10月30日清晨4时27分,中国的载人航天事业再次迎来辉煌时刻:神舟十九号搭载三名航天员,从酒泉卫星发射中心的发射塔顺利升空,经过近10分钟后飞船与火箭分离,成功进入近地轨道。
随着神舟飞船太阳能帆板徐徐展开,神舟十九号发射任务取得圆满成功,中国的航天探索再一次迈出坚实一步。
此次任务由经验丰富的航天员蔡旭哲担任指令长,这位已经拥有丰富飞行经验的第二批航天员,继神舟十四号后间隔22个月再上太空,刷新了中国航天员两次飞行间隔最小时间记录。
而与他同行的,则是中国首批执行飞行任务的90后航天员宋令东和王浩泽(女),其中王浩泽是中国第一位女性航天飞行工程师,这支新老结合的团队被称为“龙马组合”,代表着中国航天人的传承与创新。
相比以往,此次神舟十九号任务有不少引人注目的亮点,比如这次发射的载人飞船就有一些特别之处。
这艘由中国航天科技集团五院研制的飞船,是神舟系列的组批生产第二批次产品,属于更新换代的新款飞船。
神舟十九号在轨道舱的布局方面进行了进一步的优化,废物收集系统做了“减配”,不仅提升了空间利用率,还增加了飞船的运输能力,装载空间比以前大了20%。
这项改进直接为航天员带来了更多的物资携带空间,满足了紧急需求和特殊任务的物资需求,也增强了在轨实验的能力,为开展更多高水平的科学实验创造了条件。
除此之外,神舟十九号任务的另一亮点在于科学实验明显增加,至少有多达百余项试验、实验等着“龙马组合”在太空展开,其中一些科学实验更是我国首次进行。
与全球其他空间站相比,中国的空间站舱内的14个实验柜和舱外暴露实验平台,覆盖了从物理、化学、生物到天文学的广泛研究领域。
这一综合实验设施使得中国空间站成为真正的太空实验室,为科学家提供了一个在地球上无法实现的实验环境。
特别是在空间生命科学与生物技术、微重力基础物理等领域,例如,微重力对植物种子的影响、金属材料在太空环境中的微结构变化等课题研究,都是地球上难以研究的课题,而在空间站中,这些实验不再受限于短时间和单一实验模式,可以展开深度的长期研究。
在实验方面,神舟十九号任务还将首次尝试一种特殊的生物实验,3名航天员这次带了一种小昆虫——果蝇登上空间站。
地球的磁场是我们日常生活的基本保障,但火星却不然。火星没有如地球一般的完整磁场保护,因此,人体对火星环境的反应始终是探索的核心难题之一。
这一次,航天员将果蝇作为“前锋”,通过在太空模拟火星亚磁环境,观察果蝇在亚磁环境下的生长发育和行为反应。
果蝇的基因简单,生命周期短,实验结果来得迅速,作为一种模式生物,果蝇的基因结构与人类有相似性,这一实验不仅在国内尚属首次,也为未来的火星任务奠定了生物学基础。
而更大的计划已经在酝酿中:中国空间站在后续任务重还将进一步尝试带小白鼠上太空做实验。小白鼠实验将比果蝇实验更复杂,同时将进一步探索生物在太空环境中的适应机制。
除了科学实验,神舟十九号任务还涉及复杂的空间站运营任务。航天员们需要与先期抵达的神舟十八号航天员完成在轨交接,完成太空交接班。
根据任务安排,神舟十八号飞船将在完成交接任务后返回地球,而神舟十九号飞船在迎接神舟二十号的上行后,也将于明年4月左右返回地球,这种太空轮换机制,有利保障了中国空间站的长时间、稳定运行。
神舟十九号飞船的发射升空令人振奋,而飞船返回时的焦黑外观则引发了人们的广泛关注。同样是穿过地球大气层,为什么飞船在发射升空的过程中不会剧烈燃烧起来,在返回地球的过程中却会如此呢?
原因其实很简单。发射时,火箭和飞船的速度逐步增加,但由于空气密度逐渐减小,外部并不会产生剧烈的燃烧现象。
而当飞船重返地球时,外部速度已接近7.9公里每秒,这是一种极高的速度,相当于一小时近三万公里!以如此高的速度冲入地球大气层时,外壳在气动加热作用下可达到一两千度高温。
当这样的高速航天器重返地球大气层时,由于大气层的阻力,为了确保返回舱经受高温的灼烧,神舟飞船返回舱设计了特殊的隔热烧蚀材料。
外部覆盖的防热瓦或烧蚀材料,能够在高温下稳定结构,并将热量隔绝在外,这些材料在高温下会脱落并带走大量的热量,从而保护返回舱不被烧毁。
这种保护过程会使得返回舱的外部变得焦黑和碳化,不过隔热烧蚀材料虽然会被烧的“面目全非”,但可以放心,内部的航天员和设备安全系数可是百分之百。
回顾人类航天史,从苏联的“东方一号”到美国的“阿波罗11号”,从“神舟五号”实现中国首次载人航天飞行,到“神舟十号”与“天宫一号”目标飞行器成功对接,再到“神舟十三号”至“神舟十八号”连续5次成功发射并顺利返回。
作为后来者的中国载人航天,在短时间内取得了举世瞩目的成就,而这背后,是无数科研人员在材料、航天器结构等方面的深入研究和不懈努力,推动着中国航天技术在世界舞台上逐渐站稳脚跟。
未来在中国空间站上,中国还将通过建立常态化的空间实验室,承接更多国内外前沿课题在太空中开展。
最后,期待神舟十九号“龙马组合”3人组能在太空顺利完成6个月任务期!