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搭载神舟十四号载人宇宙飞船的长征二号f遥十四运载火箭点火发射。
新华社记者李刚摄
神舟十四号宇航员进驻天和核心模块。
新华社记者李鑫摄
天舟二号在机械臂下进行平面位移。
新华社记者郭中正摄
神舟十四号载人飞船与天和核心模块自主快速交会对接。
新华社记者李鑫摄
6月5日，长征二号f遥十四运载火箭将神舟十四号航天员成组顺利送入太空。 这是中国宇航员第九次太空行走，也是中国空间站建设阶段的首次载人飞行。
进入太空后，陈冬、刘洋、蔡旭哲3名航天员先后进入空间站核心模块——天舟4号、天舟3号货舱，开始为期6个月的太空之旅。
在轨期间，神舟十四号飞行乘组将迎来两个实验室，配合空间站组装建设完成，与来访的神舟十五号飞行乘组首次在轨交班，任务艰巨，使命重大。
“神箭”的安全性提高
神舟十四号发射前，长征二号f遥14运载火箭已经“值班”了六个多月。 加上发射准备时间，火箭的站位时间是中国载人火箭中最长的。
长时间的等待是为了安全。 中国运载火箭技术研究院故障检测软件设计师钱航表示，为了确保航天员的生命安全，从神舟十二号飞行任务开始，长二f火箭采取“一发发射、一发备份”和“滚动备份”的发射模式。
此次发射的长二f遥十四火箭是神舟十三号飞行任务应急救援火箭，于2021年下半年完成了基础级总装测试，见证了长二f遥十三火箭发射的全过程。 随着神舟十三号飞行机组人员的返回，遥十四火箭正式从紧急状态转为正常任务状态。
“在中国载人航天历史上，长征二号f系列运载火箭完成了神舟一号至今的所有载人飞船和目标飞行器的发射任务，发射成功率达到100%，无愧于‘中国神箭’的称号。 ”中国运载火箭技术研究院院长二f火箭总指挥荆木春说。
为了进一步提高火箭的可靠性，研制人员不断进行技术改进。 长二f火箭整体的主任设计师常武权说，正如试验从90分提高到91分一样，即使只提高了1分到0.1分，背后的工作量也很巨大。
目前，长二f火箭可靠性评估值达到0.9894，安全性评估值达到0.99996国际先进水平。 “这意味着火箭发射100次后才可能发生飞行障碍。假设发生飞行障碍，有可能通过逃逸系统逃脱100次，一次也没有逃脱失败。 ”常武权说。
为了保障宇航员的生命安全，长二f火箭设计了逃逸系统。 例如，火箭突然遇到意外情况，逃生机就像“拔萝卜”一样，拿着返回舱从故障的火箭上起飞。 “我们将以最高标准、最严格的质量开发逃生火箭。 但是，永远不启用这个功能是所有宇航员的愿望。 ”钱航说。
“最忙太空出差三人组”迎接挑战
陈冬、刘洋、蔡旭哲——神舟十四号飞船飞行乘组首次全部由中国第二批航天员组成。 在6个月的时间里，3名宇航员将协助天问实验室、梦天实验室和核心模块对接和换位，完成中国空间站在轨组装建设等重要使命。 作为中国空间站建设的关键一战，被称为“最忙太空三人组”的神十四号宇航员面临的困难更多，挑战更大。
在轨期间，神舟十四号运载工具组将配合地面完成空间站的装配和建造工作，从单室组合件飞行开始逐步完成三室组合件的飞行状态，经历9种组合件布局、5次对接、3次分离撤离和2次转位任务。 首次进入问天实验室和梦天实验室，完成载人环境建设； 配合地面开展两舱组件、三舱组件、大小机械臂测试、气闸舱出舱功能测试等工作； 完成首次利用气闸舱实施开船活动的问天实验室和梦天实验室10多个机柜的解锁、安装等工作。
中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任林西强表示，在轨期间，机组面临着部署多、状态新、任务密集等挑战，对任务执行能力提出了较高要求。
