中国航天员中心航天员教员赵阳（右）在辅助航天员进行水下训练 。 孔方舟摄/光明图片
北京航天飞行控制中心神舟十二号任务北京总调度 。 王永亮摄/光明图片
在太空厨房 ， 中国航天员喝着自产的酸奶 ， 吃着口味丰富的热饭菜；不用靠地面运送 ， 他们就能在太空呼吸新鲜的空气 ， 饮用清洁的循环水……在太空中“出差”两个多月了 ， 航天员在天和核心舱里的生活越来越自如 。
北京时间2021年8月20日 ， 经过约6小时的出舱活动 ， 神舟十二号航天员乘组第二次出舱活动圆满完成 。 在这背后 ， 有这么一群默默奉献的航天人 ， 在地面陪伴和守护着航天员在太空度过的每一天 。
航天员教员团队：为航天员提前“吃螃蟹”准备预案
航天员出舱活动是我国空间站任务的重中之重 。 空间站舱外建造、舱外设备安装、维护、维修、更换和试验样品回收等 ， 都需要出舱活动 。
在出舱活动中 ， 中国航天员中心航天员支持室内 ， 结合显示屏上实时显示的出舱画面 ， 航天员教员吴昊在给地面航天员同步解读出舱程序 。 任务成功 ， 航天员聂海胜、刘伯明安全返回天和核心舱 ， 吴昊长舒了口气 。
吴昊介绍 ， 航天员顾虑的 ， 他们必须先想到；航天员做到的 ， 他们必须先做到 。 超重耐力训练、低压训练、模拟失重训练、野外生存训练等 ， 凡是涉及生理极限、危险的训练 ， 航天员教员都是第一个“吃螃蟹”的人 。
航天的高风险无处不在 ， 更有许多未知的挑战 。 从2017年开始 ， 航天员教员赵阳承担起航天员空间站出舱活动模拟训练的任务 。 随着任务临近 ， 赵阳天天泡在水槽里 ， 每天按照出舱活动6小时的标准 ， 与航天员一起开展训练 。 连续水下训练4个月 ， 忙起来一天只睡4个小时 ， 只吃一顿饭 。
为了尽可能模拟外太空环境 ， 赵阳严格设计训练场景 ， 分解到每个动作 ， 细化到每个姿态 ， 帮助航天员迅速、安全地找到返回的路 。 每次训练 ， 他都与航天员一起 ， 将应急返回的时间一分一秒地缩短 。 航天员们说：“有他们在 ， 我们安心 。 ”
“无论你做了多少预案 ， 你想得再多 ， 总会冒出意外 ， 算无遗策只能是我们的努力目标 ， 很多时候 ， 需要随机应变 。 ”赵阳告诉采访人员 ， 救生训练 ， 是为了训练飞船降落在应急着陆区、救援人员不能按时到达的情况下 ， 航天员必须完成自主出舱和野外生存的任务 。 航天员教员王焰磊还记得 ， 在巴丹吉林沙漠 ， 航天员教员团队开展48小时的预训练 。 昼夜温差高达39摄氏度 ， 夜里 ， 大家挤在沙漠掩体里 ， 虽然用火烤着 ， 但后背还是一片冰凉 。 就这样 ， 他们验证了航天员沙漠生存训练科目设计的合理性和可行性 。
环控生保团队：为航天员打造适宜的生存环境
在以往的载人飞行任务中 ， 航天员在太空生存所需的氧气和水都从地面携带 ， 也就是非再生式环境控制与生命保障系统 。 而在空间站 ， 航天员在轨时长超过3个月 ， 仅靠地面补给不仅代价高昂 ， 而且也不能满足任务需要 。 因此 ， 在空间站天和核心舱内 ， 环控生保系统通过应用再生生命保障技术 ， 首次实现舱内的氧气和水循环使用 。
在密闭狭小的空间站舱内制造一个类似地球环境的可循环生命保障系统 ， 且长时间稳定运行 ， 难度可想而知 。 这个空间站任务的关键技术 ， 由中国航天员中心环控生保室来攻克 。
微重力条件下 ， 水气分离是个难题 。 无论是电解制氧、水处理、尿处理 ， 还是冷凝水收集、尿液收集 ， 都要用到水气分离装置 。 太空中的水气分离装置 ， 没有现成产品 。
一个平均年龄不到35岁的科研团队 ， 在2011年受领了这个艰巨的任务 ， 从论证到初样研制再到正样 ， 一路摸着石头过河 。 研制团队走访了国内十几家大学和科研院所 ， 做了数千次试验 ， 直到装置满足寿命、可靠性和稳定性等要求 ， 前后花了近10年时间 。
