漫步太空、拍摄大片，神十四乘组宇宙级出差归来

2022-12-04 12:12

今天20时，神舟十四号返回舱安全降落于东风着陆场。离家六月的三位航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲如期返回地球，结束为期6个月的出差之旅。

自6月5日发射以来，神舟十四号乘组在轨任务安排饱满，是空间站任务以来的“最忙乘组”。任务期间，乘组成功进行3次出舱活动。三位航天员配合地面完成空间站“T”字基本构型组装建造，经历9种组合体构型、5次交会对接、2次分离撤离和2次转位任务。

神舟十四号在任务期间创造了中国载人航天史上多个“首次”，如：首次实现两个20吨级的航天器在轨交会对接；首次实现空间站舱段转位；航天员乘组首次进入问天、梦天实验舱，开启中国人太空“三居室”时代首次实现货运飞船2小时自主快速交会对接，创造了世界纪录；首次利用气闸舱实施航天员出舱活动，并创造了一次飞行任务3次出舱的纪录；首次使用组合机械臂支持航天员出舱活动；航天员乘组首次在轨迎来货运飞船来访……这也意味着我国空间站进入新阶段。

此外，按照计划，他们还开展了大量空间站平台巡检测试、设备维护、维修验证、物资管理和站务管理等工作，进行了两个实验舱多个实验机柜的解锁安装，按计划实施了多项科学实验与技术试验，并完成了第三次“天宫课堂”太空授课。

任务之余，航天员的航天之旅有着多重身份。他们是宇宙级讲师，与非洲青少年天地对话；是神仙摄影师，拍摄“上帝视角”下的宇宙风景图；是航天造梦者，为“天宫课堂”注入新知识；也是太空对接员，带神舟十五号的新朋友做客……

六个月的出差在今天画上句点。“最忙”乘组”都忙在哪些方面？航天员如何从太空回家？为什么此次选择夜间返回？以下:

来源 / 中国载人航天、央视网、央视新闻、央视军事、新华社、人民日报、环球网、北京日报、澎湃新闻、中国网科技

1 “最忙乘组”的出差高光时刻

三次出舱

9月1日第一次出舱任务：

航天员陈冬、刘洋出舱，蔡旭哲在核心舱配合支持。这是中国航天员首次从实验舱气闸舱出舱，也是首次由小机械臂辅助实施的出舱活动。此次出舱完成了五项任务：问天舱扩展泵组的安装、问天舱全景相机抬升、舱外线缆防护装置的安装、舱外工具箱的组装、舱外主路径转移验证。

任务中，一直与航天员语音对话的“曙光”引起了国民关注，他们是谁？

“曙光”曾是我国第一次载人航天工程计划的名字，代表着中国人最初那份最质朴的期盼与希望。如今，“曙光”是地面上航天员系统岗位人员的代称，是跨系统、跨部门的出舱活动支持小组。如同中国载人航空不断探索过程中的那一点点光亮一样，曙光指引着航天员，给航天事业带来希望与光明。

9月17日第二次出舱任务：

航天员陈冬、蔡旭哲出舱，刘洋在核心舱配合支持。此次任务，首次安装问天气闸舱舱外助力手柄，也首次进行了舱外救援验证。救援任务，指的是模拟一个航天员失去行动能力，另一个航天员想把他救回舱内的情形。舱外救援验证由航天员陈冬主导。航天员通过挂钩将一套安全绳连接到问天舱壁扶手上，另一套绳子相互连接。固定后，两名航天员继续沿路进行救援验证。

神舟十四号组此次任务也创造了中国航天员两次出舱时间间隔最短的纪录：16天！

第一次漫游太空的蔡旭哲说“本次出舱，让我领略了地球家园精彩绝伦的美景，领略了浩瀚宇宙遥远而未知的深邃，同时更感到肩上的使命和责任。”他还感慨道：“中国空间站是太空中最闪亮的星！”

11月17日第三次出舱任务：

航天员陈冬、蔡旭哲出舱，刘洋在核心舱配合支持。蔡旭哲通过“天桥”，实现了首次跨舱段舱外行走。空间站组装形成“T”字基本构型后，航天员出舱活动中在舱壁上的爬行距离对比以往将会更长，因此机械臂支持转移的范围将需要更大。这次出舱活动中，航天员需要在三个舱段之间建立硬质连接，保障后续航天员在舱外各个作业点之间爬行都有相应的路径。

