怎么保证航天员安全？怎么修理航天器设备？这些科技你幻想不到！

发布时间：2025-05-07　点此：411次

央视网音讯：几天前（10月31日），神舟十六号航天员安全回来地球家乡，而神舟十七号乘组三名航天员汤洪波、唐胜杰、江新林则敞开了在我国空间站为期六个月的在轨驻留，今日（11月4日）现已是他们在轨的第十天了。这次神舟十七号飞翔使命中有一项特别的使命，航天员将经过出舱活动初次进行空间站舱外实验性修理作业。

空间站长时刻在轨运转，航天员的安全怎样确保、航天器的设备怎样修理保护？接下来咱们一同来了解。

在线修理装调操作柜空间站里的修理利器

在我国空间站的舱内舱外有许多的设备，这些设备一旦呈现毛病该怎样处理呢？我国科研人员立异性地研发了一套“在线修理装调操作柜”，有了它，空间站的实验设备和载荷一旦呈现毛病，就能够在轨进行修理。下面记者就带咱们一同来了解这个我国空间站的设备修理“利器”。

总台央视记者褚尔嘉：这儿是我国科学院空间运用工程与技能中心的镜像大厅，在这儿一共有十四台像我死后这样的实验柜。这些实验柜实际上跟在我国空间站中的实验柜是如出一辙的。在我死后这儿有一个叫在线修理装调操作柜，在我国空间站的梦天实验舱里就有一个彻底相同的操作柜，它能够完结在轨对呈现毛病的一些设备进行修理。

我国科学院空间运用工程与技能中心研讨员张璐：其他的（实验柜）都归于科学实验柜，都会有一个或许多个比较固定的研讨主题。这个实验柜实际上更多的是一个支撑类的实验柜，它并没有一个比方说像生命科学、流体科学这方面的专注的、独立的一个研讨方向。曾经的时分，有些（设备）比方说坏了，航天员不是很方便地去进行在轨的一些修理和替换。这个在线实际上便是指在轨的状况下，航天员能够对其他的科学实验柜，包含其他的空间运用体系的一些载荷设备替换、修理，或许有操作需求的时分，这个实验柜供给了一系列包含结构设备、洁净空间的处理，包含还有机械臂（手）的辅佐操作，相应的一些真空、排废气，许多东西类的支撑，来确保这些修理操作能够在轨顺畅翻开。

自身体积并不大的在线修理装调操作柜是怎样完结修理我国空间站中的大型设备呢？张璐告知记者，规划之初，他们就现已考虑到了这个问题，为此规划了一些拓宽空间功用。

我国科学院空间运用工程与技能中心研讨员张璐：这儿边，咱们主要是进行一些比方说小载荷、规范载荷的修理操作，包含有一些有密闭要求的载荷，咱们能够经过替换手套进行操作。舱外有一些大型载荷有一些设备、晋级乃至拆装的操作，咱们能够经过这个移动修理渠道，把这个渠道摆开今后，它能够翻开成一个大约900毫米x700毫米的一个大平板。舱外的这些大载荷能够在这个大平板上设备固定，然后航天员在这个平板上结合内部丰厚的各种载荷的接口，来进行相应的修理操作。

灵敏机械手帮助操作精度可达0.1毫米内

咱们之前或许现已了解到，我国空间站的舱外有巨细两个机械臂，大机械臂翻开后长约10米，最大负载才能25吨，能够在舱外匍匐，也能够抓取像问天实验舱和梦天实验舱这样的大型舱段。空间站外的小机械臂，臂长约5米，最大负载3吨，小机械臂操作精度更高，能够单独运用，也能够和大机械臂衔接，形成约15米长的组合臂，然后扩展航天员在舱外搭乘机械臂能够抵达的规模。

不过你知道吗，咱们的空间站内还有一个灵敏机械手，就在方才提到的梦天实验舱在线修理装调操作柜里，它翻开后大约七八十厘米长，操作精度可达0.1毫米以内，能够帮忙航天员进行修理装调操作。

张璐介绍，在这台在线修理装调操作柜里，具有一个功用十分强壮的灵敏机械手，它具有十分灵敏的7自由度关节，能够轻松地旋转到各种姿势，完结在狭小的空间内做杂乱的轨道规划，操作精度能够到达0.1毫米以内，且呼应速度快，能够帮忙航天员在轨完结许多杂乱修理作业。

我国科学院空间运用工程与技能中心研讨员张璐：像有些舱外的载荷进舱之后，包含一些生物学的载荷，做完实验之后，有一些杀毒、消菌需求的时分，咱们能够经过替换机械臂（手）的结尾东西。未来咱们能够有不同的结尾东西，替换之后能够履行不同的操作使命。有一些很繁琐的拧螺钉或许是做一些简略的采样，咱们能够换上一个小型的结尾，一个夹爪或许是一个电动的剪刀，就能够把这个操作完结。

