導(dǎo)讀： 2021年10月16日0時23分，搭載神舟十三號載人飛船的長征二號F遙十三運載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心按照預(yù)定時間精準(zhǔn)點火發(fā)射，并在
2021年10月16日0時23分，搭載神舟十三號載人飛船的長征二號F遙十三運載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心按照預(yù)定時間精準(zhǔn)點火發(fā)射，并在預(yù)定的時間內(nèi)到達(dá)預(yù)定高度，發(fā)射圓滿成功。
如今三位航天員已在太空中生活了整整6個月的時間，不但出色地完成了各項工作，還在太空中給地球上的我們上了幾節(jié)太空知識課，深受大眾的喜愛。
據(jù)航天局發(fā)布的消息，神舟十三號返回艙將于2022年4月中旬擇日返回，三位宇航員就要乘坐返回艙回到地球，對于他們來說，這將是生命中最有意義的一次“旅行”，他們見到了蔚藍(lán)的地球，也感受到了失重下的樂趣。
同時，他們也承受了不為人知的痛苦，他們一邊承受失重環(huán)境下對身體帶來的影響，一邊完成各項試驗任務(wù)。
在過去的六個月里，三位航天員完成多項科研成果，一起來看一下。
在過去的六個月時間里，神舟十三號3名航天員保質(zhì)保量地完成了五個方面的任務(wù)：
1、機(jī)械臂技術(shù)試驗
在神舟十三號飛船還未起飛的時候，就引起了國際社會上的議論，議論最多的就是飛船上的機(jī)械臂。
在之前的神舟12號飛船上同樣搭載了機(jī)械臂，這根機(jī)械臂曾在航天員出艙任務(wù)時大展身手，將一名宇航員跟電子設(shè)備迅速送至指定位置。
而此次神舟13號飛船所搭載的機(jī)械臂，將要開展的是機(jī)械臂輔助艙段轉(zhuǎn)位、手控遙操作等空間站組裝建造關(guān)鍵技術(shù)試驗。
機(jī)械臂輔助艙段轉(zhuǎn)位這項技術(shù)是建造空間站的關(guān)鍵之一，不但要抓著十幾噸的龐然大物，精度也不能有絲毫差錯，稍有差錯，就可能造成實驗艙和核心艙相撞，結(jié)果將是災(zāi)難性的。
更加困難的是，這種操作發(fā)生在太空，太空是失重的，而且機(jī)械臂和艙段的尺寸都非常的大，在地面上很難制造出太空那樣的零重力環(huán)境，并開展全尺寸的設(shè)備驗證和訓(xùn)練，所以只能通過模擬和仿真進(jìn)行研究和驗證。
在此次任務(wù)中，三位航天員和機(jī)械臂完美的配合之下，順利的將一艘貨運飛船與天宮空間站的核心艙進(jìn)行對接，完美地驗證了機(jī)械臂的技術(shù)驗證，為接下來中國空間站的建設(shè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
2、出艙活動
2021年11月7日，航天員翟志剛、王亞平身著我國新一代“飛天”艙外航天服，先后從天和核心艙節(jié)點艙成功出艙，而王亞平成為中國首位執(zhí)行出艙任務(wù)的女航天員，邁出了中國女性艙外太空行走第一步。
本次出艙任務(wù)依舊是由三名航天員共同配合完成，兩名航天員出艙，一名航天員留在艙內(nèi)執(zhí)行指揮與協(xié)作任務(wù)，但不同的是，有了神舟十二號乘組的經(jīng)驗，神舟十三號乘組從準(zhǔn)備到出艙的速效率大大提升。
本次出艙任務(wù)，航天員在太空的時間長達(dá)6個小時，三名航天員在這6個小時內(nèi)完成一項非常重要的工作，那就是安裝大小機(jī)械臂的級聯(lián)裝置。
這次出艙的主要任務(wù)就是我們大小機(jī)械臂的級聯(lián)裝置的艙外安裝，包括兩個：一個是懸掛裝置，另一個是轉(zhuǎn)接件。
除了安裝懸掛裝置，級聯(lián)裝置中最重要的轉(zhuǎn)接件，也要在這次出艙中安裝完成，確保未來實驗艙上的小機(jī)械臂與核心艙的機(jī)械臂順利連接組合。
