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新京报 06-16

航天员怎么选?“天宫”里面什么样?

首先,我们来认识一下这三位航天员,他们分别是:聂海胜、刘伯明和汤洪波,聂海胜担任指令长。备份航天员为翟志刚、王亚平、叶光富。

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新京报记者 李玉坤 编辑 张磊 刘梦婕 校对 李铭

神舟十二号载人飞船将于 6 月 17 日 9 时 22 分发射,搭载 3 名航天员飞向太空。

为什么是他们三个人?上太空前,他们要经过怎样的魔鬼训练?新京报记者采访了航天航空专家,为大家揭秘。

首先,我们来认识一下这三位航天员,他们分别是:聂海胜、刘伯明和汤洪波,聂海胜担任指令长。备份航天员为翟志刚、王亚平、叶光富。

▲今天上午,神舟十二号 3 名航天员与记者见面。图 / 中国载人航天官微

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此次航天员的主要任务有哪些?

开展科学测试,其间还要到舱外看看

按计划,航天员将在天上驻留长达三个月。

中国载人航天工程办公室主任助理季启明表示,根据任务安排,神舟十二号飞行中,航天员乘组将在轨完成四个方面的主要工作:

一是要开展核心舱组合体的日常管理

包括天和核心舱在轨测试、再生生保系统验证、机械臂测试与操作训练,以及物资与废弃物管理等。

二是要开展出舱活动及舱外作业

包括舱外服在轨转移、组装、测试,进行两次出舱活动,开展舱外工具箱的组装、全景摄像机抬升和扩展泵组的安装等工作。

三是要开展空间科学实验和技术试验

进行空间应用任务实验设备的组装和测试,按程序开展空间应用、航天医学领域等实(试)验,以及有关科普教育活动。

四是要进行航天员自身的健康管理

按计划开展日常的生活照料、身体锻炼,定期监测、维持与评估自身健康状态。

选拔航天员有哪些要求?

有鼻炎、龋齿的都不合格

季启明介绍,本次任务航天员乘组选拔按照 " 新老搭配,以老带新 " 的方式,结合航天员飞行经历、相互协同能力等方面,选拔出飞行乘组和备份航天员。

成为航天员都有哪些要求?中国载人航天工程航天员系统总设计师黄伟芬介绍,航天员需要全面具备空间站在轨组装建造,维护维修、舱外作业、空间应用,空间科学实验和试验以及空间站监控和管理的能力。

" 长期飞行中应急事件出现的概率大大增加,各类应急故障情况下的应急操作,对航天员的能力提出了很高的要求。" 黄伟芬说。

此外,航天员还必须要有良好的体格。

" 要保证身体表面无畸形、无外伤以及其他后遗症。一些患有慢性病、精神病,有骨折、皮炎、眩晕、色弱、鼻炎甚至龋齿等疾病的人员,也都不合格。家族有遗传病史的不可以,有抽烟、喝酒习惯的人员也不会被通过,当然也不能近视。" 全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩表示,航天员的脑功能、肺功能、心血管功能均要进行评定,了解其身体机能的储备能力以及调节能力。

人员选拔完成后,就要进行针对性的训练。据季启明介绍,此次针对航天员制定了周密的训练方案和计划,扎实开展了地面训练和任务准备,每名航天员训练均超过了 6000 学时。特别是针对空间站技术、出舱活动、机械臂操控、心理以及在轨工作生活开展了重点训练。目前,航天员乘组已做好了执行任务的各项准备。

航天员要经历怎样的训练?

训练四五个小时,拿筷子都没劲儿了

如果要进行太空行走任务,一般要在中性浮力水槽进行训练。这种方法最接近实际环境,训练过程需要有潜水员的保护。

" 在地面其实很难模拟太空行走的环境,只有用水池,穿着舱外航天服下去训练。航天员在水池中不能浮上来,也不能沉底,相当于在太空一样。水池中有一比一的设备模型,航天员在水池中进行安装。" 庞之浩解释。

太空行走主要要求航天员的上肢力量。"像攀岩一样用手走,其实很累,训练下来掉几斤肉。拧螺丝也有技巧,不能太使劲,不然失重环境中会原地嗖嗖地转,很难停下来。" 庞之浩说,一次训练四五个小时,最后航天员连吃饭夹筷子的劲儿都没了。

除了前期的训练,航天员在太空生活期间也需要身体锻炼。" 长期在太空中,肌肉会萎缩,骨头会脱钙,所以每天要锻炼,否则到地面就不能走了。" 庞之浩介绍,但在太空中锻炼的方法跟地面不一样,一定要固定,腰部和胸部要挂住,拽着航天员,只有腿可以动。" 不然,在跑步机上跑着人都飘起来了。"

" 天宫 " 里面什么样?

