2016年3月,中国空间技术研究院508所完成了神舟十一号回收着陆分系统降落伞子系统产品的验伞、包伞工作。
2016年6月,神舟十一号任务航天员乘组乘组完成定选,神舟十一号载人飞船通过出厂评审。
2016年8月14日,空间实验室系统与神舟十一号系统两总参加了天宫二号与神舟十一号飞行任务发射场区指挥部会议。
2016年10月17日7时30分,中国在酒泉卫星发射中心使用长征二号FY11运载火箭将神舟十一号载人飞船送入神舟十一号飞船太空。
2016年10月19日凌晨,神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功。航天员景海鹏、陈冬进入天宫二号。
2016年11月9日,中共中央总书记、国家主席、中央主席习近平在中国载人航天工程指挥中心,同正在天宫二号执行任务的神舟十一号航天员亲切通话,代表党中央、国务院和中央,代表全国各族人民,向他们表示诚挚问候。
2016年11月17日12时41分,神舟十一号飞船与天宫二号空间实验室成功分离,航天员景海鹏、陈冬将踏上返回之旅。
2016年11月18日下午,神舟十一号载人飞船顺利返回着陆。
2016年11月23日,神舟十一号返回舱开舱仪式在北京举行,进行搭载物品移交工作。
1.为天宫二号空间实验室在轨运营提供人员和物资天地往返运输服务,考核验证空间站运行轨道的交会对接和载人飞船返回技术;
2.与天宫二号空间实验室对接形成组合体,进行航天员中期驻留,考核组合体对航天员生活、工作和健康的保障能力,以及航天员执行飞行任务的能力;
3.开展有人参与的航天医学实验、空间科学实验、在轨维修等技术试验,以及科普活动。
2016年10月17日7时30分,搭载两名航天员的神舟十一号载人飞船由长征二号F遥十一运载火箭成功发射升空,升空212秒后,整流罩部分按原定计划与箭体分离,坠向榆林市榆阳区东部地区。经过搜救人员和当地群众的协力搜索,两块整流罩分别于当日8时30分许,在榆阳区麻黄梁镇东清水河村纪家河后畔小组、大河塔乡西尧则村西尧则小组被发现。
经上报和确认,整流罩主体残骸及附着的电子采编存取器(“黑匣子”)、高压氮气瓶、高空分离发动机、高空逃逸发动机等部件均顺利完成回收,榆林市神舟十一号整流罩应急搜索工作全面完成。
这是因为未来的载人空间站轨道位置较高。过去神舟十号与天宫一号对接时,轨道高度是343公里,而神舟十一号和天宫二号对接时的轨道高度是393公里,比过去高了50公里。这与未来空间站的轨道高度基本相同,飞行也更加接近未来空间站要求。飞得更高对飞船的要求也更多,这意味着交会对接时飞船的控制与神舟十号不一样,还需要连续变轨。
这是因为这次飞行要进一步考核神舟飞船作为人员物资天地往返运输工具的性能。任务期间神舟十一号要进行4项在轨试验项目:包括宽波束中继在轨验证试验、变轨控制验证试验、帆板任意偏置角跟踪太阳功能验证试验、微生物控制试验。
通过这些试验进一步验证飞船设计功能,获取和积累载人环境相关的飞行试验数据。
这是是因为此次任务中,航天员需完成组合体30天中期驻留任务,比神舟十号的15天翻了一倍。在这一个月中,要保障航天员的生活健康,也要保证航天员执行飞行任务的能力,飞船在驻留、应急、返回方面的保障能力就需要比过去更强。
神舟十一号飞船入轨后,2天内完成与天宫二号的自动交会对接,形成组合体,航天员进驻天宫二号,组合体在轨飞行30天。期间,2名航天员将按照飞行手册、操作指南和地面指令进行工作和生活,按计划开展有关科学实验。完成组合体飞行后,神舟十一号撤离天宫二号,并于1天内返回至内蒙古四子王旗着陆场,天宫二号转入独立运行模式。
航天器的交会对接,第一步要让两个飞行器在彼此距离相隔上万公里的太空能互相找到。所谓交会是指两个航天器接触之前,慢慢接近的过程。要求两个航天器在同一时间到达轨道上同一个位置,而且是要一个近似相同的速度。
飞船入轨后,地面人员将根据两个飞行器轨道的偏差来控制飞船变轨,经过若干次修正之后,飞船将一点一点接近天宫,直到相距约50公里的位置。神舟飞船经过2天的飞行,最终与天宫相见,接下来则要进行对接。这个过程需要两个航天器自主完成,所以需要不断地确认位置关系,调整自己的姿态和速度,做到步调一致才行。
所谓对接,简单来讲就像火车车厢之间的挂钩连接。航天器之间的对接,也需要这样的过程,要保证两个重达8吨多的飞行器严丝合缝地对接到一起,对精度有着非常高的要求。
在对接过程中,两个航天器的相对速度要从之前的每秒7.8公里降到神舟十一号飞船每秒0.2米,飞船上有像手一样的捕获装置,会先伸出手来把天宫二号紧紧抓住。通过飞船上交会对接的测量敏感设备,主动捕获天宫二号,然后逐渐靠近。对接过程中,小到指甲大小的齿轮和针头大小的接口,都要严丝合缝对在一起。顺利完成对接后,二者开始在太空中连体飞行。
2016年11月17日12时41分,神舟十一号飞船与天宫二号空间实验室成功分离,航天员景海鹏、陈冬踏上返回之旅。
神舟十一号飞船2016年11月18日,已经在轨飞行近33天的神舟十一号飞船就要返回地面,北京空间信息中继传输技术研究中心参试人员按捺着内心的兴奋与激动,静待两名航天员凯旋。14时07分许,神舟十一号飞船返回舱着陆,两名航天员景海鹏陈冬平安落地。航天员自己打开了舱门,报告身体状况良好!