中国航天员科研训练中心研究员、空间站系统副总设计师刘向阳介绍说 ， 再生生命保障技术的运用 ， 大幅减轻了地面的补给压力 。 按照3人在轨飞行计算 ， 每年可以节省消耗性物资6吨 。
航天服研究团队：保证“飞天战袍”绝对安全可靠
比起首次出舱的“神七”任务 ， 空间站任务中航天员要进行长时间的舱外操作 ， 对舱外服性能提出的要求更高 ， 需要具备使用时间更长、安全可靠性更高、机动灵活性更好、测试维修性更强的特点 。
“做航天服需要精细 ， 更需要耐心 。 慢工才能出细活 。 ”中国航天员中心航天服工程研究室主任、载人航天工程航天员系统副总设计师张万欣说 ， 做一副舱内服上肢限制层需要130多个小时 ， 做一副舱外服下肢限制层需要260多个小时 ， 装配一套舱外服需要将近4个月 。
舱外服上的头盔面窗 ， 是航天员进行出舱活动时观察外界的窗口 ， 由中国航天员中心研装部服装车间生产 。 头盔面窗有多层 ， 最里层名为双层压力面窗 ， 它是整个头盔的承压密封结构 ， 直接关系到航天员的生命安全 。 为做到绝对安全可靠 ， 承压材料要经过多轮选择、测试 ， 除尘、粘胶、缝合、密封等47道工序需要花费两个月 。
“这些工序听起来简单 ， 但流程相当复杂、严格、细致 。 ”中国航天员中心研装部副部长邓小伟说 ， 在双层压力面窗制作过程中 ， 有一次 ， 有两粒密封胶的碎末进入了密封的面窗夹层 ， “这两个碎末也就沙粒大小 ， 吸附在面窗夹层下沿 ， 理论上对视觉没什么大的影响 ， 却成了我们的‘眼中钉’ 。 ”科技人员尝试了各种办法 ， 最终只能将碎末扫除到边缘区域 ， 就是无法吸出 。 为了做出完美的面窗 ， 技术人员改变生产工序 ， 彻底解决了密封胶穿刺产生多余物这个问题 。
飞控团队：在地面昼夜守护航天员
此次是神舟十二号飞船发射以来的第二次出舱活动 ， 在这背后 ， 天地之间各参试单位和人员倾尽全力、从未停歇 。 北京航天飞行控制中心神舟十二号任务总工程师谢剑锋介绍说 ， 近两个多月 ， 北京中心对神舟十二号飞船及核心舱组合体实施了24小时不间断的跟踪测控 ， 先后完成了飞船与核心舱组合体的交会对接 ， 守护航天员顺利进驻核心舱 ， 开展日常的工作与生活 。
在轨工作期间 ， 飞控团队组织各系统完成了天地通话、第一次出舱等活动 ， 各项工作进展有序 。 谢剑锋说 ， 自7月7日至8月10日 ， 空间站任务测控通信指挥部组织各系统 ， 按计划开展了分布式运控模式下空间站组合体的各项飞控工作 。
近一个多月来 ， 飞控团队根据任务需要组织召开飞控组会和联席会 ， 对关键技术状态进行研究审议 。 “航天器在轨期间 ， 我们利用天地基测控网对核心舱组合体开展日常测控跟踪 ， 按计划实施了空间站组合体飞行模式转换、平台巡检等各类重要控制 ， 有效保证了各个系统的工作状态稳定 ， 数据收发正常 。 ”北京航天飞行控制中心空间站任务副指挥杨彦波说 。
【团队|“有他们在，我们安心”—走近航天员背后的团队】与此同时 ， 地面工作人员与航天员之间密切配合 ， 按计划开展了多项科学实验 。 针对应急和异常问题 ， 北京航天飞行控制中心组织各系统配合开展空间站运控气象保障 ， 及时发布天气预报信息 ， 实施测控网调整 ， 处置各类异常情况 ， 确保航天员与航天器的安全 。 杨彦波表示 ， 北京航天飞行控制中心将组织空间站任务团队做好任务总结 ， 完成好后续关键控制和重要节点的准备工作 。
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