3、驗證太空生活質(zhì)量
空間站距離地面393公里左右，這個距離剛好是一種高真空、強(qiáng)輻射和微重力的環(huán)境。
而在空間站里面，是能夠不受強(qiáng)輻射和高真空的影響，而微重力卻無法通過空間站消除，在長時間失重的環(huán)境里生活，人體會發(fā)生什么樣的改變，也是十三號航天員重要的任務(wù)之一。
事實表明，在6個月的失重環(huán)境下，航天員的身體發(fā)生很大的變化。
在太空停留6個月之后，航天員的身高會長高3%左右，這是由于在失重的環(huán)境中，人體不像在地面那樣受擠壓，脊椎周圍的肌腱和韌帶處于完全放松的狀態(tài)增長。
但是，宇航員身高增長就是一種假象，在返回地球之后，在受到重力的影響下，身高會慢慢恢復(fù)到原來的高度，而這個過程，宇航員會出現(xiàn)不同程度的痛疼感，
另外，通過地空連線，我們看到宇航員的臉圓了很多，這可不表示在太空吃得比地面上好，而是人在微重力的影響下產(chǎn)生的不良現(xiàn)象。
人體內(nèi)含水量較高，水含量占人體60%以上，大部分水以液體形式存在，血液中存在流動的水，細(xì)胞中存在支持各種化學(xué)反應(yīng)的水，在地面上，人體受到重力影響，血液會往下沉，下肢血壓更高，看起來下肢也更加浮腫一些。
太空站重力很微弱，航天員的血液不會沉到下肢部分，而是全身分布均勻。身體上部分充血量過多，會導(dǎo)致皮膚看起來更顯浮腫，臉部的浮腫變化更加明顯。除了血液上移導(dǎo)致臉部變胖，攝像機(jī)鏡頭拍攝的圖像畸變，也讓航天員臉部看起來更胖。
神舟十三號此行很重要的一個測試，就是進(jìn)一步驗證航天員在軌駐留6個月的健康、生活和工作保障技術(shù)，以此來完善后期我國長期在軌飛行的科學(xué)保障。
4、科學(xué)實驗和科普教育
在軌的6個月時間里，3名航天員出來對空間站的日常保養(yǎng)以外，還進(jìn)行了很多針對性的科研實驗，這可科研成果有的會跟隨3名航天員一起返回地球，有的會等待新的航天員照料。
3名航天員在軌期間，首次建立了空間條件下細(xì)胞的長期培養(yǎng)體系和細(xì)胞模型，利用這樣的體系和培養(yǎng)模型，科研工作者完成了幾項國際領(lǐng)先的生命科學(xué)實驗。
中國航天員訓(xùn)練中心研究員、載人航天工程航天員系統(tǒng)副總設(shè)計師 李瑩輝介紹說：
我們完成了國際上首例從人體尿液中的腎上皮細(xì)胞，通過基因重編程的方式，把它轉(zhuǎn)化成生機(jī)勃勃的、具有多種功能的干細(xì)胞，又分化成為心肌細(xì)胞。通過基因編輯技術(shù)編輯了一個熒光蛋白，那么通過熒光蛋白的熒光，我們就看到在收縮過程中鈣信號的閃爍過程，這也是國際上第一次看到了心肌細(xì)胞（在失重環(huán)境下）美麗的收縮過程。
另外，本次在軌期間，還有很多課題進(jìn)行試驗，其主要目的就是為今后中國航天員飛得更遠(yuǎn)，飛得更健康做一系列的驗證。
根據(jù)在軌飛行期間的各項數(shù)據(jù)，科研人員會分析出最科學(xué)的生保體系，從而對后期載人飛行實施優(yōu)化，確保每一位航天員的生命安全。
另外，從2013年神舟十號航天員乘組第一次太空授課，到2021年12月的第一次“天宮課堂”，再到2022年3月23日的第二次“天宮課堂”，太空授課吸引了越來越多的青少年。
翟志剛、王亞平、葉光富相互配合，生動演示微重力環(huán)境下太空“冰雪”實驗、液橋演示實驗、水油分離實驗、太空拋物實驗，深入淺出講解實驗現(xiàn)象背后的科學(xué)原理，同時展示了部分空間科學(xué)設(shè)施，介紹了在空間站的工作生活情況。
授課期間，航天員通過視頻通話形式與地面課堂師生進(jìn)行了互動交流，這樣的直播課對于很多青少年，甚至是中老年人都有深遠(yuǎn)的意義，我們不在活在課本里，而是真真切切的可以觀察到在太空中的影響。
