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      遙遠的太空,親近的牽掛

      遙遠的太空,親近的牽掛

      2022年06月24日 21:02 來源:解放軍報參與互動參與互動

        縱然腳下沒有土地,但我依然能夠堅定地邁出每一步。 縱然飛行沒有翅膀,但我依然能夠勇敢地張開雙手。 我知道,前方是浩渺的太空,而身后是你們!在征服宇宙的道路上,我們始終在一起。

      ——中國航天員

        當航天員陳冬在中國空間站呼吸著新鮮的空氣,飲用著循環水;當航天員劉洋在“太空廚房”喝著自制美味酸奶,吃上口味豐富的飯菜;當航天員蔡旭哲在中國空間站自如地跑步,在“包間”安心入睡……有一群人,時刻關注著航天員在天上的一舉一動。

        他們,是離航天員最近的人——中國航天員科研訓練中心的工作人員。航天員在太空順利度過的每一天,都離不開他們在地面24小時的精心守護。

        作為“中國航天員成長的搖籃”,在載人航天工程中,中國航天員科研訓練中心主要肩負著“培養人、保障人、研究人”的職能使命。

        這群在航天員身后默默奉獻的航天科研人員,不斷挑戰一個個技術難關,攀登一座座科技高峰,用心血和智慧為飛天英雄們搭就一架通往太空的堅實天梯。

        以平凡造就非凡,以無名成就有名。今天,我們一同走近該中心的科研人員,探尋飛天幕后的故事。

        關鍵詞 敢為人先

        有些事,必須有人先去做,哪怕艱險無比

        水深10米、直徑23米的巨大水槽中,空間站水下訓練模型如同一個龐然大物,靜靜臥在水底。

        這是該中心模擬出艙訓練的主要場地。航天員教員趙陽與航天員一起開展水下訓練,已很長時間。一旦忙起來,趙陽一天只睡4個小時、吃一頓飯。教員的任務是分解每個動作,細化每個姿態,幫助航天員迅速、安全地找到返回的路。

        加入航天員大隊后,航天員要經過8大類上百門科目的學習和訓練。其中,訓練工作主要由航天員選拔訓練室的教員們組織實施。

        “甘為人梯,敢為人先?!边@是航天員選拔訓練室的室訓,也是每一名航天員教員的座右銘。超重耐力訓練、低壓訓練、模擬失重訓練、野外生存訓練……凡是涉及生理極限、有危險隱患的訓練,教員都是第一個“吃螃蟹”的人。

        自中國載人航天工程啟動以來,13次返回艙均按計劃降落在預定區域。不過,世界航天史上也多次出現返回艙“不聽話”的事。

        1965年3月18日,蘇聯一艘載人飛船返回降落時,因故障應急降落到烏拉爾山的樺樹林里。兩名航天員只能一邊在雪地里寫上求救信號,一邊用隨身攜帶的應急手槍抵御野狼和熊,并生火御寒。最終,訓練有素的航天員靠生存技能擺脫了困境。

        無論中國航天員降落在哪里,都必須能夠應對不同環境的挑戰。要做到這一點,惡劣條件下的野外生存和應急救生訓練必不可少。

        熱帶叢林中,冒著被野象踩踏和毒蛇毒蟲咬傷的危險,教員團隊艱難勘察選址,遭遇過竹葉青蛇,被螞蟥咬傷過……最終,歷經8天,他們從3處備選地中確定了訓練點。

        巴丹吉林沙漠,晝夜溫差高達39攝氏度,教員團隊在此開展48小時預訓練。夜晚,大家擠在沙漠掩體里,即使用火烤著,后背還是冰涼。就這樣,他們驗證了航天員沙漠生存訓練課目設計的合理性和可行性。

        有些事,必須有人先去做,哪怕艱險無比。

        2008年9月27日,航天員翟志剛穿著我國自主研制的“飛天”艙外服完成首次出艙活動任務,標志著我國成為第三個獨立掌握出艙活動技術的國家。

        這100多公斤重的艙外服,是航天員執行出艙活動的鎧甲。它相當于一個人形飛船,充上一定的壓力后,可以保護航天員的生命安全,抵御外太空的高低溫、真空、強輻射等環境因素。

        艙外服經過嚴格測試合格后,航天員穿上它之前,還有最后一項關鍵試驗——需要志愿者穿著全新艙外服,進入模擬在軌真空環境的低壓艙,進行載人試驗。

        這項試驗異常危險。當艙內泄壓到近乎真空狀態,一旦艙外航天服出現任何細微的故障,將直接威脅到參試志愿者的生命安全。

        誰敢冒著生命危險上?雖然艙外服從初樣到正樣,經歷過層層測試,確保萬無一失。但是,天底下哪有百分之百的事呢?

