10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。景海鹏、朱杨柱、桂海潮3名航天员身体状态良好，神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功。

神舟十六号乘组被称为“博士乘组”，由航天员景海鹏、朱杨柱和桂海潮组成，景海鹏担任指令长，乘组首次包含“航天驾驶员、航天飞行工程师、载荷专家”3个航天员类型。其中，景海鹏是第四次执行飞行任务，朱杨柱和桂海潮是首次执行飞行任务，桂海潮是北京航空航天大学教授、博导。

此次任务是我国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段的首次载人飞行任务，在航天员乘组和地面科研人员密切配合下，开展了人因工程、航天医学、生命生态、生物技术、材料科学、流体物理、航天技术等多项空间科学实（试）验，在空间生命科学与人体研究、微重力物理和空间新技术等领域取得重要进展，迈出了载人航天工程从建设向应用、从投入向产出转变的重要一步。

任务期间，他们生活丰富多彩，
不仅开展了多项科学实验与技术实验，还在太空种出了绿色蔬菜，圆满完成了一次“天宫课堂”太空授课，
还配合完成天舟五号货运飞船分离撤离等工作。在乘组返回前，神舟十六号航天员手持高清相机，通过飞船绕飞完成了以地球为背景的空间站组合体全景图像拍摄。这是一张反映空间站全构型的“工作照”。


从嫦娥奔月到“神舟”飞天，中国航天人早在半个世纪前，便踏上叩问苍穹的逐梦之旅，最终将古人千年前浪漫旖旎的想象变成了现实。今年是我国首次载人飞行任务成功的20周年，但中国载人飞行的脚步绝不停歇，未来继续探索神秘的宇宙。


回顾出差的5个月，三位航天员们有哪些全新体会？“博士”三人组取得了哪些成就？
为了顺利回家，他们做了哪些准备工作
？以下，Enjoy：

来源 / 中国载人航天官方微信、我们的太空官方微信、人民日报、光明网、央视网、央视军事、新华社等


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三批航天员在太空同框

任务圆满完成

丨交接成功

在神舟十六号出差三人组热切期盼中，神舟十七号前来交班接岗。


10月26日，神十六和神十七两个乘组在中国空间站成功会师，在轨期间，神十六乘组向神十七乘组介绍了空间站的运行管理情况，并且分享了5个月的在轨工作感受与经验。


10月29日，神舟十六号、神舟十七号航天员乘组进行交接仪式，中国空间站的钥匙就此传递接力。


神舟十七号与神舟十六号乘组的胜利会面与交接仪式，是空间站阶段的第三次“太空会师”，也是我国第一批、第二批和第三批航天驾驶员首次在中国空间站同框出现。



神舟十六号航天员 景海鹏：
我代表十六乘组正式地、郑重地交给十七乘组的指令长，我坚信，我们也相信，在你的带领下你们乘组会密切配合，精心操作，圆满完成后续任务。


神舟十七号航天员 汤洪波：
这是中国空间站的舱门钥匙。在我眼里，它此时此刻就是一根接力棒，在轨飞行的这几天，我们从你们身上学到了很多东西，特别是那种严谨细致的工作作风，我们后续将持续向你们学习，真正地体现我们进空间站的时候，许下的诺言：筑梦天宫，接续奋斗。


神舟十六号航天员 景海鹏：好的，那就让我们一起携手并肩，携手同心，携手同行，把中国空间站运营管理好，应用发展好，为新时代中国航天事业再立新功。

交接结束，神舟十六号乘组站好空间站最后一班岗；神舟十七号乘组开启漫步之旅。


包含第一批、第二批、第三批航天员的神十六和神十七乘组在中国空间站留下了具有纪念意义的全家福合照。


丨任务回顾

神舟十六号乘组任务是中国空间站建设的首个载人飞行任务，代表着中国航天事业进入又一里程碑。入驻以来，神舟十六号乘组很快适应环境、进入状态，先后开展生命生态、空间微重力物理等领域的一系列空间科学实（试）验。



1.生命科学实验项目

神舟十六号载人飞船上，乘务组进行了五项生命科学实验项目，包括动物、植物、细胞、生化等多个生物学实验单元。通过诸多实验，以探索生命起源的化学机制、微重力对生物力学和辐射损伤的影响、植物在太空中的生长发育等问题。


