行首次載人交會對接，且對接過程通過航天員“手控”操作來完成，那么航天員平時是如何訓練手控交會對接的？中國載人航天工程航天員系統總指揮兼總設計師陳善廣，中國空間技術研究院研究員、《國際太空》雜志執行主編龐之浩在接受本報記者采訪時披露了“神九”飛天的三大看點。

　　看點1

　　首飛女航天員是誰？

　　景海鵬、聶海勝這兩位國人非常熟悉的航天員，他們的身影出現在拍攝于上周日酒泉現場的照片中，他們和其他四位航天員即是此次執行任務的飛行乘組和后備乘組成員，其中首次出現女航天員的面孔，從排列次序來看，兩位老航天員可能只上一位。從照片上看，兩人狀態非常好，精神飽滿，目光堅毅。

　　首飛女航天員將從劉洋、王亞平兩人中選出，具體身份要到“神九”升空前夕揭曉。此次女航天員飛天將打破中國從未有女航天員進入太空的紀錄。據了解，兩位女航天員都有著過硬的飛行技術和超強的心理素質，是經過重重選拔而進入首飛梯隊的。

　　看點2

　　手控交會對接怎樣實現？

　　“神九”與天宮一號手控交會對接過程非常復雜，人工控制兩個高速運轉的航天器，難度很大，充滿風險，要求航天員必須具備穩定的心理素質、眼手協調性以及很高的認知、處置、協同能力。

　　交會對接訓練從2009年6月就已開始，到目前已訓練三年時間。為滿足任務要求，航天員要在天宮一號組合體訓練模擬器、載人飛船訓練模擬器中分批進行專項訓練，同時學習掌握開展空間醫學實驗的技術、失重防護鍛煉的方法等。在執行任務前，飛行乘組還需完成上千小時的針對性訓練。

　　航天員座椅兩側的手柄相當于汽車方向盤，一個是平移控制手柄，另一個是姿態控制手柄。航天員雙手各握一個手柄，控制飛船逐步接近目標飛行器。對接過程中，航天員要不斷判斷兩個航天器的相對位置、相對姿態，通過兩個手柄不斷修正，掌控好飛船姿態、前進速度和方向。

　　交會對接任務增加了十多項空間醫學實驗，有不少實驗需要航天員操作。同時，由于面臨燃料消耗和時間的限制，對接必須在一定時間里完成，航天員承受的心理壓力將會很大。此外，失重環境也會給航天員帶來不適的生理反應，這些都會影響手控交會對接的操作質量。

　　同以往的載人飛行一樣，執行交會對接任務的航天員要經過各種考核，有單項考核、年度考核、乘組初選考核、乘組定選考核……考評組由訓練技術負責人、教員、工程研制部門專家、質量把關人員組成，非常嚴密科學，要優中選優。飛行乘組進入發射場前，還要根據航天員以往所有訓練成績進行最后評估，確認他們完全具備執行交會對接任務的能力。

　　三年以來，航天員完成了共同訓練、圍繞交會對接大量的理論和操作訓練，其中包括手控交會對接訓練、目標飛行器組合體飛控技術訓練、飛行程序訓練等，和以往任務相比，神九的訓練難度和復雜程度都是前所未有的，為滿足任務要求，每名航天員在地面進行的正常模式和故障應急模式下手控操作訓練，要達到上千次。

　　看點3

　　航天員在天宮怎樣生活？

　　去年執行任務的“神八”雖然沒有載人，但卻是按照載人飛船設計的，即將飛天的“神九”與“神八”設計基本相同，不同的是神舟九號載人飛船與天宮一號對接后，航天員要進入天宮一號工作生活，因此帶的東西要豐富得多。

　　首先要帶航天食品。有部分航天食品之前已隨天宮一號進入太空，包括蔬菜、水果、肉類和復水湯等成品菜肴，也有蛋白、脂肪、淀粉等單體成分，但這些都不能吃，還只是實驗品。真正能吃的航天食品要等航天員隨神舟九號帶上天，種類會非常豐富，也更加符合航天員口味。實驗用的航天食品將來要跟隨神舟九號返回地面，研究人員要觀察它們在太空長期運行后會發生哪些變化。太空輻射、艙內溫度變化等因素都可能對食品構成影響。我國專家已在地面存儲了同樣的航天食品，用以對比研究。