作為新時代的學(xué)生來說，一定要把握住這樣難得的機(jī)遇，認(rèn)真學(xué)習(xí)。
5、確認(rèn)地空相輔的穩(wěn)定性
無論是太空授課還是地空連線，這都是考核工程各系統(tǒng)執(zhí)行空間站任務(wù)的功能性能，以及系統(tǒng)間的匹配性的過程。
要想完成這場天地通話，需要空間站、天鏈中繼衛(wèi)星和地面站的通信系統(tǒng)共同參與，為了完成地面人員與航天員之間的語音、圖像等信息傳輸任務(wù)，中國電科在陸?？仗臁鴥?nèi)外各測控站點布設(shè)了多型號統(tǒng)一測控系統(tǒng)、遙測系統(tǒng)，這些地面測控系統(tǒng)與中繼衛(wèi)星，共同織就了立體通信測控網(wǎng)。
為了給地面?zhèn)鬏斍逦漠嬅?，中國電科研制了多種天地圖像編解碼終端，可適應(yīng)載人空間站多艙、多場景天地圖像傳輸要求，實現(xiàn)語音、視頻圖像的雙向傳遞，讓航天員和地面人員進(jìn)行實時交互，為天地聯(lián)通構(gòu)建可視化平臺。
在“天宮課堂”的授課中，天地間實時通話的時延在1秒以內(nèi)。
半年后的今天，3位航天員出色地完成了任務(wù)，即將踏上回家了路程，本次3位宇航員將首次運用快速返回的方案。
神舟十二號載人飛船在返回的時候，載人飛船和空間站艙段分離后圍繞空間站進(jìn)行繞飛，有時還會進(jìn)行對接驗證，然后伺機(jī)轉(zhuǎn)入返回軌道，返回艙軌道艙脫離，返回艙返回地面，這一過程需要多次調(diào)整姿態(tài)和減速動作，耗費的時間通常要一天。
而“快速返回方案”是之前從未嘗試過的飛船返回技術(shù)，快速返回和快速對接類似，載人飛船脫離空間站艙段后，直接就進(jìn)入返回模式，朝著東風(fēng)返回場出發(fā)，整個返回過程耗時只有幾小時。
因為快速方案較以往差別很大，對宇航員身體機(jī)能的要求也相對更嚴(yán)，所以，在得到待命返回的通知后，三名宇航員就開始進(jìn)行相應(yīng)的鍛煉，以提高在快速返回的過程中出現(xiàn)不適的情況。
為了保障航天員安全順利返回地球，地面支持團(tuán)隊也進(jìn)行著相關(guān)的準(zhǔn)備，著陸場搜救隊伍也在進(jìn)行著各種演練。
然而，對于3位航天員來說，返回過程也是一項最未知的挑戰(zhàn)。
還記得神十二返回時的畫面嗎？
當(dāng)時正在跟蹤返回艙的信號突然消失，整個界面一片漆黑，所有人都屏住呼吸，靜靜地等待，這就是”黑障“現(xiàn)象。
飛船的降落速度是非?？斓?，每秒鐘的速度可達(dá)7.9公里，以每秒七公里的速度飛速行駛著，在降落的過程中，返回艙和空氣摩擦產(chǎn)生巨大的熱量，局部溫度可達(dá)2000攝氏度。
當(dāng)返回艙穿越大氣層到達(dá)距離地面80至90公里高度時，因為高速劇烈摩擦，在返回艙表面會產(chǎn)生等離子區(qū)，出現(xiàn)“黑障”現(xiàn)象，這時返回艙與地面暫時失去聯(lián)系，不管是音畫、圖像，還是遙測信息全部中斷，剩下的只有等待。
這對于飛船和航天員的心理都是嚴(yán)峻的考驗，這一段最難熬的時光大約要三到四分鐘，持續(xù)到返回艙距離地球約40公里處，“黑障”才會消失。
當(dāng)返回艙成功穿越大氣層下降到距地面約10公里高度時，飛船降落傘能否順利打開，是飛船回收著陸系統(tǒng)人員最為關(guān)注的事情。
為了保證萬無一失，飛船的返回艙上安裝了主傘、備用傘兩套降落傘系統(tǒng)，當(dāng)降落傘系統(tǒng)出現(xiàn)故障無法打開時，備用傘系統(tǒng)也能夠擔(dān)當(dāng)飛船返回重任。
當(dāng)返回艙重重落地的那一刻，地面搜救人員會及時趕到，確保宇航員的生命安全，而宇航員雖然平安著陸，可對于他們而言，還要接受常人不愿接受的疼痛。
