专家揭秘女航天员首次进驻中国空间站背后考量：长时间太空飞行男女搭配有助研究心理问题

  10月14日下午，神舟十三号载人飞行任务新闻发布会在酒泉卫星发射中心召开，中国载人航天工程新闻发言人、载人航天工程办公室副主任林西强介绍了本次任务的相关情况。他宣布经总指挥部研究决定，瞄准北京时间10月16日00时23分发射神舟十三号载人飞船，飞行乘组由航天员翟志刚、王亚平和叶光富组成，翟志刚担任指令长。航天员翟志刚是中国首位出舱航天员，航天员王亚平执行过神舟十号载人飞行任务，航天员叶光富是首次飞行。

  神舟十三号载人飞行任务作为空间站关键技术验证阶段第六次飞行任务，也是该阶段最后一次飞行任务。红星新闻记者邀请了国际宇航联空间运输委员会副主席、中国航天科工集团二院研究员杨宇光对这次神舟十三号载人飞行任务进行详细解读。

  航天员王亚平将成为首次进驻中国空间站的中国女航天员，她也将成为中国首位实施出舱活动的女航天员。

  1980年1月出生的王亚平，曾任空军某师某团某飞行大队副大队长，安全飞行1600小时，被评为空军二级飞行员。2010年5月，正式成为中国第二批航天员。2013年4月，入选天宫一号与神舟十号载人飞行任务飞行乘组。

  2013年6月20日，王亚平在300多公里高度飞行的天宫一号里，为全国6000万余名师生进行了一堂长达40分钟的太空授课。这次进入太空，女航天员王亚平将再次进行太空授课。

  作为空间站关键技术验证阶段最后一次飞行任务，神舟十三号搭载女航天员进入太空有何意义？

  国际宇航联空间运输委员会副主席、中国航天科工集团二院研究员杨宇光接受红星新闻记者采访时介绍，空间站的功能主要是进行各类科学研究，在科学研究层面，航天医学是这些研究中的重要项目。航天医学中既有对男性的研究也有对女性的研究。女航天员的存在，也是空间站运营的需求。由于一直处在封闭空间，男女搭配对于解决很多心理问题有好处。有女性航天员存在，也有助于研究未来更长时间的太空飞行中航天员的心理问题。

  杨宇光表示，从王亚平本人的经历来看，她不但执行了神舟十号飞行任务，而且也是神舟九号和神舟十二号的备份乘组成员。相应的训练她都经历过，无论交会对接还是出舱，她都有相对丰富的训练经验。在严格的考核和激烈的竞争中，她都保持着非常好的成绩。而且她要进行中国第一次女性航天员出舱活动，从掌握关键技术的角度，这也非常重要。

  相比于神舟十二号航天员在轨驻留3个月，这次神舟十三号的在轨驻留时间直接增加了一倍。这将给航天员带来哪些挑战？

  “时间长度就是他们最大的挑战。”杨宇光说，6个月在轨驻留与3个月相比，在空间微重力的影响下，宇航员骨量的减少、肌肉的萎缩以及神经系统的弱化，这三个影响会放大一倍。三名航天员要在太空停留6个月是为了考核、验证目前所采取的抵抗措施是否有效。

  杨宇光说，未来从神舟十四号开始，要实现中国空间站不间断有航天员驻留。这样的话，空间站正常的乘组轮换将会是半年一轮换。目前，只有验证这些措施有效，才敢进入一个正常的运营阶段。

  此次航天飞行过程中，三名宇航员将进行两到三次出舱活动，这也还是为了进一步夯实航天员出舱活动方面的能力和技术。杨宇光说：“出舱活动本身的技术较为复杂，要求比较高。虽然我国载人航天已进行过多次出舱活动，但此次出舱活动将进行更复杂的操作任务。”

  杨宇光介绍，此次飞行任务中航天员要安装能够将大小机械臂连接在一起的适配器以及悬挂系统，这是一个很复杂的过程。对标国外，出舱慢慢的变成了一个完全常规的操作，所以在这方面还要进一步夯实技术基础。

