6月17日，神舟十二號載人飛船成功發(fā)射與中國空間站對接。本月中旬，聶海勝、劉伯明、湯洪波3位航天員，將會離開中國空間站，踏上回家的路，重返地球，完成太空“出差”任務(wù)。

一轉(zhuǎn)眼，3位航天員已在太空生活了近3個月，讓人好奇的是航天員在太空過得如何？航天員為回家都做了哪些準備？《科技周刊》記者特邀南大航空航天領(lǐng)域近地空間專家進行解讀。

本報記者 張宣 實習(xí)生 王鯤鵬

航天員的“小日子”怎么過

兩個多月來，航天員都做了什么？“從目前公開的資料來看，神舟十二號航天員乘組在軌工作生活期間，先后完成了貨運飛船物資轉(zhuǎn)移、天和核心艙組合體管理、大機械臂操作等工作；開展了兩次出艙活動和艙外操作試驗，以及多領(lǐng)域的空間科學(xué)實驗與技術(shù)試驗等任務(wù)。”南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院副教授湯靖師總結(jié)道。

仔細盤點航天員的太空生活，包括懸浮狀態(tài)下整理內(nèi)務(wù)、安裝無線網(wǎng)絡(luò)、健身、“飛檐走壁”、睡覺等，甚至還有“太空茶飲”“神攝手”，讓網(wǎng)友們大開眼界。8月31日，中國載人航天工程辦公室官方發(fā)布神舟十二號航天員在軌拍攝的高清大圖。航天員乘組“神攝手”們以航天員第一視角拍攝的太空照片在朋友圈刷屏，堪稱無敵“天景房”，也為太空生活增添一絲趣味。

回顧以往航天員拍的航天器舷窗照片，表面不夠透亮，上面甚至還被太空中的高能粒子“打花”，而反觀此次公開的照片，既透亮，又高清。這中間有什么科學(xué)秘密嗎？湯靖師告訴記者，為解決被高能粒子刮花的問題，我國科學(xué)家發(fā)明了防污染涂層，并涂在航天器舷窗表面上，確保“眼睛”始終明亮如一，從聶海勝乘坐神舟六號飛船開始，拍回的照片“干凈”程度就提升了一個等級，到今天天和核心艙的舷窗玻璃，更是明亮通透。

別小看這塊玻璃，它可抵得住“冰火九重天”！湯靖師說，航天器上的舷窗玻璃材料必須滿足耐高溫和耐低溫的需求，在近地軌道上，向陽面的溫度可以達到121℃，背陽面則只有零下157℃，而飛船在返回大氣層的過程中，還要經(jīng)歷上千度的高溫。“舉個最簡單的例子，普通玻璃杯用冷水涮一下，再倒一杯熱水就會炸掉，因此，舷窗玻璃材料的突破點在于找到玻璃材料最佳平衡點。”湯靖師說，科學(xué)家們發(fā)明了有機玻璃解決了此類問題。

除此之外，中國空間站內(nèi)還有不少“領(lǐng)先科技”。“天和核心艙配備了天地視頻通話設(shè)備，以及可以支持航天員收發(fā)電子郵件的測控通信網(wǎng)和相關(guān)設(shè)備。為了讓航天員吃得更營養(yǎng)、更美味，核心艙里首次配備了加熱食物的微波爐。航天員的洗澡方式也與眾不同，他們在一個‘包裹式淋浴間’里手持噴槍，用免洗的浴液搓洗全身，用特制的毛巾來擦干。”湯靖師補充道。

航天員在太空吃得如何？“提前升空的天舟二號貨運飛船，早就為3位航天員準備了豐富的食物。人人皆知的魚香肉絲、宮保雞丁，都出現(xiàn)在航天員的美食列表里。”湯靖師說，中國空間站還將地面的物流技術(shù)也應(yīng)用其中，借鑒國內(nèi)物流先進的管理技術(shù)，航天員通過掃描二維碼的方式，便能獲得貨物的位置信息和產(chǎn)品信息，同時該系統(tǒng)對產(chǎn)品信息的庫存數(shù)量還能做到動態(tài)掌控，把空間站貨物一分一厘的變化都記錄下來，從而確保航天員的工作生活更輕松便捷。

返回地球前要做哪些準備工作

3位航天員歸程在即，那么他們需要做哪些準備工作呢？湯靖師形象地總結(jié)為“一搬二關(guān)三回四坐”。

“一搬”，就是航天員們要當一回“搬運工”。不僅要搬行李，還要“搬數(shù)據(jù)”。3位航天員在中國空間站期間做了很多的實驗，這些具有很高科研價值的成果都要從天和核心艙搬到神舟十二號飛船帶回地面。“一般來說，航天員離開空間站之前，需要完成艙內(nèi)環(huán)境整理，航天員進入核心艙以后搬了很多生活和實驗用品布置自己的‘小家’，在回地球前要把物品挪回原位，部分物品還要綁在空間站內(nèi)壁上，防止漂浮滑落。”湯靖師介紹。

