太空出差达半年，感觉良好！

文/于远航

▲ 神舟十三号飞船径向交会对接示意图

4月16日10时许，东风着陆场，神舟十三号载人飞船返回舱悬挂于巨大的红白色降落伞之下，于天际飘然下落。“太空出差”半年的航天员翟志刚、王亚平、叶光富平安返回了阔别已久的祖国大地，感觉良好！3人在空间站组合体工作生活了183天，创下了中国航天员连续在轨飞行时长的新纪录。至此，中国空间站关键技术验证阶段完美收官，即将转入在轨组装建造阶段。

神舟十三号飞船任务是我国组织实施的第八次载人航天飞行。在此期间，3名航天员在地面支持下，圆满完成了2次出舱活动、2次“天宫课堂”太空授课活动，开展了多项科学技术试验与应用项目，实现了多个首次，不断刷新着中国航天的新纪录，还贡献了令大众兴趣盎然、惊喜连连的温馨瞬间。

“天上”工作忙

3名航天员的主要任务是进行各种空间实验和测试，既有“高大上”的太空生物细胞实验等，又有科普趣味十足的2次太空授课实验，还有直接用航天器当“小白鼠”的新测试。

为适应空间站组合体不同构型及来访航天器不同的停靠状态，神舟十三号飞船乘组首次验证了径向交会对接技术，飞船从空间站核心舱下方接近。

以往，飞船与空间站核心舱前向对接、后向对接，是在同一轨道水平面上，运动状态比较稳定。但在径向对接过程中，由于两者轨道高度存在偏差，速度不一样，有必要在接近过程中时刻调节飞船在径向方向的速度、位置，还要控制飞船在速度方向的角度。这种对接过程处于动态变化中，需要控制系统实时敏锐地感应到空间站核心舱的位置，并实时控制。

径向对接主要是为航天员乘组快速轮换做准备。未来可能同时有2艘飞船对接到中国空间站，必须尽量完善航天员进驻空间站的通道和手段。据悉，神舟飞船为实现全方位与空间站对接，对发动机、控制系统和敏感器都进行了专门设计。

着眼于未来空间站组装建造，神舟十三号飞船乘组还开展了舱段转位、手控遥操作交会对接等关键技术试验。

舱段转位就是用机械臂将已经对接在正前方舱口上的航天器抓取后，将其转移，再对接在其他舱口上。这涉及到机械臂多节臂结构、工作多角度、抓取力量、多轴关节结构和抓取后对接精度等多种因素。

我国空间站核心舱上的机械臂具有七自由度，能在前后左右的任何角度和部位抓取物体，模拟人体手臂的灵活转动。1月6日凌晨，机械臂成功捕获天舟二号货运飞船，让飞船与核心舱解锁分离后，机械臂拖动飞船以核心舱节点舱球心为圆心，进行平面转位，再反向操作，直至货运飞船与核心舱重新对接并锁紧。我国首次利用空间站机械臂操作大型在轨飞行器进行转位试验，验证了空间站舱段转位技术和机械臂大负载操控技术。

手控遥操作交会对接是无人航天器自动交会对接的备份手段。1月8日7时55分，中国航天员首次在轨利用手控遥操作设备，控制天舟二号货运飞船与空间站进行交会对接，初步验证了系统功能、性能及天地间协同工作程序的合理性。

出舱行走有女将

航天员最为引人注目的活动当属出舱太空行走，漂浮在苍茫深邃的太空中，在阳光照耀下如此夺目。神舟十三号飞船的重要任务就是要开展航天员出舱活动，安装大小机械臂双臂组合转接件及悬挂装置，为后续空间站在轨组装建造打好基础。

2021年11月8日1时16分，神舟十三号飞船乘组进行了第一次出舱活动，翟志刚、王亚平着“飞天”舱外服进行舱外作业，叶光富在舱内配合支持。经过约6.5小时出舱活动，圆满完成全部既定任务。

值得一提的是，这是中国航天史上首次有女航天员参加出舱活动。经过天地大力协同、舱内外密切配合，航天员先后完成了机械臂悬挂装置与转接件安装、舱外典型动作测试等任务，全过程顺利圆满，进一步检验了我国具备防护宇宙有害环境等功能的“飞天”舱外航天服，证明了航天员与机械臂协同工作的能力，以及出舱活动支持设备的可靠性与安全性。

