科普園地
中國人今年將第一次“太空行走”
2008年國內(nèi)外航天界好戲連臺專家詳解“太空行走”奧秘
2008年注定將好戲連臺，大事不斷。除了萬眾期待的北京奧運(yùn)外，已經(jīng)確定將于今年發(fā)射升空的神舟七號載人飛船也將成為關(guān)注的焦點(diǎn)。“神七”除了在搭載人數(shù)上將超越“神五”、“神六”外，還有望實(shí)現(xiàn)中國宇航員的第一次“太空行走”。
將在中國航天史上留下濃重一筆的“太空行走”屆時(shí)將會是何情景？要實(shí)現(xiàn)“太空行走”又需要攻克哪些難題？“神七”的研發(fā)準(zhǔn)備工作目前又處于什么階段？晨報(bào)記者將一一為讀者揭開其中的奧秘。
在過去的一年里，隨著“嫦娥”奔月的成功，中國航天事業(yè)繼“神五”、“神六”之后，又一次取得了驕人戰(zhàn)績。“按照今年的航天計(jì)劃，我國將發(fā)射 15枚火箭、17顆衛(wèi)星以及一艘飛船，從數(shù)量上要高于2007年的10次發(fā)射，而‘神七’的發(fā)射將是重頭戲。‘神七’如能成功實(shí)現(xiàn)我國航天員的‘太空行 走’，對中國航天事業(yè)的發(fā)展更是具有里程碑式的意義。”
中國空間技術(shù)研究院研究員龐之浩說，在剛剛過去的2007年里，包括“嫦娥”在內(nèi)中國航天一共進(jìn)行了10次發(fā)射，在發(fā)射數(shù)量上世界排名第三，并且十戰(zhàn)全部告捷。
龐之浩說，除了“嫦娥”奔月的成功，去年還成功發(fā)射了尼日利亞通信衛(wèi)星1號，這是我國首次實(shí)現(xiàn)整星出口，采用的是達(dá)到國際先進(jìn)水平的東方紅4號衛(wèi)星平臺技術(shù)，這對于航天發(fā)展而言也具有重大意義。
“神七”目前已經(jīng)進(jìn)入整船綜合測試階段，包括楊利偉、費(fèi)俊龍、聶海勝在內(nèi)的14名航天員，正在接受“神七”任務(wù)的選拔和訓(xùn)練，用于發(fā)射的長征二 號F火箭也正在全箭總裝。龐之浩透露，“神七”很可能在奧運(yùn)之后的10月發(fā)射升空，中國宇航員首次“太空行走”的每一個(gè)細(xì)節(jié)屆時(shí)都有望通過電視直播呈現(xiàn)給 廣大觀眾。
龐之浩還向記者詳解了“十一五”計(jì)劃中國航天即將進(jìn)行的“二二一工程”：“第一個(gè)‘二’分別是指載人航天二期和月球探測二期工程，要突破‘太空 行走’和空間對接技術(shù)，進(jìn)一步論證落月探測技術(shù)并進(jìn)行月球車的研制；第二個(gè)‘二’是要研究高分辨率的對地觀測衛(wèi)星和建立導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)；最后一個(gè)‘一’，是 要研制新一代的無毒無污染的大推力運(yùn)載火箭，滿足載人航天和探月工程未來的發(fā)射需要。”
[揭秘中國首次“太空行走”]
釋疑：太空中其實(shí)無法行走
“有些人以為‘太空行走’是航天員在太空散步，其實(shí)，太空行走與人們在地面行走完全不同。因?yàn)樘找粺o人行道，二沒有馬路，所以無處可走；而且 航天員在太空處于失重狀態(tài)，飄來飄去也沒法行走。航天員移動身體是靠手、機(jī)械臂或載人機(jī)動裝置，而不是通過腳。為了方便航天員的行動，設(shè)計(jì)人員在航天器的 里外都安裝了一些扶手，航天員可用手握住一個(gè)個(gè)扶手來回移動身體。‘太空行走’只是一種俗稱，嚴(yán)格地講應(yīng)該叫‘出艙活動’。”
龐之浩告訴記者，實(shí)現(xiàn)出艙活動是載人航天活動中一項(xiàng)十分復(fù)雜而又必須突破的關(guān)鍵技術(shù)，主要是為以后建立空間站、進(jìn)行太空組裝或維修做準(zhǔn)備。
解題：兩大技術(shù)難題尚待解決
龐之浩說，要實(shí)現(xiàn)“太空行走”至少突破兩個(gè)技術(shù)難題，一個(gè)是飛船上氣閘艙的設(shè)置問題，還有就是航天員的艙外航天服技術(shù)問題。
“要進(jìn)行太空行走首先要使用的一個(gè)重要設(shè)備就是氣閘艙，它是航天員出艙活動的門戶。載人航天器的氣閘艙一般有2個(gè)閘門，一個(gè)與座艙連接叫內(nèi)閘 門，另一個(gè)是可通向太空的外閘門。航天員出艙時(shí)先走出內(nèi)閘門，然后關(guān)閉內(nèi)閘門，把氣閘艙內(nèi)的空氣抽入座艙內(nèi)，當(dāng)氣閘艙內(nèi)和外空壓力相等時(shí)就可打開外閘門進(jìn) 入太空了。航天員返回氣閘艙時(shí)按相反的順序操作，這頗像船過水閘。內(nèi)外閘門的氣密性絕對可靠是氣閘艙工作的基本條件，閘門的啟閉須十分小心和熟練，避免漏 氣很重要，否則極危險(xiǎn)。”龐之浩說，氣閘艙不但可以避免艙內(nèi)泄氣，還能讓航天員在出艙前有一個(gè)適應(yīng)過程，國外一般是將軌道艙作為氣閘艙使用。
