问题

神舟十三号发射成功,3 名航天员顺利进驻空间站,驻留 6 个月会面临哪些挑战?

回答
神舟十三号载人飞船成功升空,三位航天员顺利抵达天宫空间站,即将开启长达半年的太空之旅。这无疑是中国航天事业的又一个里程碑,但同时也意味着摆在航天员面前的是一系列前所未有的挑战。在浩瀚宇宙中,远离地球的温床,这六个月的驻留,绝非一番风平浪静的旅程。

首先,生理上的严峻考验是首当其冲的。 失重环境对人体的影响是全方位的,而且是日积月累的。

骨骼和肌肉的萎缩: 在地球上,重力时刻都在支撑着我们的身体,骨骼和肌肉因此保持着一定的强度。但在太空,这种“负荷”消失了,骨骼中的钙质会加速流失,肌肉也会因为缺乏使用而变得松弛无力。想象一下,六个月不落地行走,你的腿部力量会衰减到什么程度?航天员需要每天坚持数小时的体能训练,借助各种阻力设备来对抗这种生理退化,但即便如此,返回地球后他们也需要一个漫长的康复过程。
心血管系统的适应性变化: 失重会让血液在体内重新分布,上半身会变得“充盈”,下半身则相对“空虚”。这会干扰心血管系统的正常工作,导致航天员可能出现头晕、恶心等“空间运动病”。更长远来看,心脏会因为不需要那么努力地将血液泵到脚部而逐渐失去部分功能,心率也可能出现异常。
免疫系统的功能减弱: 有研究表明,长期处于失重和太空辐射环境下,人体的免疫系统会受到一定程度的抑制,这会增加航天员感染疾病的风险。在密闭的太空舱内,任何一个微小的细菌或病毒都可能被放大,带来意想不到的麻烦。
视觉和睡眠问题: 很多长期在轨的航天员都会出现视力下降的问题,这可能与失重导致的眼球内液体重新分布有关。此外,缺乏自然光照和昼夜节律的改变,也可能影响航天员的睡眠质量,导致疲劳和注意力不集中。

其次,心理上的压力同样不容忽视。 长达六个月的封闭生活,与地球的隔离,以及单调但又高度紧张的工作节奏,都会对人的心理造成影响。

孤独感和思乡情结: 尽管有两名同伴,但他们终究是远离了家人、朋友和熟悉的生活环境。长期的隔离和通讯的延迟(虽然现代技术已经大大缩短,但终究不是面对面交流),很容易滋生孤独感。思念亲人是人之常情,尤其是在特殊的日子里,这种情绪可能会被放大。
群体生活的挑战: 即使是关系再好的朋友或同事,在如此封闭且高压的环境下长期共同生活,也难免会产生摩擦和矛盾。空间站内的生活空间有限,个人习惯的差异都可能被放大。如何保持良好的团队协作和人际关系,是至关重要的。
工作压力和风险意识: 航天员肩负着极其重要的科研任务,同时太空环境本身就充满了不可预测的风险。每一次操作都需要高度的专注和准确性,任何一个微小的失误都可能导致严重的后果。这种持续性的高压工作状态,对人的心理素质提出了极高的要求。
枯燥与单调: 尽管有丰富多彩的科学实验要做,但日复一日地在相同的空间内进行相同性质的工作,久而久之也容易让人感到枯燥。如何保持工作的热情和积极性,是持续输出高水平表现的关键。

