至今为止，我国三位航天员在太空站已经工作将近三个月的时间了，在即将凯旋之际，胖科特意为大家邀请了中国运载火箭技术研究院总体设计部型号设计师钱航老师一起聊聊关于神舟十二号的那些事儿~
钱航老师您好，三位航天员即将凯旋，您能聊一聊本次航天与以往神舟飞行任务的不同之处吗？
胖科你好，与以往的神舟系列任务相比，本次航天任务是我国建立空间站之后的首次飞行任务，而且本次在轨飞行时间也创造了新纪录，神舟十一号的飞行时间为33天，而本次飞行时间将长达三个月。
之前看到有报告中写到“神舟十二号开创了天地结合的应急救援任务模式”，即在前一发载人飞船发射时，后一发载人飞船已经在发射场待命，作为遇到突发情况时航天员的生命救援之舟。那么在神舟十二号返程之后，这个备用飞船又该如何安置呢？
这也是本次发射与以往不同的地方，以往都是准备一发火箭一艘飞船，但是本次是准备了两发火箭和两艘飞船，分别是长征2号F遥12火箭和长征2号F遥13火箭以及神舟十二号飞船和神舟十三号飞船。我们都知道，长征2号F遥12火箭在6月17号将神舟十二号飞船发射成功，进入太空正常运转，其余两者保持应急状态，为突发情况做好准备，后续在神舟十二号返程之后，神舟十三号也将继续执行其它的航天任务。
我国的运载火箭是如何从技术上保证航天员的飞行安全呢？
长征2号F火箭是我国目前唯一的载人火箭，能够绝对保证航天员的飞行安全，非常明显的一点是位于火箭顶部的逃逸塔，这也是与其它火箭不同的地方。载人火箭由两个系统来保证航天员的生命安全，一是故障检测处理系统，二是逃逸系统。故障检测处理系统就像火箭的医生一样，能够自觉判断火箭哪里出现了故障，出现重大故障时能够发出逃逸指令给逃逸系统，两者相互配合，将航天员带到安全地方。
从视频资料中我们可以看到，机械臂不仅能够进行日常的维护维修，还能起到监视舱外情况和进行舱外作业的作用，它是如何做到这些的呢？
空间站核心舱机械臂展开长度为10.2米，最多能承载25吨的重量，是空间站任务中的“大力士”。其肩部设置了3个关节、肘部设置了1个关节、腕部设置了3个关节，每个关节对应1个自由度，具有七自由度的活动能力。
通过各个关节的旋转，空间站核心舱机械臂能够实现自身前后左右任意角度与位置的抓取和操作，为航天员顺利开展出舱任务提供强有力的保证。
除支持航天员出舱活动外，空间站核心舱机械臂还承担舱段转位、舱外货物搬运、舱外状态检查、舱外大型设备维护等在轨任务，是目前同类航天产品中复杂度最高、规模最大、控制精度最高的空间智能机械系统。
为扩大任务触及范围，空间站核心舱机械臂还具备“爬行”功能。由于核心舱机械臂采用了“肩3+肘1+腕3”的关节配置方案，肩部和腕部关节配置相同，意味着机械臂两端活动功能是一样的。机械臂通过末端执行器与目标适配器对接与分离，同时配合各关节的联合运动，从而实现在舱体上的爬行转移。
研制过程中，在关键技术、原材料选用、制造工艺、适应空间站环境的长寿命设计等方面均取得创新突破，全部核心部件实现国产化。
航天员已经在核心舱内生活了将近三个月的时间了，舱内的环境是怎么样的呢？
空间站就是航天员在太空中赖以生存的家，设计师们需要把航天员的安全问题放在首位。
经过载人航天“三步走”中“前两步”的实施，人的“安全性”问题已经得到了充分验证。即便如此，研制团队还是做了大量功课，针对能想到的风险都做了详尽的预案。
拿安全性来说，航天员在太空中最怕什么？一怕失压，二怕失火。
太空是一个真空环境。宇宙飞船上的密封舱有适合航天员生活和工作的环境，舱外活动用的航天服，也具有维持正常生活的大气压和氧气。一旦密封舱或航天服遭流星、太空垃圾袭击或其他机械损伤，哪怕是一个很小的洞或裂缝，空气都会很快跑光，航天员将会面临生命危险。
所以，密封问题非常关键。研制团队针对国际空间站出现的泄漏问题进行了充分的举一反三。对舱内所有的密封环节，进行一一复查。
此外，针对空间碎片问题，中国空间站配备了一套撞击打击预防系统，能够对“不速之客”——空间碎片，进行定位感知，通过对空间站实施升轨或者降轨，对空间碎片进行规避。
这就像我们坐飞机一样，遇到不稳定的强烈气流，飞机通过改变高度实现规避的原理是一样的。
此外，针对防失火问题，舱内所有的材料都采用阻燃材料，对高压用电也进行了严格控制。如果发生重大险情，航天员紧急撤离和快速撤离模式可立即启动，帮助航天员在5分钟内快速逃离危险区。
除了在安全性上做足功课外，设计师们也在想办法提高航天员的太空生活舒适度，注意私密性，极大地提高了航天员的“太空生活质量”。
在中国空间站上，满足乘员轮换期间短期可达6人的居住条件。6人可各自拥有独立的睡眠区和生活区，设计师们对通风、噪声、灯光等细节都有非常周密的考虑。
我们都有这样的感受，通风对室内环境很重要。但是，风大了会着凉，风小了空气无法流动。在密封的舱体内，必须要靠风扇让空气流动起来。为了防止航天员着凉，航天员睡眠区和工作区的风速都是不同的。经过多次测试，设计团队最终将中国空间站工作区风速设定为每秒0.08米，睡眠区风速则为每秒0.05米。
舱内有大量设备，设备转动起来不可避免会带来噪声，并通过舱体结构进行传导，人在这样嘈杂的环境中待久了显然会很不舒服。
实际上，设计团队花了一年半时间进行噪声问题攻关，“付出了很大的辛苦”。科技人员协同攻关，最终通过加隔振器的方式有效过滤掉了噪声，使工作区的噪声从71分贝降到了58分贝，睡眠区从58分贝降到了49分贝。对人体而言，理想的睡眠环境是30到50分贝。对比国际空间站“工作区72分贝，睡眠区55分贝”的噪声参数，科技人员对中国空间站的噪声处理结果很满意。
此外，中国空间站还将是一个“智能家居”环境，航天员通过平板电脑遥控指挥舱内的家用电器，在太空厨房里还能使用冰箱、饮水机、微波炉。
在太空中，航天员将按照北京时间来作息。空间站环绕地球一圈是90分钟，航天员24小时内最多能看到16次日出日落。为了让航天员生物钟不受影响，设计师在舱内设置了情景照明系统，就像波音787、空客380客机一样，定时将灯光变成黄昏模式、日间模式。这些细节上的周到考虑，都是为了给航天员打造一个宜居环境。
看到这里，大家对于本次航天飞行任务的疑问都解决了吗？如果有更多想要了解的问题，欢迎大家前往“中国数字科技馆”官方账号查看完整视频！英雄即将凯旋，让我们一起拭目以待！
创作团队：中国科技馆新媒体团队
本文来自：中国数字科技馆
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