出品:科普中國
製作:譚璞
監製:中國科學院計算機網絡信息中心
時隔五年,有著“神箭”之稱的長征二號F運載火箭又一次承載著神舟飛船從(cong) 酒泉衛星發射中心921塔架拔地而起。近地軌道又一次迎來了來自中國的訪客。

圖片來源:新華社
作為(wei) 空間站建設階段的第三次任務,也是本階段的第一次載人任務,神舟十二號的一舉(ju) 一動自然都非常引人注目。和神舟九號,十號,十一號這些前輩相比,本次任務又有什麽(me) 吸引眼球的亮點呢?筆者不才,從(cong) 愛好者的視角和大家一起梳理一下。
首次驗證載人狀態下的快速自主交會(hui) 對接
大家可能還有印象,之前無論是神舟八號,九號,十號與(yu) 天宮一號對接,還是神舟十一號與(yu) 天宮二號對接,從(cong) 發射入軌到交回對接的時間間隔都是一天半到兩(liang) 天。在這麽(me) 長的時間內(nei) ,航天員都隻能在狹小(總容積10立方米)的飛船返回艙和軌道艙中活動,舒適性顯然是不怎麽(me) 樣的。
大家可以換位思考一下,你願意在比飛機經濟艙座位還小的位置上坐一天半嗎?
為(wei) 了解決(jue) 這個(ge) 問題,本次飛行將首次驗證載人狀態下的快速交會(hui) 對接,從(cong) 發射到交會(hui) 對接所用的時間從(cong) 一天半大幅縮短到6.5小時。也就是說,上午九點多火箭發射,下午六點前三名航天員就能入駐天和號核心艙,這樣就大幅度改善了航天員乘坐飛船的舒適程度。

神舟十二號與(yu) 核心艙交會(hui) 對接過程 圖片來源:央視新聞
為(wei) 了實現快速交會(hui) 對接這一目標,空間站和飛船的飛控精度都需要大幅度提高(空間站的軌道也需要進行一定調整)。雖說控製難度大大提高,但航天人的心裏應該說是底氣十足的。今年5月29日發射的天舟二號貨運飛船,就首次成功實踐了快速交會(hui) 對接技術。
至於(yu) 本次神舟十二號任務,則是第一次在真正載人的狀態下實踐這一新技術。此外,由於(yu) 先前發射的天舟二號飛船已經占用了天和核心艙的後向對接口(天舟有負責維持空間站軌道高度的作用,所以預設對接位置就是後向),本次神舟十二號飛船是在完成了一次太空翻跟頭之後對接在了天和核心艙的前向對接端口。這也是中國航天第一次實現三艙/船組合飛行。
雖然“太空翻跟頭”聽起來非常驚險,但相關(guan) 程序實際上已經在四年前的天舟一號/天宮二號任務中做過接近實戰狀態的技術驗證。這也是我國航天領域“小步快跑”戰術的又一例證。

圖片來源:我們(men) 的太空
說句題外話,快速交會(hui) 對接這一技術,在此之前一直是俄羅斯,美國這兩(liang) 個(ge) 載人航天老字號的看家秘籍。最近幾年,更是隻有俄羅斯的聯盟號飛船才實踐過這一操作。
此次中國成功實現載人快速交會(hui) 對接,也標誌著中國載人航天係統的天地往返運輸水平已經不亞(ya) 於(yu) 當今的國際空間站。
首次啟用東(dong) 風著陸場
本次任務中另一個(ge) 值得特殊關(guan) 注的亮點是,在飛行乘組返回時將首次真正啟用東(dong) 風著陸場。
東(dong) 風著陸場坐落在有著東(dong) 風基地別稱的酒泉衛星發射中心附近。周圍地貌以戈壁灘及沙漠為(wei) 主,同時也有一小部分山地丘陵,地形平坦程度比四子王旗著陸場更勝一籌。其實從(cong) 神舟一號飛船開始,東(dong) 風著陸場就一直在以備份著陸場的身份待命。但由於(yu) 每次飛行任務都比較順利,直至2016年,東(dong) 風著陸場都從(cong) 來沒有真正投入過運行。也就是說,包括神舟一到十一號飛船返回艙及兩(liang) 顆嫦娥工程返回器在內(nei) 的13枚航天器,都降落在了內(nei) 蒙四子王旗著陸場。

2020年5月新一代載人飛船在東(dong) 風著陸場著陸(圖片來源:中新網)
由於(yu) 新一代載人飛船對地形平整程度更高,新一代載人飛船的主著陸場被選在了東(dong) 風著陸場。2016年的新載人飛船縮比返回艙,和2020年新載人飛船試驗船返回艙的著陸,是目前僅(jin) 有的兩(liang) 次東(dong) 風著陸場投入實際使用的紀錄。但由於(yu) 它們(men) 均不是載人飛行任務,許多與(yu) 航天員保障相關(guan) 的人員設備沒有得到充分測試。此次啟用東(dong) 風著陸場作為(wei) 主著陸場,相信也有實戰練兵的意義(yi) 。在本次任務之後,東(dong) 風及四子王旗雙著陸場同時熱備份,可能將成為(wei) 常態。擁有兩(liang) 個(ge) 著陸場後,航天員們(men) 應急返回能力將會(hui) 得到更好的保障。
此外,由於(yu) 神舟十一號飛船返回時曾偏離理論落點數十公裏,此次神舟十二號的返回控製係統,相比之前的神舟飛船也進行了一些改進。神舟飛船也從(cong) 此具備了從(cong) 330公裏至420公裏之間的任意軌道高度返回地球的能力。在這些新技術加持之下,可以期待,本次任務也有可能實現嫦娥五號開傘(san) 精度百米級的優(you) 異成績。
全方位的應急救援能力
從(cong) 神舟十二號開始,中國載人航天飛行任務將開始常態化運行。隨著在軌飛行時間的延長(每次任務3-6個(ge) 月),出現需要緊急撤離的意外情況的幾率也會(hui) 有所增加。
為(wei) 了在一切情況下都能保障航天員的生命安全,從(cong) 神舟十二號開始,載人任務的應急救援能力也進行了全麵升級。
在上文提到的啟用東(dong) 風著陸場之外,本次任務還特意準備了一艘應急救援船—神舟十三號。
與(yu) 以往不同,此次任務中,神舟十二號,十三號飛船同時進入發射場進行測試。在神舟十二號發射的同時,神舟十三號和它的坐騎長征二號F火箭也已經基本調試完畢,具備8.5天緊急發射能力。也就是說,如果在三個(ge) 月的飛行過程中,神舟十二號被空間碎片擊中,無法保障航天員安全返回,神舟十三號將可以在不到10天的時間內(nei) 緊急升空並與(yu) 空間站對接,從(cong) 天宮接回我們(men) 的飛行乘組。
當然,發生這種情況的幾率是非常小的,但針對如此小概率的事件下這麽(me) 大的功夫,也足以從(cong) 側(ce) 麵反應我國航天人“嚴(yan) 肅認真、周到細致、穩妥可靠、萬(wan) 無一失”的優(you) 良傳(chuan) 統。
在神舟十二號任務開始後,中國空間站的建設就將進入最火熱的階段。在這期間的看點,亮點自然也將層出不窮!敬請期待後續的新聞報道!讓我們(men) 祝神舟十二號飛行任務和天宮空間站的建設任務一切順利!
歡迎掃碼入群!
深圳科普將定期推出
公益、免費、優(you) 惠的活動和科普好物!