该类实验的设置与推进，利于为太空农业提供支撑，从而为航天员的日常生活和健康提供保障。


如“线虫辐射损伤效应及其修复机制”项目，通过利用线虫作为模式生物，进行太空内的长期辐射暴露实验，以检验其对DNA损伤修复及生殖细胞凋亡等方面的影响。该实验的推进，有利于为航天辐射医学防护做出贡献。

2.物理科学实验项目

神舟十六号载人飞船上，还进行了四项物理科学实验项目，包括液体、颗粒、磁性和超导等多个物理学实验单元，探索微重力下液体的表面张力、颗粒的自组织、磁性材料的相变和超导材料的性能等问题。


该类实验能够为新材料如新型磁性材料的设计和制备以及开发和应用提供参考。

3.技术试验项目

神舟十六号载人飞船上，还进行了五项技术试验项目，包括机器人、电推进、光通信、3D打印和生命支持等多个技术试验单元。以此验证太空中，新技术的可行性和可靠性，从而为空间站运营和维护提供技术支撑。


比如，神舟十六号乘组通过出舱活动，将电推进系统气瓶安装在天宫核心舱外部，并进行在轨测试，以验证空间站电推进系统的工作原理和效果，为提高轨道控制能力、节约推进剂资源提供技术支撑。

4.出舱活动

7月20日，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同下，经过约8小时的出舱活动，在空间站机械臂支持下，圆满完成出舱活动全部既定任务。


神十六乘组完成了核心舱全景相机B在轨支架安装及抬升、梦天舱全景相机A和B解锁及抬升等任务。


四进太空的景海鹏，从舱内配合走向出舱活动，用十五年做到“太空漫步”；
航天员朱杨柱也成为了我国首个出舱活动的航天飞行工程师。

工作画面
成功出舱画面

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航天员的太空日常

种菜、授课、运动、开组会……

1.“太空菜园”大丰收

从即食物品到空投礼包，航天员的饮食越来越得到保障。神舟十六号乘务组的手艺，不由得让人感叹：
中国人的种菜基因“上天”了！

随着国家太空实验室的正式运行与空间应用的有序开展，阶段性应用成果逐渐呈现。
神舟十六号航天员乘务组于中国空间站通过专业太空栽培装置打造的“太空菜园”迎来丰收!

该装置由中国航天员科研训练中心科研人员设计，采取开放式结构，是一种模块化的简易太空植物栽培装置。


通过科学配置光照和水分，“太空生菜”长势旺盛。神舟十一号至今，“太空农夫”航天员们已经成功种植过生菜、小麦、水稻和拟南芥。



太空空间的蔬菜种植尝试，主要有三个目的：

1）利用空间实验室平台，研究太空微重力等特殊环境对植物生长发育、生理生化的作用与影响。


2）为航天员提供食物、氧气和水。植物可以通过光合作用产生氧气、吸收二氧化碳，以净化密闭舱室环境；同时，作为食物，可以为航天员补充维生素和膳食纤维；通过植物的蒸腾作用，能够实现密闭系统内水的净化，提供纯净水。这一尝试，将大大降低神舟飞船执行任务期间后勤物资的供应成本。


3）为航天员提供绿色鲜活的环境，通过照料植物可以缓解航天员压力，正向调节航天员心理情绪。


太空空间的蔬菜种植，也充满挑战与难点。

曾有航天员表示，在失重环境下，水停留在根系表面，不容易深入植物根层。微重力条件下的水分养分供给技术是空间植物栽培的关键。



2.“天宫课堂”第四课开讲，航天员现场吃“道具”

9月21日，距离地球4800公里外的中国空间站中“天宫课堂”第四课开讲，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮进行太空科普授课。这也是中国航天员，首次在梦天实验舱内授课。




首个蜡烛点火实验

在地面，受重力的作用，燃烧后的热气上升，冷气下降，形成了浮力对流。因此，蜡烛的火焰呈锥形。

在实验舱中，燃烧对流十分微弱，氧气的补充不如地面及时，蜡烛的燃烧也不如地面充分，火焰的温度更低；由于微重力环境几乎消除了浮力对流，燃烧后的气体，向各个方面运动的趋势相同。因此，不管蜡烛的方向朝向哪里，火焰都近似球形。