智能诱导修理体系在轨修理更便当

除了有灵敏机械手帮助，科研人员还规划了搭载增强实际技能的在线修理体系，只需戴上一副眼镜，航天员不必翻看任何操作手册，就能够实时接纳操作指令，完结快捷的在轨设备修理作业。

我国科学院空间运用工程与技能中心研讨员张璐：咱们知道空间站实验柜就有14个，这14个实验柜都是由各式各样不同的部组件、科学确诊手法、科学勘探的一些设备组成的。这些设备就像咱们家里用的电器相同，必定会有到寿数时刻的或许说有一些毛病了，航天员有必要要在在线的状况下、在轨的状况下对这些毛病进行确诊、修理、拼装。

为了更快、更快捷地进行在轨修理操作，科研人员开发了一套智能诱导修理体系。航天员会戴一副眼镜，经过增强实际技能实时接纳语音、文字、视频等操作指令，使修理操作变得不再杂乱繁琐。

据介绍，这套根据增强实际技能的智能诱导修理体系真实完结了实时精确地将所需求的数字化修理诱导信息叠加到什物目标上，使得航天员能够获取视觉、听觉等方法的修理提示，提高了航天员在轨修理作业功率，为空间站在轨修理保护、装调、实验操作等使命供给了牢靠的技能支撑。

未雨绸缪！从没用过但不能没有的逃逸塔

经过修理作业，空间站的运转能够愈加安全、安稳。其实，关于载人航天工程而言，安全的理念贯穿在每一个环节傍边。从空间站使命开端，为了确保航天员的安全，长二F火箭和神舟飞船都会采纳“双发并行、一主一备”的形式。就在神舟十七号发射的一同，神舟十八号的飞船和火箭就现已预备就绪，在酒泉卫星发射中心待命了。

履行载人发射使命的长征二号F火箭，它的外观十分有标志性，它头顶上有一个像避雷针相同的设备，这便是火箭的逃逸塔，逃逸塔也是载人航天发射的一个要害设备，长二F火箭的每次发射，它从没有被用到过，却是决不能没有的设备。接下来，记者带您到神舟十八号的逃逸塔厂房里去近间隔地看一看，咱们一同结合逃逸塔飞翔实验的镜头，来了解长二F火箭逃逸塔的效果。

总台央视记者陶嘉树：长征二号F火箭是我国现在唯一一型能够运送航天员的火箭，那么运送航天员也有一个条件，那便是必定要确保航天员的安全，怎样确保呢？在我身边的设备便是长征二号F火箭的逃逸塔，也便是咱们看到火箭顶端像避雷针相同的设备，它由1台逃逸主发动机、1台别离发动机和4台俯仰偏航发动机组成，它的效果便是在火箭飞翔的前120秒内，一旦火箭产生危及航天员生命的毛病时，能够迅速将神舟飞船的轨道舱和回来舱带离毛病火箭，将航天员带到安全地带。

航天科技集团一院长征二号F运载火箭全体规划师陈牧野：逃逸主发动机，咱们能够看到它喷管比较其他的都比较大，它的推力也是这几个发动机中最大的。它的效果便是当火箭产生严重毛病的时分、或许要挟到航天员安全的时分，它把整个逃逸飞翔器带离毛病火箭，然后能够使逃逸飞翔器打到一安全的区域。

记者：它是适当于把飞船从火箭里边拽出来的一个用途？

航天科技集团一院长征二号F运载火箭全体规划师陈牧野：对。这一圈有8个相对小一点的喷管发动机是逃逸别离发动机，它有两个效果，榜首个是当产生毛病的时分，由方才介绍的逃逸主发动机把逃逸飞翔器拽离之后，回来舱和逃逸塔之间的别离运用的是逃逸别离发动机。在正常飞翔过程中，咱们还有一个抛逃逸塔的动作，抛逃逸塔的动作便是由逃逸别离发动机来完结的。

记者：下面这几个小一点的呢？

航天科技集团一院长征二号F运载火箭全体规划师陈牧野：咱们叫俯仰和偏航发动机，它有不同的方向，它的效果便是当产生逃逸的时分，它的作业是使整个逃逸飞翔器违背毛病火箭的飞翔管道。就适当于我从周围推你一下，原本咱们是在一条跑道上跑的，然后你遭到一个力，你就去到周围的跑道，这样能够使整个逃逸飞翔器愈加安全。