此外，航天員們還需要處理好垃圾，他們在空間站生活期間產(chǎn)生了一些垃圾，這些垃圾整理分類后將會交給天舟二號貨運飛船，待到合適的時機，天舟二號會裝滿垃圾受控離開，墜入大氣層燒毀，以免成為太空垃圾。

在“一搬”結(jié)束后，航天員們進入到下一個步驟“關(guān)”，即關(guān)閉空間站內(nèi)的各個艙門。航天員接到指令從核心艙返回神舟十二號飛船，即“回”。最后一步是“坐”，航天員坐好系好安全帶，并且檢查航天服的氣密性以及設(shè)備的完好度。湯靖師表示，在神舟十二號之前，載人飛船都從固定的軌道返回地球。空間站任務(wù)中，為了節(jié)省推進劑的消耗，軌道位置會隨著不同時間節(jié)點而進行相應(yīng)的調(diào)整，以滿足長期停靠的要求，神舟十二號飛船也首次具備從不同高度軌道返回東風(fēng)著陸場的能力，按照慣例，在北京航天飛行控制中心的精確控制下，神舟十二號飛船將完成快速變軌返回地球。

在等待“回家”的期間，航天員還得抓緊鍛煉身體，為返回地球做一些適應(yīng)性的調(diào)整。中國航天員中心航天員系統(tǒng)副總設(shè)計師王春慧表示，航天員中心有一個失重生理效應(yīng)的防護團隊，會根據(jù)航天員現(xiàn)在的身體狀況，肌肉、骨骼、心血管等方面的情況，做出適應(yīng)性的鍛煉方案，以保證他們回到地球以后能夠更好地進行恢復(fù)，有關(guān)方面每天也都會根據(jù)他們的狀況，提供“鍛煉處方”來進行調(diào)整。

航天員“回家”首次用上備份著陸場

據(jù)中國載人航天工程辦公室發(fā)布的消息，神舟十二號3名航天員此次返航的地點不再是過去常用的四子王旗著陸場，而是啟用了東風(fēng)著陸場。在過去，東風(fēng)著陸場一直是四子王旗著陸場的備用，這一次是首次檢驗東風(fēng)著陸場的搜索救援能力。

“東風(fēng)著陸場位于巴丹吉林沙漠和戈壁帶，地形條件多樣，既有沙漠、戈壁，也有山地等。這里人煙稀少，人口密度非常低，適合返回艙降落。”湯靖師介紹說，返回艙在返航地球的過程中，會打開降落傘，降落傘的顏色使用了紅白相間的顏色，十分醒目。該顏色能夠很明顯地和藍天白云、綠水青山區(qū)分開，引起人們的注意。

地球那么大，返回艙返航的路線是如何規(guī)劃的？湯靖師解釋，返回艙的搜索回收是一個多系統(tǒng)協(xié)同、接力的過程，首先從返回艙載入大氣層開始，著陸場系統(tǒng)的測控網(wǎng)絡(luò)，就在連續(xù)地對其進行跟蹤和測量，實時獲取返回景象和彈道數(shù)據(jù)。其次，在返回艙打開主傘至著陸的階段，主要依靠空中力量進行搜索，發(fā)現(xiàn)目標后，直升機分隊迅速收攏飛行。在整個搜索過程中，搜索人員還會接收到北京中心實時推送的預(yù)報落點信息，引導(dǎo)地面和空中各分隊向指定區(qū)域靠攏，搜索目標。

在航天員的“回家”之旅還會有“小插曲”。神舟十二號在返回時，服務(wù)艙會攜帶著返回艙進入到返回軌道附近，之后服務(wù)艙會和返回艙分離，由返回艙獨自返回地球。在返回地球時，會遭遇“黑障區(qū)”。

湯靖師解釋，“黑障”就是返回艙在返回地球時，由于速度過快，導(dǎo)致飛船表面和周圍氣體摩擦，產(chǎn)生巨大熱量，在飛船表面形成高溫等離子氣體層，而這層會將電磁波屏蔽掉，使得飛船與地面失去聯(lián)系。飛船在經(jīng)歷“黑障”時，外界無法與返回艙的航天員進行交流，而這段時間速度又非常快，所以這個時刻對航天員的心理素質(zhì)，以及隨機應(yīng)變能力要求非常高。

神舟十二號飛船的返回任務(wù)即將開始。據(jù)介紹，神舟十二號飛船著陸之后，神舟十三號飛船預(yù)計將會在今年10月份發(fā)射，在空間站執(zhí)行為期6個月的任務(wù)。和神舟十二號飛船一樣，神舟十三號飛船乘組也有3名航天員，只不過3名航天員究竟是誰，目前還沒有公布。讓我們一同期待神舟十二號的順利返航。