我国首次实现航天员乘组在轨轮换

王  倩 胡旭蕊 袁思雅 科普时报记者 史  诗 付毅飞

北京时间11月29日23时08分，神舟十五号载人飞船搭载费俊龙、邓清明、张陆3名航天员成功起航，这是我国空间站全面完成“T”字基本构型后的首次载人航天任务。

和之前载人飞船任务不同，此次神舟十五号载人飞船成功发射后，实现了“神十四”和“神十五”的“宇宙级”同框，也实现了中国航天史上首次航天员乘组在轨轮换。

面对如此庞大的组合体，供电如何解决？航天员出舱之路，如何保障安全？解决空间复杂恶劣环境的照明问题，有哪些好办法？

“智能管家”保障供电无忧

神舟十五号载人飞船顺利与空间站交会对接后，空间站组合体首次实现了6个型号舱段组合的结构。如此大型的组合体，要实现正常在轨运行，舱段的供电管理十分重要。

空间站由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱这三个超大型航天器组成，供电方式复杂，用电需求大，故采用了单舱独立供电和组合体并网供电两种模式。当航天器太阳能帆板受空间位置、轨道姿态等的影响出现遮挡，不足以满足自身负载功率需求时，就需要组合体间相互并网来解决大型组合体中不同舱段的能源调配问题。

对此，研制人员开展了并网控制器的研制和攻关工作，实现空间站三舱之间、空间站与神舟载人飞船、天舟货运飞船等来访飞行器之间的能源系统并网控制，是空间站组合体大能源系统的“供电管家”。

研制人员为空间站能源系统提供了3类6台并网供电设备，分别为并网控制器I、并网控制器Ⅱ和并网控制器Ⅲ。“三兄弟”皆居住在空间站核心舱内。其中，“老大”（并网控制器I）负责空间站核心、问天、梦天三舱之间的并网供电控制；“老二”（并网控制器Ⅱ）负责空间站与货运飞船之间双向并网供电控制；“老三”（并网控制器Ⅲ）负责空间站与载人船之间并网供电。“三兄弟”分工明确、责任清楚，把空间站三舱、货运飞船，以及载人飞船的能源系统通过并网形成一个大型能源系统，实现组合体间的能源智能调配和故障重构。

舱门快速检漏仪保障出舱之路

与空间站顺利对接后，航天员要从神舟十五号载人飞船进入到空间站，期间要经历多次穿舱活动，都需要打开和关闭舱门。

为了保证航天员在舱内生存的气体绝不泄露，舱门是否密封良好具有决定性作用。因此，精准快速检测舱门的密封性至关重要。这时，舱门检漏仪就要发挥大作用了。它可以检测神舟飞船的舱门是否达到了密封状态，通过其内部的核心传感系统，感受压力和温度的变化，在很短的时间内就能判断舱门是否关闭完好，并向航天员提供“舱门已关好，可以脱航天服”的指令。

“私人医生”贴心呵护航天员

航天员一旦进入太空，真正的考验才刚刚开始。飞船每90分钟就绕地球一周，相当于地面上一个昼夜。而人体由于长时间待在地面上，已经形成了固定的生物钟。试想一下，如果突然把人体的生物钟拨快16倍，将是怎样一种情况？加之太空微重力的影响，人的方位感荡然无存，这要比晕车还难受百倍。航天员的身体健康靠什么保障呢？

舱载医监设备是神舟飞船航天员生理信息测量系统的数据处理中心，担负着航天员“私人医生”的重要角色。这个设备可实时全程监测航天员在飞行过程中的心电、心率、呼吸、体温、血压等数字生理信息数据，实施飞行期间对航天员的医学监督及保障。通过遥测和通讯装置，检测到的信息可传送到地面，供地面医务工作者观察、分析、指导航天员应对突发的健康状况。

此外，航天员在太空中不仅要保证良好的身体状态，还要进行大量科学实验和技术试验，一个舒适安全的工作和生活环境至关重要。这时，神舟飞船配套的环境控制和生命保障数据处理装置就要发挥大作用了。环控数据处理装置是载人飞船环控与生保分系统的数据采集、处理和控制设备，负责采集飞船内的环境参数和生命保障参数，通过对参数处理运算准确控制各类动作部件的调节，保证飞船舱内合适的氧气浓度、温度和湿度等环境，为航天员创造飞行时基本的生活条件和适宜的工作环境。