解锁两个实验舱

7月18日，问天实验舱发射。问天实验舱是我国空间站首个实验舱，也是世界最大单体载人航天器，也是航天员主要的生活和工作舱段。其配备3个睡眠区、1个卫生区和厨房等设施。

作为实验舱，它组装了各个科学实验柜，具有支持生命生态、生物技术和变重力科学研究的实验柜。因而，可以支持多个空间站实验任务，如：开展多种类植物、动物、微生物等在空间条件下的生长、发育等响应机理研究。此外，它还具备小机械臂以支持舱外活动。

解锁了它以后，航天员乘组也跃跃欲试开展实验。调试高微重力悬浮实验柜、“呵护”在轨实验生物样品、开展太空环境培养实验等。这些在轨“种菜”的生命科学实验都在时间推移下有条不紊地进行。网友们将其夸赞为“被浩瀚星辰浇灌过的菜”。

除此之外，生活工作二合一的区域，边实验边锻炼对于航天员来说也是常事。

10月31日，梦天实验舱发射。梦天实验舱与问天实验舱一样，同属世界最大的单体载人航天器，但功能定位却有所不同。梦天舱是中国空间站三舱中支持载荷能力最强的舱段，拥有一个货物闸舱和一个舱外展开试验平台及机械臂，配置了13个标准载荷机柜，其中包括8个科学实验柜，主要面向微重力科学研究，同时助力舱外项目不断更新。

高精度时频实验柜是空间站中最复杂的实验柜，由十三台单机组成，其中包含全球首台空间光钟、全球首台空间超窄线宽激光器、全球首套具有微波和激光双链路的低轨航天器天地时间频率比对系统等。正式运行后，能够为相关精密测量物理提供研究平台，为相关工程技术应用提供高精度时频信号。

太空摄影师实时记录

任务之余，航天员们的生活也充满浪漫气息。赶上中秋节的神十四乘组也顺利吃上莲蓉馅月饼，并且实现中国人离月亮最近的一次太空赏月。

在轨期间，拥有绝美视角的航天员们也闲不住，纷纷用照片记录下发生的美好。

陈冬作品：

夜幕降临，璀璨的东部沿海地区仍闪烁光点

黄河入海，穿梭陆地

刘洋作品：

当夜晚来临，静谧的地球上月洒下

大美西藏，连峦壮阔

沿海地区，云浪翻滚

蔡旭哲作品：

孕育着希望的空间站植物发芽生长

沿海地区岛屿相连

朦胧太湖，别样景观

对话青少年

9月6日，非盟委员会、中国驻非盟使团和中国载人航天工程办公室共同举办了一场中国航天员与非洲青少年的天地连线，“天宫对话——神舟十四号航天员乘组与非洲青少年问答”活动。此次活动也是中国同非盟建交20周年庆祝活动之一。

“在地球上，太阳每隔24小时就会东升西落。但在太空中，太阳会不断地升起落下，每天可以看见16次日出日落。”

“我们乘组有一个共同的爱好，就是通过舷窗，眺望和拍摄美丽的地球。”

……

航天员们首次通过天地连线与非洲青少年近距离接触，非盟主会场和阿尔及利亚、埃及、埃塞俄比亚、纳米比亚、尼日利亚、塞内加尔、索马里和南非8个非洲国家分会场的青少年们向航天员们提出一系列问题，并进行演示。

此外，神十四乘组还在10月12日进行了“天宫课堂”第三课授课，带来一场精彩的太空科普网课。

本次“天宫课堂”与以往不同，不只是“主讲老师”由神舟十四号航天员乘组首次担任，还首次启用问天实验舱这间“新教室”。

航天员们展示了各类科学现象的天地差异。例如，在太空中将三根粗细不同的塑料管同时放在水中，相比于地面上同学们手中的实验器材，最细吸管仿佛开启倍速模式，液面飞速到达顶端。还回答了“在宇宙中看地球有几种颜色？”等相关问题。

