太空“入住”指南：神舟十四号航天员如何进入空间站？
2022年6月5日10时44分，在酒泉卫星发射中心，长征二号F遥十四运载火箭将神舟十四号载人飞船精准送入预定轨道。航天员将“入住”空间站，开启他们为期6个月的“太空出差生活”。
据中国载人航天工程办公室消息，神舟十四号载人飞船采用自主快速交会对接模式，经过6次自主变轨，于北京时间2022年6月5日17时42分成功对接在天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约7小时。
飞船里的航天员如何进入空间站？作为我国空间站建造的“关节部位”，中国航天科技集团八院研制的对接机构为航天员“入住”空间站搭建了一条安全可靠的“生命通道”。
6月5日上午，甘肃酒泉，神舟十四号航天员乘组出席发布会，三人即将“入住”中国空间站。图/ICphoto
停靠“太空母港”
发射入轨后，神舟十四号载人飞船踏上追逐空间站的征途，并与核心舱成功实施自主快速径向交会对接，停靠在“太空母港”天和核心舱预留的“航天员专用通道”。
而作为实现交会对接的关键产品，对接机构在这一过程中要完成捕获、缓冲校正、拉近、刚性连接等一系列动作。
据中国航天科技集团八院805所设计师介绍，随着飞船与空间站组合体的逐渐靠近，飞船上的主动对接机构会推出对接环，在精准的控制下与空间站组合体上的被动对接机构实现瞬间捕获；“牵手”成功后，飞船与空间站还存在着一定的姿态偏差和晃动，而此时就需要通过对接机构内部的各类弹簧元件、可控阻尼机构等来实现能量的缓冲、消耗及姿态偏差的校正，同时也确保对接过程中的巨大冲击能量不会对飞船内的航天员造成身体上的过载。
待飞船姿态稳定后，主动对接机构会通过收回对接环实现相互拉近，最终“拥抱”在一起；最后，对接机构会通过锁紧12把对接锁实现飞船与空间站的密封与刚性连接，建立起一个安全可靠的对接通道。这时候，航天员就可以依次“下船”，前往空间站。
80厘米的“太空门廊”
从飞船进入空间站，并非像走进家门一样简单容易。稳稳停靠空间站后，航天员首先要打开神舟十四号飞船返回舱的舱门，来到飞船轨道舱舱门前。
此时，轨道舱的前端主动对接机构和核心舱的被动对接机构之间，已经形成了一条直径80厘米、长约1米的通道，这就是航天员进入空间站的“门廊”，在这里，航天员可以有足够的空间取出“钥匙”打开通往核心舱的双重保险门。
在对接机构研制之初，设计师对标国际先进技术，采用了异体同构周边式对接机构。这种对接机构的优点就在于对接面直径较大、对接后通道畅通，同时适应性强、承载能力大，可以适应各种吨位的航天器对接；但存在重量大、构造复杂，许多缆线、组件、管路等都必须安装在对接机构的周边等系列难题，这给设计和装配工作带来了一定的挑战。
为了给航天员进出自如的空间，设计师对安装在对接机构上的产品进行了集成设计，并参照人机工效学等方面，给航天员搭建了一个直径达80厘米的圆形通道，相当于正常房间门的宽度。
不仅如此，设计师还在地面进行了各类模拟实验，其中一项就是按照航天员体型最大包络，请一位身高1.8米、体重80多公斤的设计师进行了现场穿越人机工效评价，确保航天员“通行感觉良好”。
密不透风的“生命通道”
对接通道打开后，航天员就相当于进入了一个大的密封舱，为了保证航天员在舱内的安全，整个密封舱的密封性至关重要。如何保证100%的密封性，对接机构框面的密封圈就成为其中的关键点。
中国航天科技集团八院805所设计师介绍，神舟飞船的密封圈采用双圈设计，安装在主动对接机构的对接面的T形凹槽里。这种设计可以确保在零重力和恶劣的空间环境效应影响下，不会从对接面脱落，使密封性能得到双重保护。
同时，设计师对密封圈的材料也进行了长达6年的攻关，解决了普通材料在低温环境中的“脆变”特性以及长期工作后材料老化等一系列问题，最终为航天员打造了一条密不透风的“生命通道”。
据悉，从第一代对接机构到对接机构2.0，从对接天宫一号空间实验室到对接天宫空间站，从前向对接、后向对接再到径向对接，从几十个小时到6.5小时实现快速交会对接。短短十一年间，对接机构已圆满完成20次空间交会对接（包含此次神舟十四号对接），以一次次安全可靠的“太空之吻”助力中国航天迈上一级又一级新台阶。
新京报记者 张建林
编辑陈静校对 付春愔