中国载人航天工程办公室主任助理季启明介绍,天和核心舱提供了 3 倍于天宫二号空间实验室的航天员活动空间,配备了 3 个独立卧室和 1 个卫生间,保证航天员日常生活起居。

▲舱内景。中国航天科技集团供图

核心舱配置再生式生命保障系统

季启明介绍,天和核心舱及天舟二号货运飞船入轨后,已按计划完成了 9 类 42 项测试,主要包括平台基本功能、交会对接、航天员驻留、机械臂爬行与在轨辨识、出舱功能以及科学实验柜等测试内容。截至 6 月 16 日,天和核心舱和天舟二号组合体已在轨运行 17 天,目前状态良好,平台设备工作正常。组合体已调整到高度约 390 公里的近圆对接轨道,建立起交会对接姿态和载人环境。经分析确认,组合体满足与神舟十二号交会对接以及航天员进驻的条件。

天和核心舱提供了 3 倍于天宫二号空间实验室的航天员活动空间,配备了 3 个独立卧室和 1 个卫生间。航天食品方面,配置了 120 余种营养均衡、品种丰富、口感良好、长保质期的航天食品。就餐区域配置了食品加热、冷藏及饮水设备,还有折叠桌,方便航天员就餐。锻炼区配备有太空跑台、太空自行车,用于航天员日常锻炼。通过天地通信链路和视频通话设备,可实现空间站与地面的双向视频通话和收发电子邮件。载人环境控制方面,相比前期载人飞行任务,空间站核心舱配置了再生式生命保障系统,包括电解制氧、冷凝水收集与处理、尿处理、二氧化碳去除,以及微量有害气体去除等子系统,能够实现水等消耗性资源的循环利用,保障航天员在轨长期驻留。

" 大平层 " 有包裹式淋浴间

记者从中国航天科技集团了解到,天宫一号于 2011 年成功发射,发射重量 8 吨左右,提供给航天员的舱内活动空间为 15 立方米,可以满足 3 名航天员同时在轨工作和生活的需要。这相对于神舟七号 7 立方米的舱内活动空间有了较大提升,但是依然比较局促。

当 2021 年我国开始建造空间站时,为了提高航天员太空生活的 " 舒适度 ",设计师们为航天员预留了相对充裕的生活环境,舱内活动空间从天宫一号的 15 立方米提升到了整站 110 立方米,简直是从 " 筒子间 " 搬进了 " 大平层 "。

中国空间站本着 " 人性化 " 的设计理念,分别设置了生活区和工作区。生活区内有独立的睡眠区、卫生区、锻炼区,还配有太空厨房及就餐区。在设计上最大程度考虑到私密性和便利性,极大地提高了航天员的太空生活质量。

在太空中,航天员也能实现 " 睡觉自由 ",能够享受独立的睡眠区,确保睡觉不受干扰。虽然依然要把自己 " 装进睡袋 ",但已经实现了从 " 站睡 " 到 " 躺睡 " 的变革。独立的睡眠区能够让航天员更放松,享受相对高质量的睡眠,让他们在太空工作和生活更加 " 元气满满 "。

航天员虽然不能享受和地球上一样的淋浴和泡澡,但每个人都能够在一个 " 包裹式淋浴间 " 里,手持喷枪,把自己擦拭干净,最大程度上解决了个人卫生问题。

食物荤素搭配,全舱设有移动 WiFi

已经升空的天舟二号,送去了丰富的食物。

我国的航天食品有不少传统中式菜品的身影,具有明显的中式特色。食物不仅有主副之分,讲究荤素搭配,更有独特的风味,甚至人人皆知的鱼香肉丝、宫保鸡丁,都出现在航天员的美食列表里。

