联盟TMA-22：从2011年发射到跨年驻站与返回

联盟TMA-22承担把三名航天员送到国际空间站、留作返回飞船并接回原乘组的任务。俄方安东·什卡普列罗夫担任联盟飞船指令长，阿纳托利·伊万尼申与美国国家航空航天局航天员丹尼尔·伯班克担任飞行工程师。这是伯班克第三次进入太空，什卡普列罗夫则第一次执行载人飞行。

乘组抵站时加入第29长驻队，随后接续第30长驻队，伯班克担任后者的指令长。这种安排使飞船乘组与空间站长驻队并非一一对应：同一组三人可以跨越两次轮换，而泊在舱外的联盟飞船持续承担应急撤离与返航职责。

参考：[2] [3] [6]

原定2011年9月30日的发射，因8月24日进步M-12M货运飞船发射失败而推迟。此前，美国航天飞机已在7月结束最后一次飞行。国际宇航联合会的年度报告将TMA-22记为航天飞机退役后首艘与空间站对接的载人飞船，也是原联盟TMA型的最后一次飞行；采用更新航电设备的TMA-M系列已先行投入使用。

2011年11月14日04时14分，联盟FG火箭从哈萨克斯坦拜科努尔发射场升空。这里及下文时刻采用协调世界时；美国东部标准时间仍是13日23时14分，所以同期美国新闻稿以13日记载发射。11月16日05时24分，飞船与空间站“探索”号小型研究舱对接，三人与已经在轨的迈克尔·福萨姆、谢尔盖·沃尔科夫及古川聪会合。

参考：[1] [3] [4]

联盟TMA由轨道舱、返回舱和仪器推进舱组成。自由飞行期间，乘员可以使用轨道舱的空间；它的前端装有对接机构和交会天线。返回舱容纳起飞、再入和着陆时的三人座椅，仪器推进舱则提供电源、热控制和轨道机动能力。返航时只有返回舱落地，其余部分分离后在大气中烧毁。返回舱的座椅衬垫按乘员身体塑形，以便着陆时贴合承托；舱内备有生命保障物资、电池、降落伞及着陆火箭。TMA型自2002年投入使用，扩大了能够搭乘的航天员身高和体重范围，并改进再入控制与着陆缓冲。相关座椅和结构经过机库跌落测试，降落系统也经过空投试验。

任务使用已有飞船体系，空间站的研究工作则由多国共同安排。NASA马歇尔航天中心的载荷运行中心协调实验计划，与休斯敦任务控制中心、俄罗斯科罗廖夫的飞行控制机构及其他伙伴协作。地面人员持续监看实验状态，统筹设备、乘组时间和运输安排；航天员在轨操作与地面控制构成同一工作过程。

参考：[2]

第30和31长驻队的任务手册安排了人体适应、材料、流体及燃烧等研究。例如固体燃烧与抑制实验拟观察微重力中的火焰形状、传播和熄灭，并与模型比较。这一设计把燃料、气流和灭火方法放入可比较的实验条件，为研究舱内火灾提供观测项目。

驻站期间也有明确完成的工程活动。2012年2月16日的出舱持续6小时15分钟，工作人员转移“箭”1号货运吊杆，并更换舱外实验。NASA格伦研究中心后来发表的技术报告还保留了当天空间站等离子体接触器的运行记录。这类装置以电子发射控制空间站相对周围等离子体的电位，出舱时两台同时运行以提供冗余。

报告表3和表4分别记录，两套空心阴极组件当天运行13.2小时和13.0小时，点火过程为4.0分钟和3.8分钟。装置运行窗口长于人在舱外的时间。它们属于空间站保障设备的数据，记录了此次长驻工作背后的地面工程监测。

参考：[2] [5]

2012年4月27日，原三人乘组登上TMA-22返回。NASA当天通报记载，飞船08时18分脱离“探索”号，11时45分在哈萨克斯坦着陆。离站前，伯班克已把空间站指挥权交给奥列格·科诺年科，后者与唐纳德·佩蒂特、安德烈·库伊珀斯继续留轨工作。

这次飞行从2011年11月延续到翌年4月，NASA按整日概述为在太空165天、其中驻站163天。发射、对接、长驻队交接、脱离和着陆各有自己的时点；三人的返回结束了这次联盟飞行，空间站的连续运行则由下一班人员接续。

参考：[6]