“水球”乒乓练习赛

如何在空间站进行一场紧张刺激的乒乓大战？“毛巾+水球”成了不二之选！


使用普通球拍，水球“乒乓球”没有破裂而是牢牢粘在球拍上。



使用毛巾加工成的球拍，水球不仅没有被吸收，反而弹开了。



原理是：表面张力使水球不容易破裂；同时，毛巾的表面布满了疏水的微绒毛，具有很好的疏水性能。

比赛结束后，航天员将道具水球一口吞掉，表演了“现场吃道具”。



自转靠陀螺

当航天员手握快速自转的陀螺，并且改变陀螺的方向时，航天员的身体也会随之运动和转向。如此华丽转身，原理在于：
陀螺快速自转产生了角动量，再改变它的方向时，角动量会产生显著的变化，陀螺与航天员的手产生了反作用力学，从而让航天员轻松地实现了转身。


3.揭秘太空健身项目

航天员是如何“炼”成的？除去我们已知的地面准备，航天员们在太空中也丝毫不懈怠。太空运动，对于每个宇航员而言，是自律性的日常习惯；
也是空间站作业的必然要求。

不吃饭我就开练，卷起来～图/CCTV

空间站的“健身房”有哪些设施？

跑步机

太空专用跑步机采用类似坦克履带的跑带，铺有较厚的缓冲材料。宇航员脚穿缓振的鞋子进行跑步，可以降低跑步带来的冲击。


同时，为了模拟重力状态与环境，宇航员会背负类似马甲的模块，也就是重力加载系统，以克服模拟重力，达到较好的训练效果。跑步机通过减振系统与舱体的连接，可以避免跑步振动对空间站的影响。



动感单车

空间站专用动感单车类似独轮车，配备惯量储备调节系统，使运动更具平稳性和舒适性，依托锁踏与锁鞋的设计固定腿部，使得航天员在锻炼身体的过程当中不会飘起来。


动感单车的骑行速度并不固定，会穿插高强度的冲刺模拟，可以参考高强度间歇训练的HIT，以刺激心率，调节心血管。



令人大开眼界的是，动感单车还可以两用，做到臂腿合一。



助力带

根据动作的不同，助力带可以锻炼手、背、腹等身体部位的肌肉，以达到预防萎缩、减缓掉肌肉速度、维持肌肉强度的作用。



微重力抗阻锻炼装置

这一类似于划船机的运动设施，可以完成5种锻炼动作，如深蹲、提踵、硬拉、划船、耸肩，以此对抗肌力下降、肌肉萎缩。同样，背负马甲可以施加重力以增强锻炼效果。

为什么宇航员在空间站必须运动？


因为“重力”!

地面上，每一次迈动双腿，都是对抗重力的过程。重力随时随地对我们的肌肉和骨骼施加阻力，让我们的身体受到“锻炼”。


空间站中，由于受到微重力环境影响，航天员不再需要骨骼和肌肉支撑身体，那么身体将处于不用则退的状态；心血管系统也逐渐进入“怠惰”模式，不像在地球上正常运作以抵消重力作用，运输学业至头部。


倘若不持续运动，运动员们将面临肌肉流失或萎缩、骨质流失及心血管健康问题。平均肌肉损失率高达20%，每个月失去1%-2%的骨密度，停留6个月后面临着动脉硬化17%-30%的老化现象。

因此，高强度的力量训练与合理健康的日常饮食必不可少。


4.跨越天地的组会通话

提到神舟十六号归来，网友们首先想到的是：“博导……论文！”


400公里之外的同学与老师，如何沟通论文，保持联系？


冷知识：天地通话技术可以让导师以多种方式顺利催到你的论文。
天地通话如何进行？首先，需要一台天地通信设备。
我国载人航天工程天地通信由多个系统组成，包括：S频段统一测控通信系统、天地超短波通信系统、短波通信设备、中继卫星系统及多个系统协同工作，共同支撑了天地通话功能的实现。

多种天地通信系统相结合，连接着航天器与北京飞行控制中心，保证地面与航天员的天地通话，让航天员能够直接交流，天地之间及时互通情况，聆听太空声音，感受家的温度。

01 太空来电，不要静音
如果导师想要指导，可以直接打电话联络学生。此外，学生还可以前往中国航天员科研训练中心或北京航天飞行控制中心的密话间，根据导师的时间安排，与导师进行语音交流。