天舟二号对以太网通信进行了全面功能升级,在中国航天科技集团八院电子所研制团队的攻关下,增加了空间站天地互联网数据代传功能,以及天地互联网组播分发功能,在不增加通道带宽的情况下,使地面、空间站能同时收发视频、音频数据。为了提高网络通信的可靠性,研制团队还特意增加了网络安全策略设置功能,确保非法数据无法通过。

这种技术升级,让中国空间站有了 " 移动 WiFi",并创造了一个智能家居生活空间。每一个航天员都有一个手持终端,航天员可以根据个人需求通过 App 调节舱内照明环境,睡眠模式、工作模式、运动模式……不同的舱内灯光,能够调节航天员的情绪,避免长时间处于单调的环境所带来的不适。

航天员可以视频通话,也可以即时接入移动终端,还可以上网冲浪,听音乐、看视频等等。

线缆分颜色,地面有 " 镜像 " 空间站

根据国际同行的经验,航天员在太空中有相当一部分工作是进行舱内组装和维修。在空间站建造期间,以及空间站十几年的运行期间,有很多组装和维护维修工作需要航天员在太空中独立完成,其中有一些甚至需要出舱,在舱外完成。单算核心舱,上面就有 1243 台设备,它们的很多组装工作都需要航天员在天上手工完成。此外,还有一系列出舱活动。

为了让航天员的维修和组装工作能够更加准确、高效地完成,设计师们在 " 防差错设计 " 上下了不少功夫、想了不少办法,从标志、颜色、外形等方面对要维修组装的设备、线缆和插头采取了一些措施,确保航天员在太空操作时 " 不看错、不误操作 "。

为了给太空中的航天员提供强有力的地面支持,在地面还有一个和天上一模一样的空间站,就是为了确保在遇到突发情况时,地面人员能够模拟空间站的实际情况。在中国航天科技集团五院空间站系统研制团队中,有一支队伍专门负责为航天员提供生命保障,打造一个安全舒适的太空工作居住环境。

为了营造一个宜居的环境,设计师们需要在地面上把自己想象成为一个 " 航天员 ",感受舱内的生活和工作,并把自己和团队的感受转化为设计,设计师在里面反复模拟,让航天员到现场体验,并编写操作指南,把每一项操作图文并茂地介绍给航天员。

六名航天员介绍

聂海胜:第三次登陆太空,第二次担任指令长

在神舟十二号载人飞行任务航天员与记者见面会上,1964 年出生的聂海胜说:" 这些年,我们时刻努力着、准备着,可以说,只有飞行和准备飞行两种状态。只要祖国需要,我们随时迎接挑战、履行使命!"

聂海胜 1998 年 1 月入选为我国首批航天员。此次执行神舟十二号载人飞行任务,将是聂海胜第三次登陆太空。

2005 年 10 月 12 日至 17 日,聂海胜与费俊龙执行神舟六号载人飞行任务,10 月 13 日适逢聂海胜 41 岁农历生日,他成了第一个在太空过生日的中国人。

2013 年 6 月 11 日至 26 日,聂海胜与航天员张晓光、王亚平搭乘神舟十号执行载人飞行任务。在担任指令长的同时,他完成了对操作精度要求极为严格、被誉为 " 太空穿针 " 的手控交会对接,在我国载人航天飞行史上,这两项艰巨任务首次由同一人承担。执行任务前,聂海胜的地面模拟训练超过 2000 次。

2021 年 6 月 17 日,时隔八年后,57 岁的聂海胜将再次以指令长的身份,搭乘神舟十二号飞船登陆太空。

刘伯明:" 小诸葛 "13 年后再出征

在航天员队伍里,刘伯明绰号 " 小诸葛 ",曾流利回答一名教官 10 个刁钻专业问题,从此被这名教官 " 免提 "。

刘伯明曾于 2008 年 9 月执行神舟七号飞行任务,这次将是他十三年后重返太空。刘伯明说,上次太空飞行的惊喜仿佛还在眼前。而此次任务中,出舱时间大幅增加,面对新的挑战与考验,刘伯明表达出必胜的信心:" 有专业人员的地面支持,有我们乘组三位帅哥的默契配合,我们一定满怀信心迎接一切挑战。浩瀚太空必将留下更多的中国身影、中国足迹,期待亿万国人随同我们一起体验,我心飞翔!"

