女航天员出舱、径向交会对接……神舟十三号有多个“首次”

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《中国经济周刊》记者 贾璇

神舟十二号返回地球一个月后，神舟十三号向着中国人自己的太空家园再出发。

10月16日凌晨0时23分，3名中国航天员翟志刚、王亚平和叶光富乘坐神舟十三号载人飞船冲向宇宙，开启为期半年之久的太空驻留。

10月14日，在神舟十三号载人飞行任务新闻发布会上，中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任林西强说，与神舟十二号任务相比，神舟十三号任务主要有六大不同。

一是载人飞船将采用自主快速交会对接的方式，首次径向停靠空间站；二是届时中国空间站将实现核心舱、2艘货运飞船、1艘载人飞船共4个飞行器组合体运行；三是航天员将首次在轨驻留6个月；四是中国女航天员将首次进驻中国空间站，航天员王亚平也将成为中国首位实施出舱活动的女航天员；五是在神舟十二号任务的基础上，进一步开展更多的空间科学实验与技术试验；六是实施任务的飞船、火箭均在发射场直接由应急待命的备份状态转为发射状态。

六大不同中，蕴含多个中国载人航天的“首次”突破。空间站在轨建设分为关键技术验证和建造两个阶段实施，神舟十三号任务是关键技术验证阶段的决胜之战、收官之战，也是空间站在轨建设过程中承前启后的关键之战。

“90度”的自主快速径向交会对接

10月16日，神舟十三号载人飞船在发射后6.5小时后，采用自主快速交会对接模式，成功对接于天和核心舱径向端口。与此前已对接的天舟二号、天舟三号货运飞船一起，构成了四舱（船）组合体。随后，3名航天员从神舟十三号载人飞船顺利进入天和核心舱。

自神舟八号飞船任务以来，5艘飞船与目标均为轴向对接，即从水平方向与核心舱对接。神舟十三号首次与49吨级的空间站组合体进行径向对接，径向与轴向的夹角呈90度。

据介绍，径向交会对接有“三大难点”。首先是持续控制姿态和轨道“难”。对于前向、后向交会对接，其200米保持点是一个稳定的保持点，即使发动机不工作，飞船也能较长时间保持稳定的姿态和轨道。而径向交会没有稳定的中途停泊点，需要持续对飞船的姿态和轨道进行控制，推进剂消耗大，故障处置难。

其次，是姿态和相对位置确定“难”。神舟载人飞船配有敏感器，如同飞船的眼睛，通过观察星星和预设的标志点等来确定自己的飞行姿态、与空间站的相对姿态、相对位置等。径向交会过程中，飞船由平飞转竖飞，大范围的姿态机动对“眼睛”能看到目标和保证“眼睛”不被复杂光照变化所干扰，提出更高要求。

据介绍，神舟十三号在径向对接口停靠时，太阳能帆板长期被空间站大型柔性太阳电池翼和大柱段舱体遮挡，导致载人飞船在光照区供电能力受到影响，需要空间站为飞船并网供电。轨道舱配电器为了满足长期停靠，最大并网供电能力需达到1400w。

此外，航天员手控交会模式“难”。径向交会对接过程中基本失去了地球的参照基准，测控条件变差，且相对动力学运动特性与前向交会不同。

据中国航天科技集团八院载人飞船系统副总设计师张崇峰介绍，对接机构分为主动对接机构和被动对接机构。神舟载人飞船、天舟货运飞船以及后续将发射的两个实验舱，均配置了对接机构主动端，天和核心舱共配置了5个被动对接口，它们被称为“对接五兄弟”。

身处太空，“对接五兄弟”长时间暴露在空间辐射环境，需承受88000次、超过200摄氏度上下的高低温循环、低轨空间原子氧的剥蚀，经过多频次的对接与分离后，仍需确保安全可靠，这对技术的要求极高。

中国空间站首位女航天员的“宇宙最潮航天发型”

在神舟十三号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后，航天员乘组从返回舱进入轨道舱。按程序完成各项工作后，翟志刚开启天和核心舱舱门，北京时间2021年10月16日9时58分，航天员翟志刚、王亚平、叶光富先后进入天和核心舱，中国空间站也迎来了第二个飞行乘组和首位女航天员。

作为首次进驻中国空间站的女性航天员，王亚平备受关注。她也将成为中国首位实施出舱活动的女航天员。

经过几十年的研究和实践,人们发现女航天员在太空也有自己独特的优势。全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩在北京日报发文介绍，女航天员身材小巧,在太空行走时容易控制身体的移动,可更灵活地完成一些细致的作业。

女航天员在某些方面感觉更加敏锐,心思更加细腻,考虑问题更加周全,处理问题更注意方式方法,语言表达和沟通能力也比较强。

女性在太空失重环境中雌激素和镁的代谢方面优于男性,体内铁的含量和产生的废物也较低,所以不易出现血栓、铁中毒、血管痉挛、心律紊乱等问题,更适合长期载人航天；女性上天也有利于全面开展医学研究,没有女性参与载人航天,空间生命科学研究成果是不完整的。

在3名航天员飞往太空前夕，王亚平在接受采访时提到“女航天员特有的亲和力、韧性、细心发挥着独特优势”。

王亚平说，空间站建设过程中，将有4个飞行乘组接续飞行，就像是空中接力，每一棒有每一棒的要求。“我这一棒，既是飞行乘组的第二棒，也是女性航天员的第一棒。由于之前的飞行经历，我对女性航天员的优势和特点有了深切体会，女性特有的亲和力、韧性、耐心、细心，在任务完成和乘组配合上发挥着独特的优势。”

王亚平说，太空环境不会因为女性的到来改变，也不会因为航天员是女性就降低门槛。所以，女航天员的训练内容要求和标准和男航天员基本一样。但男女确实有差异，比如力量方面。

在三名航天员进驻中国空间站后，在直播画面中，王亚平的长发因为失重飘了起来，被网友称为是“冲天马尾辫”“宇宙最潮航天发型”。此前她在采访中也提到，在太空中洗头发是个难题。这次任务针对女性洗头发的特点，重新设计了更方便的方法，洗得更干净。“在太空，要求我们具备理发师技能，‘神十二’‘神十三’航天员的头发都是我剪的，现在技术越来越娴熟。”

在神舟十三号飞船任务中,飞船和空间站也针对女航天员进行了更完善的准备。

此前发射的天舟三号货运飞船中，就有针对女性的服装类货物,包括适合女航天员的舱外航天服和其他更换的衣服。另外,还有卫生用品、化妆品等。

从总体设计上说,天舟三号送去的女性专用舱外航天服和其他第二代“飞天”舱外航天服虽性能一样,但尺寸大小是按照王亚平身材专门设计的,可以使她出舱更加灵活,减少体力消耗,提高工作效率。

据中国载人航天工程副总设计师杨利伟介绍，2022年我国还将有多次飞行任务。现在神舟十四号和神舟十五号航天员已经开展准备训练，如出舱水下模拟训练等。

责编：杨琳

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