02 视频连线 双向奔赴

许久不见，甚是想念？导师也可以云端和你面对面交流。平时生活中，航天员可以通过在核心舱内的屏幕了解地面上的新闻事件，还可以与地面进行视频连线。


03 资料文件，一键传输

想要请教论文，第一步：如何提交文件？


可以通过地面工作人员给导师“发送邮件”，将文档、图片甚至视频插入到“附件”中，导师收到后可以直接用平板电脑或者笔记本电脑进行查看。网友戏称
：“人在做，天在看。记得交论文。”
从前“距离产生美”，现在“信号克服一切”，天地通话SO EASY！论文一线牵，珍惜这段缘！

实际上，天地通话并非从神舟十六号开始，早在2003年神舟五号就有所应用。

2003年，神舟五号飞船航天员杨利伟报告“感觉良好”，这是中国航天员同地面的首次通话。


2005年，神舟六号飞船航天员费俊龙、聂海胜通过天地通话，汇报了任务情况。


2008年，神舟七号飞船航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏与地面进行天地通话，汇报了任务情况。



2012年，神舟九号飞船航天员景海鹏、刘旺、刘洋，首次实现了与地面双向视频通话。

2013年，神舟十号飞船航天员为全国青少年进行我国首次太空授课，由我国首位“太空教师”王亚平主讲，聂海胜配合，张晓光担任摄像师。



2016年，习近平总书记来到中国载人航天工程指挥中心，与神舟十一号航天员景海鹏、陈冬进行了天地通话。


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神舟十六号回程

不容错过的tips

1.为什么是东风着陆场？

地处西北戈壁深处，东风着陆场的地形地貌复杂、横跨范围广，更加适合任务的执行。


首先，东风着陆场仅需一支搜救力量即可满足各任务段的搜救任务需求；

其次，东风着陆场的建设维持费用较低，且搜救能力强；
同时，东风着陆场的地域优势较强。


2.回家之路有多艰险？


神舟十六号的回家之路从坐上飞船从空间站撤离开始。飞船通过调整飞行轨道以寻找合适时机进入大气层，随后进入黑障区。在黑障区内，飞船将承受高达2000摄氏度的高温灼烧；与此同时，飞行器周围形成的高温电离质体鞘和电磁波相互作用，会导致通信的电磁波出现衰减或者反射，该区域内就连与地面的通信联络也会中断。



3.升级版北斗卫星加持，如何搭配专业人工力量？


北斗层面，经历前10次的载人飞行任务后，在神舟十六号的第11次的飞行任务中，增强了北斗导航信号的可靠性。就神舟十五号载人飞船返回经验而言，实现了罕见的“着陆十环”，正中靶心，北斗的作用不言而喻。


人工角度，就着东风着陆场而言，总面积额约为2万平方公里，面积广袤；同时，多元化植被特征覆盖在该地域，包含：戈壁、湿地、草湖、梭梭林等等。地面的人工力量将是保障安全的必要储备。


同时，就航天员们的身体状况而言，长期的失重的太空生活会使肌肉萎缩、骨量流失；穿梭黑障区时会承受部分过载。因此，返回地面一时难以适应，后续需要长达半年时间恢复。这也意味着，航天员们无法自己走出返回舱，需要专业搜救人员抬上专用座位，并且送上专属救护车。


因此，二者搭配，干活不累。

奔赴星辰大海的理想从传说演变为现实。摘星，或者逐月，宇宙中的黑暗是常态；但暗的深处是光明，光的远方是希望。数十亿年旅行到达地球的光线,把我们联系在一起。我们看到的一切都是过去，我们身处的一切都是现在，我们奔赴的一切都是未来。


宇宙中的生命，也许于时间长河而言，只存活一瞬间；但点滴的神秘探寻、顷刻的奥秘感知，都值得我们前进，拥抱科学、拥抱未知。


无论是对宇宙尽头的探索，还是载人航天的脚步，从未停止，始终在路上。


一切都未完待续……

References

综合汇编自中国载人航天官方微信、我们的太空官方微信、人民日报、光明网、央视网、央视军事、新华社等

1)丰 收 啦 ！BY 央视一套

2)大揭秘：神舟十六号发射后，宇航员在空间站怎样做运动？BY TANGO LIFE

3)“天宫课堂”上，航天员把表演道具吃了🤣 BY 央视新闻

4)科普丨天地通话连天地，看航天员如何与地面“遥诉衷情” BY 中国载人航天

5)神十六31日回家！或创又一历史首次，有北斗为何还要靠人工搜救？BY 魔方科学

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