  神舟十三号载人飞行任务是空间站关键技术验证阶段第六次飞行任务，也是该阶段最后一次飞行任务。飞行任务中将开展机械臂辅助舱段转位、手控遥操作等空间站组装建造关键技术试验。杨宇光说，这项技术对于未来可靠建造空间站很重要。这将会是航天员在太空中很有挑战的一项任务，要严密地在轨监视机械臂辅助进行转位的状态。

  对比神舟十二号载人飞行任务，杨宇光说，虽然说大的任务表面上和神舟十二号相似，但是神舟十三号的每一项任务其实更有技术上的含金量，难度更高，更有挑战性。

  不同于以往的神舟系列飞船采取的前、后两个方向停靠空间站，按计划，神舟十三号飞船入轨后，将采用自主快速交会对接模式，对接于天和核心舱径向端口，与天和核心舱及天舟二号、天舟三号货运飞船形成组合体。

  那么，径向停靠和前、后两种停靠方式有何不同？杨宇光解释，神舟飞船进入轨道以后要和空间站进行对接，对接的过程如果两者在同一轨道上，只是前后位置不一样，它是一个稳定的位置关系。由于轨道动力学的特点，如果飞船是从下方去接近空间站，就从另一方面代表着飞船和空间站处在不同高度，处在不同轨道上。它的位置关系不是稳定的，相对于前后向对接，这种对接要求更严格，对时间的把握要更准确。中国第一次这样做，所以有一定难度。

  为什么要抛弃前后向对接而采用更为复杂的径向对接？杨宇光解释，因为空间站不可能所有的对接口都在前向和后向，尤其是未来基本上后向对接口会长期被天舟货运飞船占用。而且未来如果要实现中国航天员在太空不间断驻留，就从另一方面代表着前一个乘组达成目标以后并不能直接返回地球，而是等后一个乘组来了以后，他们在轨进行任务交接，前一个乘组才能返回地球。这就从另一方面代表着，短时间要有六个人两艘飞船对接到空间站上。前后向对接口可能已被占用的情况下，只能选择径向对接口。这是未来空间站建设必须要掌握的技术。

  10月14日，神舟十三号载人飞行任务新闻发布会在酒泉卫星发射中心举行。中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任林西强表示，神舟十三号载人飞行任务的最大的目的为：一是开展机械臂辅助舱段转位、手控遥操作等空间站组装建造关键技术试验；二是进行2-3次出舱活动，安装大小机械臂双臂组合转接件及悬挂装置，为后续空间站建造任务作准备；三是进一步验证航天员在轨驻留6个月的健康、生活和工作保障技术；四是进行航天医学、微重力物理领域等科学技术试验与应用，开展多样化科普教育活动；五是全面考核工程各系统执行空间站任务的功能性能，以及系统间的匹配性。

  杨宇光告诉红星新闻记者，这次神舟十三号载人飞行任务还要进一步验证可再生式环控生保系统。此前，通过神舟十二号飞行任务已经做了初步的验证，但一次任务并不代表所有方面都是合格的。可再生式环控生保系统包括用水电解制氧；用非消耗的方式对二氧化碳进行收集；还有用冷凝的方式对空间站里蒸发的汗液和其他水蒸气进行收集；利用蒸汽压缩蒸馏装置对尿液进行净化处理；对冷凝到的水和蒸气压缩蒸馏的水进行过滤和净化，达到饮用水的标准。还有别的支撑航天员生命的非消耗手段，使空间站内的资源能够回收再利用。这是未来保障航天员能把更多资源留给科学实验设备的一个重要举措。不然，每天消耗的水和氧气要占用飞船很大部分运载运输能力。

  同时，对空间站组合体的管理也一定要通过关键技术验证。杨宇光介绍，空间站组合体未来会有不同的构型。之前已然浮现了核心舱加一个货运飞船，或者加两个货运飞船，或者加一个货运飞船一个神舟飞船。现在等于是两个货运飞船加一个神舟飞船。不同的飞船组合以后，整个组合的姿态控制、轨道控制、供电电源管理、通信管理，还有空间站运行数据、科学实验数据的管理都很复杂，头绪很多，一定要通过关键技术验证。

