飞天梦:中国载人航天飞天之神舟十一号

神舟十一号,简称“神十一”,为中国载人航天工程发射的第十一艘飞船,是中国第六次载人飞行任务,也是创造中国载人航天在轨飞行时间的新纪录的重要里程碑。
神舟十一号于2016年10月17日发射升空,进入预定轨道 ;于2016年10月19日与天宫二号实现自动交会对接工作,形成组合体 ;于2016年11月18日进入返回程序,返回舱降落主着陆场,完成载人任务完成 。
神舟十一号实现中国载人航天工程三步走中从第二步到第三步的过程,为中国空间站建造运营和航天员长期驻留奠定了坚实的基础 。
运行历程
神舟十一号
2016年3月,神舟十一号完成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,神舟十一号飞行乘组完成定选,载人飞船通过出厂评审工作 。
2016年8月3日,发射神舟十一号的长征二号F遥十一火箭经铁路,从北京运输 。
2016年8月6日,发射神舟十一号的长征二号F T2火箭和长征二号F遥十一火箭运抵发射场 。
2016年8月13日,神舟十一号从北京空运至中国酒泉卫星发射中心,开展发射场区总装和测试工作 。
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 。
2016年10月17日,神舟十一号发射升空,进入预定轨道 。
神舟十一号两名航天员
2016年10月19日,神舟十一号与天宫二号实现自动交会对接工作,形成组合体 。
2016年11月17日,神舟十一号与天宫二号进行分离工作,并开展快速变轨控制验证试验 。
2016年11月18日,神舟十一号进入返回程序,返回舱降落住主着陆场,完成载人任务完成 。
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 。
飞行任务
任务计划
1、神舟十一号飞船入轨后,两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。
2、两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。
3、完成组合体飞行后,神舟十一号撤离天宫二号,并于一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 。
任务目的
1、发射天宫二号空间实验室和神舟十一号载人飞船,进一步考核载人天地往返运输系统的功能和性能,以空间站运行轨道的交会对接和载人飞船返回技术为主。
2、完成航天员中期驻留,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、开展航天医学、空间科学实验和应用技术试验、在轨维修试验、空间站技术试验,以及科普活动 。
4、进一步对改进型载人飞船功能进行全面验证,为后续载人任务提供重要的技术支撑 。
任务特点
神舟十一号飞行任务主要的难点及特点为:
距离高
过去神舟十号与天宫一号对接时,轨道高度是343千米,而神舟十—号和天宫二号对接时的轨道高度是393千米,高了50千米,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的要求;同时,在交会对接时飞船的控制与神舟十号不一样,神舟十一号还需要连续变轨 。
实验多
任务期间,神舟十—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和微生物控制试验。通过这些试验进一步验证飞船设计功能,获取和积累截人环境相关的飞行试验数据。
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 。
时间长
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30天中,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 。
技术状态
对接目标
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 。
飞船组成
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F T2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 。
测控通信
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 。
着陆场地
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 。
飞行运载
人,分别为:
图片
景海鹏
陈冬
姓名
景海鹏
陈冬
性别


担任
指令长
协助员
运载物品
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 。
技术保障
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 。
荣誉表彰
获奖单位
所获奖项
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
文化特色
纪念邮品
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 。
任务意义
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 。
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 。

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