神舟二十三號任務 平常中的不平常?
編按:載著太空人的長征2F,直奔天際,向天宮太空站進發。(圖為神舟16號任務時所攝,圖片來自連結)
神舟23號發射在即,這次是天宮太空站第11次載人值班任務。事實上,經過十多次的值班任務,天宮太空站的日常作息及各類任務流程已進行多次並日漸成熟,甚至連應急升空替補流程都走了一次(指神舟22號載人飛船),加上可和太空站對接的巡天望遠鏡和二期擴展工程也是明年 (2027年) 及以後的事,除了沒公開的實驗任務(如可能涉及任務專家專業範籌之一的太空量子加密通訊)外,即將實行的神舟23號任務除了搭載了港產任務專家黎警司外,似乎就是一個正常班次任務。
去年發射升空補替的神舟22號,順手塞了大量補給物資,讓神舟21號的太空人可進行任務多一個月。(網絡圖片)
不過由現階段的試驗任務和預期今年內實行的計劃推斷,這一倘的「正常班次任務」可能比之前幾次都更具挑戰性。
首先是神舟22號的返回,23號對接後,兩組六個太空人會共同工作一段時間,然後上一批(神舟21號)的太空人會搭乘神舟22號返回地球。22號雖然只是替補飛船,但由於其是新一批次的神舟飛船,控制系統有相當的改良,帶貨返回地球的能力也進一步強化,在準備流程上也可能要經一翻修改,作為日後同樣任務的範式。同時,這次返回其實也代表應急替補流程完全走完。
輕舟一號輕型貨運飛船載運量大約1.8噸,首次任務由力箭2號商業運載火箭發射。相對於更大型且有太陽能板和引擎艙的天舟,輕舟更為簡化且太陽能板都整合在船身上,引擎艙也大幅縮小。輕舟一號除了發射價格更便真且可以作更靈活補給外,另一優點在於其他商用中小型運載火箭都可以在太空站任務上「一杯羹」。(網絡圖片)
第二,要完成輕舟一號輕型貨運飛船的返回工作。輕舟一號輕型貨運飛船於兩個月前發射,現時仍留在天宮的停泊位上。根據資料,輕舟貨運飛船採用一體化單艙構型,由帶有前錐的圓柱形密封艙和後段的非密封尾椎組成,重量約5公噸,運力大約1.8噸同時,運離廢物重返大氣層的能力約2公噸,每次發射運輸成本不大於1億元/公噸。更重要的是,這東西還可供民營航天公司的中小型火箭進行發射,日後更能支援擴展過的太空站的運輸任務,或兼具實驗載荷整體運輸、強化太空站功能的能力。神舟23號的乘組員也要支援這個輕型貨運飛船的脫離前裝貨(廢物)及飛行安全檢測工作。
瓦列里·波利亞科夫創下逗留太空437天的紀錄,是真正的前無古人,這次任務之所以那麼長時間,並非因為傳說中俄國破產無人接應他,而是......他是作為火星長期航行模擬試驗,因為若果用上核熱火箭推動,預計來回時間也至少一年以上,而當時和平號太空站的任務,大約也就6-7個月左右。(圖片來自連結)
第三,為人員駐留形式改變做準備。已知今次三人組行動中,應該有一位組員會進行更長的太空任務,並在一年後才會搭乘神舟24號飛船返回,很大機會成為中國人在太空逗留的最長紀錄(世界紀錄保持者是逗留一年兩個月的瓦列里·波利亞科夫)。過去最長時間的任務是現時的神舟21號(並會搭乘22號返回地球)的乘組員,由於神舟22號上來替補時也帶了大量貨物,神舟21號的乘組員任務也由半年延長至七個月;暫時還未公佈神舟23號哪一位太空人,不過較有可能的是航太飛航工程師朱楊柱。
在太空站住上半年甚至一年的太空人,回到地球時經常要給人抬出來,除了重新適應重力的問題外,更多是因為在長年太空工作中,腿部的冗肉與骨骼都受到無重環境相當程度的削弱。現時部分研究機構正在為長期太空旅行及老人骨質疏鬆研制減緩葯物,中國事實上也需要相關數據作為研發參考。(圖片來自phys.org)
事實上,這種長期駐留的問題,可能比只留半年大很多,例如人體骨骼和各項機能衰退的加據、對身體和心理健康的影響、相應的飲食和運動鍛練的改變等,都可能需要改變並在中途持續觀察及進一步修改作息模式等。雖然美俄(尤其俄國)太空人有不少類似經驗,但對中國人甚至亞洲人而言,這將是第一次超長時間逗留太空,單單人種改變下會否在衰退上有不同,這已很值得研究,更何況這次長時間逗留也能為日後中國太空人駐守月球甚至進行火星任務提供很寶貴的參考數據。
編按:神舟24號將會成為第一批讓外國太空人短期進駐的太空站任務。任務大約在今年10月或11月開始,不過就現在資料而言,應該只有一人(狀態最好那位)能參與神舟24任務,另一位可能要等下一次了…(圖片擷自CCTV新聞)
另外,預期神舟24會有一名巴基斯坦太空人參與短期任務,神舟23號的船員也會和他合作一段時間並一起返回地球,早半年「動身」的乘組員在任務後期也要進行前期準備工作,迎接中國與友邦進行的第一次載人航天合作。
夢舟載人太空船,似乎會在2030年前完全替代現時的神舟太空船,其低軌道運力可達4噸,外加4-7個太空人,全備重量達14噸,前往月球的型號更重達23-26噸(載3人),相比之下神舟只有約7噸,運載能力和任務多樣性更佳。(網絡圖片)
第四,這可能才是今次任務的「重頭戲」:根據現時的研究流程,登月太空船及新世代載人往返天宮的太空船夢舟會於9月或11月進行首次全流程升空測試並和天宮太空站對接,而且很有機會是在神舟24到達前進行。雖然這次任務多半會在海南島文昌發射場進行,且也不會干擾神舟24號的準備工作,但對接、整備和檢測工作也需要在軌的23號乘組員進行(因為這一次是無人測試)。而且由於該太空船涉及的是次世代載人及客貨運工作,更是2030年登月計劃的重要往返工具,重要性也自不待言。當然,也有消息指可能是在12月或明年1月才進行,但神舟23號的乘組員也要準備前期工作。
作為香港第一位女太空人,黎警司可謂相當幸運,不但能成為實打實執行任務的太空人(而不是某些Loser口中的太空花瓶),而且其值班期間的任務不但相當具挑戰性,也能見證中國載人航天發展下一世代任務的開始,實非一般中國太空人可輕易體驗的啊。
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