太空和地球是完全不同的兩個環(huán)境，宇航員長期在太空中行動，身體一直處于一種失重的狀態(tài)，宇航員返回地球之后，突然面臨地球的重力，身體會很不適應(yīng)。
首先宇航員行動不受自己控制，肢體不協(xié)調(diào)，這種情況就像我們在游泳池呆久了之后，突然從水里上岸會感覺身體很重，比平時費力很多。
長期在太空飛行的宇航員下肢骨骼肌萎縮，這種肌肉損失會影響所謂的“反重力肌肉”，包括小腿肌肉、股四頭肌以及背部和頸部的肌肉。
宇航員進(jìn)入太空之后，身體會變得很脆弱，貿(mào)然行動的話很可能會出現(xiàn)昏厥、嘔吐、肌肉拉傷甚至可能出現(xiàn)生命危險。
這也是由于重力帶來的影響，我們都知道太空是沒有重力的，宇航員在失重狀態(tài)下整個人都輕飄飄的，就像飄在水面一樣暢快，但是我們在地球上生活了幾十年，我們的內(nèi)臟器官已經(jīng)適應(yīng)了有重力的環(huán)境。
在失重狀態(tài)下，人體的內(nèi)臟之間的相互作用力消失了，人的前庭器官由于失重，無法與周圍神經(jīng)細(xì)胞接觸，從而無法向中樞神經(jīng)傳遞位置信號。由此會對呼吸、消化、循環(huán)、排泄、發(fā)汗等功能產(chǎn)生一系列的負(fù)面影響。
所以，為了保護(hù)宇航員們的身體，他們返回地球之后，一般都會在飛船的艙內(nèi)休息幾十分鐘，然后會被人抬著出來，保持在飛船上的坐姿接受媒體采訪。
值得一提的是，宇航員一生中椎間盤突出的發(fā)生率是普通人的4.3倍，頸椎突出的發(fā)生率是平民人口的21.4倍，而飛行后的第一年發(fā)生疝氣的可能性要高出正常人35.9倍。
介于這種情況，宇航員在返回地面后，就會有專人負(fù)責(zé)他們的適應(yīng)性訓(xùn)練，這也是全面保證宇航員健康最重要的一步。
在神舟十三號返回之后，空間站將會有一段時間處于無人駐留的狀態(tài)，因此，在離開之前，神十三的航天員對空間站內(nèi)部進(jìn)行全面打掃和清潔。
此外，航天員還將會把空間站設(shè)置成無人飛行模式，而隨著3名宇航員順利著陸，接下來的任務(wù)則更加艱巨。
在神舟十三號成功返回地球，空間站的關(guān)鍵技術(shù)得到驗證后，我國將進(jìn)入空間站的全面建造階段。
接下來，問天和夢天兩個實驗艙將于年內(nèi)發(fā)射升空，與核心艙對接，組成完整的空間站，這才是接下來最重要的任務(wù)。
在神舟十三號返回艙還在天上漂浮的時候，神舟十四號飛船已經(jīng)整備待發(fā)，
地面上的神舟十四號也已經(jīng)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心待命了6個月，早在神舟十三號發(fā)射之初就已經(jīng)準(zhǔn)備好。
這就是“發(fā)射1發(fā)、備份1發(fā)”的新常態(tài)、新模式，這一切都是為了確?？臻g站上航天員的安全。
在中國空間站在軌建造階段，我國今年將會相繼發(fā)射神舟十四號、神舟十五號兩艘載人飛船前往空間站。
與此前的神舟十二、十三號一樣，神舟十四、十五號每次也都是載著三名航天員進(jìn)入太空。
根據(jù)中國載人航天工程辦公室，目前神舟十四號、十五號的航天員乘組都已選定，6位航天員正在進(jìn)行訓(xùn)練。
不過，具體是哪幾位航天員暫未公布，為接下來的一系列任務(wù)做好準(zhǔn)備。
值得一提的是，接下來神舟十四號宇航員將與神舟十五號航天員在空間站相見，這在我國也屬于首次，屆時空間站同時有6名航天員。
如今飛天對我們來說不再是夢想，已經(jīng)成為了現(xiàn)實。
我們現(xiàn)在唯一能做的就是為神舟十三號宇航員祈福，期盼他們平安歸來。
每一位宇航員都是中國最寶貴的財富，在他們光鮮的背后，默默承受著不為人知的痛苦，這一切都是為了國家發(fā)展。
神十三、神十四、神十五之后，我國每年還也會發(fā)射兩艘貨運飛船，等到那個時候，中國空間站將成為唯一。