神舟十一号飞船上配备了宽波束中继子系统,它能极大提高中继终端使用范围和工作能力,确保天地链路可靠性。力争使飞船每时每秒都能与地面连接上。
光学成像敏感器是交会对接的眼睛,这一次交会对接的眼睛升级了。在“天宫二号”及以后的空间站任务中,交会对接会变成一项常态化任务,对接环境也将更复杂,这就对光学成像敏感器提出了更高要求。
之前神舟飞船与天宫一号的交会对接任务中,应用的都是CCD成像敏感器。本次神舟十一号与天宫二号的对接,采用新一代光学成像敏感器CRDS。升级版的CRDS产品在太阳杂光抑制能力、识别目标敏感度上有了大幅提升。敏感器首次捕获时间也由原来的约十秒缩短至不到几百毫秒。
神舟十一号在配置上进行了优化,存储了更多食品、饮水等航天员支持用品,满足航天员驻留需求。飞船上设有应急返回系统,以保障航天员安全。
神舟十一号与天宫二号对接成功后,航天员要在组合体中完成30天中期驻留任务,长时间的驻留工作必须保证能源供应,这就需要太阳能帆板长时间对准太阳,为此组合体需要连续偏航。而在连续偏航过程中,部分设备会长期对着太阳,还有部分设备长期晒不到太阳。因此,神舟十一号飞船改进和优化了热控设计,以消除组合体连续偏航引起的返回舱温度过低、设备容易结露的风险,和推进舱、贮箱、发动机温度过高可能超上限的风险。
神舟十一号飞船太阳翼连接架百分之百国产化、基板除聚酰亚胺薄膜外其余全部国产化,这不仅代表着508所复合材料专业能力的极大提升,也达到了国内同类复合材料产品的国产化率最高水平。
神舟飞船太阳翼基板和连接架是508所复合材料专业最重要的产品之一。2014年4月,神舟十一号飞船原设计方案面临进口碳纤维等原材料受限问题,508所迅速反应,积极开展了刚性基板和连接架国产化技术方案论证。该所充分调研可选国产材料,开展了大量工艺试验和仿真计算,验证了国产化替代方案的可行性。有效的基础工作、有力的证据材料使得国产化刚性基板和连接架方案得到飞船项目办和有关专家的一致认可。
在研制过程中,508所围绕国产碳纤维、铝蜂窝的材料特性开展了工艺技术攻关。针对国产碳纤维工艺性较差、易损伤的特点,508所不断优化工艺参数、改进操作方法,确立了适用于国产碳纤维的一整套工艺方案,研制出的碳纤维零件的外观质量、外形尺寸、内部质量和力学性能等均满足设计指标要求。针对国产铝蜂窝芯外形尺寸较小的现况,508所与供货商联合开展了技术改造,在短时间内突破了大尺寸、高性能铝蜂窝芯生产的技术瓶颈,快速实现了国产蜂窝芯在基板中的无拼接应用。
由于国产化材料的应用,太阳翼基板和连接架的结构力学特性发生了变化,在同样的力学环境下,连接架局部的受力情况有所改变。对此,508所积极配合设计单位开展结构优化与仿真,并针对结构的变化改进工艺方法,降低了产品的缺陷率和不合格品发生率,大大提高了产品的力学承载能力,确保了后续各项力学试验的顺利通过。
飞行期间,地面医疗团队将综合利用医疗问询、基本生理指标检查、尿常规检测、心肺功能检查等手段,定期对航天员实施健康状态的评估。更加注重飞行期间舱内微生物的控制,并且配备了预防治疗的一些药品和相关的医疗器械,以此来保证航天员的健康。首次建立起了天地远程医疗支持系统,通过天地协同会诊解决航天员的在轨“看病”问题。
天空二号配备了防护装备和锻炼设备来尽量降低失重对航天员带来的不利影响。如航天员可以使用套袋来解决飞行初期这种头晕和鼻塞等不适反应。通过使用拉力器自行车的锻炼,工作时穿着企鹅服,可对心肺功能下降,对肌肉萎缩和骨丢失进行综合防护。
此次任务可提供近百种航天食品,食谱周期达到五天,膳食结构也更加科学,以满足航天员在轨飞行期间的能量摄入和他们的营养需求。同时也考虑了一些个性化的需求,并增强了食品的感官接受性。
