神七五大新技术

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北京大学地球与空间环境学院焦维新教授在接受本报记者采访的时候说,与“神六”相比,“神七”的所有重点都放在实现首次太空行走。所以,和“神六”相比,“神七”有5大不同。

第一大不同:飞船有效载荷增加,火箭的推力将加大


与“神六”相比,“神七”飞船的有效载荷将会有所增加。“神七”会上3名航天员,还要携带舱外航天服和7天太空生活所需的物品,所以上去的时候要携带 300公斤的东西,回来的时候可以带100公斤的东西。飞船的重量比起“神六”来说要增加很多。“光舱外航天服的地面重量就达125公斤。”焦维新说。


另外,“神七”的外观与“神六”有所不同,由于“神七”会上3名航天员,在天上待7天。虽然‘神六’设计上可以能够搭载3个人,但是“神七” 的3名航天员要完成各项任务,飞船的容量肯定将有所增加。这就要求现有的运载火箭的推力满足“神七”要求。


第二大不同:“神七”轨道舱里将新添一个“夹层 ”


“神七”在轨道舱的设计上与“神六”相比有一些不同。“神七”航天员将进入太空,因此“神七”轨道舱须设计一个“夹层 ”——“气闸舱”。焦维新教授解释说,航天员在出舱前先要“减压”,航天员从太空返回进入航天器后先要“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“卸压”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。


俄罗斯的飞船将此设施专门做成了一个舱,叫“气闸舱”;而美国的飞船也有类似设施,但他们没有把它专门做成一个“舱”,美国的飞船是“两舱结构”,只有指令舱和仪器舱,进出太空的这一设施直接就安装在指令舱里。“气闸舱位于返回舱的上方,与轨道舱连接。航天员爬上‘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。”焦维新教授说,“飞行员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。


第三大不同:“神七”轨道舱将不会在轨“驻守”


焦维新教授认为,和“神六”相比,“神七”飞船的一个显著不同在于飞船完成任务后,轨道舱将不会在轨“驻守”,而是和推进舱一样,在与返回舱分离的一刻坠入大气层。


此前,无论是“神六”还是“神五”,在航天员随返回舱回归之后,被分离的轨道舱仍会在轨运行半年左右的时间,期间将进行一些科学实验,并把有关实验数据持续传输到地面。在此之后,轨道舱因动力耗尽,会类似“太空垃圾”那样在太空中游荡,渐渐被地球引力拉回到地面坠下。


焦维新解释,“神七”的轨道舱之所以不再留在轨道,是因为研究人员将把“神七”的试验方向集中在保障航天员顺利出舱活动方面。


第四大不同:航天服要求适应太空行走要求


“神七”要执行的主要任务是实现我国首次太空行走。3名航天员一个要出舱行走,一个在轨道舱迎接,返回舱还要留人。“航天员进行太空行走的目的,是为了维修、装卸、更换和回收航天器及航天器的外部设备。”焦维新教授称。


“神七”将具备航天员太空行走的几项必备条件。舱外航天服必须具有防微流星、真空隔热屏蔽、气密、保压、通风、调温等多种功能。另外,舱外航天服的手套必须既密封又灵活,头盔也要既透明又密封。


焦维新教授介绍说,“航天服后背的位置会有一个背袋,里面除了氧气瓶、一些工具外,还会有一个燃料助推器,他的主要作用是使航天员可以借此控制行走方向。为了不让航天员飘走,航天服上还有一个我们称作脐带的特制绳子,专门将航天员与轨道舱接在一起。”而且,“神七”航天员的宇航服上还将配有一块特制的银蓄电池。当航天员进行舱外活动时,它就开始源源不断地输出能量,待电时间将比原来提高2到3倍。


第五大不同:航天员像开战斗机一样驾“神七”


“神六”在太空飞行期间,费俊龙和聂海胜两名航天员先后进行开关舱门、穿脱压力服、穿舱、抽取冷凝水四大项“在轨干扰力”实验。结果表明,航天员较大幅度动作对飞船姿态影响微小,飞船姿态保持良好。费俊龙甚至还在飞船上连续做了4个前滚翻。


据说,这是航天员自己在游戏,不是事先安排的。此次空间飞行结果表明,从刚升空到准备返回,费俊龙和聂海胜任何时间都能正确发出指令、准确控制各种设备,舱门开关等动作较大的操作也能一次成功。


专家介绍说,有了“神六”实验的基础,“神七”将安排航天员“像驾驶战斗机一样驾驶飞船”,这对于飞行员出身的中国航天员来说,简直是驾轻就熟的事情。


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