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    空間站出現重大事故,航天員唯一的逃生方式就是緊急撤回返回艙返回,如果返回艙也受損,就只能等待地面救援。

    可喜可賀!神舟十三號“三人組”已經順利完成了第一次出艙任務,翟志剛、王亞平、葉光富緊密配合,先後完成了機械臂懸掛裝置與轉接件安裝、艙外典型動作測試等既定任務,全過程順利圓滿!

    在此次出艙任務之前,神舟十三號航天員除了做好出艙準備,還進行了一次緊急撤離演練:模擬核心艙遭受太空碎片撞擊後,內部產生失壓時,航天員如何從空間站撤離到載人飛船返回艙。

    事實上,在距離地面400公里左右的高空、以7.9公里/秒左右的速度飛行的空間站,一旦被太空碎片或者太空目標撞擊,就很可能發生重大事故,而且空間站內部為存在發生火災的風險,這些都會危及航天員的生命安全。

    那麼問題來了,如果空間站突發故障,航天員要如何逃生呢?我們下面來聊一下這個問題。

    空間站可能會出現哪些故障?

    既然是空間站突發故障,那麼就要先弄清楚可能會出現哪些問題,哪些事故屬於重大事故,我們可以參考國際空間站的情況。

    國際空間站自1998年建站以來,已經在軌執行二十三年時間,遠遠超過了15年設計壽命的服務年限,雖說根據各個零部的使用情況可以執行到2028年,但整體上已經老化嚴重,各種大小故障不斷。

    參照國際空間站的情況,中國空間站未來運營過程中,很可能也會出現以下類似的問題:

    首先是來自太空碎片或者太空目標的威脅,由於空間站執行速度太快,細小的太空碎片都可能讓空間站外殼出現漏洞。2020年9月份,俄羅斯的一個艙室就出現了一個兩毫米的漏洞,這兩毫米的洞就讓壓力艙的空氣發生洩露情況,好在及時堵上了。

    其次是空間站零部件的損壞給航天員帶來的不便,2019年美國艙段馬桶壞了,俄羅斯艙段的廁所也出現溢水情況,宇航員只能使用尿不溼來解決內急問題。

    第三是老化問題引起的零部件功能缺失,國際空間站老化最嚴重就是大大的太陽能電池板,宇航員多次出艙都是為了維修和更換太陽能電池板。

    還有空間站角度偏移的問題,今年7月29號,俄羅斯的“科學號”實驗艙與國際空間站組合體完成對接三個小時後,發生突然啟動的情況,導致整個空間站偏轉了45℃,這是非常恐怖的事件,弄不好就把整個空間站“帶走了”!

    總之在國際空間站執行的這二十多年時間裡,尤其近幾年各個零部件老化之後,各種大小故障頻頻發生。未來中國空間站即便會盡可能避免這些故障的發生,但也做不到沒有任何問題或者疏漏。

    空間站出現重大故障時,航天員要如何逃生?

    中國空間站目前還處於建造階段,預計2022年建造完成之後投入正式運營,屆時會保持長期有人照料狀態,很多技術都需要驗證,其中保證航天員生命安全是最高原則。

    那麼中國空間站在這方面都做了哪些預案呢?一旦空間站發生重大事故,航天員又該如何逃生呢?透過蒐集相關資料,總結歸納了以下幾個方面:

    1、從空間站設計上著手

    確保空間站安全、穩定、長期運營的前提,首先要從從結構設計上著手。根據中國航天中心航天員系統副總設計師王春慧的介紹,中國空間站的總體設計中,是以航天員的生命安全為設計的最高、最嚴格標準的。

    所以中國空間站的各個零部件,都是透過功能冗餘和產品冗餘等手段,從設計上保障航天員的安全,而且每個零部件出廠前都經過了嚴格的測試和實驗驗證。

    就比如針對太空碎片和空間目標的問題,空間站結構都是經過加固設計的,可以避免被細小的太空碎片撞穿,而對於較大的空間目標,也可以實施機動規避。

    2、從航天員訓練著手

    要想保障航天員萬無一失,除了在空間站結構設計上著手以外,還離不開航天員自身的撤離訓練。針對空間站可能出現的故障情況,工作人員已經制訂了4800多條預案,並進行了驗證和演練,這些預案都需要航天員熟練掌握。

    就比如神舟十三號出艙前兩天,三位航天員就進行了緊急撤離演練,模擬空間站被太空碎片撞擊發生空氣洩漏時,航天員如何快速撤離到載人飛船的返回艙。

    接著關閉各個艙段的艙門,並在幾分鐘之內撤離到載人飛船返回艙,整個演練過程迅速、安全,三位航天員完滿的完成了緊急撤離演練任務。

    所以航天員在空間站裡,會進行各種突發緊急事故時處理措施的演練,以備不時之需。

    3、“滾動備份”發射模式,地面救援飛船-火箭組合體隨時待命

    相信經常關注載人航天工程的朋友,大部分都知道中國有一個“滾動備份”的發射模式。

    就比如神舟十三號載人飛船發射時,神舟十四號飛船-火箭組合體已經在發射場待命了。而且還有備份乘組名單,比如神舟十三號的翟志剛、葉光富和王亞平,就是神舟十二號的備份名單航天員。

    這樣做的目的很明確,就是一旦發射升空的飛船-火箭組合體發生重大緊急情況,在地面“備份”的組合體就可以馬上發射升空,前往救援。

    不僅如此,這枚“備份”要一直在發射場待命,直到在空間站的航天員各方面穩定之後,“備份”才會轉入下次發射的準備工作。

    所以說,一旦空間站裡真的發生了重大事故,而且航天員無法搭載載人飛船返回艙返回,那麼在地面的“備份”組合體就可以在十天之內發射前往救援。

    4、逃逸系統確保火箭發射過程中的航天員生命安全

    除了空間站有相應的緊急撤離預案和措施之外,火箭發射過程中也有保證航天員生命安全的措施,就是中國長征2F系列火箭的逃逸系統。

    在火箭發射過程中,一旦檢測到突發故障,火箭頂部的逃逸飛行器就會自動啟動,快速脫離故障火箭箭體,之後飛行器再與返回艙脫離,返回艙開啟降落傘請問著陸。

    當然了,長征2F系列火箭的可靠性是指標也是中國最高的,全箭可靠性指標達到了0.97,安全性指標達到了0.997,航天員的生命安全完全可以得到保障。

    所以說,中國載人航天是以保證航天員生命安全為為最高原則的,從空間間設計,到各種緊急預案,再到“滾動備份”發射模式,無一不是在保證航天員的生命安全。

    結語

    神舟十三號航天員已經圓滿完成了首次出艙任務,航天員王亞平也創造了中國首位出艙女航天員的記錄。

    在接下來的神十三任務時間,他們還要進行1~2次出艙任務,屆時葉光富也將實現他個人的首次出艙夢想。

    在執行太空任務過程中,雖然存在各種不可控的危險因素,但是中國空間站有能力保證航天員們的生命安全!

    最後預祝神舟十三號航天員,能夠圓滿的完成空間站任務,我們在地面等著三位航天英雄凱旋而歸!

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