

“神舟九号”:从坐飞船到开飞船
作者:曹玲(文 / 曹玲)
( 6月16日,酒泉卫星发射中心,“神舟九号”飞船发射升空 )
手动“开飞船”
发射后的13天内,三名中国航天员会进入“天宫一号”,那里将成为航天员在太空中的新家。作为我国首个空间实验室,“天宫一号”已于2011年9月29日成功升空,在“神舟八号”任务中顺利验证了交会对接技术。
“此次任务的主要目的是发射‘神舟九号’飞船和目标飞行器‘天宫一号’先后进行一次自动对接和一次航天员手控交会对接,首次实现地面向在轨飞行器进行人员和物资的往返运输和补给。”航天科技集团公司“神舟九号”飞船总设计师张柏楠告诉本刊。
“天宫一号”的设计寿命为两年,分为实验舱和资源藏,为航天员提供的可活动空间有15立方米,与以往“神舟”飞船六七立方米的小空间相比宽敞了许多,适合航天员长时间居住。“天宫一号”和“神舟九号”飞船在太空中交会对接后,“‘天宫一号’的空间环境是否适合人类生存,还要进一步验证”。
据张柏楠介绍,“神舟九号”是实行交会对接任务的第二艘飞船,早在“神舟八号”执行任务前,便按照批生产模式,与“神舟八号”和“神舟十号”一同通过了生产测试。因此,在执行追踪飞行器、交会对接、提供载人环境等任务方面,“神舟九号”与“神舟八号”飞船是一样的。针对女航天员的飞天,张柏楠告诉本刊,“神舟九号”飞船做出了一些适应性修改,比如座椅和航天服都根据女航天员的实际情况进行了调整。
( 5月31日,女航天员刘洋做在轨运动肺功能地面数据采集 )
“神舟九号”所面临的新突破是要攻克“人控手动”的难点,与在轨运行的“天宫一号”进行载人交会对接。“这是我国第一次进行手动交会对接试验。”张柏楠说,“手动系统在‘神舟’飞船设计之初就一直存在,只不过以往任务中,手动系统都是自动系统的备份,在自动系统运行良好的情况下,手动系统也就从未启动过。”
据他介绍,当“神舟九号”和“天宫一号”自动交会对接成功后,航天员将打开舱门,两个航天器接通,航天员把在轨生活用的物资和设备仪器都转移到目标飞行器上,开始正式“一天”的生活。之后,三名航天员会重新回到“神舟九号”,先和“天宫一号”分离,然后以人工驾驶的方式再与“天宫一号”对接,之后继续后几天的飞行。
( 1995年,“水星13女杰”中的7名成员聚集在39B发射台前,左三为杰丽·科布 )
北京大学地球与空间科学学院教授焦维新告诉本刊:“手动交会对接是必须要过的一关,将来建立和维护空间站,交会对接是经常性的工作,自动和手动交会对接技术相结合才更有把握。”他打了一个比方,计算机技术已很成熟,但也会遇到死机、系统出问题等状况,交会对接在关键时刻以及关键环节,还是需要航天员手动操作完成。“这是一项复杂的技术,一次做得完美不等于完全掌握,还需不断积累经验、优化设备。”
此前,“神舟七号”飞船曾经搭载了三名宇航员进入太空,主要任务在于突破出舱活动。而“神舟九号”不仅要为天上的目标飞行器送人送货,还要将天宫一号上的部分物品带回来,第一次全面天地往返运输。“神舟九号”总指挥何宇告诉本刊记者:“‘神舟七号’航天员还是在‘坐飞船’,从发射到返回都采用自动控制,不需要人手动干预。而‘神舟九号’进行人控交会对接,对航天员来说就已经是在‘开飞船’了。航天员要掌握飞船姿态和轨道的控制权,就如同我们开车,既要控制方向,又要控制速度。”
( 杰丽·科布站在“水星号”飞船前 )
航天员的新家
虽然“天宫一号”在太空中孤独地等待新“主人”的到来,但它却早早就为“主人”们准备好了一切家当。航天员太空训练的器材、各类服装鞋袜、睡袋、诊疗箱以及大量航天医学实验设备等都已布置妥当,内部环境也很舒适。
此次航天员的太空停留时间比以往要长,他们要在“天宫一号”生活13天,以往在“神舟”飞船里最多是生活5天。据《国际太空》杂志社副主编庞之浩介绍,“天宫一号”的生命保障系统和环境控制系统能提供60天的生活工作环境,也就是说一个人可以生活60天,3个人可以生活20天。
