走近“神七”

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  我们期待已久的“神舟七号”飞船已于9月25日从酒泉卫星发射中心一飞冲天了,真是特大好消息,激动人心,鼓舞人心。为了了解“神七”的“神”气,就让咱们走近“神七”吧!——
  
  一、“神七”与“神六”有五大不同
  
  时隔两年,“神舟六号”遨游太空的雄姿依然深深印在人们心中,“神舟七号”发射后,让我们一起为“神六”和“神七”举行一次PK赛,盘点一下两艘飞船的不同之处吧——
  
  ①重量不同
  “神舟七号”的外观与“神舟六号”有所不同,“神舟七号”要执行的主要任务是实现我国航天员第一次太空行走。而且,“神舟七号”此次太空遨游搭载3名航天员,是真正地进入太空,而“神舟六号”只搭载了2名航天员。
  与“神六”相比,“神七”飞船除搭载3名航天员外,还要携带特制的舱外航天服和太空行走时作为过渡舱的气闸舱,这样,上去的时候要携带300千克重的东西,回来的时候可以带100千克的东西。飞船的重量比起“神六”来说要增加工吨多。
  “神七”的3名航天员要完成各项任务,飞船的容量肯定有所增加。这就要求现有的运载火箭的推力要满足“神七”的要求。此次运载火箭选用的是“长征二号一型火箭,要想让它成功地完成任务,还得让它加把劲儿,这样,才能托起增重了的“神舟七号”。
  
  ②结构不同
  和“神舟六号”比起来,“神舟七号”航天员要进人太空,所以“神舟七号”的轨道舱必须加一个“夹层”——气闸舱。
  为什么要加气闸舱呢?
  原来,航天员在出舱前先要“减压”,而从太空返回进入航天器后先要“升压”,就好像潜水员进出正在深海中的潜艇。因此,航天器上必须要有一个设施具有“卸压”功能和恢复功能,气闸舱就具有这一功能。
  什么是气闸舱呢?
  气闸舱由两道门组成:航天员穿好航天服把第一道门关上后把第二道门打开,这样便能够保证原来舱里的氧气和压力;而回来的时候只要把这套程序反过来就OK了,气闸舱是航天员必经的两道门。
  
  ③轨道舱去向不同
  和“神舟六号”相比,“神舟七号”飞船的一个显著不同在于飞船完成任务后,轨道舱将不会在轨“驻守”,而是和推进舱一样,在与返回舱分离的一刻坠入大气层。
  此前,无论是“神舟六号”还是“神舟五号”,在航天员随返回舱回归之后,被分离的轨道舱仍会在轨运行半年左右的时间,期间将进行一些科学实验,并把有关实验数据持续传输到地面。然后,轨道舱因动力耗尽,会类似“太空垃圾”那样在太空中游荡,渐渐被地球引力拉回到地面坠下。而“神舟七号”的轨道舱却不再留在轨道上。
  
  ④航天服功能不同
  “神舟七号”要执行的主要任务是实现我国航天员首次太空行走。航天员进行太空行走的目的,是为了维修、装卸、更换和回收航天器及航天器的外部设备。于是,走进空气稀薄到几乎没有的太空,航天服是必不可少的东西。所以,航天员的舱外航天服必须具有防微流星、真空隔热屏蔽、气密、保压、通风、调温等多种功能。另外,舱外航天服的手套必须既密封又灵活,头盔也要既透明又密封。
  航天服的后背有一个背袋,里面除了氧气瓶和一些工具外,还有一个燃料助推器,它的主要作用是使航天员可以借此控制行走方向。为了不让航天员飘走,航天服上还有一个被专家称作脐带的特制绳子,专门将航天员与轨道舱接在一起,这个绳子可以为航天员提供氧气、气压、电源和各种通信。而且,“神舟七号”航天员的宇航服上还配有一块特制的银蓄电池。当航天员进行舱外活动时,它就开始源源不断地输出能量,待电时间比原来提高2到3倍。
  
  ⑤驾驶要求不同
  如果在地面上,想挪动一个像“神舟七号”那么重的东西,可是要费一番力气的,然而在太空中,太空的微重力环境可以让漂浮在里面的一切物体挪动起来轻而易举,飞船当然也不例外。
  “神舟六号”飞船在太空中航行,有点像驾驶员开火车,航天员只要按照事先规定好的轨道前进就行,不需要改变方向。所以,“神舟六号”航天员只在飞船中进行了开关舱门,穿脱压力服,在返回舱和轨道之间穿行,抽取冷凝水四大项“在轨干扰力”实验,而且在飞船上连续做了4个前滚翻。“神舟六号”的实验结果表明航天员较大幅度动作对飞船姿态影响微小。
  可是,“神舟七号”就不一样了,航天员需要推开舱门,走人太空,这个动作可比在舱里大得多,飞船受到的影响也大得多。所以说,“神舟七号”航天员像驾驶战斗机一样驾驶飞船,难度相对来说就会大很多。不过,对于我们的航天员来说,简直是驾轻就熟。别忘了,他们可都是百里挑一的航天员哦!
  
