中国的航天工程师工作时间

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我觉得应该都在做各种研究吧，每天都很忙，然后很辛苦。

航天工程师们一般的日常工作就是对着一堆的图纸、机器和数据。

载人航天是为了探索宇宙空间，开发和利用宇宙空间独有的资源为人类服务。宇航员上天当然也离不开这些目的，宇航员在太空飞行期间要按照预先在地面上编好的工作程序一步步去工作。如果一项工作没完成，就会影响到下一项工作；所以，宇航员在天上的工作是相当紧张的。

那么，宇航员在天上到底有哪些工作要做呢？由于宇航员在太空中的任务很多，不可能在一次飞行中完成所有的任务，所以每一次飞行都有自己的侧重点。每次飞行的任务量与宇航员在太空中停留的时间有很大关系，飞行时间少的，工作内容就少。下面以航天飞机和国际空间站的宇航员为例，来说明宇航员在太空中的工作。

航天飞机宇航员在飞行中的主要工作

其实，研究人员在设计航天飞机时，便已确定它在太空中一次飞行时间不超过两个半星期。航天飞机宇航员在这时期的主要工作是：

（1）保证航天飞机的正常运行

宇航员在太空的首要任务是要保证航天飞机的正常运行，这样才能执行其他的任务。例如，要进行航天器控制的常规操作，维修航天飞机生活舱或工作舱内的仪器、仪表系统，定期向地面通报航天器运行状况和自身的身体状况等。

（2）释放卫星和回收卫星

宇航员在太空可以释放卫星或利用航天器上的机械臂将有故障的卫星“抓”回来，并进行维修。也许航天飞机有史以来发射的最有名的卫星要算“哈勃”太空望远镜了。航天飞机后来曾经三次回到太空为“哈勃”更换部件。在更换部件前，一名宇航员必须用航天飞机上的机械手将它捕获，运送到有效载荷舱内。宇航员进入有效载荷舱，爬上“哈勃”太空望远镜，安装新部件。当地面控制人员确信“哈勃”望远镜运行状态良好后，再由机械臂将它释放回太空。

（3）进行科学试验

宇航员在太空可以利用空间的特殊环境进行很多科学实验，具体地说，包括以下三部分内容：

①空间生命科学试验。观察宇航员在失重环境下机体出现的生理、生化变化，探讨其机理和验证防护措施的有效性；研究动物和植物在太空环境中的生长、发育和变异等。

②空间科学的研究。宇航员在航天器上可以操作各种观察和测量设备，对地球环境、太阳、月球面、地球磁场、电离层、大气层等进行深层次的观察与研究，通过载人航天器上的天文望远镜，进一步揭示天体的真实面貌。

③对地球进行观察。宇航员利用远离地球的有利条件，可对地球表面进行全面的观察、摄影和光谱测定。通过这些工作，收集有关地球自然资源、地质地貌、大气层状态、耕地季节变化、世界海洋变化、水生生物状态、沙漠植被作物覆盖、森林的覆盖与储量等信息。

（4）太空生产

在太空中还可以利用太空独特的失重环境，研究、加工和生产在地球上不能生产的、性能优良的新材料和新产品。宇航员在天上操纵“合金”和“结晶”的电加热炉，便可制取非常纯的半导体材料砷化锢和砷化镓。它们的经济价值很高，估计每千克价值可达100万美元。空间制药和生物制品可以大大提高药品的纯度和产量。据推测，目前能在天上生产的药品多达三四十种。在天上生产药物一个月的产量可相当于地球上同样设备20年的产量。

（5）组装国际空间站

国际空间站是有史以来规模最庞大、设施最先进的“人造天宫”。据资料显示，国际空间站总质量可达400多吨，大致相当于两个足球场大小。这个庞然大物是不可能在地面组装好发射到太空的，它采用的是桁架挂舱式结构，即以桁架为基本结构，增压舱和其他各种服务设施挂靠在桁架上，形成桁架挂舱式空间站。而组装国际空间站的任务则落到美国航天飞机和俄罗斯“联盟”号宇航员身上。他们必须将组装的部件送上太空，并进行舱外活动，将它们组装起来。通过宇航员的工作，国际空间站建成了“曙光”、“星辰”等6个舱以及机械臂和太阳能电池等外部设施。在2000年11月2日，首批三名宇航员进驻空间站，现在在国际空间站的是第九批长期考察组。

