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神舟六号的资料内容(不为人知的神舟六号,恐怖的8赫兹共振还在?一百多项改进渐成熟)

大家印象最深的中国航天发射活动,除了最近的飞船发射以外,应该还要数神舟五号和神舟七号两次发射了。最容易被忽略的就是第二次载人发射神舟六号,好像神舟六号只是个过渡,存在感并不强。但实际上,在神舟五号的基础上,神舟六号有一百多项改进措施,还增加了很多有挑战的新任务。另外,航天员杨利伟经历的那场恐怖的共振现象,搭载神舟六号的火箭已经改进过了,要验证一下改进效果。到底神舟六号任务有哪些独特的地方呢?我们一起来了解一下。

关于神舟五号和航天员杨利伟,大家应该已经了解得很多了,这里咱们就不再重复介绍了,重点还是直接说说神舟六号吧。

一、神舟六号不轻松

很多人都认为,有了神舟五号的成功经验,神舟六号应该很轻松了吧?其实,这一次的风险不亚于第一次载人飞行和第一次出舱。就从神舟六号两名航天员出发时,战友们的赠言就可以看出来,这次出征依然风险很大。战友们把跟杨利伟出征时说过的那句话:“放心吧,家里有我们呢!”又对费俊龙和聂海胜说了一遍。

之所以说这一次的飞行很惊险,是因为不确定因素有很多,第一次体验的内容也不少。

1.第一个难点是开舱门。

很多了解航天进程的人会说,不是神舟七号才开舱门吗?神舟六号开舱门干什么?神舟六号要开的是通往轨道舱的舱门,这个舱门神舟五号并没有在轨打开过,虽然轨道舱和返回舱是连着的,但杨利伟并没有进入轨道舱。神舟六号乘组就需要进入轨道舱了,一方面可以在轨道舱里完成一些实验任务,另一方面,也为神舟七号正式出舱做铺垫。

那位朋友该说了,不就是开个门嘛,有什么可大惊小怪的啊?这你就想简单了,这个门是保护航天员生命的最重要的一道屏障,一旦出问题,航天员生命都难以保障。可以说这个门如果出问题,要比航天员出舱的舱门出问题严重得多。因为出舱的舱门在轨道舱上,一旦出问题,大不了放弃轨道舱,回到返回舱依然可以安全返回。但如果返回舱里这道门出问题,能不能安全返回地球,就很难说了。

神舟六号航天员要打开的,就是这道关乎生命安全的舱门。其实作为旁观者来说,能不能打开确实不是很值得担心的事情,能不能安全关上才是最重要的。为了这一道门,科研工作者们没少下功夫。要考虑舱门是否密封,尤其是打开再关上能不能做到严格密封,这可是关系航天员性命的细节。要考虑舱门是否容易打开,是否容易关上,尤其是绝对不能因为误操作在不该打开的时候打开了。还要考虑关上门以后,一定要能快速检测舱门是否漏气,绝不能在返回舱返回的时候才发现漏气。

神舟十三号航天员王亚平进入空间站以后,她那飘起的辫子引起了大家的热议。很多人觉得非常可爱,也有人觉得好玩,但还有一些人担心如果航天员掉头发,会不会给空间站安全带来隐患。还真别说,这种担心真不是没有根据。返回舱的舱门绝不允许门缝里粘上头发丝,就连灰尘都不行。为此,科研人员专门研发了特制擦拭工具,编制了严格的开关门流程,不允许一个小小的失误造成舱门关不严,进而影响飞船安全。当然这样的措施肯定已经移植到了最新的空间站上。

这舱门的一开一关,看似轻描淡写,好像神舟七号任务再开门也没有关系。但神舟六号必须要提前验证,要给神舟七号积累经验,同时还为神舟七号飞船出舱活动的关键设备,气闸舱积累技术经验。要知道,神舟七号要想完成出舱,可不是只开一道门就能出去的。要先打开返回舱舱门,然后打开另一道舱门进入气闸舱,之后再关闭这道舱门,把气闸舱空气排干净以后,再打开最外面的舱门走出去。这么多门,任何一道门密封出了问题,都是非常危险的。尤其是返回舱的舱门,一旦出问题,航天员很可能就回不来了。神舟六号提前验证好,发现小问题及时修改完善,从而减少神舟七号的风险。但神舟六号成员也就多承担了一份风险,这也正是战友送别时,跟神舟六号两名航天员说那句话的原因之一。

