時隔 5 年，6 月 17 日 9 時 22 分，中國載人飛船再出征！大約 573 秒后，神舟十二號載人飛船與火箭成功分離，進入預(yù)定軌道，順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波三位中國航天員送入太空。
圖片來自中國載人航天
這三位宇航員，將成為中國空間站“天和”核心艙的首批“入住人員”。他們將在軌駐留 3 個月，成為迄今為止中國航天員駐留時間最長的一次。在軌期間，他們將主要完成四個方面的工作，計劃兩次出艙活動以及艙外作業(yè)；而預(yù)計在 9、10 月份，他們將搭乘返回艙回到地球。
這是空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證階段第四次飛行任務(wù)，也是空間站階段首次載人飛行任務(wù)。
據(jù)中國載人航天工程辦公室主任郝淳介紹，今年 9 月和 10 月我國還將分別實施天舟三號貨運飛船和神舟十三號載人飛船的飛行任務(wù)；2022 年前后完成空間站在軌建造，實現(xiàn)中國載人航天工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略“第三步”的任務(wù)目標(biāo)。
中國航天“神箭”長征二號 F 助力
此次執(zhí)行神舟十二號載人飛船任務(wù)的是長征二號 F 運載火箭，也是我國唯一的一款可以用于載人航天的運載火箭。這枚火箭被譽為中國航天“神箭”。
據(jù)官方介紹，長征二號 F 是在長征二號捆綁運載火箭的基礎(chǔ)上，專為載人航天設(shè)計的，由四個液體助推器、芯一級火箭、芯二級火箭、整流罩、逃逸塔 (發(fā)射空間站時則無) 組成，全長達 58.34 米，是我國目前最長的火箭。
在研制過程中，研制團隊始終將可靠性、安全性放在首位，廣泛采用了冗余設(shè)計和裕度設(shè)計技術(shù)，提高了元器件等級和篩選標(biāo)準(zhǔn)。為充分保證航天員的安全，長征二號 F 火箭專門配備了故障檢測處理系統(tǒng)和逃逸救生系統(tǒng)。
長征二號 F 是我國航天史上技術(shù)最復(fù)雜、可靠性、安全性指標(biāo)最高的運載火箭。據(jù)悉，其安全系數(shù)達到了 0.97，航天員安全性指標(biāo)達到 0.997，這意味著 1000 次故障所采取的救助措施只允許有 3 次不成功。
1999 年 11 月 20 日，長征二號 F 火箭成功將我國第一艘無人試驗飛船“神舟一號”準(zhǔn)確送入預(yù)定軌道；2003 年，成功將楊利偉送上了太空，直至后來的神舟十一號飛船、天宮一號目標(biāo)飛行器、天宮二號空間實驗室，將 11 名宇航員送上太空，成功率 100％。
三室一廳“天和”核心艙迎來首批入駐人員
神舟十二號載人飛船上天后將與“天和”核心艙進行交會對接，而“天和”核心艙也將迎來首批“入住人員”。
據(jù)中國載人航天工程辦公室官方介紹，天和核心艙提供了 3 倍于天宮二號空間實驗室的航天員活動空間，配備了 3 個獨立臥室和 1 個衛(wèi)生間，并且全屋智能家居，航天員持手持終端，可以根據(jù)個人需求通過 App 調(diào)節(jié)艙內(nèi)照明環(huán)境，睡眠模式、運動模式、工作模式等等。
相比此前的載人飛行任務(wù)，空間站核心艙還配置了再生式生命保障系統(tǒng)，包括電解制氧、冷凝水收集與處理、尿處理、二氧化碳去除，以及微量有害氣體去除等子系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)水等消耗性資源的循環(huán)利用，保障航天員在軌長期駐留。
據(jù)悉，此次神舟十二號載人飛船有 3 名航天員將在軌駐留 3 個月，主要完成四個方面的工作，計劃開展兩次出艙活動及艙外作業(yè)。
