全解讀！關(guān)于太空三人組出差和回家之路，這些知識(shí)你知道嗎？

歷經(jīng)整整半年，183天，2022年4月16日，太空“出差”三人組順利凱旋，平安降落在內(nèi)蒙古東風(fēng)著陸場。

去年10月16日，航天員翟志剛、王亞平、葉光富在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心搭乘神舟十三號(hào)載人飛船進(jìn)入天和核心艙，成為入住中國空間站的第二批航天員。至此，返回地球后的神舟十三號(hào)載人飛船飛行乘組也創(chuàng)下了中國航天員連續(xù)在軌飛行時(shí)長新紀(jì)錄。

在軌期間，3名航天員在地面科技人員支持下，圓滿完成了2次出艙活動(dòng)、2次“天宮課堂”太空授課活動(dòng)，開展了多項(xiàng)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)與應(yīng)用項(xiàng)目，為后續(xù)建造空間站奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。此次，三人順利回家，這也意味著，我國將進(jìn)入空間站工程的建造階段。

在軌期間都做了什么？

據(jù)中國載人航天工程辦公室消息，神舟十三號(hào)航天員乘組在神舟十二號(hào)航天員乘組前期工作的基礎(chǔ)上，完成了二十余項(xiàng)在軌科學(xué)實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)圍繞航天員健康監(jiān)測(cè)新技術(shù)、科學(xué)新知識(shí)新發(fā)現(xiàn)及數(shù)據(jù)積累，完成了一系列創(chuàng)新研究，首次建立了空間條件下細(xì)胞的長期培養(yǎng)體系和細(xì)胞模型。

利用該體系和培養(yǎng)模型，科研工作者完成了幾項(xiàng)國際領(lǐng)先的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)。例如，從人體尿液中的腎上皮細(xì)胞，通過基因重編程的方式，把它轉(zhuǎn)化成具有多種功能的干細(xì)胞，又將其分化為心肌細(xì)胞，并使蛋白發(fā)出熒光，這是人類首次觀測(cè)到失重條件下的心肌細(xì)胞“鈣信號(hào)閃爍”。此外，航天員們也完成了國際上首次皮膚干細(xì)胞失重懸浮培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。

我國空間站的建造分空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證和空間站建造兩個(gè)階段。北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院教授焦維新在接受記者采訪時(shí)表示，神舟十三號(hào)和神舟十二號(hào)載人飛船的在軌工作都屬于第一個(gè)階段，是為了給后續(xù)空間站建造做準(zhǔn)備。
我國空間站是三艙結(jié)構(gòu)，呈“T”字形，核心艙上去后，剩下兩側(cè)是問天和夢(mèng)天兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙?！懊總€(gè)實(shí)驗(yàn)艙都有20多噸，兩個(gè)大家伙要與中間的核心艙對(duì)接，掌握不好就會(huì)發(fā)生碰撞，這對(duì)安全對(duì)接提出了挑戰(zhàn)?！苯咕S新說，在這個(gè)關(guān)鍵問題上，神舟十三號(hào)載人飛船飛行乘組做出了突出貢獻(xiàn)。

貢獻(xiàn)之一是航天員在軌期間成功進(jìn)行了機(jī)械臂輔助艙段轉(zhuǎn)位。焦維新認(rèn)為，考慮到兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙的重量，如果直接從側(cè)面與核心艙進(jìn)行對(duì)接，風(fēng)險(xiǎn)較大。所以當(dāng)實(shí)驗(yàn)艙接近核心艙時(shí)，要先進(jìn)行軸向?qū)?，?duì)接完再利用核心艙上的旋轉(zhuǎn)機(jī)械臂，讓實(shí)驗(yàn)艙和核心艙分離，轉(zhuǎn)動(dòng)90度后，再從側(cè)面進(jìn)行對(duì)接。為了確保實(shí)驗(yàn)艙與核心艙對(duì)接萬無一失，神舟十三號(hào)載人飛船飛行乘組就曾以天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船為實(shí)驗(yàn)品，把它當(dāng)作實(shí)驗(yàn)艙，提前演練了一遍。

