神舟十九號攜帶神秘生物？90后航天員開始出征空間站

神舟十九號載人飛船10月30日4時27分發(fā)射，90后航天員開始出征空間站！ 神舟十九號有什么黑科技？中國空間站迎來首位女航天工程師，這次又帶了什么新的生物？又有什么使命任務(wù)呢？為何選擇凌晨4點多發(fā)射？ 還不知道的小伙伴來舉個手吧！

神舟十九號采用6.5小時快速對接，11時00分就與空間站組合體完成自主快速交會對接，航天員乘組由蔡旭哲擔(dān)任01指令長 依然采用“一老帶兩新”的搭配模式。宋令東、王浩澤都是第三批航天員。2020年9月才完成選拔，時隔4年就可以飛天執(zhí)行任務(wù)，可以說我國的航天員培養(yǎng)體系已經(jīng)非常完善和成熟了。 蔡旭哲屬龍，兩個“90后”新隊友都屬馬，所以神舟十九號新組合也被稱為“龍馬組合”，蔡旭哲和王浩澤都來自河北，宋令東來自山東，也叫“大好河山”組合！

蔡旭哲是河北省首位進入太空執(zhí)行航天任務(wù)的航天員，時隔22個月蔡旭哲再度飛天執(zhí)行任務(wù)，刷新了我國航天員重返太空用時最短的紀(jì)錄。

來自山東的90后小伙宋令東，曾任空軍航空兵某旅飛行中隊中隊長，被評為空軍一級飛行員。2017年，宋令東所在的空軍航空兵某旅成為首批列裝蘇-35戰(zhàn)機的部隊，該旅也是中國空軍首支飛出國門與外國空軍開展聯(lián)合訓(xùn)練的航空兵部隊，被譽為“南疆利劍”。

王浩澤是承德灤平人也是位90后航天員，2023年入選神舟十九號飛行任務(wù)乘組。是我國第三位執(zhí)行載人航天飛行任務(wù)的女航天員，也是我國首位女航天飛行工程師。她曾任中國航天科技集團推進技術(shù)研究院十一所高級工程師，多年刻苦鉆研新型火箭發(fā)動機，只為探索深空。

過去我國載人航天，都是去去就回，飛船在太空中停留的時間不長，但是自從咱們有了空間站之后可就不一樣了。空間站需要在太空飛行十?dāng)?shù)年之久。空間站的周圍環(huán)境并不安全，經(jīng)常面臨微隕石撞擊，輻射造成的材料性能下降等等，都會影響空間站的壽命。這就需要在空間站內(nèi)駐留有航天工程師，任務(wù)就是負(fù)責(zé)在軌維護空間站，使其能夠正常運行。

所以早在第三批航天員選拔的時候，就區(qū)分了航天員的工種，7名航天駕駛員還是從現(xiàn)役飛行員中選拔；4名載荷專家則是從空間科學(xué)研究及應(yīng)用領(lǐng)域的科研人員中選拔；而7名航天工程師，是從航空航天工程，以及相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)的科研人員中層層選拔的。就是通過這樣的層層選拔，王浩澤脫穎而出進入神舟十九號乘組，成為我國第一位女航天飛行工程師。神舟十九號乘組將在軌駐留6個月，計劃在明年4月下旬或5月上旬返回，任務(wù)期間還要迎接天舟八號飛船的到來和迎接神舟二十號乘組的到來。

神舟十九又采用了哪些黑科技呢？

先說托舉它飛天的火箭，長征二號F遙十九運載火箭是長二F改進型（CZ-2F/G），采用兩級半構(gòu)型，主動力全部采用四氧化二氮/偏二甲肼推進劑，具備更高的可靠性和安全性。自誕生以來，一直處于改進提升當(dāng)中。到遙十八火箭，火箭的可靠性評估值已提升至0.9903，安全性評估值達(dá)0.99996。此次遙十九的順利升空又再次提升了這一安全數(shù)值，是名副其實的萬無一失。目前，長二F火箭發(fā)射場流程已由空間站建造初期的49天縮減到35天，下一步目標(biāo)為30天。數(shù)據(jù)顯示，發(fā)射場流程的優(yōu)化減少了約30%的準(zhǔn)備工作時間 。