        2020年9月,艙外服載人低壓試驗再次啟動。此時,距首次試驗已經過去12年。

        當天晚上21時58分,試驗大廳內燈火通明。歷經17小時,志愿者王浩和岳躍慶在艙外服試驗艙中,經歷出艙活動任務中實際泄復壓過程,順利執行完出艙活動程序。

        迎著在場人員熱烈的掌聲,王浩和岳躍慶成功出艙,所有人一直懸著的心終于放下來。

        志愿者王浩和岳躍慶是從踴躍報名的12人中挑選出來的。王浩,曾先后參加過5次艙外服加壓壽命試驗、20多次在懸吊狀況下的機械臂或艙外裝備維修驗證試驗、2次離心機超重負載試驗等,每一次試驗都意味著巨大的挑戰。

        新一代“飛天”艙外服是岳躍慶帶領團隊進行總裝裝配的,他也親身參與了系列航天服的測試。對他來說,艙外服像自己一手撫養長大的孩子一樣。

        一次次試驗,一次次改進……每一次試驗都面臨著風險考驗。對此,家人很是不解:“做航天服,好好當個裁縫就行了,干嗎這么折騰自己?”

        “因為我這個裁縫不一樣,關系著航天員的安危,關系著載人航天任務成敗?!?為了航天服的最佳舒適度與安全性,岳躍慶總是義無反顧地投入到下一次試驗中。

        “祖國高于一切,生命高于一切?!边@句話,深深烙印在他們心里。迄今,由該中心組織的2次載人低壓試驗均圓滿成功。

        關鍵詞 自主創新

        十年磨一劍,實現“從無到有”到“從有到優”的跨越

        建成中國空間站,是我國從“航天大國”邁向“航天強國”的重要標志,更是該中心幾代人的夢想。自空間站工程實施以來,為滿足任務需要,該中心科研人員承擔了許多開創性任務,既無模式可循,更無經驗可鑒。

        作為世界第三大航天員中心,自誕生之日起,該中心科研人員就在國外技術封鎖、國內沒有經驗的情況下,艱難探索前進。

        星光不負趕路人,歲月不負有心人。

        1992年,隨著中國載人航天工程的啟動,該中心迎來了大機遇大發展??蒲腥藛T集智攻關,團結奮斗,至今先后圓滿完成5艘無人飛船、8艘載人飛船、天宮一號目標飛行器和天宮二號空間實驗室、天和核心艙、4艘貨運飛船的發射和在軌運行任務。目前已有14名航天員、23人次征戰太空,實現了中華民族的飛天夢想。

        眼下,載人航天工程進入空間站建設階段。面對一道道難關,他們接續奮斗,啃下一個個硬骨頭。

        該中心環境控制與生命保障(以下簡稱環控生保)室,負責為航天員在太空撐起一把生命的“保護傘”。他們在太空艙內創造出基本生活條件和適宜工作環境,保證艙內有適合人生存的氣壓、風速、空氣質量和水等。

        神舟十二號太空飛行任務之前,航天員在太空生存所需的氧氣和水都要從地面攜帶。在空間站任務中,航天員在軌時長超過3個月,從地球運送物資代價高昂。環控生保技術必須在艙內實現氧氣和水循環使用,這是空間站在軌長期運行的關鍵技術。

        在一個密閉狹小的空間站艙內,制造一個類似地球環境的可循環生命保障系統且長時間穩定運行,難度可想而知。

        2011年,一支平均年齡不到35歲的科研團隊,受領這一任務。從論證到初樣研制再到正樣,他們一路摸著石頭過河,查資料、請專家、做調研,不斷試驗,在出現問題和解決問題中往復循環、螺旋發展。

        將尿經過提純后,變成可飲用的水,在常人聽來似乎不可思議。10多年前,這已經成為該中心環控生保再生子系統尿處理團隊研究的方向。

        科研人員遇到的最大難題就是如何一邊蒸餾一邊進行水氣分離。國際空間站設計的是雙旋轉蒸餾裝置,技術相對成熟,但是較為笨重。該團隊另辟蹊徑,開拓性提出研制重量減半、體積減小、可靠性更好的單旋轉蒸餾裝置。