▲ 天舟二号货运飞船在机械臂拖动下转位

2021年12月26日，神舟十三号飞船乘组完成了约6小时的第二次出舱任务。叶光富首次出舱，率先出舱，与翟志刚在舱外协同作业。驻守舱内的王亚平配合地面操控机械臂，提供支持。

据悉，航天员这次完成了全景相机C抬升、舱外作业点脚限位器安装及相关工效验证、携物转移验证等任务，进一步验证了空间站核心舱气闸舱、舱外服、机械臂的功能和性能，考核了出舱活动相关技术、舱内外航天员协同及天地协同能力。

舱外作业逐渐成为中国空间站工作常态，后续中国航天员将开展次数更多、更为复杂的出舱活动，助力空间站完成建造及稳定运营。

太空跨年深情寄语

神舟十三号飞船任务期间，中国航天员首次在太空跨年。2022年元旦，他们在空间站上成功举办了“京港澳天宫对话”活动和首次“天宫画展”，与广大青少年开展天地互动交流。

在浩瀚太空中，3位航天员迎来了2022年第一缕曙光。指令长翟志刚以新发型迎接新年新挑战，3位航天员共摆pose，庆祝在轨跨年，相互支撑着在太空中定格大大的“V”字。

▲ 王亚平出舱太空行走

▲ 航天员们喜庆过年，祝福北京冬奥会

新年元旦，神舟十三号飞船乘组与来自北京、香港、澳门的约500名青年学生进行了别开生面又富有意义的天地互动交流活动。当时活动以“青春”“梦想”“奋斗”为关键词，3人结合自身飞天感受，真挚地与学生共话“太空梦”，一起向未来。

活动期间，神舟十三号飞船乘组还带领青年学生参观了以“青春与星空对话”为主题的特殊画展。这是在中国空间站首次举行“太空画展”，20余幅祖国中西部地区青少年创作的太空主题绘画作品亮相“天宫”，在电视前观看活动直播的小画家们露出了欣喜的笑容。

空间站跨年活动充分发挥了载人航天工程在弘扬爱国主义、提振民心士气、坚定中国自信等方面的特殊优势，在广大青少年心中播撒了仰望星空、飞天逐梦的精神火种。

飞天过大年

贴春联、挂福字、吃饺子、看春晚……这些春节传统习俗出现在太空中，会是怎样的一番景象呢？作为首次在太空过春节的中国航天员，他们在“太空之家”辞旧迎新，向全世界展示了年味十足的中华传统文化。

新年换新装是过年必不可少的“仪式感”。这一天，叶光富换上喜庆的红衣，格外精神，成就“宇宙级神颜”。穿着新衣服的航天员们拿出中国结、闪耀的福字、喜庆的春联，亲手装扮出喜庆红火的中国空间站，寓意新的一年风调雨顺，虎虎生威。

指令长翟志刚笔下生风，“九州纳福”跃然纸上，并将大字贴于核心舱内。中国风与科技感的完美结合，成为浩瀚太空一道靓丽风景。

中国人的春节，一顿丰盛美味的年夜饭必不可少。中国人在太空也不能例外。在广大网友的参与互动下，“航天员吃饺子”得票率最高。这热闹的一餐让万家灯火上空的中国空间站充满了家的味道。只见3位航天员用筷子引着漂浮的饺子，往嘴前一飘，使得中华传统浓郁的年味以科幻的太空风格展现。

吃饱喝足之后，指令长翟志刚请地面工作人员将春晚信号上行。3位航天员围坐在一起，看得津津有味，欣赏精彩绝伦的歌舞，愉悦身心，缓解了对故乡、家人的思念。

太空书法藏奥妙

关于在太空写字，有个流传很广的段子：美国宇航局花费数百万美元，研制出特殊钢笔，后来问俄罗斯同行在太空中用什么高科技设备写字？俄罗斯人轻松地透露：“拿铅笔。”这个笑话从侧面反映出在太空中写字不容易。

其实，钢笔、圆珠笔在太空中可以写字，但早期这类笔会出现漏墨。在失重状态下，墨水会飞得到处都是，存在较大的安全隐患。美国经过多年摸索研究，安全的圆珠笔、滚珠墨水笔和马克笔均成为常见的太空书写工具。