此外，3名航天员还开展了“天宫教室”航天课程和其他公益活动，包括在轨健康监测与检测、防护培训、在轨训练与演练，以及大量空间站平台的实地检验测试、设备维护、维修验证、物资管理和站务人员神舟十四号任务期间，中国人将首次在太空庆祝祖国生日，首次与“天上人间”共度浪漫中秋节。
神舟十四号任务末期，神舟十五号运载工具组也将进入空间站。 中国航天史上第一位航天员轨道轮换精彩上演。 届时，6名中国宇航员将同时在机舱内工作和生活，中国空间站将迎来最热闹的时刻。
将手臂升级为“双臂”力量
神舟十四号任务期间，航天员将首次利用气闸舱进行舱外活动。 神舟十二号和神舟十三号航天员执行舱外任务时，通过天和核心模块前方的节点模块出舱。 随后从实验室发射并对接后，宇航员将从实验室后方的气闸舱进入太空。
与节点模块相比，气闸舱舱门更大，为航天员提供了更大的活动空间。 未来，天问实验室的气闸舱将成为航天员出舱的主要“通道”。 即使在气闸舱出舱过程中出现问题，航天员也可以通过节点模块返回舱内，确保舱外活动的安全性。 与此同时，梦天实验室配备货物专用气闸室。 宇航员利用机械臂，可以在不出舱的情况下从船上传递空间实验载荷。
神舟十四号宇航员的另一个挑战是机械臂——向问天实验室装备小机械臂。 宇航员首次使用机械臂出舱，同时使用机械臂和手臂出舱。 新的舱外活动状态，既有看点，也充满挑战。
作为中国航天事业发展的新领域和空间站的“明星”部件，机械臂融合了机、电、热、控、光等多种技术。 林西强表示，大小两个机械臂的分工各有侧重，相互配合可以满足空间站任务的需要。
与大机器人手臂相比，小机器人手臂有很多新特点。 形态更加精巧，重量和长度约为动臂的一半，承载能力约为动臂的1/8，运动和操纵灵活； 操作更准确，臂尖定位精度更高，位置精度、姿态精度优于臂，可以完成要求更高精度的精细操作； 臂可以由大臂夹持形成复合臂，出舱作业覆盖范围广，能满足大范围移动对不同位置精细作业的需要。
林西强举例说，如果后来需要在舱外安装设备，可以通过太空货船上梦天实验室的货物气闸舱，通过臂的抓取和移动相结合，完成在舱外载荷平台的安装。 此外，大尺寸机械臂还可以协同开展舱外操作任务。
开展近百个实验项目
按照计划，中国空间站将于今年年底建成，建成国家航天实验室。 此后，项目将过渡到10年以上的应用和发展阶段。
林西强表示，作为国家航天实验室，中国空间站内可部署25个科学实验平台，每个实验平台都是小型航天实验室，可以支持开展单学科或多学科交叉的空间科学实验。
其中，问天实验室主要面向空间生命科学研究，配置生命生态、生物技术和变重力科学等实验箱，可支持开展多种植物、动物、微生物等在空间条件下的生长、发育、遗传、衰老等响应机制研究和密闭生态系统的实验研究等。
梦天实验室主要面向微重力科学研究，配置流体物理、材料科学、燃烧科学、基础物理及航天技术试验等多学科方向的实验平台，支持开展重力掩盖下多相流和相变传热、基础燃烧过程、材料凝固机理等物质本质规律研究以及超冷原子物理等前沿实验研究等。
并在实验室外配置材料室外暴露试验装置、元器件和模块室外通用试验装置，开展室外实验项目。 之后，将发射与宇宙空间站轨道配合飞行的巡天空间望远镜研究设施，开展广域巡天观测。
林西强介绍，根据上述舱内科学实验机柜、舱外试验装置和巡天空间望远镜，空间站建设阶段共安排了近百个实验研究项目。
空间站转为常态化运营后，也开展了较大规模的科学研究，有力推动了暗物质和暗能量、星系形成演化、物质本质规律、生命现象本质和人类在太空响应变化规律、地球可持续发展等重大前沿科学问题的突破，未来中国开展了近地远距离载人空间探索
来源：人民日报海外版
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