再者,实际操作层面的挑战更是贯穿始终。 从日常起居到复杂任务,每一个环节都需要航天员的精心处理。

生活物资的保障和管理: 食物、水、氧气等必需品都需要精确计算和高效利用。食物的储存、加热,废水的回收再利用,以及空气的净化都是复杂的技术活。任何一个环节出现纰漏,都可能影响航天员的健康和任务的进程。
设备维护和故障排除: 太空站是一个复杂的机械和电子系统集成体,总会有各种各样的设备出现故障。航天员不仅是科学家和研究员,更是维修工。他们需要具备解决各种突发技术问题的能力,包括进行太空行走来维修外部设备。一旦出现重大故障,后果不堪设想。
科学实验的顺利进行: 神舟十三号的任务核心是空间站的建造和科学实验的开展。这些实验往往对环境条件要求极高,任何微小的震动或参数的偏差都可能导致实验失败。如何在高负荷、高风险的环境下,一丝不苟地完成科研任务,是巨大的考验。
紧急情况的应对: 太空环境瞬息万变,意外情况随时可能发生。无论是空间站内部的火灾、漏气,还是外部的空间碎片撞击,甚至突发的健康危机,航天员都需要在极短的时间内做出正确的判断和高效的应对,以确保自身和空间站的安全。这需要他们具备扎实的训练和临危不乱的心理素质。
与地面控制中心的协同: 太空站的运行离不开地面团队的支持。航天员需要与地面密切沟通,汇报情况,接收指令,协同完成各种任务。这种远距离的协作,需要清晰的沟通流程和高效的配合。

总而言之,神舟十三号三位航天员的六个月太空驻留,是一场集生理、心理、技术于一体的综合性挑战。他们的成功不仅需要强大的科技支撑,更需要他们自身的坚韧、智慧和团队协作精神。我们为他们的壮举喝彩,也更应理解他们所付出的巨大努力和承担的风险。

网友意见

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2003年10月15日,5时20分,酒泉卫星发射中心问天阁。

航天员杨利伟,在鲜花和掌声的簇拥之下,坐上前往发射场的专车。

3小时40分钟后的上午9时整,他搭乘“神舟五号”载人飞船,在长征二号F遥五运载火箭的托举下前往太空,10分钟后进入了预定轨道。

他成为了第一位进入太空的中国航天员。

从这一刻开始,地外空间出现了来自中国本土的访客,尽管“神舟五号”的飞行时间只有20小时,但太空的大门已经被我们叩开,几千年的飞天梦想已然实现。

随后,我们在“神舟五号”的基础上开展了大量的飞行任务,每一个任务,我们都取得了里程碑式的进展:

“神舟六号”实现了“多人多天”的飞行,航天员活动范围扩大至轨道舱;

“神舟七号”实现了“太空行走”,中国人也漫步于广阔的宇宙空间中;

“神舟八号”与“天宫一号”首次实现了交会对接,开启了“空间实验室元年”;

“神舟九号”首次带人进驻“天宫一号”,刘洋作为我国首位女宇航员进入太空,中国人的太空驻留时间首次大于一周;

“神舟十号”乘员组“二探天宫”,首次实现了乘员轮岗,“天宫一号”内也播发了来自太空的第一堂课;

“神舟十一号”乘组在“天宫二号”内实现了一个月的中期驻留,实现了在轨生存时长的“断层”式增长;

“神舟十二号”更是带着三名乘员在我国的空间站内实现了三个月的在轨生存,大于过去我国所有载人驻留时长之和,两次太空行走无论是时长,还是活动范围,还是工作量都远远超过“神舟七号”,我国的“空间站”时代已然到来。

今天,我国的载人航天事业从呱呱坠地的婴儿,已然成长为朝气蓬勃的青年。

今天,是2021年10月16日。

刚刚,她十八岁了。

同样在问天阁,同样是欢呼的人群,同样的出征仪式,同样的火箭和飞船,但一切又是那么地不同。

“神舟十三号”乘组翟志刚、王亚平、叶光富怀着人们的祝福和期盼,踏上前往太空的旅程,我们再度见面,就是来年的春天。

挑战1:航天员的长期驻留,空间站生保系统的长期工作

国际空间站中,宇航员一般在轨驻留6-9个月,对于国际空间站的宇航员而言,这是一件“比较平常”的事情,但对于我们来说,“神舟十三号”乘组6个月的太空生存仍将会是一个新的挑战。

“神舟十二号”乘组经历了三个月的在轨飞行,返回地面后已稍显疲态,太空生存半年,又会给我们抛出一系列待解答的问题:

太空的特殊环境对人的生理影响该如何最大限度避免?

男/女航天员生理差异在长期的太空飞行过程中是否会放大?