此前我國三位航天英雄在太空中所穿的都是艙內(nèi)航天服，而在執(zhí)行“神七”出艙任務(wù)時(shí)，必須身著特殊的艙外航天服。“艙外航天服的技術(shù)要復(fù)雜得多，一套裝有便攜式生命保障系統(tǒng)的艙外航天服，質(zhì)量有100多千克（艙內(nèi)航天服質(zhì)量為10千克）。
方式：可能采用“臍帶”式行走
當(dāng)“神七”成功發(fā)射后，億萬觀眾注視下的“太空行走”將是怎樣的情景呢？對此龐之浩透露，中國航天員的首次“太空行走”很可能將采用“臍帶”式。
“航天員的出艙活動有兩種方式，一種是‘臍帶’式，一種是‘自由’式。”龐之浩解釋說，采用“臍帶”式進(jìn)行出艙活動時(shí)，航天員會通過一根“臍 帶”跟載人航天器相連。這條“臍帶”有兩個(gè)作用：一是提供生命保障功能，航天員在艙外所需要的氧氣、壓力、冷卻工質(zhì)、電源和通信等都是通過“臍帶”由載人 航天器提供的；二是起保險(xiǎn)作用，防止航天員漂離載人航天器太遠(yuǎn)而回不來。“帶子一般不超過5米，可以保證帶子不會繞在一起，所以“臍帶”式出艙活動都不會 離載人航天器太遠(yuǎn)。”
龐之浩告訴記者，進(jìn)行“自由”式“太空行走”時(shí)，航天員在出艙時(shí)還要要攜帶一套載人機(jī)動裝置，上面裝有20多個(gè)氮?dú)鈬姽埽腿缤持粋�(gè)小火箭，通過控制火箭的方向和推力進(jìn)行“太空行走”。按照設(shè)計(jì)，“自由”式出艙距離最遠(yuǎn)可以達(dá)到100米。
“在國外，‘自由’式出艙使用的載人機(jī)動裝置的研制費(fèi)用要上億美元，一套裝置的生產(chǎn)成本也在1000萬美元左右；‘臍帶’式出艙技術(shù)相對比較簡 單，也比較安全，國外首次進(jìn)行‘太空行走’時(shí)都采用這種方式。目前，在進(jìn)行單人出艙活動時(shí)也常采用‘臍帶’式。采用‘自由’式進(jìn)行出艙活動一般都是2人， 以便相互保護(hù)。”龐之浩說，“太空行走”危險(xiǎn)性大、技術(shù)難度高，航天員出艙后還需要靠自身用力、機(jī)械臂或者載人機(jī)動裝置到達(dá)作業(yè)面，才能執(zhí)行相關(guān)的組裝或 者維修任務(wù)。
[本地（上海）動態(tài)]
上海航天人為“神七”升天出謀劃策
與“神五”、“神六”一樣，“神七”也有不少研制任務(wù)由上海航天局承擔(dān)。負(fù)責(zé)“神舟”系列飛船以及“嫦娥一號”衛(wèi)星動力系統(tǒng)研制的上海資深航天專家韓宏印說，上海航天局，將一如既往地嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)實(shí)地進(jìn)行所承擔(dān)的各項(xiàng)工作，目前有關(guān)"神七"的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作都在有序進(jìn)行中。
韓宏印告訴記者，上海航天局將直接參與的“神七”主要研制任務(wù)有電源分系統(tǒng)、推進(jìn)分系統(tǒng)、測控通信分系統(tǒng)、推進(jìn)艙的結(jié)構(gòu)和總裝、飛船返回艙著陸緩沖發(fā)動機(jī)以及參加“神七”的發(fā)射、在軌運(yùn)行及返回階段的全部飛行實(shí)驗(yàn)任務(wù)執(zhí)行工作。
“如飛船的測控通信分系統(tǒng)，主要是分布在飛船的三個(gè)艙上，其中大部分的通訊、圖像和語音設(shè)備，都由上海航天局負(fù)責(zé)研制。”韓宏印說，為了促進(jìn)中國載人航天的持續(xù)發(fā)展，上海航天局正在開展未來實(shí)現(xiàn)飛船太空對接的相關(guān)技術(shù)。
韓宏印透露，“神七”預(yù)計(jì)還將在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，返回著陸場設(shè)置在內(nèi)蒙古自治區(qū)的中部地區(qū)。
[國外動態(tài)]
2008年將有大動作
2008年對于國際航天而言也將是非比尋常的一年。龐之浩告訴記者，2008年國外航天將會有幾個(gè)大動作，首先是歐洲航天局耗資20億美元、期 待了25年的“哥倫布號”實(shí)驗(yàn)艙將實(shí)現(xiàn)與“國際空間站”對接。日本的“希望號”實(shí)驗(yàn)艙，也將分三次與“國際空間站”對接，前兩次都將在今年完成。除此之 外，歐洲的自動轉(zhuǎn)移飛行器“凡爾納號”也將首次發(fā)射，這個(gè)擁有7噸運(yùn)輸能力的飛行器將大大緩解“國際空間站”運(yùn)輸緊張的情況。另外，美國擬在10月發(fā)射大 型月球探測器，為建立月球基地選址。美國的鳳凰號火星著陸器將在5月首次在火星極地著陸。這些都是令人期待的。
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