如何从太空返回地球村？

辛苦工作六个月，胜利会师神十五后，神十四归来。为了保障万无一失，在离开之前，天宫和地面都进行了很多准备。

交接任务准备出发

为了迎接神舟十五号到来，神十四乘组提前把空间站设置成六人的在轨模式，主要包括睡眠区照明音箱的设置、卫生区排泄收集装置的设置、以及空间站内环境控制相关设置，例如保证氧气的浓度不变化等等。

在成功会师后，神十四乘组需要对接工作，包括：常用物资的适应情况、剩余情况、摆放位置以及空间站内正在进行的科学实验。如果有尚未完成的，必须要由新的乘组来接手。新乘组虽然有过相关训练，但仍需要一次直观的交接熟悉工作。在神十四乘组离开以前，空间站工作仍由他们主导，神十五乘组配合。

此外，从400公里高的轨道夜间返回地面，对航天员的身体素质要求较高，并且，飞船着陆时间较晚，天气寒冷，航天员从失重环境骤然回到地球会导致免疫力下降。因此，航天员的锻炼工作会持续到最后一天以强健体魄。

跟随飞船下行的实验数据、实验样本、空间站的气体、微生物、水质采样，都要转移到神舟十四号返回舱。而一些废弃的垃圾固体排泄物，要转移到天舟五号货运飞船，等到它下行撤离的时候会在大气层中烧毁。

飞船返回过程

神舟飞船由多个部分构成，其中重要的三个部分是推进舱、轨道舱及返回舱。

一切就绪之后，神舟飞船会脱离中国空间站，环绕地球飞行5圈左右。过程中，飞船轨道高度会慢慢降低，在合适的时间进行调姿，反推制动。

刚开始轨道舱在前，推进舱在后。第一次调姿，飞船会朝着前进方向逆时针转动90度，完成轨道舱和飞船的分离。

第二次调姿，飞船继续逆时针转动90°，飞船结构变成了推进舱在前，返回舱在后。

随后，推进舱发动机点火，进行返回制动，点火时间持续2-3分钟左右。这一过程决定了返回舱的返回角度和落点精度，对于准确降落东风着陆场至关重要。

飞船返回时，在降轨之前，轨道舱直接与推进舱、返回舱断连，继续在轨运行。推进舱和返回舱，就会成为一个整体，航天员会全部进入返回舱，让推动舱提供反推的动力，从而偏离轨道，随后受地球引力作用做加速运动。

返回制动之后，落区位置大致确定下来，地面工作人员会进行第一次落点报告，空中搜寻分队也会朝着目标区域飞去。飞船的速度和轨道高度随之降低，在距离地面145公里时，推进舱和返回舱分离，返回舱独自继续返回地球。这一阶段，飞船会进入黑障区。

随后，返回舱失去动力，开始做自由落地运动，在距地面10公里左右的高度，返回舱将依次打开引导伞、减速伞和主伞，并抛掉防热大底。在距地面1米左右时，启动反推发动机，下降速度降到每秒2米左右，最终使返回舱安全着陆。

落地最后一刻，返回舱4台着陆反推发动机同时工作，航天员座椅升高，吸收一部分缓冲，确保航天员的绝对安全。

突破黑障区

神舟十四号返回舱返回过程中会遭受各种各样的威胁，其中最大的威胁便是“黑障区”。“黑障区”的产生受飞船速度影响。

为了更好地突破大气层返回地球，返回舱会以7-12km/s的速度运行，以至于在地球上空35-80千米的大气层间，返回舱表面会跟大气中的气体分子剧烈摩擦，产生2000℃左右的高温。高温下，返回舱表面的化学分子，及其周围的气体分子，就会发生电离，变成游离的电离子。这层游离电离子会像一道“屏障”一样包裹在返回舱外，跟电磁波相互作用，使穿过它的信号衰减甚至反射，这也是黑障区内通讯信号被屏蔽的原因

随着高度降低，返回舱表面温度下降，包裹在外的“电离子层”逐渐消失，那么神舟十四号就算冲出“黑障区”了。

黑障区的可怕之处主要在于：返回舱进入“黑障区”后，在持续长达4-6分钟左右的时间段内，整个返回舱信号全无，跟外界完全断开了联系。同时，受表面高温影响，返回舱内部会产生大量压力，对舱体质量和宇航员身体素质都是极大的考验。