“天和”核心舱内的环控生保系统在这半年的工作是否仍然稳定?

在密闭的航天器内生存半年,乘组的心理将会产生何种变化,如何进行心理调控?

太空微重力环境下的材料又将会产生什么新的现象?

……

这些问题都是我们在面向未来的载人飞行任务中,避无可避,需要正面回答的。

挑战2:空间站的关键技术验证

除了首次挑战的径向对接,“神舟十三号”的航天员们,将在太空中,利用遥操作技术,开展舱转位的辅助工作。

(关于径向对接,可以看宇宙速度科普团队的视频,我们把设计师请来了!

而他们需要操作的对象,就是仍然与“天和”核心舱前向对接口对接的“天舟二号”货运飞船。航天员们将在太空中操作小机械臂,将“天舟二号”货运飞船从前向对接口卸下,转移至横向停泊口对接。

而这样的遥操作实验,正是为了明年的“问天”、“梦天”两个实验舱与核心舱的对接打下技术和实践基础——届时,“神舟十四号”乘组将开展同样的操作,将两个实验舱对接到“天和”核心舱的停泊口,最终完成空间站的建造工作。

位于“天和”核心舱的机械臂让人印象深刻,两次出舱行走中,航天员刘伯明、聂海胜分别利用机械臂抵达了出舱操作位点。灵活的机械臂为航天员抵达空间站的任何一处提供了可能,而实验舱也带有机械臂,如果将这几条机械臂组合起来,那么航天员的活动范围将在十几米长机械臂的帮助下进一步扩大,空间站的每一寸都将尽收眼底。

当然,机械臂之间的连接需要转接装置。

“神舟十三号”的一次出舱行走任务将会完成该装置的安装,便于两个机械臂的对接。此外,位于“天和”核心舱外部的剩余两个全景摄像机也将在出舱任务中被抬升。

届时,“天和”核心舱的四个全景相机将全部获得更好的视野。

或许,我们已经可以期待“太空慢直播”的上线了。

从400公里的高度俯瞰这颗蓝色星球,我们只是其微不足道的一个小点。地面上的万家灯火,点缀着星球的暗面,也宣示着人类现代科技的力量。

最后,除了科学领域面向未知的探索之外,作为普通群众的我们,也将见证一系列历史瞬间。

“天舟三号”携带了一件全新的舱外航天服,这件航天服显然是为女性航天员设计的。这就意味着,王亚平将代表我国的女性航天员,首次开展出舱活动。

随着未来我国载人航天事业的发展,女性航天员们也将继续与男性同行们精诚合作,共同建设这代表中国的“天宫”。

同时,六个月的太空生涯,也将令参与了“神舟十号”和“神舟十三号”任务的王亚平,以195天的时长成为我国在轨驻留时间最长的航天员,而这个记录将保持至少半年的时间,留待“神舟十四号”或之后任务的乘组打破。

“神舟十三号”乘组在太空的半年,将是我国空间站正式运行的“模拟考试”,待他们成功返回后,我们将对航天员状况、舱段条件、任务完成情况进行一系列评估,这些评估通过之后,我们将拉开空间站建造的大幕。

明年,文昌航天发射场将迎来密集的发射——

两枚“长征五号B”运载火箭将先后发射,带着“问天”、“梦天”核心舱与空间站对接;

两枚“长征七号”将先后发射,带着“天舟四号”、“天舟五号”货运飞船与空间站对接,带着航天员的补给物资,支持他们在太空生存。

明年,酒泉卫星发射中心也将迎来两次发射——

两枚“长征二号F”运载火箭将先后发射“神舟十四号”和“神舟十五号”载人飞船,新的乘组将接棒“神舟十三号”,让空间站正式迈入有人长期值守阶段。

随着空间站建设脚步的不断推进,越来越多的科学实验将在近地轨道得到开展,而我们对于空间环境与其效应的认识也将越来越清晰。

探索浩瀚宇宙是全人类的共同梦想,太空探索永无止境。未来,我们的空间站将继续作为大型太空实验室,服务于全人类。

夜深了,祖国西北的一声轰鸣,“神舟十三号”已然启程。相约明年,相约东风,我们迎接英雄凯旋。


作者:冰结向日葵

出品:科普中国

监制:中国科学院计算机网络信息中心

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持续更新,一起为中国航天加油!