　　一些航天員未來在太空工作、生活和實驗所需要的設備及物品之前也已在天宮一號上裝載，等待航天員進入后啟用，但一些特殊的物品是此次隨神九航天員一起上天的，比如做實驗用的細胞，在長期無人條件下難以存活，所以要和航天員一起上天。此外，神舟九號此次還將首次攜帶活體蝴蝶升空。

　　據介紹，此次航天員上天還將驗證再生技術系統。航天員呼吸、排汗產生的水汽將由冷凝水收集裝置定時自動收集，而天宮一號帶有的廢物回收利用設備，將把這些廢水再利用。其中，電解制氧裝置是將純水制成氧氣，而動態水汽分離裝置則是用航天員的尿液進行水汽分離，此次3位航天員就將實驗“尿液循環器”能否真正“尿變水”。不過，這次的實驗航天員不會喝下自己的尿，而是為未來真正實現這樣的“神奇”做驗證。

　　首批“尿液水”將被送回地面接受嚴格檢測，只有在一切指標合格后，將來的航天員才會有“喝尿”的指令。據了解，在之前的地面試驗中，這種尿液轉化水的品質超過一般的純凈水。

　　詞條

　　手控交會對接

　　空間交會對接技術是指兩個航天器在空間軌道上會合并在結構上連成一個整體的技術，這一技術廣泛用于空間站、空間實驗室、空間通信和遙感平臺等大型空間設施在軌裝配、回收、補給、維修以及空間救援等領域，與載人天地往返、出艙活動并稱為載人航天三大基本技術，不突破和掌握空間交會對接技術，建設空間實驗室、空間站的設想，都只能是空中樓閣。

　　相距100米開始人為手控

　　去年“神八”和天宮一號進行的自控交會對接，而此次神九上天將進行手控交會對接。自控和手控交會對接的過程在遠距離時基本相同，追蹤航天器與目標航天器相距1萬公里到100公里時，是地面導引階段；在相距100公里到100米時，是自控尋的階段，追蹤飛行器和目標飛行器通過測量設備相互“捕獲”；兩個航天器相距100米至1米時，則進入了最終的逼近階段，速度要控制在每秒3米到1米，此時，人的手控動作開始，進入手控交會對接。

　　錯位不能超過18厘米

　　手控方式對航天員操作負荷的要求大大增加，還要受到航天環境，尤其是光線的影響，外面照射得不清楚或者太刺眼，航天員在艙內看到的情況都會受影響。

　　在這個過程中，航天員要通過顯示屏和測量設備及時掌握兩個飛行器之間的姿態和相對速度，通過控制手柄不斷修正，使兩個航天器逐漸逼近，通過觀察顯示屏上的十字靶標對準以及攝像機、標志燈等設備查看是否對準，直到對接完成，最終對接合攏的速度是每秒0.2米。在這個關鍵的過程中，允許有一定誤差，也就是兩個航天器的相互錯位，但不能超過18厘米，去年神舟八號和天宮一號自控對接的誤差只有兩三厘米。

　　一旦對接失敗會“追尾”

　　若手控交會對接失敗，最壞情況就是“追尾”與“剎車”失靈，若交會對接過程中“追尾”，有可能航天器就要被撞壞，不過手控對接中發生“追尾”的概率非常低，就像開車一樣，“司機”發現一旦要撞上，就可立即“剎車”，若遇到“剎車”失靈，同樣也非常危險，因此交會對接設備都有多套應急設備保障，關鍵設備要備份。

　　手控交會對接成功率更高

　　空間交會對接是當今航天領域最為復雜的技術之一，也被稱為航天安全“鬼門關”。據統計，從1966年3月16日，美國“雙子星座”8號飛船與“阿金納”目標飛行器完成世界上首次載人手動交會對接開始，迄今為止，美俄共進行了300多次交會對接，美國以手控為主，曾失敗過2次，俄羅斯以自控為主，失敗過15次，相比之下，手控交會對接的成功率更高，原因是出現故障時航天員可以隨機應變。

　　在世界航天史上交會對接最嚴重的故障發生在1997年，俄羅斯“進步”貨運飛船撞上了和平號空間站光譜艙，發生了“追尾”，造成了太陽電池板損壞、艙段漏氣等。載人交會對接也曾發生過故障，1971年蘇聯發射了第一座空間站，同年發射了聯盟-10載人飛船對接，由于對接機構出現故障，造成航天員無法打開艙門進入空間站，最后只能無功而返。