神舟十号无责任评测 距登月还差多远？

从1999年神舟一号飞船成功发射至今，我们见证着国内航天科技从无人巡航到载人飞行，从太空绕行到建立空间站，从航天员出舱到两个航天器组合飞行的稳步发展。这次执行任务的神舟十号飞船，到底有些什么亮点？它跟以往的航天飞船相比又有了哪些改进？下面就让笔者为大家“评测”一下这艘万众瞩目的载人航天飞船，并对日后载人航天飞船的发展进行一点猜想。

　　一、神舟系列飞船发展历程

　　目前神舟系列航天飞船已经发展至第十代，其在功能上亦从简单的太空轨道绕行，发展到载人飞行、物资运送、空间站对接等多项任务。这跟我国航天技术的发展和太空空间站建设的蓝图有着重要的关系。

　　下面的表格列出历代神舟航天飞船的发射时间、搭载的航天员以及其所执行的任务。

历代神舟航天飞船执行任务概况一览表

二、神舟十号外观评测

　　对于神舟十号飞船，我们对它的第一印象，都是从其外观上去进行判断。下面我们就从它的外形和材料等方面，了解这艘航天飞船的真实面目。

　　1、外形及体积

　　神舟十号飞船整体长约9米，重量约8吨，最大直径2.8米，继续沿用资源舱（推进舱）、返回舱和气闸舱（轨道舱）的三舱结构，并带有一些附加部件。其中，资源舱内含推进系统、通讯系统、环境控制和部分电源，两边各有一对太阳能电池板翼，以将太阳能转化为电能，为飞船供给能量；返回舱内含降落伞和反推力火箭，是航天员返回地球时所处的空间；气闸舱则是航天员日常工作和生活的地方，支持航天员出舱活动，一端的对接机械装置和舱外部配备的跟踪测量装置则是用于与空间站（天宫一号）进行对接。

　　按照示意图比例进行粗略计算的话，航天员所生活的气闸舱，内部空间不超过18立方米，活动的空间其实并不大。如果再扣除各种仪器和工具所占据的地方，整个空间更是显得挤迫。不过，考虑到太空中失重的状态，航天员活动并不像在地球上灵活，加上日常的活动和工作任务相对单一，密集的空间放在这里倒也不算什么大问题。

　　2、材料

　　神舟十号的机身外壳，采用的是航天级别的铝合金，它有着很高的熔点、机械强度和抗腐蚀能力，这样就能保证飞船在执行任务和返回的时候，不会受太空垃圾碎片、高温等因素影响，保持着完好的状态。

　　而为了适应严酷的飞行环境和减轻结构重量，神舟十号飞船的关键部位选用了高性能复合材料，这种由国内大学材料研究所研制的特种纺织增强材料成为首选增强骨架材料，具有重量轻、强度高、抗烧蚀的优异性能，同时减轻了结构重量，显着提高了飞船的性能，同时也能保证航天员在返回地球时，返回舱的温度保持在相对较低的水平，不会被外部炽热的高温所伤。

三、神舟十号舱内细评

　　除了外观和材料上有所讲究，飞船内的设备和起居、工作空间的设计也将关系到航天员在执行任务时的安全和完成质量。这里我们从运送火箭、飞船内的部分设备以及生活起居方面进行讲解和评点。

　　1、运送火箭及推进器

　　跟前面几代飞船一样，神舟十号所使用的运载火箭长征二号F遥10(CZ-2F Y10)火箭是长征二号F(CZ-2F)系列的改进版，而后者则是在长征二号捆绑运载火箭的基础上按照发射载人飞船的要求，以提高可靠性确保安全性为目标研制的运载火箭。在“神十”之前，天宫一号空间站和另外9艘神舟飞船，都是以长征二号F系列火箭进行运载上天。

　　搭载神舟十号飞船的CZ-2F Y10火箭全长58.3米，起飞质量479.8吨，采用两级半的构形。整体由箭体结构系统、动力装置系统、控制系统、推进剂利用系统、故障检测处理系统、逃逸系统、遥测系统、外测安全系统和附加系统及地面设备系统共10个系统组成。而神舟十号飞船，则藏身在火箭筒内部二级氧化剂箱的顶端。

长征二号F火箭上增加了自动故障检测处理系统，这套系统可以在飞船待发射阶段和上升阶段自动进行故障检测，一旦有问题它会自动报警。假如航天员正在塔架上尚未进舱，他们可以就近跳进塔架上的逃逸布袋，像乘软滑梯一样从上面一直滑到地下室的安全地区；假如航天员已经进舱，这套系统可以指挥火箭顶部的逃逸塔自动点火，把飞船返回舱拽离火箭，安全降落。

　　而为了保证航天员的安全，长征二号F火箭还取消了其他火箭一旦姿态不稳便自动自毁的功能，改配逃逸系统，一旦出现意外时，它就可以随时启动。逃逸塔在飞船的顶部，塔高8米，从远处看像是火箭上的避雷针。它的任务是在火箭起飞前900秒到起飞后120秒时间段内，也就是飞行高度在0公里至40公里时，万一火箭发生故障，它可以拽着轨道舱和返回舱与火箭分离，并降落在安全地带，帮助飞船上的航天员脱离险境。