同時(shí)，3名航天員還在空間站上安裝了大小機(jī)械臂的級(jí)聯(lián)裝置，增加了機(jī)械臂爬行距離?！?/p>

等未來兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙都對(duì)接上去后，空間站造型的兩端就會(huì)變長。

若只有一個(gè)機(jī)械臂，對(duì)安裝或轉(zhuǎn)移裝置就會(huì)造成困難，所以要通過級(jí)聯(lián)裝置把大小機(jī)械臂接在一起，讓機(jī)械臂變長。”焦維新對(duì)記者表示。

此外，在軌航天員還完成了貨運(yùn)飛船與空間站對(duì)接的手控?fù)u操作。焦維新把手控交會(huì)對(duì)接和自動(dòng)交會(huì)對(duì)接，比喻成空間交會(huì)對(duì)接的左右手，他們互為備份，是系統(tǒng)可靠性的重要保障。

此前，神舟十三號(hào)航天員乘組在地面科技人員的密切協(xié)同下，經(jīng)過約2小時(shí)，在空間站核心艙內(nèi)采取手控遙操作方式，圓滿完成了天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船與空間站組合體交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)。而此次試驗(yàn)，也初步驗(yàn)證了空間站與來訪飛行器手控遙操作系統(tǒng)的功能、性能以及天地間協(xié)同工作程序的科學(xué)合理性。

航天員在回家前做了哪些準(zhǔn)備？

據(jù)了解，3名航天員在返回地球之前，還需要做好物資清點(diǎn)轉(zhuǎn)移、艙內(nèi)環(huán)境清潔維護(hù)、打包下行物品、設(shè)置無人飛行模式、檢查飛船工作狀態(tài)、身體監(jiān)測(cè)等工作。

“神舟十三號(hào)返回，除了帶上3名航天員外，我們還可以帶上100公斤左右的東西。”

全國空間探測(cè)技術(shù)首席科學(xué)傳播專家龐之浩說。

“該歸位的東西要?dú)w位，各類物品也要分門別類地整理好，防止到處飄浮損壞核心艙上的其他設(shè)備。還有些物品會(huì)留在上面，為下一批乘組在軌工作生活提供幫助。”龐之浩稱，有的物品需要放入軌道艙隨軌道墜入大氣層，有些物品航天員則需要帶回地球，這其中包括部分實(shí)驗(yàn)樣品和相關(guān)數(shù)據(jù)。

龐之浩說，此前一些垃圾已經(jīng)通過天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船運(yùn)回地球。此次回家前，航天員們也可能會(huì)整理出一些殘余食品垃圾、衛(wèi)生用品垃圾、在軌實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢棄物等，放入軌道艙，然后隨軌道艙墜入大氣層，燃燒殆盡。在完成整理后，航天員們還要對(duì)艙內(nèi)環(huán)境進(jìn)行全面的清潔維護(hù)，以控制空間站合體內(nèi)微生物滋長。

值得注意的是，為了保證安全返回，航天員們還需要加強(qiáng)身體監(jiān)測(cè)與鍛煉。據(jù)中國載人航天工程辦公室消息，艙內(nèi)有大量用于航天員的在軌醫(yī)療監(jiān)測(cè)的貨包，為了保障航天員的安全，地面人員根據(jù)航天員的身體在軌檢查情況和獲取的數(shù)據(jù)，有針對(duì)性地調(diào)整了航天員在軌身體鍛煉等防護(hù)方案。

“主要是因?yàn)楹教靻T在微重力環(huán)境下長期工作生活，身體會(huì)發(fā)生很大變化。比如肌肉萎縮，骨質(zhì)流失，體液減少，甚至免疫系統(tǒng)紊亂。所以在他們回家前，還需要進(jìn)行強(qiáng)化鍛煉，為返回地面提前做好適應(yīng)性調(diào)整?！?/strong>

龐之浩解釋。