由于本次飞行任务时间较长,在专业心理医生,亲情交流和航天员团队支持的基础上,进一步通过完善技术支持手段提高对航天员的心理支持力度。比如基于虚拟现实技术的心理舒缓系统;升级天地信息交流系统,以方便航天员与地面进行双向的沟通;支持收发邮件,视频和音频电话,以此来缓解航天员的压力,保证航天员的心理健康。
神舟十一号飞船乘组包括指令长景海鹏和航天员陈冬,形成一老一新的搭配。
航天员的这次乘组的选拔经过了初选和定选的两个阶段。
1.初选阶段:对所有的现役的航天员从思想政治素质、身体素质、心理素质以及知识技能等方面进行了全面考核。在经过严格考核的基础上,初选选出四名航天员;
2.定选阶段:四名航天员针对这次任务进行心理、操作技能等方面的训练。并按照考核标准和评定流程进行综合考评。最终经选评委员会确定乘务组人选。
2016年11月9日,中共中央总书记、国家主席、中央主席习近平来到中国载人航天工程指挥中心,同正在天宫二号执行任务的神舟十一号航天员景海鹏、陈冬亲切通话,代表党中央、国务院和中央,代表全国各族人民,向他们表示诚挚问候。
综合测试指挥:张福生系统总设计师:张柏楠
总装操作指挥:张舸
GNC分系统测试指挥:李志宇
回收着陆分系统副主任师:贾贺
结构机构分系统火工品主管:罗毅欣
资料来源:
天宫二号是在天宫一号备份目标飞行器的基础上改进研制而成,采用实验舱和资源舱两舱构型,为满足推进剂补加验证试验需要,对推进分系统进行了适应性改造;为满足中期驻留需要,对载人宜居环境进行了重大改善,具备支持2名航天员在轨工作、生活30天的能力,设计在轨寿命2年。
神舟十一号与神舟十号飞船技术状态基本一致,根据任务和产品研制需要,部分技术状态进行了更改,停靠天宫二号执行30天组合体飞行任务,具备独立飞行5天的能力。
长征二号FT2与之前的T1火箭、Y11火箭与之前的Y10火箭技术状态基本一致,为进一步提高安全性与可靠性,进行了部分技术状态更改;长征二号F运载火箭为捆绑式二级液体运载火箭,芯级直径3.35米,捆绑4枚助推器,助推器直径2.25米。
酒泉发射场系统以及测控通信系统主要技术状态基本不变,与神舟十号基本一致。
内蒙古四子王旗主着陆场,承担神舟十一号飞船返回舱搜救和回收任务。
2016年10月16日,执行神舟十一号载人飞行任务的飞行乘组公布,共计2人,分别为:
图片 | ||
姓名 | 景海鹏 | 陈冬 |
性别 | 男 | 男 |
担任 | 指令长 | 协助员 |
神舟十一号移交的搭载物,既有搭乘神舟十一号飞船飞行33天的物品,也有跟随天宫二号空间实验室飞行66天,由神舟十一号航天员带回的物品,包括有:
1、解放军总医院科研团队的医学实验生物样本。
2、香港特别行政区中学生设计的太空实验及实验装置。
3、云南、宁夏、陕西和天士力集团等搭载的特色农作物和药材种子(种苗)。
4、西藏和山东搭载的纪念哈达、潍坊风筝等。
技术突破
1、为满足本次任务要求,调整了轨道控制策略和飞行程序,使神舟十一号飞船能够适应本次任务交会对接轨道和返回轨道高度由343千米提高到393千米的要求。
2、为进一步提高安全性可靠性,新配备了宽波束中继通信终端设备,显著扩大了测控覆盖范围,提升了飞船姿态快速变化时的天地通信保障能力,从而提高了航天员的安全性和飞船的可靠性。
3、为验证未来航天技术,满足未来空间站交会测量设备长寿命使用要求,对神舟十一号的交会测量设备进行了升级换代。
4、神舟十一号舱内照明设备(近距离泛光照明)和交会对接照明设备(远距离投光照明)使用LED光源,即固态照明光源。