国际空间站宇航员的任务

国际空间站与航天飞机的最大不同点是，它可以长时间地环绕着地球运行。按照设计，国际空间站的寿命是15年。在国际空间站上的宇航员可以长时间地生活在太空，地面将不断地派遣长期考察组进入国际空间站，并停留较长时间。他们在太空的工作内容基本上类似于航天飞机上的宇航员，不同考察组的工作有其侧重面。例如，国际空间站第一长期考察组的任务是：

（1）安装和调试空间站上的现有设备和陆续到达的新设备，将目前对接在一起的“恒星”号服务舱、“曙光”号功能货舱和“团结”号节点舱的电脑连成统一的电脑系统，并对这些设备和系统进行测试；负责搬运“进步”号货运飞船和航天飞机运来的仪器等货物，并将它们安置在相关舱室的相应位置。

（2）完成涉及医学、生物学和工艺技术等方面的23项科研项目。

（3）进行出舱活动，完成一些组装工作及国际空间站各部分之间电力和通信线路的连接工作等。

由于宇航员在国际空间站停留的时间长，他们可以进行更长时间、更深入的科学研究。例如，在进行失重对人体影响的研究时，在航天飞机中，只能观察短期失重对人体的影响，而在国际空间站上可以观察长期失重对人体的影响，并且由于空间站上实验设备齐全，宇航员们可以进行更深入的研究。

到开放空间作业

宇宙空间的环境极其恶劣，人到开放空间活动是很危险的。但这是研究和探索空间必不可少的部分。1965年3月18日，前苏联公民阿·列昂诺夫穿着宇宙服第一个出舱来到开放空间时，用绳子和飞船连接在一起，空间自由漂浮结束时，借助这根绳子才回到飞船，否则他可能成为宇宙的俘虏而回不了飞船。

事实证明，宇航员需要到开放空间去，就像海员必须学会游泳一样。开始，人离开飞船到开放空间是想弄清楚是否可能在舱外作业。人进入开放空间的计划是小心翼翼的，在舱外停留时间也是缓慢增加的。从1965年列昂诺夫第一次来到开放空间起，直到1968年，前苏联宇航员进入开放空间的总计时间不超过8小时，其后在开放空间逗留时间迅速增加。由于在开放空间逗留时间增长以及在工作上积累了经验，宇航员在开放空间可以检查飞船、更换有毛病的设备以及试验各种系统。从1980年开始，宇航员已开始在开放空间进行复杂的装配工作了。例如宇航员列沃尼特·坎什和弗拉基米尔·索洛伏夫曾在开放空间修复“礼炮7”号空间站的推进系统并安装附加的太阳能电池帆板。现在这类帆板的安装已经变成规范化的操作过程了。类似的工作，其他宇航员在“和平”号空间站也进行过。

1984到1986年两次航天飞行期间，前述两位宇航员进入外层空间的时间也增长了8倍，在航天站外工作共达32小时。1984年7月之前，开放空间的工作只有男人承担；在这之后情况改变了，妇女也大胆进入开放空间。斯维特拉诺·萨维茨可娃是第一个进入开放空间的女性宇航员。当时她和另一名宇航员在舱外试验一种新的能切割、锡焊、熔焊金属板曩及镀膜的多用途工具，共工作3小时35分钟。

2007年11月3日，美国宇航员帕拉金斯基完成历时7个多小时的外层空间活动，成功修补了一块太阳能电池板。由于电池板依然带电，而且破损点距离工作舱足有半个足球场远，帕拉金斯基要“走”上近一个小时。

人在开放空间活动对未来航天事业发展有着重要的意义，它为在宇宙空间装配所有各类轨道结构物奠定了基础，为建设空间工厂和开拓人类太空居住地铺平了道路。

知识点

“和平”号空间站

“和平”号是前苏联/俄罗斯的第三代空间站，亦为世界上第一个长久性空间站。设计成在轨多模块组装，站上长期有人工作。世界上第一个非长久性空间站是前苏联于1969年1月用弗拉基米尔·沙塔洛夫驾驶的“联盟4”号飞船同“联盟5”号飞船实行接近和对接建成的。“联盟5”号上的宇航员阿列克谢·叶利谢耶夫和叶夫根尼·赫鲁诺夫穿上宇宙服进入了“联盟4”号。前苏联人把对接后的组合飞船称为“世界上第一个宇宙空间站”。“和平”号空间站的轨道倾角为度，轨道高度300~400千米。自发射后除三次短期无人外，站上一直有航天员生活和工作。

