神舟二十一号乘组奔向“天宫”
橙红色的火箭尾焰照亮戈壁滩。10月31日23时44分，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神二十一飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。此次，神舟飞船首次在载人状态下实施3.5小时自主快速交会对接，航天员更快“到站”。10月31日晚，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。 新华社发
发射场充分准备护航船箭飞天
发射任务前夕，酒泉卫星发射中心对地面设施设备进行了全面复查，每个与任务相关的环节，都被纳入“全方位体检”的范围。
“我守着这发射台快30年了，它的‘脾气’我熟悉，绝不能让它在关键时候掉链子。”李保占从事航天地面保障工作27年，他那双布满老茧的双手能精准感知设备的细微异常。技术团队严格按照操作规程，对发射塔架的结构稳定性反复核验，确认回转平台灵活运转；聚焦燃料加注系统“关键命脉”，细致测试管道密封性，逐个排查阀门可靠性；围绕通信设备持续监测，确保信号强度足够、传输全程稳定。
如今，无损检测设备、智能监测系统等先进技术的加入，让复查既“看得细”又“判得准”。“以前查燃料管道得靠人去看，现在借助内窥镜和超声波设备，管道里的情况一目了然。”负责加注系统复查的范刘兵仔细辨别着管道内壁的清晰影像，“不过，技术再先进，也得人盯着——设备能发现问题，我们得解决问题，这责任落不到别人身上。”
发射场配电、空调、平台等岗位的专业人员，全程参与设施的静态检查与动态运行测试。小到一个插头的连接状态，细到一根连线的完好程度，他们都逐一核对、记录，对问题“零容忍”。
“我们不断加大新技术的落地应用，数智赋能的贡献度不断提升。”酒泉卫星发射中心贺鹏举表示，该中心持续加大设施设备信息节点的接入程度，全寿命数字化维管与故障预警任务预案实现电子化，让产品状态、人员动态、工作进展、场景环境等信息一目了然。发射场技术人员前期充分的检查、演练和准备，为神舟二十一号船箭组合体飞天铺就坦途。
深夜的戈壁滩上，随着“点火”口令发出，长二F火箭的尾焰再次划过夜空。与此同时，长征二号F遥二十二火箭和神舟二十二号飞船作为“打一备一”的滚动备份型号，已在发射场完成应急救援待命前的全部工作。
首次实施3.5小时快速对接
这次，神舟二十一号飞船“到站”的速度更快了。从最初神舟八号耗时约两天的交会对接基础验证，到神舟十二号至神舟二十号6.5小时交会对接方案的常态化应用，再到此次神舟飞船首次采用3.5小时快速交会对接方案，自主交会对接能力进一步提高。
为了实现这一目标，航天科技集团五院团队通过更精确的发射和入轨控制，使飞船进入一条初始相位差更小的轨道，让它绕飞更少的圈数、进行更少的轨道调整，就能与空间站相会。
这背后，包含了研制团队对飞船远程导引末段和近程导引初段飞行轨迹的统一优化设计。新的轨迹规划算法能在空间站实际轨道可能存在一定误差的情况下，依然引导飞船走出安全、最优路径，增强了系统的容错能力和适应性。
当飞船与空间站翩然共舞至“最后一厘米”时，对接机构压轴登场。在对接瞬间，航天器的碰撞能量被吸收、消耗，完成柔顺、精准的捕获锁紧。与早期神舟八号任务采用的阻尼刚度固定的机械式缓冲系统相比，神舟二十一号飞船对接机构已进化为“刚柔并济”的受控阻尼缓冲系统，即使对接出现相对速度、角度偏差等情况，也能灵活缓冲、平稳导向，最终完成刚性连接，这大幅提升了对接的适应范围、成功率和可靠性。
航天科技集团李喆表示，3.5小时快速交会对接，不仅能为航天员减轻飞行压力、提升舒适度，也极大增强了我国空间站任务规划的灵活性和应急响应能力。
300只小鼠“竞争”4个飞天资格
与神二十一乘组一同抵达空间站的，还有4只实验小鼠。我国首次啮齿类动物在轨饲养及实验研究将在空间站开展。这批小鼠的“太空宿舍”——小型哺乳动物饲养装置，此前已经搭乘天舟九号飞船提前抵达空间站。后续，航天员将帮助小鼠入住“宿舍”，自动饲养系统随即启动。装置不仅能为小鼠自动提供水和食物，还可以拍摄行为视频，实时监测它们的应激行为、生活节律等变化。
飞天小鼠经过严格的筛选和训练，能够适应空间环境。悬尾筛选测试小鼠行动是否活跃、赛道筛选比拼小鼠的运动能力和耐久能力、转棒筛选考验小鼠的四肢协调能力、Y迷宫筛选测试空间记忆能力、二维旋转筛选确保小鼠前庭功能合格……300只小鼠过五关斩六将，再经过训练不断提升能力，最终决出4名“优胜者”，获得成为“小鼠航天员”的资格。
“从把小鼠安全送上天，到在空间站里养好它们并完成实验，再到把健康的小鼠成功带回来进行解剖和生物样本分析研究，任何一次‘交接棒’出问题，都可能导致任务前功尽弃。”中国科学院动物研究所副研究员李天达说。
在轨饲养5至7天后，小鼠实验单元将通过神舟二十号飞船下行生保装置返回地面，科研团队将对返回后的小鼠进行研究，从行为、生理到分子层面，探究小鼠对空间环境的适应性和应激响应规律。这批飞天小鼠，将有望填补我国在空间小型哺乳动物实验领域的空白，为未来长期太空探索提供基础数据，并通过样本和数据的共享，推动空间生命科学的整体发展。
氨基酸“兄弟”将在太空“赛跑”
随飞船上行的，还有由微流控芯片组成的几个实验单元。科研团队将借助这些实验单元，探索生命体内氨基酸形成过程中的手性特征。
人的左手与右手并不能重合，但可以通过镜像实现对称。在自然界中，一些化学分子也拥有类似双手的对称特性，科学家将这一现象称为手性，氨基酸就是其中之一。神奇的是，地球上所有生物体内的蛋白质，都几乎仅由左旋氨基酸构成，这是数十亿年演化的最终结果。
“为什么它们不约而同地选择了左旋氨基酸？我们猜测，这可能与地表重力的影响有关。”宁波大学新药技术研究院研究员吴翊乐说，在太空中聚焦生命小分子间的手性选择性展开研究，这是世界首次。
抵达空间站后，微流控芯片离心混匀样品，随后左旋氨基酸和右旋氨基酸就将开启长达1个月的“赛跑”，科研团队则通过芯片上安装的电化学传感器实时监测“赛况”。实验结束后，样品将通过飞船返回地面，由地面实验室中的仪器给出最终的裁判结果，观察这对氨基酸“兄弟”哪个生成的多肽量更多，从而发现重力效应在这场“赛跑”中起到了哪些作用。
为了更好地下行样品，神舟飞船的“肚量”持续变大。李喆介绍，神舟二十一号飞船返回舱的设备布局得到优化，进一步拓展下行载荷装载空间，让更多空间科学实验样品有机会“回家”。
“生命是如何起源的，又是如何进化到现在的状态的，一直是人们致力探索的大科学问题。”吴翊乐说，此次围绕手性氨基酸开展的实验，虽然只是这项大科学问题中的一小部分，但他希望能启发更多的人，更深入地探索空间环境条件在各种生命分子起源与演化中扮演的角色。
来源：北京日报
记者：刘苏雅
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