联合乘组与飞行准备
2019年7月20日(公历),联盟MS-13载人飞船从哈萨克斯坦拜科努尔升空,为国际空间站运送新乘组。俄罗斯国家航天集团宇航员亚历山大·斯克沃尔佐夫(Alexander Skvortsov)担任飞船指令长;欧洲航天局(ESA)宇航员卢卡·帕尔米塔诺(Luca Parmitano)和美国国家航空航天局(NASA)宇航员安德鲁·摩根(Andrew Morgan)担任飞行工程师。
准备工作从2017年底开始,乘组交替在俄罗斯和国际伙伴的基地受训。俄方训练计划依据俄罗斯能源火箭航天公司提供的技术要求制定,既练习正常飞行,也练习手动交会、换泊、紧急返回以及火灾、失压等情形下的协作。2019年6月28日,加加林宇航员训练中心的跨部门委员会确认乘组已准备就绪,可以进入拜科努尔的发射前准备阶段。
从拜科努尔到星辰号
这类联盟飞船可以自动或手动交会、对接。MS-13于7月20日16时28分发射(协调世界时,UTC;下同),按四圈交会方案飞行,约六小时后在同一天抵达空间站,与星辰号服务舱的后向对接口自动对接。
对接之后,乘组检查飞船舱室和连接处的气密性,平衡飞船与空间站之间的气压,再打开舱门。三人的到来使空间站恢复六人配置。飞船随后转入停靠状态,而乘员进入长期驻站的科研、维护与后续飞船接待工作。
为下一艘飞船让出对接口
8月,原定接收无人联盟MS-14的搜索号舱对接口出现交会问题。NASA的8月26日运行报告记载,来船在距空间站约90米处停止接近,乘组中止对接;莫斯科飞控中心怀疑搜索号舱的Kurs自动交会系统放大器存在问题。地面检查则确认星辰号舱的相应系统可以工作。
经过俄方能源公司与NASA讨论,解决办法是让已经停靠的MS-13移位。8月26日,斯克沃尔佐夫带着帕尔米塔诺和摩根,手动把飞船从星辰号后端转移到搜索号舱,腾出可供MS-14自动对接的位置。这是原飞行计划之外的操作;先前训练中的手动换泊技能,此时成为调整空间站交通安排的实际手段。
科研操作与机器人试验
飞船运来的人员加入空间站既有的研究体系。斯克沃尔佐夫等人在任务总结中列出的俄方科研计划包含51项实验,涉及材料、地球与空间观测、人体、生物技术等,其中7项不需乘组直接参与。在这一计划中,斯克沃尔佐夫个人投入科研450小时25分。
其中,“试验员”项目使用由另一艘飞船MS-14运抵的FEDOR人形机器人。斯克沃尔佐夫参与机器人模仿操作员动作的试验,检查它在失重环境中进行精细动作、使用工具的能力。这项演示为后续机器人试验提供操作经验。
参考:[1]
修复空间站的粒子探测器
帕尔米塔诺与摩根还参与维护空间站外部的阿尔法磁谱仪(Alpha Magnetic Spectrometer,AMS-02)。这台设备通过探测宇宙线研究反物质等问题,其硅径迹探测器需要可靠的热控系统。
麻省理工学院核科学实验室的年度报告记载,相关团队此前多年一直在设计、建造和测试替换冷却系统;新泵系统于2019年11月从弗吉尼亚州沃洛普斯岛另行发射运往空间站。两名宇航员在2019年11月至2020年1月进行四次舱外活动,安装替换系统并检查管路。最后一次在1月25日,包含连接处气密性检查和隔热保护安装。地面的工程准备与在轨操作由此衔接起来。
更换返航乘员与着陆
返航名单与发射名单并不相同。摩根延长驻站时间,继续参加第62远征队;MS-13的第三个返航座位改由克里斯蒂娜·科赫(Christina Koch)使用,她此前乘MS-12升空。2019年9月,科赫的座椅内衬和个人装备已转移到MS-13,为这种乘员调配作准备。
2020年2月6日05时50分,MS-13载着斯克沃尔佐夫、帕尔米塔诺和科赫离开空间站。飞船随后制动离轨、分离舱段,返回舱于09时12分在哈萨克斯坦杰兹卡兹甘东南方着陆,结束此次飞船任务。斯克沃尔佐夫与帕尔米塔诺此次太空飞行为200天16小时44分,NASA公报概称201天;科赫的328天则包括她更早开始的驻站经历。
飞行结束后,斯克沃尔佐夫向训练中心及相关机构提出设备、作业安排和训练方面的意见,俄方据此形成后续改进计划。运输、驻站实验、设备维护与飞行复盘,构成了这次任务从准备到返回的具体工作。