        當時,國內找不到能承接該產品的協作單位,他們只能自己干。經過一遍遍修改設計,問題最終迎刃而解。

        挑戰接踵而來。一般軸承都在有潤滑油的環境中工作,但該旋轉軸承要在無油、強酸的介質中工作。當時,市面上沒有一種軸承滿足這種條件。國際空間站上的尿處理裝置,同樣面臨這一問題。

        針對這一世界難題,研究團隊聯合國內頂尖軸承技術研究所,選取多種材料和不同的結構方案,反復實驗對比,找到了最優材料和結構,將軸承壽命提升到數千小時。最終,經過團隊成員近4000個日日夜夜的刻苦攻關后,性能良好的尿處理裝置成功面世。

        同樣面臨微重力條件下水氣分離問題的,還有電解制氧團隊。經過反復調研試驗,團隊研制出某種膜材料,可材料的重量和壽命仍不符合相關指標要求。他們集思廣益,跑遍大江南北,走訪請教業內資深專家,創新性設計出新型膜結構。隨后,他們又用9年時間,將這種膜的壽命提升了10倍,重量下降到原來的1/4。

        十年磨一劍。經過關鍵技術攻關和工程化研制,再生生保團隊攻克多項關鍵技術和技術難點,完成再生生保裝置的工程研制。

        目前,該中心實現諸多“從無到有”到“從有到優”的跨越——

        空間站艙外服的功能性、舒適性不斷改進優化,能夠滿足多次出艙使用,每次出艙時間能長達數小時;飛行手冊首次應用交互式電子信息技術,有效提升航天員在軌工作和地面飛控支持效率;航天食品達到120余種,突出個體化設計,為航天員長期飛行提供更好保障;空間站系統配置“太空跑臺”等在軌鍛煉裝備,為航天員提供豐富的鍛煉方式;研制出先進的航天醫學實驗平臺,將更加系統深入地探索人類重大醫學和健康問題……

        關鍵詞 精益求精

        成功是差一點點失敗,失敗是差一點點成功

        2秒有多長?不過是秒針滴答2下,而對中心科研團隊來說,2秒可能就是個重大事故。

        “每起嚴重事故背后,必然有29起輕微事故、300起未遂征兆和1000個隱患?!痹谠撝行哪秤柧毈F場,整整一個墻面上用醒目的黑體字書寫了這個名為“海恩法則”的科學規律。

        這,既是對所有工作人員的警示,更是科研人員熟知熟記的質量箴言。

        “成功是差一點點失敗,失敗是差一點點成功?!倍嗄陙?,該中心參研參試人員始終遵循科學規律,精益求精,確保每次任務萬無一失。

        某飛行器發射前夕,環控生保系統做最后的系統測試。工作人員發現,一個泄壓閥關閉過程比以前長了2秒,電流值也有10毫安的小小抬升。這些微小的變化,不仔細觀察很難察覺到。

        在太空,萬一閥門關不上,密封艙就與外太空的真空環境相連通,直接影響航天員的生命安全。此時,任務已進入倒計時狀態。他們承受著巨大壓力,將產品從飛行器上取下來。

        留給他們排除故障的時間只有48小時。環控分系統迅速成立設計復核組、歸零報告編寫組、故障復現試驗組、異常數據整理分析組、歷史數據復查組。各小組分頭行動,高效有序開展工作。

        36小時后,產品如期送回。經排查,這個產品的內腔中有一個100微米的金屬絲多余物,使閥門運動不暢導致卡滯。如果放過這個疑點,讓產品上天,后果不堪設想。

        除了自主研發的產品,該中心還與近百家協作單位一起合作生產。這種情況下,精益求精的質量意識顯得更加重要。

        那年,一次產品驗收會上,檢驗和設計師發現,某裝置產品內部有一處1厘米左右的細微裂紋。協作單位解釋說,是產品表面的油漆出現裂紋,不影響產品功能和性能。

        面對看似“合理”的解釋,設計師卻沒有輕易放過。果不其然,去除表面油漆后,他們發現產品內部結構也出現裂紋。后來查明,是運輸過程中一次不起眼的小意外,產品受到沖擊所致。

        “質量高于一切?!眹郎骷殞?、精益求精的基因,早已融入該中心全體人員的血脈——

        航天工效既是航天員的“代言人”,也是航天器的“質檢員”??臻g站任務,涉及艙段多、界面類型雜、研制周期長、接口單位廣,他們堅守底線,找相關人員一次次溝通,積極推進問題解決。

