三名乘员与一次接送任务
联盟TMA-15M承担的是国际空间站长期驻留人员的往返运输。飞船指令长安东·什卡普列罗夫来自俄罗斯联邦航天局,特里·维尔茨来自美国国家航空航天局,萨曼莎·克里斯托福雷蒂则是欧洲空间局的意大利宇航员。三人参与空间站第42、43次远征,维尔茨在第43次远征中担任站长,船上和站上的职务有所区别。
飞行准备不仅包括操作飞船,也包括与其他驻站班组合流、货船接近监视和科学实验。训练项目涵盖手动下降、火灾及失压后的撤离,以及在不同地形降落后的生存处置。克里斯托福雷蒂的驻站任务名为“未来”(Futura),依意大利航天局与NASA之间的安排实施,并利用欧洲空间局的训练与科研体系。
发射与对接
飞船从哈萨克斯坦拜科努尔发射场起飞时,协调世界时为2014年11月23日21时01分;莫斯科和拜科努尔已进入11月24日。因此,当时美俄报道出现两个发射日期,主要是计时地区不同。飞船约在起飞九分钟后与运载火箭分离,随后采用四圈快速交会方案接近空间站。
11月24日02时48分UTC,飞船自动对接空间站俄罗斯舱段的“黎明”(Rassvet)小型研究舱。乘员检查飞船及对接口气密性、平衡压力后才打开通道。三人加入威尔莫尔、萨莫库佳耶夫和谢罗娃所在班组,使驻站人数恢复为六人;联盟飞船则转入停靠保存状态,等待日后的返回任务。
乘员也是受试者
空间站提供的长期微重力环境,使这次驻留能够延续前后班组共同参与的研究。欧洲空间局与意大利方面安排的实验,也与其他国家的设备和研究人员共享乘员时间。实验的执行单位是空间站,联盟TMA-15M负责把研究所需的人送来并接回。
2015年3月,维尔茨和克里斯托福雷蒂进入“探索”气闸舱,参加气道监测实验。他们在舱压降低约30%的条件下测量呼出气体中的一氧化氮,并与飞行前和此前在轨采集的数据比较。瑞典卡罗林斯卡医学院的拉尔斯·卡尔松领导研究,考察低重力、低压条件下肺部监测方法的适用性。两人的数据随后进入计划纳入八名宇航员的持续研究,与其他乘员的测量共同分析。
在驻站期开始工作的激光雷达
同一驻站阶段还迎来了云与气溶胶输送系统CATS。NASA戈达德团队把机载激光雷达的经验用于空间站载荷,采用高重复频率激光与光子计数探测。仪器由另一次龙飞船货运任务于2015年1月送上轨道,安装在日本实验舱外平台,2月5日首次开启激光,2月10日起开始较连续的科学观测。
麦吉尔等人的2015年论文给出了实际观测实例:2月11日跨越非洲时,剖面显示高达约5公里的撒哈拉沙尘、超过17公里的薄卷云和南部非洲生物质燃烧烟雾。科研团队又安排ER-2飞机携带云物理激光雷达,从空间站下方飞过,比较云层边界和地表回波。载人平台的供电、冷却和数据下传服务,由此转化为可供独立校验的地球观测资料。
参考:[4]
延长驻留,也留下未完成的实验
2015年4月28日,进步M-27M货船发射后未能完成预定对接,后续发射安排因调查而调整。原定5月返回的三名乘员因此延长驻留。欧洲空间局5月12日说明,站上物资足以继续支持数周生活,乘员在调整后的计划中等待返程。
等待期间,实验和维护继续进行,但损失的货物无法用时间弥补。什卡普列罗夫的飞行总结列出俄罗斯舱段46项实验,其中38项有乘员参与、8项自动进行;同时明确指出,一些实验所需设备随进步M-27M损失,科学计划因而未能全部完成。延期增加了驻站时间,未能抵达的设备则使若干预定实验暂停。
从脱离空间站到落地
2015年6月11日10时20分UTC,联盟TMA-15M与空间站分离。经制动和舱段分离,只有返回舱携三人进入大气层;降落伞展开后,近地面制动火箭与座椅缓冲装置共同减轻落地冲击。欧洲空间局记录落地时间约为13时44分UTC,地点在哈萨克斯坦草原,救援队随后协助乘员出舱。
这次往返历时约200天。人员离站后,帕达尔卡、科尔尼延科和斯科特·凯利继续在站工作。联盟TMA-15M的运输任务以返回结束,驻站期间启动的实验、标定和数据分析则仍由后续乘员与地面团队接续。
参考:[6]