神舟十九號飛船采用3艙串聯(lián)的構(gòu)型，由下至上依次是推進艙、返回艙、軌道艙。推進艙的體積增加了約10%，返回艙的居住空間增加了約15%，軌道艙的貨物存儲空間增加了約20%。空間大不僅增加了貨物的運送能力，而且為航天員提供了更寬敞的生活環(huán)境，符合未來更智能、更強大、更安全、更舒適的發(fā)展目標(biāo)。采用6.5小時快速交會對接模式的神舟十九號飛船，將與空間站的對接時間從傳統(tǒng)的數(shù)天縮短至數(shù)小時，大幅提高了任務(wù)效率。這種快速自主交匯對接模式應(yīng)該是神舟飛船未來的常規(guī)操作。

神舟十九乘組與在空間站的神舟十八號乘組進行太空會師。之后兩組航天員在軌5天的時間內(nèi)完成任務(wù)交接工作?；仡櫳裰凼颂柡教靻T乘組近六個月的太空飛行之旅，除了駐守，試驗任務(wù)之外，還進行了兩次出艙太空行走，完成了對空間站外部關(guān)鍵設(shè)備設(shè)施的防護加固工作，相當(dāng)于給空間站加裝鎧甲，防范太空隕石顆粒對空間站的破壞撞擊。而太空飛行時間轉(zhuǎn)瞬即逝，神舟十八乘組也即將結(jié)束六個月的太空飛行之旅。

其實，在發(fā)射之前神舟十九號飛船早已經(jīng)具備發(fā)射條件，并處于待命狀態(tài)好幾個月時間了。我們看長征2F的總裝廠房分左右兩扇門，在火箭轉(zhuǎn)運至發(fā)射塔架的時候，其實另一邊門里面就是下一次發(fā)射的待命狀態(tài)的神舟飛船和火箭。

神舟十九號為何待命？

是為了在軌飛行的神舟十八號航天員乘組保駕護航。因為在軌飛行的風(fēng)險系數(shù)相當(dāng)大，如果載人發(fā)射出現(xiàn)緊急情況，神舟十九號載人飛船可以在10天之內(nèi)完成發(fā)射和入軌。同樣，當(dāng)神舟十九號載人飛船進入到發(fā)射階段時，神舟二十號載人飛船以及運載火箭也開始進入待命角色！當(dāng)明年神舟二十號飛船發(fā)射升空時，后續(xù)的神舟二十一號飛船也會接替進入待命狀態(tài)。

自從天和核心艙發(fā)射升空后，咱們的載人飛船就采用了“發(fā)一備一”的模式，也就是說，只要中國空間站有航天員在執(zhí)行飛行任務(wù)，在地面就會有一艘新的載人飛船處于待命狀態(tài)。假設(shè)，在軌執(zhí)行飛行任務(wù)期間，飛船或者空間站遇到了情況，航天員需要緊急撤離返回地球，這時候我們才去準(zhǔn)備飛船、火箭的話，就需要很長的準(zhǔn)備時間。然而處于備份待命狀態(tài)的飛船能夠在最短的時間內(nèi)發(fā)射升空，去把航天員接回來?？梢宰畲蟪潭却_保在軌飛行航天員的安全。雖然我們的待命飛船沒有執(zhí)行過太空救援任務(wù)，但是世界航天歷史早就已經(jīng)證明，我們的做法是正確的。

有人會問，神舟十九號為何不在白天，而在凌晨4點27分發(fā)射？

其實經(jīng)常關(guān)注航天的朋友就會聽到過“發(fā)射時間窗口”這個概念。是指適合火箭發(fā)射的一個時間區(qū)段。神舟飛船的目的地是中國空間站，由于空間站也在太空圍繞地球不停運動，就要求神舟飛船在恰當(dāng)?shù)臅r間發(fā)射才能更有利于對接空間站，因此空間站與神舟飛船的相對位置以及能否測控才是決定最佳發(fā)射窗口的關(guān)鍵要素。