  二、“神七”有个小跟班
  
  “神舟七号”这次上天,随身携带了一个“小跟班”——一颗小卫星。这颗小卫星就像一个伴星,跟着“神舟七号”一起升空。
  “小跟班”能干什么呢?它除了跟踪和监视“神舟七号”,取得第一手资料外,就是为“神舟七号”当私家侦探,用CCD立体相机近距离为在轨飞行的“神舟七号”拍照。届时我们将获得首张我国航天器在轨飞行的三维立体外景照片,该照片以太空为背景,展现“神舟七号”高速运行的独特景致,这也将成为中华民族飞天的永久历史见证。“神舟六号”和神舟五号”可没有这种待遇哟!这个“小跟班”的作用特别大,那么它是怎么工作的呢?
  首先,“小跟班”是小卫星投放觉得变化,以前我国的小卫星都是靠运载火箭发射入轨的;而这次是将小卫星安放在“神舟七号”留轨舱的最前端,当飞船进入预定轨道后既可按指令自动弹出飞船,也可由航天员手动“择机”释放,投放方式更灵活。“择机”释放就是可以根据需要想什么时候释放就什么时候释放。
  其次,“小跟班”可以作为侦察卫星使用。“神舟七号”携带的这个“小跟班”上装有与“嫦娥一号”类似的CCD立体相机,可以拍摄出高清晰度的地表图像。“伴星”由“神舟七号”择机释放入轨,并对感兴趣的地表进行拍照侦察。
  第三,“小跟班”能够成为一种可怕的太空武器。它既可以由飞船择机释放,去执行攻击敌太空目标的任务;又是“神舟七号”飞船最得力、最忠实的“保镖”,当敌方对“神舟七号”飞船发起攻击时,它可以适时释放“小跟,班”,用所携带的武器摧毁敌攻击武器或与之同归于尽。
  
  三、水槽里面忙练兵
  
  成功啦!“神舟七号”飞船的气闸舱和身穿舱外航天服的航天员,已在模拟太空环境的地面上联合演练成功啦!
  想不到吧,联合演练场地居然是在一个水槽里。这水槽里的水和一般的水可不一样,它的密度是有特殊要求的。目前我国已经建造了亚洲最大的失重水槽,它将为今后航天员的出舱训练活动提供条件。
  当身穿沉重航天服的航天员进入水槽后,水槽里的浮力可以产生一种类似太空失重的环境。航天员在这种模拟失重的状态下,可以练习怎样运动、怎样进出舱门和舱外操作,还可以检验气闸舱门和航天服的密封性能。
  实验结果证明:全都OK!
  四、“神七”的高科技
  
  “神七”四大关键装备的突破为中国航天员太空行走提供了重要保障——
  
  运载火箭:升空更舒适
  “神七”搭载3名航天员、重达100多千克的舱外航天服以及航天员太空生活数日所需的物品。与“神六”相比,“神七”载荷将有所增加,这对运载火箭的推力提出了更高要求。据北京大学地球与空间科学学院焦维新教授介绍,长征二号F火箭将用于发射“神七”飞船,与发射“神六”的火箭相比共有36项技术改进,进一步提高了可靠性和安全陸。特别是针对火箭上升震动进行了较大改进,提高了乘坐的舒适性。还在火箭关键部位安装遥测图像测量装置,实时监视和记录火箭的主要飞行动作。
  
  气闸舱:神奇太空门
  由于“神七”航天员出舱进入太空,因此在“神七”的轨道舱中设计了一个“夹层”——气闸舱。据北京大学地球与空间科学学院教授焦维新介绍,航天员在出舱前先要“减压”,而从太空返回进入航天器则先要“升压”,其原理类似潜水员在深海中进出潜艇。气闸舱由两道门组成:航天员穿好舱外航天服先把第一道门关上,后把第二道门打开,这样便能够保证原来的舱里的氧气和压力。而回来的时候也一样,航天员必须分别经过这两道神奇的“太空门”。
  
  航天服:造价3000万元
  新航天服是“神七”的另一大突破。其采用的新材料能防火、抗辐射。新航天服不但适合太空行走,还非常舒服。具有防微流星、真空隔热屏蔽、气密、保压、通风、调温等多种功能。据说,每套太空服造价达3000万元。
  
  航天表:保障生物钟
  太空环境恶劣,宇航员是如何在真空、漆黑、存在巨大温差的条件下准确掌握时间并进行“太空行走”呢?据“神七”航天表项目负责人介绍,“太空行走”对手表的高性能要求,超乎一般人想象。它不仅要承受高过载和强震动,还要经受高能辐射、温差、微流星撞击等威胁。为协助航天员精准掌握太空漫游时间,制造商特别为“神七航天表”设计了特殊累积计时功能和AM/PM时间显示。累积计时功能将帮助航天员了解任务执行时间、掌握执行进度,而AM/PM时间显示让航天员在漆黑的太空中,清楚地知道地球的昼夜之分。保障航天员的生活规律与地球同步,不至于打乱生物钟。
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