逃逸塔是载人火箭至关重要的设备，尽管不必，但不行不备。到现在，逃逸塔从未真实意义上运用过。2021年，我国载人航天工程进入空间站阶段后，要求长征二号F火箭发射一发、备份一发，神舟十七号现已成功发射，咱们在厂房内看到的这个逃逸塔，正是下一发长二F火箭的逃逸塔。

记者：这个是遥十八火箭的逃逸塔吗？

航天科技集团一院长征二号F运载火箭全体规划师陈牧野：对，咱们现在看见的逃逸塔是遥十八火箭的，它现在处于应急待命值勤的状况。不光是遥十八的逃逸塔，遥十八火箭的箭体现在也现已竖立在总装测验厂房中，处于应急救援值勤的状况。当比方空间站中有什么问题需求咱们再打一艘备份的救援飞船上去的时分，应急救援火箭，包含逃逸塔就会组合成一个全体，把应急救援飞船送上去履行救援使命，这是未雨绸缪的一种方法。

未雨绸缪！确保航天员安全的多种方法

载人航天人命关天，航天员的安全永远是要考虑的榜首要素。在施行载人飞翔使命过程中，在不同的阶段，有不同的方法来全流程确保航天员的生命安全。这些方法在正常状况下不会被用到，却是有必要做足预备的，宁可备而不必，不行用时不备，一旦需求，要确保满有把握。

防爆电梯和逃逸滑道

在火箭待发段，航天员抵达发射塔架后，假如呈现火箭、飞船产生一些突发状况，在可控的状况下，由航天员救助队帮助航天员在最短时刻内经过防爆电梯完结紧迫撤离。假如状况危急，就要从逃逸滑道撤离至地下掩体。逃逸滑道好像一个软管，从发射塔架9层渠道至地下负一层，全长约57米，滑道内衬经过改进，航天员用手和脚的动作操控下滑速度。滑道出口放置有加厚的缓冲垫，能最大程度防止人员在下落过程中受伤。逃逸滑道出口通往地下5米的避险室，这儿能够供给十分牢靠的安全保护。

逃逸塔

航天员进入神舟飞船后，从火箭发射前15分钟到火箭焚烧后2分钟这段时刻，是依托火箭的逃逸塔来确保航天员安全。长二F的逃逸塔有8米高，适当于两三层楼的高度。假如这时遇到毛病需求逃逸，只需求3秒，逃逸塔就能像拔萝卜相同拽着飞船一同别离出去，把飞船带离危险区域。随后，飞船回来舱会与逃逸塔别离，然后翻开降落伞回到地上。在一切正常的状况下，火箭焚烧2分钟后，间隔地上近40公里的高度时，逃逸塔完结使命被别离出去。

高空逃逸

在逃逸塔别离后到整流罩别离前这段时刻，假如火箭呈现问题需求逃逸，这时包裹着飞船的整流罩将发挥效果。整流罩上设有高空逃逸发动机，高空逃逸发动机能够带动飞船脱离毛病火箭，确保航天员生命安全。长二F火箭配备毛病检测体系，能够自动检测各项参数，判别火箭毛病，宣布逃逸指令和停止飞翔指令。

飞船自动识别处置毛病

火箭飞翔到205秒左右，冲出稠密大气层。没有了空气阻力，包裹着飞船的整流罩也就完结使命，与火箭别离，这时飞船就暴露在了太空中。单独飞翔的神舟飞船，船上设备能够自动识别和处置毛病，假如在飞船自主飞翔过程中产生紧迫毛病，飞船能够随时应急回来地球。假如飞船在与空间站自动对接过程中产生毛病，飞船可转由航天员手动操控完结对接。飞船完结对接后、在停靠期间，假如空间站产生严重要挟航天员生命安全的事端，神舟飞船具有随时紧迫撤离空间站、安全回来地球的才能。

一主一备应急救援

空间站在太空中飞翔，或许会遇到航天器毛病或空间碎片突击等危险。现在，每个航天员乘组在轨时刻为半年左右，为应对或许的危险、更好地确保航天员安全，需求长二F火箭和神舟飞船具有快速发射、应急救援的才能。从神舟十二号开端，每一艘神舟飞船发射时都有一发火箭和一艘飞船在发射场进入值勤状况，假如需求应急救援，10天内就能施行应急救援发射。

防护配备和修理作业

空间站在轨运转，受空间环境影响在所难免。空间站的航天器外自身设有一些防护配备，能够抵挡一些细小空间碎片影响。关于大的碎片，空间站能够进行自动预警和躲避。假如遇到被空间碎片碰击破损，还能够采用在轨修理的方法替换受损设备。这次神舟十七号飞翔使命，航天员将经过出舱活动初次进行空间站舱外实验性修理作业。

来历：央视网

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