具體來說，一是要開展核心艙組合體的日常管理，包括天和核心艙在軌測試、再生生保系統(tǒng)驗證、機械臂測試與操作訓(xùn)練，以及物資與廢棄物管理等。
二是要開展兩次出艙活動及艙外作業(yè)，包括艙外服在軌轉(zhuǎn)移、組裝、測試，開展艙外工具箱的組裝、全景攝像機抬升和擴展泵組的安裝等工作。
三是要開展空間科學(xué)實驗和技術(shù)試驗。進行空間應(yīng)用任務(wù)實驗設(shè)備的組裝和測試，按程序開展空間應(yīng)用、航天醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等實（試）驗，以及有關(guān)科普教育活動。
四是要進行航天員自身的健康管理。按計劃開展日常的生活照料、身體鍛煉，定期監(jiān)測、維持與評估自身健康狀態(tài)。
據(jù)載人航天工程副總設(shè)計師楊利偉此前透露，神舟十二號飛行乘組從第一批和第二批航天員中選出。針對第一批航天員年齡較大的特點，航天員系統(tǒng)科學(xué)提高訓(xùn)練強度，不斷提升他們在太空中的適應(yīng)能力。
據(jù)了解，航天員聶海勝已經(jīng)參加過兩次載人飛行任務(wù)，如今已經(jīng) 57 歲的他第三次出征太空；航天員劉伯明曾經(jīng)參加過神舟七號載人飛行任務(wù)，航天員湯洪波則是首次飛行。
過去，航天員在太空做的大部分是艙內(nèi)實驗，將來空間站建造，航天員有大量的工作要在艙外進行。楊利偉也表示，未來，航天員出艙將成為常態(tài)，出艙活動的時間會大幅增加。這對航天員提出了新的更高要求。
據(jù)了解，中國空間站設(shè)計有用于轉(zhuǎn)位的機械臂和功能更強大的七字維度機械臂，還有可以對載荷進行精細(xì)操作的機械臂，長度累計可達 15 米。人機配合，讓空間站在軌建造維修成為可能。因此，在空間站建造階段，航天員將進行多次出艙活動。
所以，航天員的航天訓(xùn)練從內(nèi)容到時間到強度都需要增加。
“除了掌握專業(yè)的以外，對身體的整個訓(xùn)練，現(xiàn)在增加加大了很多內(nèi)容，比如說在長時間高負(fù)荷，包括航天員將來出艙，比如說四肢的力量，包括耐力方面，我們進行了大量的訓(xùn)練。在水下進行出艙訓(xùn)練，時間長的時候一次要六七個小時，在水下基本上航天員訓(xùn)練完之后，回來有時候吃飯拿筷子都費勁，就是很辛苦。”楊利偉在接受媒體采訪時透露。
另外，此前我國航天員在太空駐留的最長是 1 個月，此次是 3 個月，未來將會是 6 個月甚至更久。這同樣也對航天員的技術(shù)和技能都提出了更高的要求。
為了確保航天員能夠在安全的環(huán)境中進行一系列的空間站復(fù)雜操作和相關(guān)載荷試驗，艙外航天服也進行了相應(yīng)的技術(shù)改進。
中國載人航天工程辦公室主任郝淳此前介紹，對于空間站階段航天員和飛行乘組，首先要求他們在思想上要斗志高昂，能積極參加訓(xùn)練，其次航天員系統(tǒng)制定了詳細(xì)的訓(xùn)練規(guī)劃和計劃，研制了地面訓(xùn)練設(shè)施和設(shè)備，針對航天員出艙活動、艙外維修維護、設(shè)備更換以及對科學(xué)應(yīng)用載荷操作。
無需再等 2 天 神舟十二號 6.5 小時可完成對接
在神舟十二號載人飛船之前，我國神舟載人飛船已經(jīng)連續(xù)成功實施了 11 次發(fā)射，完成了 14 人次航天員天地往返任務(wù)。在每次發(fā)射過程中，我國都實現(xiàn)了一系列載人航天的關(guān)鍵技術(shù)突破。
比如 2003 年 10 月 15 日，中國第一艘載人飛船“神舟五號”成功發(fā)射，是我國首個載人航天飛行，航天員為楊利偉，實現(xiàn)了我國載人航天零突破。