5、采用热控分系统和环控生保系统进行温度控制,通过流体流动将船上产生的热量传递给外部辐射器,再通过辐射器将热量辐射到太空中,保障航天员在空间飞行的特殊环境下安全生活和正常工作,为航天员营造一个温暖如春的居住环境。
6、配制舱门快速检漏仪,实现对舱门和对接面的快速、准确检漏,维持舱内正常生活的气体。
7、安装仪表板减振器,通过振动过程中金属丝之间不断互相摩擦消耗了大量能量,这部分能量最终变成热能消失在了周围介质中。
8、为轨道舱设计了一套厚度约2厘米的外衣,高效隔离空间环境与轨道舱舱壁之间的换热,外衣表面还有一层华丽的复合膜,来提高飞船对轨道原子氧等粒子的防护能力;在返回舱外表面,喷涂了特殊设计的有机热控涂层,为保证在轨期间的返回舱温度条件提供有力支持。
9、研制“逃逸发动机”逃逸救生系统,为航天员放心巡天提供了安全保障。
10、研制当时中国国内回收质量最大、着陆速度最低、可靠性安全性最高、系统最复杂的一套航天器回收着陆系统。
太空保障
执行这次神舟十一号飞行任务的两名航天员将在轨工作33天,为了保证他们能够健康生活和高效工作,主要采取措施为:
1、医健医保。在飞行期间,综合利用医疗问询、基本生理指标检查、尿常规检测、心肺功能检查等手段,定期对航天员实施健康状态的评估;注重舱内微生物的控制,并且配备了预防治疗的一些药品和相关的医疗器械,以此来保证航天员的健康;同时在首次建立起了天地远程医疗支持系统,通过天地协同的会诊来解决航天员的在轨“看病”问题。
2、失重生理效应防护。神舟十一号配备了一些防护装备和锻炼设备来尽量降低失重对航天员带来的不利影响,如航天员可以使用套袋来解决飞行初期这种头晕和鼻塞等不适应的反应,通过使用拉力器自行车的锻炼,工作时穿着企鹅服,对心肺功能的下降,对肌肉萎缩和骨丢失进行综合的防护。
3、营养健康保障。进一步丰富了航天食品,它的种类有近百种,食谱周期达到五天,膳食结构也更加科学,同时考虑部分个性化的需求,增强食品感官接受性。
4、心理支持。对本次飞行任务时间比较长的特点,加大了心理支持的力度,在专业心理医生的支持,亲情的交流和航天员团队的支持基础上,进一步完善了技术支持手段,如研制了基于虚拟现实技术的一个心理舒缓系统,还有升级了天地信息交流系统,方便航天员与地面进行双向的沟通,可以传递邮件,可以与亲朋好友进行视频和音频的交流,以此来缓解航天员的压力,保证航天员的心理健康。
实验活动
飞行任务期间,神舟十一号共开展了40余项空间科学与应用技术、航天医学、在轨维修技术等方面的实(试)验项目,以及科普实验和展示活动,释放伴随卫星并对组合体进行了伴飞拍摄和近距离飞越观测。
天宫二号、神舟十一号载人航天任务研制团队 | 2016年度影响中国科技人物 |
2016年11月18日,神舟十一号返回后,中国邮政太空邮局以太空信的形式,神11航天员景海鹏、陈冬亲笔签名,对外公开发行“航天员邮票珍藏册”,共计8枚纪念邮票,4枚加盖邮戳纪念封。
神舟十一号任务的圆满成功,标志着中国空间实验室飞行任务取得具有决定性意义的重要成果,为我国空间站建造运营和航天员长期驻留奠定了坚实的基础。具体来讲就是,面向空间站建造运营任务,验证了航天员中期驻留的生命保障技术、人机协同在轨维修技术,考核了空间站运行轨道的交会对接、组合体运行、载人飞船返回等相关关键技术,以及地面长时间任务支持等技术,积累了长期飞行任务管理和组织实施较大规模空间应用试验的相关经验。(中国网评)
神舟十一号升空后与天宫二号对接,两名航天员会在天宫二号内完成一系列在轨科学实验,为未来中国建造空间立占奠定坚实基础。(《天天爱科学》评)
本文发布于:2022-10-14 14:46:32,感谢您对本站的认可!
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