最优解的时间与落区

神十二、神十三都是在白天降落，为何神十四在夜晚归来？

以往，神舟飞船采取“标称弹道”，必须定点返回。由于空间站建设需要，往返更加频繁，从神十二开始，首次采用“动态适应”返回方式。

“动态适应”在返回前确定瞄准点，地面发起标准化返回流程后，根据实时弹道预测并进行动态调整，以实现精准返回控制。这意味着航天员在轨工作期满，随时可以返回，只要它的星下点轨迹能满足回到着陆场的条件。

空间站一天绕地球15.6圈，第一天和第二天经过的星下点会移动，下一次重复即使按百公里误差算也需要二十几天，才能回到同一个点。因此，如果确定降落指定区域，就基本固定了窗口期，否则需要长期等待或者耗费燃料提前进行轨道调相。“神十四”工作期满180天，窗口期正好在夜晚，所以，这是最低成本、最高效率的选择。

3 航天员归来后会做些什么？

恢复之路

航天员返回地球后，不能立刻与家人团聚，出舱后会在着陆点进行短暂的休息和适应，随后会被转运至机场，再乘坐专机返回北京，转运过程中，航天员会一直保持坐卧位，由工作人员抬着走。不适应重力的他们需要进行一段时间医学观察与康复训练。集中隔离有以下三个原因：

A）杜绝太空微生物的传播性

目前，人类对于太空的研究尚浅，难以判定太空中的微生物是否可以出现在地球上并且广泛传播，因而，航天员需要接受隔离观察，通过医学检测确认不存在未知病毒后，再与外界接触。

B) 适应地球生活

失重环境待久后，航天员一时之间难以适应重力带来的身体变化。从走路、声音到身体各项指标在医学指标中都恢复正常范围后，才能够与家人团聚。在太空停留6个月，航天员的身高会长高3%左右。失重环境中，人体不像在地面那样受挤压，脊椎周围的肌腱和韧带处于完全放松的状态增长。但这其实是一种假象，在返回地球之后，在受到重力的影响下，身高会慢慢恢复到原来的高度，恢复过程中，航天员会出现不同程度的疼痛感。

通过地空连线，有时候，我们看到航天员的脸圆了很多，这不表示在太空吃得比地面上好，而是人在微重力的影响下产生的不良现象。

C) 防止基因突变

太空的未知辐射易于引起自身基因改变。植物是先例，人亦如此。虽然有宇航服的阻挡，但强辐射仍然需要被谨慎对待。

从隔离期、疗养期到恢复期，至少需要半年，航天员才能过上正常的生活。

训练之路

事实上，我国航天员会日常性进行各项训练。神舟十四号航天员身体恢复之后，会回到队伍之中，与其他航天员一同参加日常训练。

无论是正式航天员还是预备航天员，在训练期间会经常性地进行考核和体检，一旦出现不符合航天员考核条件的情况，很可能会被淘汰。

如果航天员的训练状态很好，想要执行太空任务的话，还要通过飞行乘组成员的考核。除了身体素质以及专业技术要符合要求外，还要结合太空任务的具体内容，选择最适合当次飞行任务的航天员。

所以，神舟十四号航天员返回地球后，如果想要再次执行太空任务的话，除了要根据具体的工程计划时间安排来考虑外，还要综合考虑他们的恢复状况。

普罗提诺说：“宇宙永远不会变老。”神舟十四号载人航天任务的成功，标志着中国迈入空间站建设新阶段。航天员们一步一步探索着浪漫而神秘的空间，以有限的生命探索无尽的奥秘，薪火相传。你我皆是星辰之子，凝视宇宙的时候，也会望见渺小但不平凡的地球与自己。

神舟十四号乘组完成了饱满而承上启下的工作，里程碑的接力棒会在舍故趋新中不断奔驰向更广袤的宇宙空间。

References：

1）综合汇编自中国载人航天官方微信、微博、央视网、央视新闻、央视军事、新华社、人民日报

2）《天宫对话丨中国航天员与非洲青少年天地连线》BY 环球网

3）《现首次跨舱段舱外行走！神十四乘组圆满完成第三次出舱》BY 北京日报

4）《神舟十四号乘组第二次出舱有何看点》BY 澎湃新闻

5）《神舟十四号航天员：在空间站架起“天桥”》BY 中国网科技（ID zgwkeji）

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来源: qq

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