少将刘伯明 1966 年 9 月出生,1998 年 1 月入选为我国首批航天员,2019 年 12 月入选神舟十二号飞行任务乘组,他曾任空军航空兵某师某团中队长,安全飞行 1050 小时,被评为空军一级飞行员。2005 年 6 月,入选神舟六号飞行任务备份乘组。2008 年 9 月,执行神舟七号飞行任务,同年 11 月,被中共中央、国务院、中央军委授予 " 英雄航天员 " 荣誉称号,并获 " 航天功勋奖章 "。

汤洪波:首次出征太空

在神舟十二号载人飞行任务航天员与记者见面会上,航天员汤洪波首与媒体见面。

在对教员、科研人员、战友和家人表示感谢后,汤洪波说:" 我是 1995 年入选飞行员,2010 年入选航天员。航空与航天,只有一字之差,但完成这个转变,11 年艰苦而又难忘的经历。要想向上生长,先要向下扎根。多年来,我一刻不曾松懈,按照大纲要求从难从严训练,从思想、身体、心理、技术等进行了全方位的准备。天道酬勤,一分耕耘才会有一分收获。只有地面训练到位,才能胜任任务、完成任务,我将坚决圆满地完成好任务,不辜负事业,不辜负国家。"

汤洪波 1975 年 10 月出生,1995 年 9 月入伍,曾任空军航空兵某师某团大队长,安全飞行 1159 小时,被评为空军一级飞行员。2010 年 5 月入选为我国第二批航天员。2016 年 5 月,入选神舟十一号飞行任务备份航天员。2019 年 12 月,入选神舟十二号飞行任务乘组。

翟志刚:我国太空行走第一人

" 神舟七号报告,我已出舱,感觉良好。神舟七号向全国人民、全世界人民问好!请祖国放心,我们坚决完成任务!"

2008 年9月 27 日 17 时,航天员翟志刚在完成一系列空间科学实验,并按预定方案进行太空行走后,安全返回神舟七号轨道舱。这标志着我国航天员首次空间出舱活动取得成功。

少将翟志刚 1966 年出生于黑龙江省龙江县,在 2008 年 9 月神舟七号载人航天飞行任务中,翟志刚首次完成出舱活动,成为中国太空行走第一人。同年 11 月,翟志刚被中共中央、国务院、中央军委授予 " 航天英雄 " 称号。

叶光富:首位公开亮相的第二批男航天员

1980 年出生的叶光富 2010 年入选第二批航天员,他曾入选 2012 年神舟九号载人航天工程,2014 年取得载人航天飞行资格,是首位公开亮相的中国第二批男航天员。

2016 年 6 月 24 日至 7 月 8 日,叶光富赴意大利撒丁岛参加了欧洲空间局(ESA)的洞穴训练(CAVES),这是中国航天员首次参加这一训练。2016 年 7 月 10 日,叶光富圆满完成了为期 15 天的训练任务,顺利返回北京。这是中国航天员首次参与国际性极具挑战的航天员训练任务。

王亚平:中国第一位 " 太空教师 "

女航天员王亚平 1980 年 1 月出生,2010 年 5 月,正式成为我国第二批航天员。经过近三年的航天员训练,完成了基础理论、航天环境适应性、专业技术等 8 大类几十个科目的训练任务,以优异成绩通过航天员专业技术综合考核。

2013 年 4 月,王亚平入选天宫一号与神舟十号载人飞行任务飞行乘组。2013 年 6 月 20 日上午,王亚平在聂海胜和张晓光的协助下成功进行中国首次太空授课,太空授课主要面向中小学生,使其了解微重力条件下物体运动的特点、液体表面张力的作用,加深对质量、重量以及牛顿定律等基本物理概念的理解。后来,王亚平被授予 " 英雄航天员 " 荣誉称号,并颁发 " 三级航天功勋奖章 "。

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本文部分首发自新京报公号 " 北京知道 "

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