神七到底如何神奇

2008年9月25日21時33分，載人航天工程總指揮常萬全宣布：“神七已經進入預定軌道，發射取得成功!”

這一刻，舉國歡騰!

神七真的有那么神奇嗎?你對它了解有多少?

相對神六而言，神七不再有兩對而只有一對“翅膀”——太陽能帆板。外觀變化的同時，神七所承載的任務更讓人充滿期待——航天員出艙、滿載三名航天員、眾多第一次空間實驗。

“通過支持這三個主要活動，神七有許多新的設計和改進?！憋w船系統總設計師張柏楠說。

三任務：設計改進配置優化

飛船系統副總指揮秦文波介紹說，飛船原來有兩對“翅膀”，像蜻蜓一樣，其中一對是安在軌道艙上，這是因為原先設定航天員回來以后軌道艙還要留軌半年。神七取消了軌道艙留軌功能，航天員返回以后，軌道艙不再需要動力，所以沒有了太陽能帆板和相應的發動機。

圍繞航天員第一次出艙活動，軌道艙增加了可供航天員出艙的氣閘艙功能。

三名航天員同時執行任務也將考驗神舟飛船的最大設計指標。盡管從神一開始飛船就是按三人設計，但尚未真正滿載三人。滿載情況下，必須滿足三人的有效供給，包括艙內航天服、供氣供氧、睡袋、座椅等，消耗品的量也要增加。滿載時對飛船的空間、重量、功耗等影響比較大，這樣飛船要進行很多改進?！坝行┲匾囊岣咝剩酶〉拇鷥r滿足三人的要求。還需優化配置，使回收能力有更大余量?！睆埌亻f。

飛船的另一個重要任務是支持空間的科學應用和實驗。眾多第一次空間新技術實驗將在飛船在軌期間完成，包括出艙航天員從飛船外部取回裸露在太空的一塊固體潤滑材料，在軌釋放伴飛衛星并進行中繼通信實驗等。飛船系統副總設計師潘騰介紹說，飛船的平臺設計對此都做了考慮。

艙內外：完備設計人性考慮

為了保證航天員安全，防止出現類似地面上暈船暈車的空間運動病，飛船內部有一個大氣環境，通過對氧氣和二氧化碳的控制、大氣成分的控制來營造這個環境；一個溫度環境，由完善的熱控系統來控制；還有一些測控和控制分系統，來保證整個飛船的正常運行。

飛船設計方面也征詢了航天員的意見。比如顏色的搭配，航天員不太喜歡的顏色，或者太顯眼、明亮、刺激性的顏色盡量少用。神七內部的主色調是比較柔和的米黃色。

飛船回收系統也進行了大量可靠性實驗。飛船系統副總設計師白明生說，火箭、降落傘等返回裝置都是按三人狀態來設計的，以前上一個人時，旁邊也有兩個座椅，放兩個科學實驗的裝置，重量和兩個人相當。所以返回時的安全性、可靠性沒有任何問題。

氣閘艙：技術難關最大突破

飛船在軌的第二十九圈，航天員將出艙活動。持續約30分鐘的太空行走中，航天員將沿軌道艙外壁活動，取回固體潤滑材料實驗樣品。在真空、失重、溫度變化劇烈的太空環境中，如何保證出艙一系列步驟順利實施，如何在高風險的出艙過程中保障航天員安全?

“氣閘艙的設計關系到整個出艙活動能否成功，”張柏楠說，“在軌道艙的基礎上實現氣閘艙功能，是考慮到目前飛船現有三艙的構型比較成熟，為了利用好現有構型，所以想到把軌道艙改成氣閘艙。但這也比單獨設計氣閘艙增加了難度。”