2005 年 10 月 12 日，中國第二艘載人飛船“神舟六號”成功發(fā)射，此次飛天的航天員是費俊龍、聶海勝，實現(xiàn)了我國多人多天飛行。
2008 年 9 月 25 日，中國第三艘載人飛船“神舟七號”成功發(fā)射，航天員為翟志剛、劉伯明、景海鵬，實現(xiàn)了航天員出艙行走。
2012 年 6 月 16 日，神舟九號飛船成功發(fā)射，中國航天員景海鵬、劉旺、劉洋入住“天宮”，實現(xiàn)了有人交會對接。
2013 年的神舟十號進一步考核飛船天地往返運輸系統(tǒng)與組合體保障飛行能力，2016 年的神舟十一號則完成了航天員中期在軌駐留試驗。
在這個過程中，我國神舟飛船在不斷的驗證完善。據(jù)了解，神舟系列載人飛船發(fā)展至今總共經(jīng)歷了三大技術(shù)形態(tài)，神舟一號至六號是初期試驗技術(shù)形態(tài)，旨在突破載人航天能力；神舟七號是出艙活動技術(shù)試驗形態(tài)，旨在驗證空間站建造運營技術(shù)；完成軌道交會對接任務(wù)的神舟八號則是天地往返運輸技術(shù)形態(tài)，此一形態(tài)也是神舟載人飛船的定型形態(tài)。
此次發(fā)射的神舟十二號是神舟八號的繼承與延續(xù)，總體結(jié)構(gòu)基本保持不變，由推進服務(wù)艙、返回艙、軌道對接艙三大艙室組合而成，飛船長 9 米、返回艙直徑 2.4 米，發(fā)射質(zhì)量 8.1 噸，可以搭載 3 名航天員執(zhí)行天地往返任務(wù)，同時還有額外 300 公斤上行與 50 公斤下行貨物運輸能力。
另外，神舟十二號實現(xiàn)了 GNC 系統(tǒng)的升級，旨在將天舟一號貨運飛船的 GNC 系統(tǒng)移植到神舟載人飛船上。
飛船 GNC 系統(tǒng)是指“制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制系統(tǒng)”，用于控制飛船姿態(tài)、軌道和太陽能帆板。天舟一號貨運飛船在與天宮二號空間實驗室對接任務(wù)中，已經(jīng)成功驗證了 6.5 小時快速對接技術(shù)。
據(jù)了解，以往載人飛船與空間站對接需要單獨運行近 2 天時間，才能完成對接，而 GNC 系統(tǒng)則可以讓神舟十二號具備 6.5 小時快速對接能力。要知道 2021 年 4 月 23 日美國發(fā)射的“奮進”號龍飛船，用了 24 小時才與國際空間站對接成功。
當(dāng)然，6.5 小時并不是目前航天史上最快的對接記錄。1967 年 10 月 30 日，蘇聯(lián)兩艘無人飛船 186、188 號實現(xiàn)了 1 小時 8 分的超快對接（飛船對接），這一時間記錄至今未被打破。
今年 4 月 29 日、5 月 29 日，我國已先后成功發(fā)射空間站天和核心艙與天舟二號貨運飛船；5 月 30 日，兩者實施了交會對接，此次神舟十二號載人飛船發(fā)射成功，將再與“天和”核心艙交會對接，實現(xiàn)空間站階段首次載人飛行任務(wù)。接下來，我國還會有 3 次貨運飛船以及 3 次載人飛船發(fā)射，于 2022 年前后完成空間站在軌建造，實現(xiàn)中國載人航天工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略“第三步”的任務(wù)目標(biāo)。
航天專家黃志澄向網(wǎng)易科技表示，天宮空間站一旦建成，意味著我國載人航天工程將邁入空間站時代。而中國也成為第三個能夠獨立自主建設(shè)空間站的國家。
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