工作有几个月的阶段，要在几个月的时间里写成千上万的代码，有时会在测试间里做电子振动测试

自去年十月中旬飞上太空以来，神舟十三号的3名航天员翟志刚、王亚平、叶光富，已经在中国空间站上度过了长达5个多月的时间，这是中国航天员在太空中待得最久的一次，上一次的神舟十二号为3个月。从下周开始，神舟十三号的三位航天员终于要进入返回地球的准备阶段！ 此前，三次飞上太空的聂海胜（神六、神十、神十二）是在太空中停留时间最长的中国航天员，现在已经被神舟十三号的三位航天员所超越。如果再算上神舟十号的14多天的太空飞行，王亚平成为目前我国在太空中停留最久的航天员。 王亚平还创造了其他多项第一，她不仅两次飞上太空，是去太空次数最多的中国女航天员，而且是首位进入中国空间站的女航天员，并且还是我国第一位进行太空行走的女航天员。 当我们在羡慕三位航天员在太空中体验失重的乐趣时，却不知道他们在太空中半年来，身体要经受住多大的挑战。那么，三位航天员长期生活在太空中，他们的身体究竟产生了什么变化呢？他们在返回地球时又要遭遇什么挑战？与飞船发射时相比，为什么地面上的航天工作人员对飞船返回时感到更加紧张呢？ 在地球表面上，我们都会感受到重力作用，地心引力把我们束缚在地表。我们一直生活在1g的重力环境中，身体构造都是为了更好适应这样的重力环境。但到了太空中，一切都变了，因为重力几乎消失了。 需要注意的是，太空中的航天员并不是没有受到地心引力作用，只是他们感受不到重力了。根据牛顿的万有引力定律，引力与距离平方成反比，太空中的航天员距离地表大约400公里，与6371公里的地球半径相差很多，他们距离地心只是稍微远了一些。通过计算可知，航天员受到的地心引力只比在地表上弱了12%。 真正让航天员失重的原因是他们一直在做自由落体运动。试想一下，地面上有一门大炮，水平打出一发炮弹，由于炮弹出膛后没有动力，在地心引力的作用下，炮弹会以抛物线的形式飞行，最终会落到地面上。炮弹能飞多远取决于初速度，初速度越快，飞行距离越远。 由于地球是一个球体，表面是弯曲的，当炮弹的初速度足够快时，炮弹的飞行轨迹刚好与地球弧线相匹配，炮弹就不会掉到地表上，而是绕着地球一直在飞行。根据牛顿力学计算，炮弹的初速度需要达到公里/秒，这就是我们熟知的第一宇宙速度。 不过，地表上有空气阻力，还有凸起的山川，为了让航天器在飞行时不受阻碍，就需要到太空中。中国空间站飞行在距离地表大约395公里的太空中，它的轨道速度约为公里/秒。航天员就是以这么快的速度绕着地球做圆周运动，万有引力刚好充当圆周运动的向心力，所以他们一直在做自由落体运动而不会掉下来，从而感受不到重力。 生活在失重环境中，对航天员身体产生一个显而易见的影响是，他们看起来“发福了”，尤其是脸部比上太空前明显“变胖了”。这其实是因为失重的环境，让航天员体内的液体重新分布，增加了上半身尤其是头部的体液量，所以他们才会看起来变胖了。 先前的研究表明，头部体液增加可能会影响到视力。在失重环境中，脑体积也会增大2%左右，更多的体液会涌入头部，导致颅内压升高，视神经受到压迫，从而损害视力。 另据其他研究，长期的太空飞行还会让宇航员出现“太空贫血”。科学家分析了14名在太空中生活了半年的宇航员，结果发现他们体内的红细胞遭到不小的破坏。 因为失重环境会让宇航员体内的血液大量流入上半身，导致很多红细胞被破坏。新产生的红细胞数量赶不上破坏的数量，就会让宇航员出现溶血性贫血。即便宇航员回到地球上后，在一年内仍然会出现溶血。 此外，失重还会让航天员的骨质流失，肌肉萎缩。为此，航天员在太空中也需要做各种锻炼。当航天员回到地球上时，他们通常需要坐着，要过一段时间才能适应地球表面的重力。 在飞船返回时，往往是航天工程师最为担心的时候。因为飞船发射升空时，如果遇到紧急情况，运载和飞船都有逃逸系统，可以避免危险。但在飞船再入大气层时，就只能靠飞船自身。 下周，神舟十三号飞行乘组将进入返回地球的准备阶段，对空间站内的各种物品进行整理，为之后神舟十四号飞行乘组的到来做好准备。在完成大约180天的太空飞行任务后，3位航天员将于四月中旬返回地球，让我们一起期待他们的凯旋。

中国航天科技集团位于北京市海淀区学院路23号，是一家从事航空航天科研制造的国有企业，其工作地点就在学院路23号。