与以往不同的是,“神舟九号”任务中,航天员在太空的生活节奏比较接近地球。以前飞行天数短,任务安排得相对紧密,航天员的作息节奏和地面上不一样。但随着飞行时间延长,航天员的太空生活节奏会越来越趋向于地面。否则航天员生活节奏、工作节律被打乱,会感觉到不舒服,地面的支持团队也不能长期维持这种节奏。
在10天左右的组合体生活期间,航天员工作、生活和地面基本同步,吃饭也是早中晚一日三餐,8点钟之前吃饭、打扫卫生,然后天地通话、医学检查,把一天的工作计划和地面协调好后之后就开始干活。航天员按北京时间休息,晚上要锻炼身体,睡前把完成的计划和感受传回地面。为保证睡眠,有专门的设计确保航天员抗“昼夜交替”干扰,可以把窗帘拉上,睡觉灯光也是可调的。
“天宫一号”的有效活动空间是15立方米,包括两个睡眠区,一个仪表显示区,一个空间科学试验区,一个在轨锻炼区。为了保证航天员有充足的睡眠和旺盛的精力,睡眠区设计了两个“房间”,以保证航天员在太空里也能睡上单间。三名航天员在太空的时候,不能一起睡觉,总要留下一个人值班,因此两个“单间”足够保证同事有两个人休息。他们还有3个睡袋,每人都有自己的“被子”。此外,“天宫一号”里还有一个专门的“密室”,在这个密室里航天员和家人说悄悄话,旁人无法“偷听”。
不过,航天员的餐厅并不是在“天宫一号”里,而是在“神舟九号”的轨道舱内。“神舟九号”在天上停留的时间较长,所以航天食品更加丰富。在“神舟七号”时,航天员已经可以吃到醋、辣椒之类的调味品了,而“神舟九号”“厨房”里可储藏至少80种食品,航天员每天能吃到不同种类的饭菜。
在“神舟九号”飞船里,还有一位神秘“乘客”,那就是海尔集团研发的航天冰箱,它不是用来存储食物的,而是要完成保存医学试剂的使命,为飞船返回后航天医学研究提供重要的样本支持。
女性飞天路
“神舟九号”的女航天员刘洋成为全世界第57名进入太空的女性。
此次飞行,女航天员刘洋的出现成为一大亮点。
到2012年6月中旬,全世界已有56名女航天员到过太空,约占航天员总数的一成,其中美国46人,苏联3人,加拿大2人,法国1人,英国1人,日本2人,韩国1人。“神舟九号”女航天员刘洋成为世界第57名进入太空的女性。中国则成为继苏联和美国之后,世界上第三个用自己的技术把女航天员送入太空的国家。
女人进入太空并非一条平坦之路。上世纪60年代,美国航空航天局有一名叫威廉·洛夫莱斯的人,他是生命科学特别咨询委员会主任,他和手下的工作人员帮助确定了对有航天员潜质的申请人进行测试的标准,以及首批“水星计划”7名男航天员的实际选拔标准。1959年,洛夫莱斯提出了一个问题:女性是否也能通过美国航空航天局的宇航员测试?这主要指的是基于医学的测试,基于这个问题洛夫莱斯建立了一个私人赞助的项目,寻找健康女性来进行航天员标准测试。
1960年这个问题有了答案,一位名叫杰丽·科布(Jerrie Cobb)的优秀女飞行员率先通过了测试。当年8月19日,洛夫莱斯在斯德哥尔摩举行的航天与海军医学会议上宣布,科布已通过与“水星计划”7名航天员相同的生理测试和体检项目。他声称:“我们已能肯定地说,女航天员的某些素质比其男同事的还要优越。”他还在测试结果图上注释道:“毫无疑问,女性最终将参加航天飞行,因此我们必须像获得有关男性的数据那样掌握有关女性的数据。”
之后,总共有25名美国女性接受了严格的航天员标准测试,有13人通过测试,其中还包括一对姐妹。这就是“水星13女杰”。“水星13女杰”与美国将航天员送入太空的“水星计划”同时代,但只是一个私人资助的项目,该项目并未在美国航空航天局的宇航员选拔计划中出现。事实上,“水星计划”开始时,美国航空航天局自己都不知道需要什么样的人来当宇航员。
他们当时认为,男性候选人要求是毕业于军事试飞员学校的喷气式飞机驾驶员,至少有1500小时的飞行经历和大学学位。在1960年,因为不准女性进入培养喷气式飞机驾驶员的军事试飞员学校,所以没有任何女性符合上述条件。从1960年9月至1961年8月,杰丽·科布筛查了782名持有商业飞行员执照的女飞行员档案,从中寻找健康、飞行技艺超群和性格坚毅的女飞行员。