　2、飞船设备

　　在飞船设备上，神舟十号基本上继承了神舟九号的设计。而且，由于神舟十号是基于神舟九号进化的量产型载人航天器，制造技术方面会逐渐定型，而制作工艺上则会更加精细化控制，以保证产品质量。

　　以太阳能电池翼为例，当载人飞船飞入太空后，折叠的太阳能电池翼将会展开，让飞船从太阳光照中获取能量支持其持续飞行。而在神舟十号上，太阳能电池翼除了铰接处有所改进外，电池基板制作时的用胶量、固化工艺等方面也有着严格的控制，让太阳能电池翼在保持同样的重量下，基板结构的性能更强。

3、卫生间、睡眠舱等细节

　　在太空飞行的半个月里，睡眠舱、卫生间等便成为了航天员每天生活居住的场所，这些地方的细节设计将直接影响到航天员生活的舒适程度。另一方面，由于神舟十号上载有女性航天员，如何解决男女共处一室和生活习惯上的差异，就成为了相当关键的问题。

　1）睡觉——各有各的“私人睡眠站”

　　享受太空美妙的夜晚安然入睡，对执行任务的航天员来说至关重要。在神舟十号的气闸舱上，每个航天员都有一个独立的“私人睡眠站”。

　　这个“睡眠站”类似于地面上的床，它的一面墙体上竖立有一个大抽屉，将抽屉拉开后就是一个大型的“墙体床”，不睡觉时大抽屉就能收回去，保存航天员日常使用的私人用品。此外，“睡眠站”还包括阅读台灯、一个书桌、衣服抽屉以及一个睡袋，航天员在值班空档间需要小睡一会，或者看看书放松一下，都可以在“睡眠站”上解决。

　　而为了照顾女航天员，舱内还加装了帘子，为她们分隔独立的睡眠区，腾出属于她们专有的空间。

不过，在太空失重的环境下，航天员其实很难像在地球上平卧着睡，所以他们所用的睡袋都是固定在墙上，避免睡觉时漂浮在空中到处乱碰——形象地说，这样的睡眠方式其实就像附在树上的茧。

　　而且，由于飞船在24小时之内环绕地球多次，日出日落交替频繁，要沿用地面“日出而作、日落而息”的作息方式并不现实，要想知道自己睡了多久，还得以地面上的时间为准。

　　2）如厕——独立空间中的真空“吸便器”

　　在飞船上，如果航天员需要如厕，就需要到卫生间解决。卫生间里设有专用的集便器，航天员使用时需要扎好马步，对准集便器的大小便孔，然后借助太空的“真空吸力”将排泄物吸到相应的收集容器——好吧，在太空中如厕并不像地面那样简单，那真的是一门“技术活”。

四、关于神舟飞船发展的无责任猜想

　　1、发展趋势——制作时间的缩短

　　从“神五”任务成功至“神十”发射之前，中国已经成功完成了五次载人航天飞行，并最终安全返航。如果大家有留意第一页的表格，就会发现我国载人飞行的时间间隔变得越来越短，这正显示了我国航天技术的日趋成熟。

　　载人飞行技术发展成熟，就意味着飞船的生产工艺逐步稳定下来。尤其是“神八”正式为飞船定型后，很多设备就可以量产、精细化，飞船研制成本有所下降的同时，制作质量也有所提高，研制周期也就可以相应缩短。同时，随着测试流程的优化，飞船测试效率更高。

　　负责调试神舟飞船的航天科技八院805所专家就有着自己的体会：“在‘神七’之前，我们每次在酒泉基地一待就是三个多月，到了‘神八’、‘神九’时，两个月就能完成任务，因为技术的成熟带动了效率的提高。”而到了“神十”，从今年5月2日运抵酒泉开始调试至正式发射，仅仅用了一个月多一点的时间

　而另一方面，从“神五”到“神十”，载人飞船在太空中的飞行时间越来越长，搭载的航天员有所增加，而他们所肩负的任务也从简单的观测逐转向空间实验等更复杂的项目。在这样的前提下，我们有理由相信，日后载人航天飞行的间隔会继续缩短，飞行时间也会进一步加长，同时每次飞行所承载的任务会更多。

　　2、未来预测——什么时候能登月？

　　首先要声明的是，我国的探月计划“嫦娥工程”与神舟系列飞船的载人航天计划虽然同为国家航天局（CNSA）探索太空的项目，不过两者之间并无直接关联。而在去年6月，中国探月工程首席科学家欧阳自远院士在中科院第十六次院士大会上也表示，2017年中国将基本完成不载人登月探测任务，之后将择机开展载人登月探测等。

　　根据中国已经确定的探月工程的计划，整个探月工程分为三个阶段，一期工程为“绕”，二期工程为“落”，2017年进行的三期工程为“回”。2007年4月“嫦娥一号”顺利升空以后，2009年至2015年，中国将进入嫦娥二期工程，届时将进行两到三次的软着陆巡视勘察，为建立月球基地收集基本数据资料。2017年“嫦娥工程三期”将发射一颗月球软着陆器采集月壤和岩石的样本，还要搭乘返回舱重返地球。

　　“嫦娥工程三期”完成以后，中国将进入载人登月阶段。计划采用的方式是先用运载火箭将飞船送上地球轨道，飞船自行移动至月球轨道释放出登陆舱，降落在月球表面，宇航员登陆月球；活动完成后，宇航员返回登陆舱，飞离月球，与在月球轨道上等待的飞船重新对接，登月过程结束。