光明日報記者 張蕾 光明日報通訊員 李同 于茂華

6月5日，酒泉衛星發射中心，長征二号F遙十四運載火箭将神舟十四号載人飛船精準送入預定軌道，随後成功交會對接，3名航天員入住空間站，開啟為期6個月的太空出差生活。

你知道飛船裡的航天員如何進入空間站嗎？作為我國空間站建造的“關節部位”，中國航天科技集團有限公司第八研究院（以下簡稱“航天科技集團八院”）研制的對接機構為航天員入住空間站搭建了一條安全可靠的生命通道。

6月5日，神舟十四号載人飛行任務航天員乘組出征儀式在酒泉衛星發射中心問天閣廣場舉行。陳冬（右）、劉洋（中）、蔡旭哲即将開啟為期6個月的飛行任務。新華社記者才揚/攝

對接過程堪比“太空華爾茲”

發射入軌後，神舟十四号載人飛船将踏上追逐空間站的征途，并與核心艙實施自主快速徑向交會對接，停靠在“太空母港”天和核心艙預留的航天員專用通道。

對于此後的一系列動作，航天科技集團八院神舟載人飛船對接機構分系統主任設計師姚建如此描述：随着飛船與空間站組合體逐漸靠近，飛船上的主動對接機構會推出對接環，在精準的控制下與空間站組合體上的被動對接機構實現瞬間捕獲；“牽手”成功後，飛船與空間站還存在一定的姿态偏差和晃動，此時就需要通過對接機構内部的各類彈簧元件、可控阻尼機構等來實現能量的緩沖、消耗及姿态偏差的校正，同時确保對接過程中的巨大沖擊能量不會對飛船内的航天員産生身體上的過載；待飛船姿态穩定後，主動對接機構會通過收回對接環實現相互拉近，最終與被動對接機構“擁抱”在一起；最後，對接機構通過鎖緊12把對接鎖，實現飛船與空間站的密封與剛性連接，從而建立起一個安全可靠的對接通道——這時候，航天員就可以依次“下船”，前往空間站了。

追逐、靠近、牽手、擁抱、共舞……在姚建等設計師的眼中，飛船與空間站交會對接的過程堪比一場“太空華爾茲”，舞姿輕盈曼妙。

80厘米的“太空門廊”

從飛船進入空間站，并非像我們走進家門一樣簡單容易。

穩穩停靠在空間站後，航天員首先要打開神舟十四号飛船返回艙的艙門，來到軌道艙門前。“此時，在軌道艙的前端主動對接機構與核心艙的被動對接機構之間，已經形成一條直徑為80厘米、長約1米的通道——這就是航天員進入空間站的‘門廊’，在這裡，航天員有足夠的空間取出‘鑰匙’打開通往核心艙的雙重保險門。”姚建介紹道。

在對接機構研制之初，設計師對标國際先進，采用了異體同構周邊式對接機構。據悉，這種對接機構的優點在于對接面直徑較大，對接後通道暢通，同時适應性強、承載能力大，可以适應各種噸位的航天器對接；但缺點是重量大、構造複雜，許多纜線、組件、管路等都必須安裝在對接機構的周邊，給設計和裝配工作帶來一定挑戰。

為了給航天員提供進出自如的空間，設計師對安裝在對接機構上的産品進行集成設計，并參照人機工效學等原理，最終給航天員搭建起一條直徑達80厘米的圓形通道——相當于正常房間門的寬度。不僅如此，設計師還在地面進行各類模拟實驗，其中一項就是按照航天員體型最大包絡，請一位身高1.8米、體重80多公斤的設計師進行現場穿越人機工效評價，以确保航天員通行“感覺良好”。

密不透風的“生命通道”

對接通道打開後，航天員相當于進入到一個大的密封艙。為了保證航天員的安全，整個密封艙的密封性至關重要，而對接機構框面的密封圈成為關鍵點。

姚建介紹，神舟飛船的密封圈采用雙圈設計，安裝在主動對接機構對接面的T型凹槽内。“這種設計可以确保在零重力和惡劣的空間環境效應情況下，密封圈不會從對接面脫落，使密封性能得到雙重保護。”為了實現上述設計目标，設計師對密封圈的材料進行了長達6年的攻關，解決了普通材料在低溫環境中的“脆變”以及長期工作後材料老化等一系列問題，最終為航天員打造出一條密不透風的“生命通道”。

從第一代對接機構到對接機構2.0版本，從對接天宮一号空間實驗室到對接天宮空間站，從前向、後向到徑向對接，從幾十個小時到6.5小時快速交會對接……短短11年間，對接機構圓滿完成了20次空間交會任務，以一次次安全可靠的“太空之吻”成就了中國空間站這款金牌産品。

據悉，在我國空間站建造及運營期間，飛船将進入常态化、高密度發射階段，而對接機構的配套需求也面臨任務重、周期短、質量過硬的要求。為此，來自航天科技集團八院的研制團隊正在積極推進對接機構的産品化進程，通過産品定級、組批投産等一系列舉措，力争更好地為空間站保駕護航。

（光明日報北京6月5日電）

《光明日報》（ 2022年06月06日08版）

來源： 光明網-《光明日報》

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