至于铅笔，早期航天员的确用过，通过其石墨铅芯与纸张摩擦，留下字迹。不过，铅笔会产生一些粉末，一旦附着在电路上，有可能引起危险的短路，所以在太空中很少使用铅笔。

中国航天员在太空中挥洒毛笔，酣畅泼墨，给太空书写带来了新思路。因为毛笔与其他工具的书写原理不一样，它是通过人手向下的力量，将笔毫存储的墨水挤压到纸上，虽然大环境内没重力，但存在人为施加的力。

此外，中国书法通常用宣纸，就是因为宣纸的吸水性能好，洇晕效果最佳。试想一下，毛笔与宣纸接触的瞬间，下压的力量将墨水挤出笔毫，同时宣纸又对墨水有吸力，两力合在一起，书写就非常顺畅了。

▲ 王亚平飘浮弹筝

▲ 翟志刚悬空秀书法

▲ 叶光富太空洗头

在中国空间站执行过任务的6位航天员都曾在太空中留下墨宝。无论是刘伯明用毛笔“点亮”理想，还是翟志刚用力书写美好祝福，笔锋的力度充分传递了中国人心中的温度。

“天宫”健身不能少

研究发现，在太空失重状态下，人体骨骼不必承受在地球表面那么大的压力，钙质缓慢流失，造成骨质疏松。由于肺部血液分布和肺扩张能力受到影响，呼吸能力也会下降。为保持健康，航天员会用很多方法来对抗失重的生理效应，锻炼健身就是很重要的一部分。

在中国空间站上，有太空跑台。与地面不同的是，它增加了重力模拟装置，施加一定的压力，将航天员束缚在跑步机上。航天员在这种跑步机上近似在正常重力环境下运动，锻炼了骨骼肌，并“压迫”骨骼，刺激了骨细胞重建。

空间站上还有辆太空动感单车，航天员腿部运动幅度并不是一成不变的，通过调节间歇或冲刺的运动状态，刺激航天员心率的阈值，增强心血管调节能力。在“升级版”蹬车运动中，航天员佩戴着专用的呼吸器来强化心肺功能，还有专门的上肢锻炼模式装置来改善全身锻炼效果。

航天员们的运动可谓是“因地制宜，无处不在”，而其中最重要的角色就是拉力带，主要用于锻炼肩部和背部肌肉。所以说，航天员的每个动作都是有设计方案的，对于骨骼和肌肉都能起到刺激和锻炼的作用。

长期飞行的航天员每天运动时间一般不少于2小时。有规律的、持之以恒的锻炼，可以显著提高航天员在长期失重状态下的工作能力，防止心血管功能失调、骨质脱钙、肌肉萎缩等。

失重洗头大不同

航天员锻炼、工作都难免出一身大汗，此次神舟十三号飞船飞天任务达183天，很多人比较好奇：这么长的时间里，他们如何洗头呢？指令长翟志刚表情生动地讲述了洗头的全过程。

▲ 翟志刚打太极健身

首先就是用头罩包住脑袋，里面装有洗发液。然后，航天员充分揉搓头发，再把头罩废弃，另换个头罩，这次里面含有水。航天员再继续揉搓头发，用完再扔头罩。最后，航天员取个干头罩，套在头上，再揉搓头发，直到干燥，洗头完毕。

看起来不像地球上洗头那么痛快，是不是？其实航天员们并不需要每天洗头，等到头发出油，或一些人体分泌物累积到了一定程度，才会洗头。毕竟在地面上灰尘、油烟等容易弄脏头发，而空间站是微重力环境，灰尘颗粒很少粘在头发上，耐脏程度要远高于地面上。

而在国际空间站上，航天员们很少用头套，直接在头发附近挤出一些水，然后挤出干洗发液，均匀涂抹在头发上，再用梳子梳头，并用毛巾擦干，之后反复用水和梳子对头发进行护理。这种洗发液非常粘稠，会吸附在头发上，不会到处飘散，航天员可以随意搓揉头发，不会起泡沫。

迄今，我国在空间站关键技术验证阶段已经圆满完成了5次发射任务、2次回收任务、1次受控再入任务，以及航天员出舱、机械臂操作、飞船与空间站快速交会对接等任务，为空间站在轨组装建造奠定了良好基础。

不远的将来，地面技术人员将对空间站关键技术验证情况进行全面评估，中国空间站转入在轨组装建造阶段，执行2艘货运飞船、2艘载人飞船、问天实验舱和梦天实验舱的发射任务，全面掀起空间站在轨建设高潮。