除了飞行经历,当时最主要的原因是人们对女性在航天领域中的发展存在性别歧视,认为这种冒险的职业不适合女性从事,一旦出现问题,往往也归为女性生理特征引起的。比如,第一位苏联女性航天员瓦莲金娜·捷列什科娃太空飞行时出现了空间运动病,结果一些人将其作妇女生理条件不适合飞行的理由。后来的飞行实践证明,大部分男性天员在飞行初期也出现运动病状,说明这并不是女性的特殊理反应,而是普遍存在的。
美国的偏见其实比苏联更甚。当美国航空航天局透露在“水星计划”中有女性参加训练时,招来了社会上一些沙文主义者的讽刺和挖苦。为回应这些沙文主义者,约翰逊总统任命杰丽·科布为美国航空航天局局长的顾问,但是她从来没被派上过用途。1961年,苏联空间科学家访美,宣布有训练女航天员的计划,处于太空军备竞赛中的美国航空航天局仍对此保持冷淡。1961年7月,当时的美国航空航天局局长詹姆斯·韦伯(James.Webb)中断了“水星13女杰”活动,同年12月,科布在美国航空航天局的工作也被解除。
1963年6月16日,苏联航天员瓦莲金娜·捷列什科娃驾驶“东方6号”飞船升空,成为世界上第一位实现太空飞行的女性,被誉为“民族英雄”、“世纪女性”,获得了各种勋章和奖励。
1976年,美国航空航天局才开始鼓励妇女应征为航天员,并于1978年选出6名女航天员,1982年增加到10名。由于美国在完成载人登月计划之后,载人航天活动一度中止,所以这些受训的女航天员没有用武之地。不过,她们仍不懈地坚持刻苦训练,准备参加梦寐以求的太空飞行。直到航天飞机上天之后,女航天员才得到进入太空的机会。1983年6月18日,莎莉·赖德(Sally Ride)被选为“挑战者号”航天飞机第二次飞行任务的女航天员,成为第一名进入太空的美国女性,完成了人类首次在太空中施放和回收卫星的任务。
对于女性加盟空间站,1996年俄罗斯加加林宇航员培训中心的副司令格拉兹科夫将军认为,这会带去一股清新之风。他开玩笑说:“大家别指望轨道站上出现了女士就会给窗子挂上窗帘,但她的存在会让我们的宇航员们多注意些仪表、动作和说话的方式。”
航天实践证明了这一点。俄罗斯的女宇航员康达科娃是首次在空问站上进行长期飞行的女性航天员。1994年10月4日,她乘坐“联盟TM20”飞船到达“和平号”空间站,创造了女性太空连续飞169天的新纪录。她的主要目的是以她本人为实验对象,研究太空长期失重环境对女性身体的影响。康达科娃的到来给空间站乘员带来了活力,她的随和、诚恳和善良把空间站变成了一个温馨的家。在妇女节时,空间站上的男宇航员们用站上培育的小萝卜代替鲜花献给她,还敬了她香槟酒,祝她节日快乐。
有趣的一点是,虽然早期许多女飞行员都是未婚独身的,即使谈到结婚也很冷淡,但美国第一批6名女航天员中有一半和男航天员结婚了。第一对航天员夫妇是雷亚·塞登(Rhea Seddon)和罗伯特·吉布森(Robert Gibson),塞登还是女航天员中第一个当母亲的。另一个当母亲的是和航天员威廉·费希尔(William Fisher)结婚的安娜·费希尔(Anna Fisher),她在1984年完成了航天飞机飞行后,在国家出版物上刊登了她抱着女儿的照片。而苏联宇航员瓦莲金娜·捷列什科娃也嫁给了她的同事、男航天员尼古拉耶夫。
航天员夫妇中最著名的应该是简·戴维斯(Nancy Jan Davis),她在1992年执行“奋进号”航天飞机第二次飞行任务前,与男友马克·李(Mark Lee)火速结婚。尽管美国航空航天局原则上禁止让夫妇一同执行宇航任务,但是在来不及更换人选的情况下还是让他们度过了一次让人羡慕的太空蜜月之旅。遗憾的是,他们对自己的蜜月之行守口如瓶,谁也不知道究竟发生了什么。 飞船中国航天员太空九号神舟八号神舟女航天员天宫一号载人飞船