2.神舟六号工作量大大增加,给系统带来新挑战

神舟五号的任务是一人一天就完成了,而神舟六号的任务是两人五天。任务的复杂程度超过神舟五号很多倍,同时对飞船的生命保障系统是个重大考验。两人五天,吃喝拉撒睡需要考虑的问题,要比一个人一天多得多。单就航天员呼吸问题就是个大难题。大家应该都有过冷天坐车时汽车里起雾的经历吧。两名航天员在神舟飞船里,只需要三个小时,空气湿度就会超过百分百。在地球上,空气湿度高就是下雨、起雾的前兆。在空间站里,空气湿度太高,严重影响航天员的工作效率,还会影响舱内设备安全。因此,需要安装高效的除湿设备,让飞船内部空气湿度适宜,设备吸走的水还得有足够大的容器储存,同时要保障设备能连续工作五天不出问题。

当然呼吸需要面对的还不止水蒸气的问题,还有二氧化碳的问题。在地球上呼吸,我们很少担心二氧化碳太多了造成窒息。但在太空里,两个人呼出的二氧化碳如果不及时清理,航天员会窒息的。就算有吸收二氧化碳的设备,如果舱内空气不流通,航天员呼出的二氧化碳留在嘴边上,还是有可能被吸回去,一样会造成呼吸困难甚至窒息。另外还有氧气的问题,如果神舟六号携带氧气不够的话,两名航天员一样会有生命危险。

上述这些呼吸问题,我们在地球上只需要开窗通风就能解决,但在太空里面,开窗会发生什么大家应该都能想象出来。小小的一个飞船,必须充分考虑这些问题,自己携带足够多的设备和方案,独立解决这些难题。用来解决这些难题的设备就是我们经常听说的生保系统,全称生命保障系统。当然,空间站上的生保系统更加先进了,叫做再生生保系统,也就是说不仅要保障生命,还要实现很多物质的回收再利用。比如把二氧化碳变回氧气,把水蒸气、洗澡水、尿液这些收集起来重新变成饮用水等等。

二、恐怖的8赫兹共振

神舟六号最让人担心的事情就是杨利伟遇到的共振问题有没有解决。我们很多人都听说过共振,很多影视作品里都演示了共振的神奇效果。比如用音叉在不接触的情况下震碎玻璃、士兵排队走路震塌大桥等等。其实就是当两个物体振动频率一样或相近的时候,两个物体之间就可以在不接触的情况下传递能量。杨利伟经历的最难受的时刻,就是因为火箭的振动和人体内脏振动频率差不多,火箭振动给身体带来了严重的共振。

现在说起来大家都知道怎么回事了,但当时,科研人员用了四百多天才找到问题的原因。最终确认是火箭产生了一个8赫兹频率的振动,刚好跟人体内脏的振动频率相同。产生这个振动的主要原因就是,火箭燃料泵在把燃料传输到燃烧室的过程中会产生振动,这个振动刚好和火箭箭体的振动频率接近,形成了箭体8赫兹共振,而火箭的共振又和人体内脏形成了8赫兹共振。这个恐怖的8赫兹就是通过燃料泵、管道、燃烧室,把能量传达给火箭再传达给人体,给人带来了非常痛苦的感受。

找到了问题以后,工作人员改造了燃料泵后面的一个装置,改变了管路系统震动的频率,从而减少了火箭自身的共振,进而保护人体免受共振之害。最激动人心的时刻,就是神舟六号发射过程了,两名航天员汇报感觉良好,没有感受到航天员杨利伟经历过的共振剧痛。但是细心的工作人员,仍然在火箭传感器发回的信号中,发现了恐怖的8赫兹振动。虽然这一次振动能量很小,航天员也没有感觉出来,但科研工作者仍然把它当成了安全隐患,下定决心根除。

经过反复试验,发现8赫兹是火箭飞行过程中的一个固有振动频率,是无法完全消除的,但可以通过进一步改进相关设备来抑制共振。只要箭体不产生共振,对人体的影响是可以忽略不计的。到长征七号发射的时候,这个问题已经完全解决了。

最后补充一点,刚完成神舟十二号任务回到地球的聂海胜,也是执行神舟六号任务的航天员。费俊龙和聂海胜是第二次载人航天任务挑选出来的最佳搭档,他们两位一个性格活泼,一个性格稳重,性格活泼的费俊龙还在神舟六号飞船里来了个空翻,给人留下了深刻的印象。两人一个擅长组织协调,一个有很好的配合精神,从性格上互补性非常好。他们俩不仅性格互补,工作也心心相印,大家评价他们两个配合协调性,已经达到了左手跟右手的默契。可见中国航天员训练之全面。

好了,就介绍这么多吧,大家猜猜其他国家的火箭有没有恐怖的8赫兹共振呢?