建成中国太空站!详解神舟十四号任务

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  神舟十四号飞船2022年6月发射,出征的3名太空人将完成中国太空站的建造工作,这也是至今最具挑战性、最繁重的一次神舟任务。神舟十四号任务有些什么具体内容呢?

 神舟十四号“径向对接”中国太空站

   中国太空站的初始舱段、也就是天和核心舱于2021年发射上太空,这标志着中国载人航天进入新阶段。此后的神舟十二号和神舟十三号任务,6名太空人先后进驻天宫,进行了一系列测试,并多次出舱。惟这只是验证阶段的工作,建造太空站的重中之重,还在神舟十四号。

  按照计划,神舟十四号升空之前,“粮草先行”的天舟四号货运飞船于2022年5月10日发射,与太空站的“后向对接口”对接,也就是连接在天和核心舱的尾端,等候太空人到来“卸货”。

神舟十四号升空前,中国载人航天工程办公室发布这次任务的标识。标识上神舟十四号飞船的停泊方式,就是“径向对接”。(网上图片)

  到6月初,接载3名太空人的神舟十四号升空,与太空站“径向对接”;“径向对接”是指飞船以垂直向上方式,连接天和核心舱的“节点舱”(核心舱前端圆球形的部分)正下方,这与神舟十三号的对接方式一致。此后3名太空人便进入天和核心舱,成为中国太空站的第三批访客。

  神舟十四号3位太空人的任务期也是6个月。他们进驻天宫之初,除了要重启和测试各个系统外,当然还要拆收天舟四号送来的“快递”;这次物资有6吨之多,即使扣除750公斤是推进剂,余下的数量仍十分可观,太空人要逐一处理繁重的工作。

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神舟十四号任务迎来问天及梦天实验舱

   另外,航天迷应该会记得2021年9月发射的天舟三号。它最初是停泊在中国太空站的后向对接口。至神舟十三号太空人完成任务撤离后,它即进行转位试验,离开后向对接口,再绕飞到太空站前方,与前向对接口相接;神舟十四号任务开始时,它仍停泊在这接口上。

  但天舟三号的历史使命至此亦告一段落,稍后它会脱离太空站,堕入大气中烧毁,残留部分落入南太平洋的“航天器墓地”。

  天舟三号离开后,它腾出前向对接口将供7月升空的问天实验舱停泊;问天的发射,也是神舟十四号任务的高潮。

神舟十四号飞船由长征二号F火箭发射升空,该款火箭此前已发射了16次,100%成功。(图片来源:视觉中国)

  问天实验舱重约20吨,长17.9米,个头比16.6米的天和核心舱还要大。它进入太空后,会与天和核心舱的前向对接口连接,形成一个“一”字形的整体。

  不过这只是“临时停泊”,当完成在轨测试后,问天实验舱便会转位到傍边的“侧向停泊口”,此刻太空站变成“ L”型。

  为什么问天实验舱不直接停泊在“侧向停泊口”?这是因为大型舱段如果直接停泊“侧向停泊口”,巨大的侧向撞击能量会对扰动太空站的飞行姿态,所以它要先停泊在不易受影响的轴向对接口,也就是太空站的前端或后端,然后再靠转位机械臂把它“轻轻地”放到“侧向停泊口”上。

  到10月份另一个梦天实验舱升空,它也用同样的程序与天和核心舰连接。至此中国太空站成为“T”字构型,舱内空间由50立方米增至超过110立方米,总体建造基本完成,转入为期10年以上的应用与发展阶段。

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神舟十四号 神舟十五太空人将同框亮相

   由于这是中国太空站首次有大型舱段加入(中国太空站未来第二期建设,肯定还有其他舱段),神舟十四号3名太空人除了要配合地面的操控完成对接和组装外,还要进入两个实验舱建立载人环境、安装和调试设备,期间又少不了出舱工作,所以他们这次工作肯定比之前其他神舟任务更繁重。

  神舟十四号太空人出舱还有一个新突破。以往神舟十二号和神舟十三号太空人出舱工作,都是经过天和核心舱的“节点舱”进出的,而新加入的问天实验舱配置了出舱专用的气闸舱,神舟十四号的太空人将改从该舱开始太空漫步,这亦会成为以后的常态。

问天和梦天实验舱与太空站对接后,总体便成为“T”型。图为地面上的太空站结构模型。(网上图片)

  说到问天实验舱,必须要提的是它和天和核心舱一样设有生活配套设备,包括3个睡眠区和1个“厕所”。它的加入,令中国太空站能实现长期3人、短期6人进驻;首次有6人在中国太空站同框亮相,绝对是历史重要一刻,这一幕应该在12月上旬出现。

  当然,问天、梦天实验舱还有其他设备和功能,这另文再述。

  当中国太空站完成三舱段的建造后,天舟五号和神舟十五号便会相继升空,神舟十五号搭载的3名太空人,将和神舟十四号的3名太空人在天宫“重叠”5至10天,完成首次“太空站交接”;这也是中国太空站长期有人驻留时代的开始。

  神舟十四号的3名太空人预计会在12月中旬离开天宫返回地球,他们的着陆地点同样是内蒙古的东风着陆场。

自神舟十二号开始,太空人返回地球都是在东风着陆场降落。图为神舟十三号返回舱着陆后情况。(网上图片)
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