“氣閘艙設計的難點是泄壓和復壓的控制，要在出艙活動之前把9立方米的空氣放掉，執行任務之后還要把真空的氣閘艙復壓為1個大氣壓?！迸蓑v說。

這個過程中，有三個重要環節：

第一個環節是軌道艙的密封，其中關鍵是艙門。打得開、關得上，還要保證密封性；

第二個環節是泄復壓設備工作正常，包括泄壓口要可靠關閉，可靠打開：

第三個環節是恢復到1個大氣壓的速度不能太快也不能太慢。太慢會延長航天員在危險環境下暴露的時間，增加其他系統的環境壓力。太快則會給航天員的身體造成傷害。

“做了將近100項實驗，突破技術難關用了2年～3年的時間。飛船最大的突破就是氣閘艙。”潘騰說。

比勞斯萊斯更舒適

搭載神舟飛船的“長二F”火箭在神六發射成功之后，又做了36項技術改進，進一步提高了可靠性、安全性和舒適性。

“火箭不允許輕易改，哪怕一個螺釘。非改不可的，要通過實驗來論證其可行性?！被鸺到y副總設計師宋征宇說。

消減8赫茲：找回舒適感

2003年10月，航天員楊利偉搭乘神五升空時，曾在一個短暫時間內感到非常不適。數據分析顯示，火箭在上升期曾出現短暫共振現象。為此，研制人員對“長二F”火箭進行了改進。神六航天員沒有產生特別的不適感。但技術人員發現，火箭從起飛126秒開始，還是出現了逐漸增大的縱向單頻振動，頻率約為8赫茲。

8赫茲頻率與人的心肌的固有頻率相近，產生的共振會讓航天員非常不適。如果這一問題不解決，神七上的航天員還有可能產生像楊利偉那樣的感覺。進一步分析后，研制人員發現“8赫茲振動”現象是助推器動力輸送系統產生的問題。最終，研制人員確定了使用變能量蓄壓器來抑制振動的方案?！跋Ｍ教靻T感覺比坐在勞斯萊斯里更舒適?！彼握饔钫f。

管路鋁改鋼：提高可靠性

神六成功發射后，型號隊伍在分析遙測結果時發現，火箭飛行至415秒附近時，一些技術參數出現異常變化。

研制者組織國防科大、中科院等單位開展了理論研究，得出正常飛行不會產生這種異常現象的結論。但是，為了確保萬無一失，火箭“兩總”(總設計、總指揮)系統還是決定改進。經過真空噴流實驗，發現鋁制二級增壓管路會產生“415秒現象”。為此，火箭“兩總”系統設計了增壓管路鋁改鋼的技術方案，進一步提高了火箭的可靠性。

增加攝像頭：跟蹤全過程

神七任務在火箭上安裝了三個攝像頭，比發射神六時多一個。通過這些攝像頭能夠清楚地看到火箭發射飛行的全過程，有助于地面進行有效調整，保證火箭飛行安全。

“為適應第二階段載人航天工程需要，下一發火箭將有比較大的改動。從這個角度講，神七火箭是最后一次發射。”火箭系統總設計師荊木春說。

“神八火箭可能看不到逃逸塔，直徑、起飛重量也有變化，入軌的運載能力有所增加。助推器的推進劑增加了約20噸?！被鸺到y副總工程師張智說。據悉，到了發射神八、神九時，將用“長二F”改進型火箭，之后或將用中型火箭來承擔載人航天任務。

截至2008年7月31日，世界各國航天員共進行319次出艙活動。美國有216名航天員進行出艙活動，俄羅斯有126名航天員進行出艙活動，其他國家有11名航天員進行出艙活動。

國際空間站建造計劃共完成114次出艙活動，由美國58名航天員、俄羅斯17名航天員和法國1名航天員、德國2名航天員、瑞典1名航天員、加拿大3名航天員、日本1名航天員共同完成。

美國航天員共進行74次出艙活動；“天空實驗室”空間站計劃進行10次出艙活動；“阿波羅”飛船計劃進行20次出艙活動：“雙子座”飛船計劃進行9次出艙活動。

俄羅斯航天員在“和平”號空間站上進行75次出艙活動；“禮炮”號空間站計劃進行16次出艙活動；“上升”號飛船計劃進行1次出艙活動。

1965年3月18日，蘇聯航天員列昂諾夫乘坐“上升2”號飛船完成世界上首次出艙活動，持續24分鐘。

1965年6月3日，美國航天員懷特乘坐“雙子座4”號飛船完成美國首次出艙活動，持續20分鐘。

1969年7月20日，美國航天員阿姆斯特朗和奧爾德林乘坐“阿波羅11”號飛船完成世界上首次月面出艙活動，持續2小時32分鐘。

1984年2月7日，美國航天員乘坐“挑戰者”號航天飛機完成首次不系繩出艙活動。