        艙內評價團隊,策劃實施了艙內系統間評價試驗。這個試驗為期近2年,有近百名志愿者參加,分布在多個城市多個現場,解決了數百個工效問題。

        機械臂是在中國空間站上首次應用的重大創新。機械臂評價團隊,識別解決上百項設計問題,通過工效評價,填補了工程設計多方面的空白……

        關鍵詞 心無旁騖

        當個人理想與國家需求“交會對接”時,所有的苦都變成了樂

        2020年初,新冠肺炎疫情打亂了人們的生活。工廠停工,商店關門,但該中心科研人員奮戰的步伐沒有停歇。為了不影響任務,中心所有科研人員在辦公區封閉辦公近兩個月。

        航天員醫學監督與醫學保障(以下簡稱醫監醫保)室中藥組組長劉軍蓮,臉上常洋溢著熱情的笑容,對同事有求必應??墒?,一提到家人,她的表情立馬黯淡下來。孩子看到媽媽回家,就一個勁兒地催:“媽媽,你趕緊把衣服換下來!這樣你就不會再去加班了?!?/p>

        在劉軍蓮的日記里,有這樣一段話:“任務在即,有多少奔波在路上的腳步,身后就有多少期盼的雙眼;有多少會場上的激烈爭辯,就有多少回家后的緘口不言。都說兒女情長,舐犢情深,任務里的航天人,把這些柔情都暫時放在心的最里面,把最深沉最真摯的愛全部獻給了航天……”

        醫監醫保室微生物研究與檢疫組組長王珩,腳踝嚴重扭傷,拄著雙杖堅持上班;航天員乘組醫生仲崇發,放棄了回家見父親最后一面的機會,把遺憾藏在心底;航天員總體室副主任翟志宏,勞累過度暈倒在辦公室,輸完液又回去加班;航天員系統副總設計師吳大蔚,隨身帶著速效救心丸……

        無論外面的世界有多么喧鬧,該中心科研人員守在航天城一角,心無旁騖,一心一意搞科研。

        虛擬現實訓練器負責人陳學文帶領團隊,開發了一套出艙活動模擬程序。只要戴上VR眼鏡,立馬仿佛置身空間站,操作助力手柄,開艙門,出艙……站在艙外,瞭望緩緩轉動的美麗地球,體驗者說:“仿佛到了真的太空一樣!”

        其實,研制這套程序的研究人員,誰也沒有上過太空。他們花了整整2年時間走訪各試驗現場,建立三維虛擬模型,開發軟件。陳學文說:“有幸生在這個時代,趕上這項任務,參與開發這么有意義的重大項目。人的一生,有這么一次機會,值!”

        歷次載人航天飛行任務中,人們在電視機前總能聽到這樣的聲音:“航天員,我是醫監醫生,你現在感覺怎樣?”這個聲音的主人,就是中國航天員健康中心主任李勇枝。

        1996年,李勇枝博士研究生畢業。她了解到,我國已經開始著手選拔預備航天員。一直從事中醫藥研究的她,敏銳地意識到,航天員醫監醫保工作必將成為傳統醫學一個嶄新的研究和應用領域。于是,她放棄更加優越的生活和科研條件,成為航天醫學領域一名普通科研人員。

        醫監醫保醫生被稱為航天員的“生命守護神”。任務前訓練,航天員晝夜節律被打亂,容易出現頭疼、暈眩、食欲減退等病癥。對此,傳統中醫中藥正好派上用場。白天上班,李勇枝緊張地處理業務工作,組織科研攻關;下班之后,她還要接待求診的患者,有時直到晚上八九點才吃上飯。

        不知多少個日夜,李勇枝忙完已是凌晨。當年的同學曾經好奇地問她:“你這樣忘我加班,薪酬一定很高吧?”她淡淡一笑:“沒有加班費,都是我自愿的?!?/p>

        “祖國的載人航天事業讓我驕傲,我想在這里實現自己的價值?!苯癸w飛是電解制氧團隊里的年輕人。6年前,他從英國某高等學府博士畢業,懷著對載人航天的熱愛,慕名來到中心工作。

        天和核心艙成功發射后,再生生保子系統進行首次在軌測試。那時,焦飛飛剛做完一個小手術,就返回崗位。值班席上,他臉色蒼白,仍一直堅守……

        是什么讓他們保持這樣一種熱情和淡定?答案濃縮為一個字——愛,對祖國的愛、對載人航天事業的愛。

        航天員系統總設計師黃偉芬說:“當個人理想與國家需求‘交會對接’時,個人的潛能就會被極大地激發,所有的苦都變成了樂?!?div class="adEditor">

      【編輯:陳文韜】
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