  对于机械臂的验证，杨宇光介绍，未来空间站的建造核心是发射问天实验舱和梦天实验舱，与天和核心舱做交会对接，形成组合体，进行一些测试以后把实验舱转位到侧向的靠泊口。这次等于利用天舟二号模拟未来的实验舱，进行转位操作。这应当说是为未来建造阶段攒经验值的重要步骤。未来的主手段是利用转位机构，进行转位。转位机构是一种专用于转位的小机械臂。但是有可能转位机构出现故障，就要有一个备份手段确保万无一失。这个备份手段就是空间站自有的大机械臂。这一定要通过事先验证。虽然天舟二号比未来实验舱要小很多，但用来验证是可以的。

  除此以外，杨宇光还介绍，航天员的舱外活动比如之前已经做过的抬升全景相机，让全景相机监视空间站外的情况有一个更好的视野。装接拓展泵组，让空间站的流体回路有更多备份冗余来驱动。这些都是为未来空间站的建造和运营做准备。

  10月14日下午，林西强在神舟十三号载人飞行任务新闻发布会上表示，欢迎其他几个国家的航天员进入中国空间站，展开国际合作。

  林西强表示，载人航天探索是人类共同的事业，离不开世界各国的通力合作。载人航天领域的国际合作，是打造人类命运共同体的重要组成部分。中国载人航天工程办公室从始至终坚持和平利用、平等互利、一起发展的原则，与俄罗斯、德国、法国、意大利、巴基斯坦等国家的航天机构，以及联合国外空司、欧空局等航天组织签署了合作框架协议，开展了多种形式的合作与交流。

  林西强说，中国空间站的建成，将为开展包括航天员联合飞行在内的更广泛国际合作提供更好的平台，事实上，已经有不少国家和地区提出了这方面的意愿。在航天员选拔训练方面，也已经开展了合作，比如，中国航天员曾赴俄罗斯参与训练。本次乘组中的航天员叶光富就曾于2016年参加过欧洲组织的洞穴实验，欧洲航天员也曾于2017年参加过中国组织的海上救生训练。

  林西强表示，对其他国家的航天员进入中国空间站，展开国际合作，我们持欢迎态度，相信在中国空间站完成建造，进入运营与应用发展阶段后，大家将会看到其他几个国家的航天员参与中国空间站的飞行。

  对于载人航天国际合作，杨宇光介绍，中国与其他几个国家第一个层级的合作早已展开，就是联合科学实验。目前，中国与联合国外空司合作已从17个国家遴选了9项实验。这些实验项目所使用的设备会通过天舟货运飞船上载到空间站，由我国航天员进行安装操作，进行实验。其实在这个空间站之前，我国已经有很多这方面的联合实验，比如神舟八号就有中国和德国开展的联合空间生物学实验。

  关于第二个层级的国际合作，杨宇光介绍，未来国外的乘组会乘坐神舟飞船来造访中国的空间站。目前一些训练已经在进行。“未来中国空间站三舱组合体正式投入运行以后，我们期待有国外乘组来访。”

  杨宇光说，第三个层级的合作，就是存在技术上的可能性，有可能国外的航天器或者一艘载人飞船，或者一艘货运飞船，来造访中国空间站。目前我国空间站的对接机构遵循了国际标准，国外只需要做比较小的改动，比如更换一些能够匹配中国空间站的测量设备，就可以造访中国的空间站。

  “最后一个层级就是舱段级的合作。”杨宇光说，未来舱段级别的合作有可能成为现实。目前我国的空间站是三舱的结构，未来有可能增加第二核心舱，有可能其他几个国家的舱段作为空间站的永久部分，加入到我国的空间站。这是最高层级的合作，未来四个层级的合作都有可能。

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