【20211017追更】神舟十三号乘组开始收货!


在顺利进驻空间站天和核心舱后,北京时间2021年10月17日9时50分,神舟十三号航天员乘组成功开启货物舱舱门,并顺利进入天舟三号货运飞船;

接下来,航天员乘组还将开启天舟二号货运飞船货物舱舱门。后续,航天员乘组将按计划开展货物转运等相关工作。

【20211016追更2】


核心舱我们来啦!!!!最美航天员亚平来啦!最稳翟哥来啦!叶光富也来啦!

神舟十三号3名航天员顺利进驻天和核心舱。在神舟十三号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后,航天员乘组从返回舱进入轨道舱。按程序完成各项工作后,翟志刚开启天和核心舱舱门,北京时间2021年10月16日9时58分,航天员翟志刚、王亚平、叶光富先后进入天和核心舱,中国空间站也迎来了第二个飞行乘组,和首位女航天员。后续,航天员乘组将按计划开展相关工作。

【20211016追更】

神舟十三号载人飞船于今天6时56分,采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口,整个交会对接过程历时约6.5小时。3名航天员随后将从神舟十三号载人飞船进入天和核心舱。3名航天员即将进驻中国空间站!




神舟十三号载人飞船入轨后顺利完成入轨状态设置,采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口,与此前已对接的天舟二号、天舟三号货运飞船一起构成四舱(船)组合体!

神舟十三号入轨后共进行6次变轨。4个半小时飞行完成远距离导引,飞至空间站后下方52km处;在近距离导引段,经4次变轨飞至中瞄点,之后10几分钟做“抬头”的俯仰90度机动,飞至径向200m保持点后,做180度旋转机动,最后逐步靠近,完成对接。



【神舟十三号将实现中国载人航天的多个首次】相较于#神舟十二号,神舟十三号将首次与49吨级的空间站组合体自主快速径向交会对接。神舟八号以来5艘飞船与目标都是轴向对接,而径向与轴向的夹角呈90度。

首次长期在轨停靠6个月,实现4个载人航天器形成组合体长期在轨飞行,首次具备天地结合多重保证的应急救援能力。

神舟十三号航天员将创纪录地长期照料空间站,并在天宫里过新年。而航天员翟志刚、王亚平和叶光富也将刷新神舟十二号乘组刚刚创造的92天连续在轨飞行纪录,创造新的中国高度。

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2021年10月16日子夜:

【子夜酒泉烈焰,中国航天飞天】

神舟十三号载人飞船发射圆满成功 https://www.zhihu.com/video/1432517771125370880




https://www.zhihu.com/video/1432514303656620032

神舟十三号载人飞船发射取得圆满成功!

据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射,约582 秒后,神舟十三号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。这是我国载人航天工程立项实施以来的第21次飞行任务,也是空间站阶段的第2次载人飞行任务。飞船入轨后,将按照预定程序,与天和核心舱和天舟二号、天舟三号组合体进行自主快速交会对接。

后续,航天员将进驻天和核心舱,开启为期6个月的在轨驻留,开展机械臂操作、出舱活动、舱段转移等工作,进一步验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。

目前,天和核心舱和天舟二号、天舟三号组合体已进入对接轨道,状态良好,满足与神舟十三号交会对接的任务要求和航天员进驻条件。

后续,我们一起静待6.5小时后的交会对接后!

