建成中國太空站!詳解神舟十四號任務

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  神舟十四號飛船2022年6月發射,出征的3名太空人將完成中國太空站的建造工作,這也是至今最具挑戰性、最繁重的一次神舟任務。神舟十四號任務有些甚麼具體內容呢?

 神舟十四號「徑向對接」中國太空站

   中國太空站的初始艙段、也就是天和核心艙於2021年發射上太空,這標誌着中國載人航天進入新階段。此後的神舟十二號和神舟十三號任務,6名太空人先後進駐天宮,進行了一系列測試,並多次出艙。惟這只是驗證階段的工作,建造太空站的重中之重,還在神舟十四號。

  按照計劃,神舟十四號升空之前,「糧草先行」的天舟四號貨運飛船於2022年5月10日發射,與太空站的「後向對接口」對接,也就是連接在天和核心艙的尾端,等候太空人到來「卸貨」。

神舟十四號升空前,中國載人航天工程辦公室發布這次任務的標識。標識上神舟十四號飛船的停泊方式,就是「徑向對接」。(網上圖片)

  到6月初,接載3名太空人的神舟十四號升空,與太空站「徑向對接」;「徑向對接」是指飛船以垂直向上方式,連接天和核心艙的「節點艙」(核心艙前端圓球形的部分)正下方,這與神舟十三號的對接方式一致。此後3名太空人便進入天和核心艙,成為中國太空站的第三批訪客。

  神舟十四號3位太空人的任務期也是6個月。他們進駐天宮之初,除了要重啟和測試各個系統外,當然還要拆收天舟四號送來的「快遞」;這次物資有6噸之多,即使扣除750公斤是推進劑,餘下的數量仍十分可觀,太空人要逐一處理繁重的工作。

  延伸閱讀:中國「天宮」和國際太空站都在運作 太空人能互訪嗎?

神舟十四號任務迎來問天及夢天實驗艙

   另外,航天迷應該會記得2021年9月發射的天舟三號。它最初是停泊在中國太空站的後向對接口。至神舟十三號太空人完成任務撤離後,它即進行轉位試驗,離開後向對接口,再繞飛到太空站前方,與前向對接口相接;神舟十四號任務開始時,它仍停泊在這接口上。

  但天舟三號的歷史使命至此亦告一段落,稍後它會脫離太空站,墮入大氣中燒毀,殘留部分落入南太平洋的「航天器墓地」。

  天舟三號離開後,它騰出前向對接口將供7月升空的問天實驗艙停泊;問天的發射,也是神舟十四號任務的高潮。

神舟十四號飛船由長征二號F火箭發射升空,該款火箭此前已發射了16次,100%成功。(圖片來源:視覺中國)

  問天實驗艙重約20噸,長17.9米,個頭比16.6米的天和核心艙還要大。它進入太空後,會與天和核心艙的前向對接口連接,形成一個「一」字形的整體。

  不過這只是「臨時停泊」,當完成在軌測試後,問天實驗艙便會轉位到傍邊的「側向停泊口」,此刻太空站變成「 L」型。

  為甚麼問天實驗艙不直接停泊在「側向停泊口」?這是因為大型艙段如果直接停泊「側向停泊口」,巨大的側向撞擊能量會對擾動太空站的飛行姿態,所以它要先停泊在不易受影響的軸向對接口,也就是太空站的前端或後端,然後再靠轉位機械臂把它「輕輕地」放到「側向停泊口」上。

  到10月份另一個夢天實驗艙升空,它也用同樣的程序與天和核心艦連接。至此中國太空站成為「T」字構型,艙內空間由50立方米增至超過110立方米,總體建造基本完成,轉入為期10年以上的應用與發展階段。

  延伸閱讀:天宮機械臂能在艙外「爬行」 它比國際太空站的更強?

神舟十四號 神舟十五太空人將同框亮相

   由於這是中國太空站首次有大型艙段加入(中國太空站未來第二期建設,肯定還有其他艙段),神舟十四號3名太空人除了要配合地面的操控完成對接和組裝外,還要進入兩個實驗艙建立載人環境、安裝和調試設備,期間又少不了出艙工作,所以他們這次工作肯定比之前其他神舟任務更繁重。

  神舟十四號太空人出艙還有一個新突破。以往神舟十二號和神舟十三號太空人出艙工作,都是經過天和核心艙的「節點艙」進出的,而新加入的問天實驗艙配置了出艙專用的氣閘艙,神舟十四號的太空人將改從該艙開始太空漫步,這亦會成為以後的常態。

問天和夢天實驗艙與太空站對接後,總體便成為「T」型。圖為地面上的太空站結構模型。(網上圖片)

  說到問天實驗艙,必須要提的是它和天和核心艙一樣設有生活配套設備,包括3個睡眠區和1個「廁所」。它的加入,令中國太空站能實現長期3人、短期6人進駐;首次有6人在中國太空站同框亮相,絕對是歷史重要一刻,這一幕應該在12月上旬出現。

  當然,問天、夢天實驗艙還有其他設備和功能,這另文再述。

  當中國太空站完成三艙段的建造後,天舟五號和神舟十五號便會相繼升空,神舟十五號搭載的3名太空人,將和神舟十四號的3名太空人在天宮「重疊」5至10天,完成首次「太空站交接」;這也是中國太空站長期有人駐留時代的開始。

  神舟十四號的3名太空人預計會在12月中旬離開天宮返回地球,他們的着陸地點同樣是內蒙古的東風着陸場。

自神舟十二號開始,太空人返回地球都是在東風着陸場降落。圖為神舟十三號返回艙着陸後情況。(網上圖片)
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