为航天员撑起生命“守护伞”

本文转自：光明日报

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7月25日在北京航天飞行控制中心拍摄的神舟十四号航天员乘组进入问天实验舱。航天员陈冬（中）、刘洋（右）、蔡旭哲进入问天实验舱。新华社采访人员郭中正摄

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问天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口的模拟图像。新华社采访人员郭中正摄
【为航天员撑起生命“守护伞”】航天员如何在密闭的舱内长期驻留？适合人类生存的气压、风速、空气质量和水又该如何保证？空间站的环境控制与生命保障系统，就是回答这一系列问题的关键。在问天实验舱成功发射之际，航天员中心问天实验舱环控生保分系统主任设计师罗亚斌接受了本报采访人员的采访。
采访人员：天和核心舱已有环控生保系统，为何问天实验舱还需要配备相应的环控生保系统？它的主要功能定位是什么？
罗亚斌：问天实验舱的环控生保系统是天和核心舱的全套完整备份，两舱对接组成组合体后可谓是珠联璧合，高效融合。平时天和核心舱主控，问天实验舱作为备份配合天和核心舱统一管理与控制整个空间站的载人环境。一旦天和核心舱出现故障，问天实验舱就能够快速接管，主控空间站。
其中，环控生保系统除了有完整备份的环境控制功能、生命保障功能，还有作为空间站关键核心技术之一的、已经通过天和核心舱充分验证了的再生生保功能，以及目前正在验证的二氧化碳还原功能，这些都做到了一对一的备份，既发挥了定海神针般的双保险作用，也为空间站未来可靠运行打下了坚实的基础。
采访人员：问天实验舱环控生保系统有哪些主要功能？
罗亚斌：首先是从神舟飞船开始就立下汗马功劳的“环控基础功能” 。它包括人活动区的环境控制，例如舱内大气的压力、氧的含量、温度湿度、风速流场、各种微量有害气体的浓度、大气的洁净度，以及微生物的控制等，要让航天员在里面有“感觉良好”的体验。同时，问天实验舱还进行了大量的降噪优化工作，例如加上了吸音罩、隔声板、隔振器、减震垫等，为航天员营造安静舒适的良好环境。
第二大功能是空间站特有的再生生保功能。比如去除航天员呼吸代谢的产物二氧化碳；通过电解水给航天员提供呼吸用氧；去除舱内每天产生的各种微量有害气体；对收集的尿液和冷凝水进行循环再利用；以及利用废气中氢气和二氧化碳浓缩还原产生更多的水……这些功能可以大大减少货运飞船的上行补给需求，确保航天员在空间站长期驻留、健康生活。
第三大功能是保障实验舱内科学实验顺利开展。问天实验舱作为空间站的第一个实验舱，有大量科学实验要开展，环控生保系统为这些实验“添砖加瓦” ，提供实验所需的真空资源保障、废气排放等。
采访人员：问天实验舱的环控生保系统具体是如何运行的？
罗亚斌：问天实验舱与天和核心舱组合体完成交会对接后，航天员首次进驻问天实验舱至少需要以下几个步骤：
首先，要提前启动舱内有害气体净化功能，建立满足进人条件的环境，当然这里还包括调节舱内的压力、温度湿度和风速等，有些工作从问天实验舱还在地面时就已经提前开展了。
第二步，要先检查天和核心舱和问天实验舱对接位置和对接过道是否密封完好，然后需要先充大气，并依次确保天和核心舱、过道和问天实验舱压力都一致平衡了，才可以轻松打开舱门。