工业界背景工程师执行太空任务,有什么不同?

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划重点

01神舟十九号任务的航天员包括蔡旭哲、宋令东和王浩泽,其中王浩泽是我国第一位从航天工业部门选拔而来的航天员。

02来自工业部门的工程师在载人航天飞行任务中具备数据分析与趋势识别、有效时间、设备与物资资源管理等优势。

03由于航天任务的工程师文化,工业背景工程师在任务中的系统优化、问题解决、项目管理、风险控制等方面具有增益。

04除此之外,工业界航天员在成为航天员之前往往拥有丰富的工程经验,如在火箭飞机公司担任工程师的罗拉尔·奥哈拉和轨道科学公司的珍妮丝·伊莱恩·沃斯。

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人从未比在太空行走时显得更为渺小
或更为伟大

语宙

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神舟十九号新面孔

 

根据中国载人航天工程发布,执行神舟十九号任务的航天员为蔡旭哲、宋令东、王浩泽。其中,蔡旭哲执行过神舟十四号任务,宋令东入选航天员大队前是空军飞行员,王浩泽入选前是中国航天科技集团航天推进技术研究院的高级工程师。


与此前大多空军飞行员出身的航天员不同,作为我国目前唯一的女航天飞行工程师,王浩泽也是我国第一位从航天工业部门选拔而来的航天员。

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▲神舟十九号航天员乘组合影

(图源:中国载人航天)


加加林首飞以来,航天员的职能日益多样化。1964年苏联上升一号飞船搭乘了飞行器设计师康斯坦丁•费奥柯蒂斯托夫(Konstantin Feoktistov ),1972年美国阿波罗17号任务乘组中出现了地质学家哈里森•施密特(Harrison Schmitt)。随着天宫空间站的建设运营,我国航天员选拔范围也拓展到了工业部门、科研院所和高校。


神舟十六号任务中的桂海潮老师,就是第一位来自高校的载荷专家。那么,来自航天工业部门的工程师担任航天飞行工程师,对载人航天飞行任务有什么帮助?把这个问题提给ChatGPT,它的回答是——


来自工业部门的工程师接受过数据分析与趋势识别训练,这项技能有助于更好地监控航天器系统,评估性能指标,并根据实时数据做出更佳决策;


工程师经验有助于更加有效地分配和管理时间、设备与物资资源,确保在有限的航天器环境中高效工作;


工程师对人机工程学、人机交互的关注与亲身体验,能够帮助设计团队改进航天器界面和工作环境,提高航天员的操作性和舒适度;


工程师接受过识别和控制风险的训练,这种能力在安全至关重要的载人航天任务中尤为可贵……


根据国际惯例,航天飞行工程师主要负责与航天器系统相关的操作和检测,配合其他成员完成空间实验任务从航天器的设计者、开发者转为实际任务中的操作者、体验者,工业背景对于任务中的系统优化、问题解决、项目管理、风险控制等等无疑颇具增益,因为航天任务的内核与严格分析问题并通过数据、实验驱动方法得出切实可行解决方案的工程师文化本身就是高度契合的。人类航天科学巨匠、钱学森导师冯·卡门(Theodore von Kármán)有言:“科学家研究现实世界,工程师创造一个从未有过的世界。

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▲苏联飞行器设计师费奥柯蒂斯托夫(中)
与上升一号同伴(图源:ase_astronauts)


SpaceX的商业飞行乘组中往往会有自家工程师,比如上月“北极星黎明号”(Polaris Dawn)的任务专家莎拉·吉利斯(Sarah Gillis)。她和同伴们顺利完成5天的太空飞行,并与任务出资人、指挥官贾里德·艾萨克曼(Jared Isaacman)一起实现了人类历史上第一次商业太空行走。


而她的“本职”工作为SpaceX公司负责宇航员训练与飞行的首席太空运营工程师,参与了NASA任务Demo-2、Crew-1和商业任务Inspiration4中航天员的培训与飞行准备工作。她还是一名经验丰富的任务控制人员,其岗位相当于NASA的CapCom,即在控制中心与在轨乘组通话的“地面航天员”。

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▲出舱中的吉利斯(左)(图源:SpaceX)


国家任务中同样有来自工业界的航天员。在成为NASA航天员之前,1983年出生的罗拉尔·奥哈拉(Loral O'Hara)曾在美国“火箭飞机公司”(Rocketplane Limited,曾致力于两级入轨火箭开发和亚轨道旅游业务,后破产)当工程师,后来又进入私营的伍兹霍尔海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institution)担任遥控潜水器工程师和数据处理员,参加了因协助发现泰坦尼克号沉船而知名的阿尔文号深潜器(DSV Alvin)升级工作。


2023年9月,奥哈拉随联盟号MS-24飞船进入太空,累计在轨飞行204天。作为航天飞行工程师,她参与了心脏健康、癌症治疗研究和太空制造试验,并完成了一次历时6小时42分钟的太空行走,成功更换太阳能电池板旋转头组件。

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▲奥哈拉舱外工作(图源:NASA)


另一位原NASA航天员——拥有普渡大学工程科学学士学位、麻省理工学院电气工程硕士学位和麻省理工航空航天博士学位的珍妮丝·伊莱恩·沃斯(Janice Elaine Voss),来自轨道科学公司(Orbital Sciences Corporation,后经合并成为Orbital ATK公司,2018年又被诺格公司收购),曾致力于为美国大力神号火箭(Titan)和航天飞机开发一种低成本的上面级——“转移轨道级”(TOS)。


在其NASA生涯中,她5次随航天飞机进入太空,先后在STS-57、STS-63、STS-83、STS-94、STS-99任务中当任务专家,乘过美国5架服役航天飞机中的3架——奋进号、发现号和哥伦比亚号,在轨飞行总计49天。飞行中,她主要负责航天飞机内太空实验室(Spacelab)、多功能加压舱(Spacehab)和机械臂等无人系统相关工作。


沃斯1956年出生,2012年去世。第3艘飞向国际空间站的天鹅座货运飞船以她命名,普渡大学探索公园内的太阳系模型也被称为“沃斯模型”。

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▲奋进号航天飞机STS-99任务中的沃斯
(图源:NASA)

参考文章:

1. NASA,Astronaut Fact Book,

2. 黄伟芬. 中国航天员选拔训练发展历程与展望[J]. 航天医学与医学工程, 2018, 31(2):8.

(注:为方便阅读,本文中的中国与国外的astronauts暂统一称“航天员”。

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第 511期