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恭喜神舟13发射成功!发射真的稳如泰山,优秀已经成了习惯。最新消息,飞船和天宫对接也不出所料地成功了。

今天确实是个好日子。

烈焰飞腾,天空中最闪亮的星,我们的神舟在月亮的注视下,向着九天之上的天“河”飞驰而去,一段新的航程已经开启。

图片来源CNSA WATCHER

1、老将稳如泰山

长征2F火箭稳定可靠,作为一个观众,发射的时候我照例不紧张。中国航天不用长征5号,不用长征7号,就是要用长2F,对这种老牌火箭的信任感一定是加分的,这一次的发射成功再次映证了这一点。

虽然长2F用的火箭燃料还是四氧化二氮与偏二甲肼,发动机也不如长征5号的凶猛,但这个火箭也是个巨物,高达58米的火箭能以600吨的起飞推力在10分钟内把航天员们稳稳地送达轨道,与390公里高度的天宫对接。

天宫的前后对接点已经客满,有两艘货运飞船在靠泊。这次神舟13对接点是朝地球方向的对接口,即01号接口,对接后,中国空间站是一个长38米,直径4.2米的大家伙。

2、即将创造历史

从三个月到六个月,中国人在世界空间站停留时间长度排行榜上直线上升,这次飞行被中国航天员称为太空马拉松,三位航天员既期待又兴奋:航天员们即将创造的历史是自己的荣光,也是祖国的荣光。

这次神舟任务宇航员的在轨时间预计是180天,已经离全球单次在轨时间最长的记录前10名榜单不远,大概就差一个多月。天宫的实力很快就要和著名的和平号空间站和国际空间站齐名,当年看着礼炮号的新闻时是仰视的,没想到2021年,中国航天能和这些顶级空间站平起平坐,真是让人感叹。

3、中年人的精彩

十年磨一剑,青年航天员慢慢磨成了中年人,他们不骄不躁,他们越发沉稳更睿智。航天领域的中年高手毫无中年危机感,四五十岁的人生仿佛刚刚到达了巅峰,远胜于35岁就可能被人嫌弃的IT人士。

翟志刚55岁。放到国企里,55岁的工人已经可以考虑退休了。然而人家2008年上了太空,打磨13年后,这位中年人再次亮剑江湖,华山论剑6个月。

王亚平41岁,放到国企里,如果是工人的话再过4年已经可以考虑内退了。然后他2013年上了太空,打磨8年后,这位中年人同样再战江湖,华山论剑6个月。

叶光富一样41岁,光辉的航天员之旅刚刚开始。

这些人的职业生涯远没有结束,米国的约翰格伦在他77岁的时候,在1998年10月29日又重上太空,中年第二春,老年还可能第三春,航天员们你们可以的。

4、焕发的容光

这次让我满意的是,中国航天的照片终于能拿得出手。航天员的这组照片拍出了中国精英们的锐气。和DG拍的小咪眼照片相比,这三位精气神俱佳的航天员才是中国人的典型形象。

DG广告塑造的中国人形象
精彩的中国航天员照片

怎么样,是不是眼中有光,英气勃勃,中国三人组的形象不比维京银河的西方宇航员差吧。

5、引得全球瞩目

神舟发射外媒几乎没有负面新闻,因为实在没什么地方好黑。更有意思的是对中国空间站的称呼,都认真地用了拼音,而不是英文。媒体还发了对照表,帮助读者理解,这也是我们软实力的一种体现。

天宫:Tiangong 英文 heavenly palace

神舟 Shenzhou 英文divine vessel

天和 Tianhe 英文heavenly harmony

天舟 Tianzhou英文 heavenly ship.

一些专业的航天网站眼巴巴等着神舟发射,信号源当然是CGTN或者新华社的。

在此之前外国网友在新西兰蒂卡普湖Lake Tekapo拍摄下天宫在太阳背景下的形象:巨大的太阳衬托着在轨飞行的天宫,我还是挺喜欢这张照片的:在宇宙面前人类是渺小的,但人类从来没有停止探索。

天文摄影师拍摄到的天和核心舱

6、祝福

算算时间,这次的三位航天员将第一次过“太空春节”。除夕守岁的时候,航天员们一定别有感觉,估计年夜饭这次发射也一并带上去了,年夜饭吃什么呢?期待期待。

在这开创中国航天新旅程的六个月里,祝愿三名英勇的航天员,身体棒棒的别生病,设备好好的别故障,六个月后安安全全回家团圆。

中国航天 ,真棒!

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