“生命之塔”、舱体密封件……航天四院多项硬科技保障航天员安全

搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。此后，神舟十二号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。

△神舟十二号发射瞬间 西北工业大学苟秉宸教授 摄
在这次任务中，航天科技集团四院承担了被誉为航天员“生命之塔”的火箭逃逸救生系统动力装置、“神舟”全套结构密封系统产品的研制生产任务，分别应用于火箭和飞船系统，全程为空间站建设护航。
据悉，3名航天员在轨期间计划开展两次出舱活动及舱外作业、空间实验及测试等工作，并在太空生活3个月。前期，由四院42所研制的航天员舱外航天服、二氧化碳吸附药盘及“太空厕所”组件等，已由天舟二号货运飞船送入天和核心舱内。
四院研制的产品涉及空间站“船、站、服、员”四大系统，全程服务保障空间站建设，为航天员长期在站工作生活提供安全和生活保障。

“生命之塔” 让航天员放心出征
火箭逃逸塔位于发射“神舟”十二号飞船的长二F火箭顶部。在运载火箭发射升空过程中，一旦发生危及航天员生命安全的故障，逃逸系统能够迅速将载有航天员的飞船舱体带离危险区域，帮助航天员瞬间逃生。
逃逸系统固体火箭发动机具有瞬间产生巨大推力的特点，一旦火箭在发射升空阶段出现危及航天员生命安全的重大故障，它会按指令点火工作，在2秒左右的时间内将载有航天员的舱体带到2-3千米以外的安全地带，帮助航天员瞬间安全逃生，因此也被形象地称为火箭上的“救生艇”。
若火箭顺利升空，两分钟后将按正常指令点火工作，逃逸系统完成飞船发射阶段的护航使命，自行与箭体分离。

逃逸系统由低空和高空两组发动机组成，分别承担从火箭起飞前30分钟到起飞后120秒，起飞后120-200秒左右两个时间空间段内的救生任务。
120秒后，低空逃逸发动机组按指令点火，逃逸塔自行与箭体分离。
火箭飞行200秒左右，安装在飞船整流罩上的高空逃逸发动机机组与整流罩一道与箭船分离。
至此，四院逃逸系统飞船发射阶段的护航使命就完成了。
自1992年中国载人航天工程正式开展以来，四院研制的火箭逃逸救生系统固体发动机随同长征二号F火箭一起，先后参加了从“神舟”一号到“神舟”十二号，多次无人、载人飞行和交会对接任务，完成了历次完美飞行，次次不辱使命，被誉为“航天员的生命之塔”。

舱体密封件 可安全使用30年
在载人航天工程中，四院还为神舟飞船及空间站提供了所有动、静结构与机构密封件，确保航天员的生命安全和舱内仪器仪表的正常运行。

在外太空环境下，密封性能是飞行器的关键。动、静结构与机构的密封构成了飞船、空间站的舱体结构密封系统，对隔离舱体与外层空间、支撑舱内安全独立的生存环境起着至关重要的作用。由于外太空的复杂环境，要求密封件在高真空、高低温交变、紫外辐照、带电粒子辐照和原子氧侵蚀、组分容易挥发等特殊环境下使用不产生降解、老化和龟裂等，始终保持可靠的密封性能。另外由于舱内载人环境的特殊要求，密封材料还必需具有极低的挥发性且无毒、无污染。
航天员在空间站中长期驻留实验，必须要保证舱内压力、温度、湿度、气体成分等航天员生存条件。其密封件除要求密封性能安全可靠外，还要求材料安全无毒，能经受住-70到200℃高低温交变等各种空间复杂环境的长期考验，可安全使用30年。经过试生产，四院研制的密封件尺寸精度完全满足要求，尺寸超差范围不超过0.01毫米，相当于头发丝的1/5。各项性能满足设计要求，达到国际同类产品水平。

舱外航天服橡胶件 保障航天员放心出舱
此次神舟十二号载人飞行任务，航天员将穿上国产的舱外航天服开展两次出舱活动及舱外作业。四院42所承担了舱外航天服上所有橡胶件的研制与生产。
航天员身着舱外航天服出舱活动，俨然就是一个在空间运行的小卫星，必须具备独立的运行系统，能保证航天员的气、液、电供给，保证其生存、工作和通讯。舱外航天服气压调节是关键，更不能出现一丝漏气。


由42所为航天员量身定制的舱外航天服橡胶件主要包括三类产品，分别是舱外航天服主气密层、手套橡胶件、连接处密封件。主气密层涉及肩、肘、臀、膝、踝等多个活动关节，能够为航天员在太空超低温条件下灵活出舱活动提供必要的基础防护；手套橡胶件是航天员舱外航天服手套的重要部件，能够为航天员进行舱外作业时提供灵活操作功能和必要的防护；连接处密封件能够耐受空间环境，既确保密封严丝合缝，又确保了航天服关节灵活自如。
二氧化碳吸附药盘 打造安全卫生的太空家园
航天员在天和号核心舱生活，要进行航天员自身的健康管理，并按计划开展日常生活照料、生活锻炼等，呼出的二氧化碳需要进行处理，才能确保生活环境的有氧状态。而二氧化碳吸附药盘，就是舱外航天服生命保障系统中的重要部件。

航天员身着舱外航天服执行舱外任务时，该药盘能吸收航天员在航天服内代谢产生的二氧化碳，确保二氧化碳浓度在允许范围内，从而保障航天员生命安全和身体健康。42所课题组历经五年艰辛工作，相继攻克高效无毒配方、高强度成型工艺等关键技术，成功研制了低流阻、低粉尘、高强度、高吸收率的吸附药盘，为航天员顺利安全执行舱外任务打下了坚实基础。

天和核心舱还为3名航天员配备有“超豪华”的生活设施，有3个独立卧室和1个卫生间。42所为空间站的“太空厕所”研制了大便袋上盖组件，主要用于空间站航天员日常排泻物的杀菌处理，精心为航天员长期在站工作生活提供安全、卫生、舒适、温馨的“空间家园”。