那么神舟十九航天員乘組上去又有什么新任務(wù)呢？

在駐留期間，乘組除了要繼續(xù)實施出艙活動，實施艙外載荷和艙外試驗設(shè)備的安裝與回收，繼續(xù)進行空間站對空間碎片防護的裝甲安裝，繼續(xù)開展科普教育和公益活動外。神十九乘組將重點圍繞規(guī)劃中的“太空格物”主題，覆蓋空間生命科學(xué)、航天醫(yī)學(xué)、空間材料科學(xué)，微重力基礎(chǔ)物理等領(lǐng)域，開展微重力條件下生長蛋白晶體的結(jié)構(gòu)解析、軟物質(zhì)非平衡動力學(xué)等86項空間科學(xué)技術(shù)的研究與試驗。

預(yù)計將在基礎(chǔ)理論前沿研究、空間輻射與失重生理效應(yīng)機制、亞磁生物效應(yīng)，新材料制備，及分子機制等方面取得一系列科學(xué)成果。

神舟十八飛行任務(wù)的時候，帶了斑馬魚。而本次神舟十九號則帶了果蠅，也是一種模式生物。

那什么是模式生物呢？就是生物學(xué)家通過選定的生物物種進行科學(xué)研究，用于揭示一種具有某種普遍規(guī)律生命現(xiàn)象的一類生物。果蠅的許多基因與人類基因具有相似性，便于進行遺傳學(xué)實驗，對其研究可以獲得對人類遺傳疾病的認(rèn)識，為研究人類自身在太空的適應(yīng)性奠定基礎(chǔ)。沒想到吧？人類基因竟然跟果蠅相似！

所謂“兵馬未動，糧草先行”為何這次天舟八號沒有在神舟十九號之前發(fā)射？

此次神舟十九號對接在了天和核心艙的前向端口，對接后的中國空間站組合體將再次形成“三艙三船”的最大構(gòu)型。三個對接口全部占滿了。天舟七號貨運飛船自今年1月份帶著物資入軌，也一直堅守在工作崗位上，上行的時候帶著充足的物資，在軌的時候需要提供動力，幫助空間站調(diào)整軌道高度。例如神舟十九號發(fā)射之前中國空間站就需要調(diào)整軌道高度。而在天舟八號發(fā)射前，天舟七號必然是要做好撤離的準(zhǔn)備工作！

實際上按照年初中國空間站的發(fā)射計劃，天舟八號貨運飛船會先于神舟十九號載人飛船實施發(fā)射，但由于超強臺風(fēng)“摩羯”的影響，文昌發(fā)射場地面設(shè)施受到一定程度的影響，發(fā)射被推遲至“神舟十九號”任務(wù)之后。預(yù)計在11月上中旬，在文昌發(fā)射場天舟八號 貨運飛船將由長征七號遙九運載火箭發(fā)射前往空間站。

在天舟八號入軌之前，天舟七號貨運飛船要撤離。天舟八號飛船將采用快速交會對接模式上行，計劃對接于天和核心艙后向端口，躲開節(jié)點艙更加有利于航天員進行貨物的搬運工作。

其實從天舟六號開始，貨運飛船就進行了升級改造，更加能裝貨物了，因此我國的貨運飛船也從之前的一年兩發(fā)，變成現(xiàn)在的兩年三發(fā)，貨運飛船補給一次可滿足空間站8個月以上的物資需求。

如果再加上空間站的物資儲備，不用擔(dān)心航天員在空間站內(nèi)餓肚子，物資是完全夠用的。而且神舟十九號的貨倉里也是帶足了補給的，也將為神舟十八號乘組帶去較為稀缺的新鮮果蔬。

另外，去年的時候，官方就透露，咱們后續(xù)還將發(fā)射空間站的擴展艙段，將空間站基本構(gòu)型由“T”字型升級為“十”字型，除擴大試驗應(yīng)用范圍，滿足空間科學(xué)研究與應(yīng)用新需求外，也將升級航天員在軌防護鍛煉、飲食、衛(wèi)生等設(shè)施設(shè)備，提高航天員在軌工作、生活和健康保障水平。屆時的中國空間站將更具規(guī)模。

相比天舟飛船，我們還會有兩款低成本的航天器將亮相！ 輕舟貨運飛船和昊龍貨運航天飛機！ 為我們空間站增加更多充足的保障以及降低發(fā)射成本！ 中國航天還是非常值得期待的！

本文為科普中國·創(chuàng)作培育計劃扶持作品

作者：房廣林

審核：周炳紅 中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研究員

出品：中國科協(xié)科普部

監(jiān)制：中國科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司