中国神舟七号载人飞船于今年10月择机发射。神舟七号飞船总设计师张柏楠说,相对于之前的神六,神七最大的变化有三:一是执行航天员出舱活动,最大的挑战是提供可靠的舱外航天服和气闸舱;二是飞船满载,三名航天员最长飞行五天;三是飞行期间要进行一些卫星通讯的新技术试验。
内部实现精装修
如果说神五、神六内部只是“粗装修”,那么神舟七号则是进行了“精装修”,航天员第一次进船后无不惊叹:太漂亮了!
负责飞船内部装修设计的飞船工程师俞进,用细致通俗的讲解带着记者“走”进了飞船。
显示屏和按键均在最佳位置
进入返回舱第一眼看到的是3个坐椅,原来铝合金的金属原色,现在已经喷涂成柔和的浅灰色。
关上舱门,在中间坐椅就座,眼前是整块仪表板,上面布满了10余块液晶显示板和各种操作板。
仪表板在正前方的最佳视角范围和视距内,航天员不需要抬头或低头,可以很舒服地观察和操作。
两个主显示屏既可互为备份,也可显示不同内容,旁边6个小显示屏显示的是跟航天员直接相关的分系统数据。
所有需要航天员操作的按键都比较大,间距也很宽,航天员半躺在坐椅里触手可及。
看不到任何裸露在外的管线或设备
向船舱的左右两边看,新型的阻燃材料质地柔软,呈浅咖啡色。俞进说,试验表明白色和浅咖啡色对人的视觉刺激最小。
记者视力所及之处,看不到任何裸露的管线或设备,舱内空间虽然不大,但整洁干净,让人心情舒畅。
船舱两边各有一个舷窗,遮光罩可根据航天员需要拉上或拉开。
右边坐椅上方是一盏冷光源的白光灯,灯由一组灯束组成,发出的光均匀不刺眼;左边坐椅上方是一个摄像机,航天员在舱内的图像就是靠它传回地面的。
坐椅的后面,伞舱包、航天员服装包、救生用品包整齐地固定在舱壁上。
轨道舱空阔的通道干净整洁
从返回舱进入轨道舱,中间是一个空阔的通道,周边是直的,上面的顶呈圆弧形。舱壁也是咖啡色的装饰材料,干净整洁。
两套舱外航天服打包放在支架上,加上30多件配套产品,占去了舱内1/3的空间。
当航天服完全解包组装好之后,舱内空间就会被占掉一半,不过航天员在里面仍能比较自如地活动。
轨道舱上有食品加热器、大小便收集装置、睡袋等航天员生活用品,还有9个出舱活动需要的氧气瓶。这些设备都巧妙地隐藏起来,只在航天员需要时才会意识到它的存在。
通径85厘米的出舱舱门,在飞船绕地球飞行时冲向地球的方向,航天员一打开舱门,就可以看到美丽的地球。
轨道舱里将新添气闸舱
神舟七号作为我国载人航天工程二期首次飞行,航天员空间出舱活动将成为最大突破。专家们制定了有害气体控制等30多项出舱期间的应急预案,保证航天员安全。
为了让航天员顺利进入太空,“神七”轨道舱设计了一个“夹层”——“气闸舱”。神舟七号飞船总指挥尚志介绍说,太空中是真空状态下,要出舱首先要把轨道舱里的压力泄放掉,这样内外压力平衡,舱门才能打开,航天员才能出得去。航天员从太空返回航天器后先要“升压”,其原理类似潜水员进出正在深海中的潜艇。因此,航天器上必须有一个设施具有“泄压”功能和恢复功能。气闸舱将由两道门组成:航天员穿好舱外航天服把第一道门关上,后把第二道门打开,这样便能够保证原来的舱里的氧气和压力。而回来的时候也一样,航天员必须分别经过这两道门。
气闸舱位于返回舱的上方,与轨道舱连接。航天员进入“夹层”后,就会通知下面的航天员将“夹层”的门给严密地封闭上。换上太空行走的航天服后,放掉“夹层”里的气体,打开舱门后,航天员就可以到轨道外面,进行“太空行走”了。
舱外航天服俨然小卫星
目前中国自主研制的舱外航天服已经完成。我国曾向俄罗斯购买了全套的舱外航天服,“神七”航天员将身着哪套“太空行走”,还要进一步对比性能再确定。
舱外航天服俨然是个小卫星。它的外层防护材料具备防辐射、防紫外线、抗骤冷、骤热等功能。因为出舱的航天员可能会遇到向着太阳的一面是200多摄氏度高温、背着太阳的一面是零下摄氏度的低温。这种骤冷、骤热的变化必须要使用特殊的材料及防护层。我国自主设计的舱外航天服能使宇航员免受太空微流星体撞伤,并能过滤一定程度的辐射。航天服里有风扇或水冷式的布料去除过量的热。
航天服上有个纤维罩,包含了免提装置的通讯用的麦克风及喇叭,配合航天服中的传输器及接收器,可以使宇航员与地面控制中心及其他的宇航员通话。舱外航天服还能产生助力,使宇航员在太空穿梭机外能自由行走。
航天员会呼出二氧化碳。在航天服这个密封的空间中,如不除去二氧化碳,那它的浓度会上升至危险程度,令宇航员死亡。空气首先会进入一个装有木炭的盒子除去臭气,接着便会进入过滤二氧化碳的部分,随后,经过一个风扇,在纯化器中除去水蒸气后再回到水冷系统。空气的气温维持在12.8摄氏度,航天服上的转换装置可提供长达7小时的氧气供应及二氧化碳的去除。
长征二号F运载火箭安全指标最高
承载“神七”发射任务的是长征二号F运载火箭。长征二号F是以“长征”二号E型即“长2捆”火箭为基础,按照载人航天工程技术指标重新研制的。火箭由四个液体助推器、芯一级火箭、芯二级火箭、整流罩和逃逸塔组成,总高度约59米,总重约480吨,可将8吨重的有效载荷送入近地轨道。
“长征”二号F运载火箭有箭体结构、控制系统、动力装置、故障检测处理系统、逃逸系统、遥测系统、外测安全系统、推进剂利用系统、附加系统、地面设备等十个分系统。故障检测处理系统和逃逸系统是为确保航天员的安全而增加的,其作用是在飞船入轨前,监测运载火箭状态,若发生重大故障,使载有航天员的飞船安全地脱离危险区。
从1992年开始研制的“长征”二号F型火箭,可靠性指标达到0.97,航天员安全性指标达到0.997,是目前国内可靠性、安全性指标最高的运载火箭。它曾成功地将六艘“神舟”飞船送入太空预定轨道,发射成功率达到100%,其可靠稳定的飞行性能得到了检验。
神七将在341公里高空绕地飞行 北京航天飞行控制中心总体室主任李剑透露,神舟七号发射升空后,将在341公里高度的绕地轨道飞行。“神七”航天员出舱后将活动近一个小时,并放飞飞船携带的一颗小卫星。目前神舟七号飞船已运抵酒泉卫星发射中心,并进行了与航天员出舱活动有关的地面测试和接口匹配。担负神舟七号载人航天飞行任务的航天员飞行乘组也已经确定,3名航天员组成飞行乘组,3名航天员担任候补。