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神舟十三號出艙為何選夜間?打破天地同步作息,載人航天人命關天

由 巔峰高地 發表于 藝術2022-08-16
簡介覆盤天宮空間站第三次出艙行走活動(一)上週末,載人航天工程組織神舟十三號乘組實施了天宮空間站任務下的第三次航天員出艙行走活動

三個太陽多少級

覆盤天宮空間站第三次出艙行走活動(一)

上週末,載人航天工程組織神舟十三號乘組實施了天宮空間站任務下的第三次航天員出艙行走活動。王亞平在此次任務中成為我國首位出艙的女性航天員,放眼全球獨立具備這一能力的國家此前僅有兩個,

此次出艙主任務是安裝“雙臂組合轉接件”與“懸掛裝置”

,另外還進行了艙外典型動作測試、航天員互拍、貨船外表面拍攝等拓展任務。

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天和全景攝像機c拍攝畫面

相較於前兩次神舟十二號乘組出艙任務的性質已經轉變,此前多為驗證性質,而此次任務則是實際應用性質,完成整個出艙任務的速度也更快。

和以前一樣,奪目的影片轉瞬即逝,留住精彩仍然需要圖文,巔峰高地再次以圖文形式覆盤天宮空間站第三次航天員太空出艙活動。

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王亞平著艙外航天服c站在天和機械臂上

先來看看航天員出艙時間視窗的選擇,天宮空間站執行在一條週期約90分鐘的環繞地球飛行的近地軌道,也就是說每90分鐘就會經歷一輪晝夜交替,為便於天地工作開展,在軌航天員執行的是天地同步作息制度,與前兩次出艙時間視窗皆選擇晝間實施不同,

第三次出艙時間視窗選擇打破天地同步作息制度在夜間實施,這是為什麼呢?

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天宮空間站第三次出艙任務選擇在夜間(天地同步作息)實施

出艙時間視窗選擇問題其實可以分為兩個階段,首先是基於任務安排進行宏觀時間視窗的選擇,再就是結合實施出艙活動的各類約束條件選擇具體的出艙時間視窗。

航天員出艙活動也必須遵循“在規定的時間內完成規定工作”的這一原則,一次出艙活動看似只有幾個小時,而實際上前期包括艙外服檢查在內的準備工作往往需要近一週時間。

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出艙前準備,檢查雙臂組合轉接件。

神舟十三號乘組六個月的在軌時間相較於神舟十二號的三個月延長了一倍,看上去時間更為充裕。

然而,神舟十三號作為天宮空間站關鍵技術驗證階段的收官之戰,任務飽和度依舊很高,每天每週的任務安排得都是滿滿當當。比如完成此次出艙任務後,接下來就是天和機械臂捕獲天舟二號的轉位試驗以及遙操作對接,日常還有在軌科研、組合體照料等工作。

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天和全景攝像機a拍攝的天宮空間站組合體

因此,一旦出艙時間視窗確定,就必須瞄準這一時段開展相關工作。

確定宏觀時間視窗後就是確定具體的出艙時間視窗,回顧十三年前神舟七號首次出艙任務,當時出艙時間視窗的主要約束條件是地面連續測控覆蓋區,而如今在天宮空間站任務階段中繼通訊技術已經非常成熟,連續測控覆蓋不再是主要的約束條件。

航天員太空出艙是一項安全風險極高的載人航天活動,首先是高低溫交變,還有高真空環境與各類輻射,氣象變化也是重要的影響因素,其中大部分風險因素都可以透過裝置與人的作用加以規避,

然而空間輻射與氣象變化卻有著更強的隨機性與突然性

比如空間輻射,就在天宮空間站第一次出艙任務中,劉伯明與湯洪波就曾在撤收過程中遭遇異常輻射,因而不得不暫回節點艙(氣閘艙)躲避。

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天宮空間站首次出艙任務遭遇異常輻射

巧合的是實施第三次出艙活動前一週空間天氣預報顯示,太陽爆發了兩次M級耀斑,地球磁暴也多次出現,地磁活動較為活躍,而出艙行走當天,空間天氣預報顯示太陽與地球又雙雙進入平靜期。

此外,實施出艙活動當天地面飛控中心所在地區有強降雪天氣,此類天氣對天地通訊的穩定性有一定干擾。載人航天人命關天,任何可預見的風險因素都需要盡一切可能規避。

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飛控中心所在地區出艙當天遭遇降雪天氣

在多重約束條件的綜合影響下,天宮空間站第三次出艙任務因而選擇在夜間實施。

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