載人航天，細(xì)節(jié)決定成敗

游本鳳

對(duì)于載人航天來(lái)說，不僅人命關(guān)天，更要把“以人為本”放在第一位。

要讓航天員經(jīng)常吃上濕熱的富有營(yíng)養(yǎng)，而又口感良好的食品，就必須依靠電源的能量來(lái)加熱。如何保證充足的電量，這是航天科技人員事先必須要充分考慮到的。如果把載人飛船比作一座小型城市，電源分系統(tǒng)就像是一個(gè)發(fā)電廠，而總體電路就像是一個(gè)個(gè)供電局，負(fù)責(zé)整座“城市”的正常運(yùn)轉(zhuǎn)與供電。如與天宮一號(hào)對(duì)接的神舟九號(hào)載人飛船電源系統(tǒng)共有三種電源，即太陽(yáng)電池帆板、鎘鎳蓄電池、應(yīng)急電池。應(yīng)急電池被稱為救命電池，一旦飛船發(fā)生故障，它能夠確保航天員安全返回。

因此，天宮一號(hào)在設(shè)計(jì)制造時(shí)就考慮到上述因素，決定采用國(guó)際上最先進(jìn)的100伏高壓母線電源系統(tǒng)。這樣，基本上解決了兩個(gè)聯(lián)合體在空間運(yùn)行和工作中的大功率用電問題。而為了能讓航天員能吃上熱飯熱菜，科技人員設(shè)計(jì)出了更加合適的配電方式，用太陽(yáng)電池帆板持續(xù)產(chǎn)生的源源不斷的電能來(lái)熱飯，既節(jié)約了加熱飯菜的時(shí)間，同時(shí)又給航天員帶來(lái)電源能量充足的安全感。

雖然天宮一號(hào)與神舟九號(hào)、神舟十號(hào)載人交會(huì)對(duì)接后成功運(yùn)行已成為過去式，但電源分系統(tǒng)供電正常，在軌工況和技術(shù)狀態(tài)良好，尤其是電源輸出量能和整船負(fù)載完全滿足使用需求和總體指標(biāo)，這些成熟技術(shù)對(duì)航天員駐留天宮二號(hào)期間，必將為航天員工作和生活提供一個(gè)舒適安全的“太空公寓”。

而對(duì)于載人交會(huì)對(duì)接，人們更關(guān)注的是航天員會(huì)做些什么。據(jù)上海航天對(duì)接機(jī)構(gòu)主管設(shè)計(jì)師姚建透露，在對(duì)接機(jī)構(gòu)故障模式的設(shè)置中，其中有十多項(xiàng)可以讓航天員直接參與故障的處理。而對(duì)接機(jī)構(gòu)中涉及需要航天員操作的，只有一個(gè)捕獲鎖解鎖動(dòng)作。在對(duì)接機(jī)構(gòu)中有3對(duì)這樣的捕獲鎖解鎖按鈕。對(duì)接機(jī)構(gòu)捕獲鎖解鎖是在兩個(gè)飛行器分離前進(jìn)行，一般情況下，由地面發(fā)送指令解鎖，但一旦出現(xiàn)解鎖故障，航天員可以采用手動(dòng)解鎖。為了防止誤動(dòng)作，解鎖按鈕需要兩只手指從兩邊往中間同時(shí)擠壓，再提起操作桿才能完成。

在整個(gè)需要航天員的操作設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師們對(duì)細(xì)節(jié)非常注重。比如為了便于航天員尋找著力點(diǎn)，手動(dòng)解鎖按鈕的外形設(shè)計(jì)是球形的。為了便于航天員操作，設(shè)計(jì)人員多次與航天員進(jìn)行面對(duì)面的交流，在對(duì)他們進(jìn)行相關(guān)原理培訓(xùn)的同時(shí)，安排他們參觀相關(guān)產(chǎn)品，聽取他們的意見和建議。在部件的外形設(shè)計(jì)中杜絕銳邊，同時(shí)艙內(nèi)各種材料的選取都采用無(wú)毒、無(wú)異味的“綠色環(huán)?！辈馁|(zhì)，避免對(duì)航天員造成各種潛在傷害。在艙內(nèi)顯示飛船狀態(tài)的面板上，不同階段的數(shù)據(jù)采用白色和綠色兩種顏色來(lái)顯示，便于航天員的分辨。在各個(gè)飛行階段，面板上顯示的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)各不相同，而對(duì)接時(shí)，顯示面板上只顯示10個(gè)參數(shù)。

2013年6月26日，神舟十號(hào)飛船成功返回地面現(xiàn)場(chǎng)圖。三位航天員張曉光、聶海勝、王亞平（從左至右）自主出艙后向人們致意。

而為了確保航天員安全返回，首要的是對(duì)接機(jī)構(gòu)中的12對(duì)對(duì)接鎖能夠順利解鎖分離。為了確保解鎖的可靠性，對(duì)接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在地面進(jìn)行了600多次解鎖試驗(yàn)，試驗(yàn)全部成功，無(wú)一故障。盡管如此，為了確保萬(wàn)無(wú)一失，他們還是采用了冗余設(shè)計(jì)，即每把對(duì)接鎖都配備了火工品裝置，一旦兩個(gè)飛行器無(wú)法實(shí)現(xiàn)正常分離，在航天員返回到返回艙后，由地面發(fā)送火工品引爆指令，首先引爆神舟飛船上的火工品，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制分離。如果這樣仍不能分離，再引爆天宮上的火工品，確保最終安全分離。火工品的設(shè)計(jì)也采用了無(wú)污染材質(zhì)。同時(shí)為了保證不影響飛行器的姿態(tài)，引爆力度也控制在合適范圍內(nèi)，以減少振動(dòng)，不讓航天員感到不適。一切為了航天員，最重要的是確保兩個(gè)航天器分離后，飛船能夠安全返回，人員能夠平安落地。