本文來自微信公眾號：中科院物理所 （ID：cas-iop），作者：藏癡，原文標(biāo)題：《剛剛！神舟十六號成功發(fā)射！中國第一位科學(xué)家航天員一飛沖天！》，題圖來自：視覺中國

(相關(guān)資料圖)

今天上午9時30分左右，搭載神舟十六號飛船的長征二號F遙16運載火箭發(fā)射升空！三名航天員景海鵬、朱楊柱和桂海潮搭乘著神舟十六號飛船，前往中國空間站。

三名航天員中，景海鵬是第四次飛天的英雄航天員，在這次任務(wù)中負(fù)責(zé)“開飛船”；朱楊柱是我國第三批航天員中的航天飛行工程師，主業(yè)“修飛船”，而載荷專家桂海潮則是一名大學(xué)教授，仿佛是“坐飛船”，當(dāng)然實際工作中他們會互相配合，共同完成任務(wù)。他們將在空間站中停留大約五個月。

今天不但是飛船發(fā)射的日子，也是第七個“全國科技工作者日”。大學(xué)教授桂海潮在屬于自己的節(jié)日里一飛沖天，成為站得最高的科技工作者。從沒開過飛機的大學(xué)教授是怎么飛向太空的？三位航天員會在空間站忙點什么？

“你導(dǎo)師在哪兒？他在天上”

這次上天的三位航天員中，只有景海鵬是大家熟悉的老面孔，也只有他在成為航天員之前就已經(jīng)是頂尖的戰(zhàn)斗機飛行員。朱楊柱和桂海潮都曾是大學(xué)教師。朱楊柱長期在軍校中求學(xué)、任教，鍛煉出了超出常人的身體素質(zhì)。而相比之下，載荷專家桂海潮年輕時的經(jīng)歷則與航天員差別甚遠(yuǎn)：十九歲上大學(xué)，二十八歲博士畢業(yè)，做了三年博士后以后回到母校，上課、科研、帶研究生，沒有任何的實際飛行經(jīng)驗，而是按部就班地走著學(xué)術(shù)圈“升級打怪”之路，甚至連他自己都覺得航天員是“神圣又遙遠(yuǎn)”。

直到2018年，桂海潮報名申請并通過層層選拔成為了中國第三批航天員，完成了大學(xué)教師到航天員的轉(zhuǎn)變。他作為研究航天動力學(xué)與控制的專家，進入神舟十六號飛行乘組。

桂海潮進入太空的過程并不輕松。太空對每個人都是平等的，它不會照顧老弱，只會摧毀弱者。因此即使完全沒有相關(guān)的基礎(chǔ)，桂海潮和其他載荷專家們也還是要接受所有令人眼花繚亂的嚴(yán)酷訓(xùn)練。從離心機到轉(zhuǎn)椅，從控制飛船到排除故障，每一位航天員都要通過所有的訓(xùn)練與考核。

桂海潮在訓(xùn)練 | 來源：中國載人航天

在官宣飛行乘組的新聞中，最不同尋常的就是桂海潮的眼鏡。難道現(xiàn)在近視眼也可以上太空了？穿著航天服戴頭盔的時候要怎么扶眼鏡？

近視是個問題，但不是最重要的問題。在航天事業(yè)剛起步的時候，我們的目標(biāo)是飛上去，保證活著回來就行，飛船內(nèi)部的環(huán)境比較惡劣，地面對飛船運動狀態(tài)的控制也不是絕對精準(zhǔn)。這時候就要求航天員本身的身體素質(zhì)要盡可能好，免得在惡劣環(huán)境和緊急情況下無法應(yīng)對。而現(xiàn)在，一方面航天工程技術(shù)已經(jīng)有了長足的進步，中國航天員的工作環(huán)境從神舟五號的一個座位進化到了空間站100立方米的四個艙段，環(huán)境對航天員身體素質(zhì)的要求不再那么嚴(yán)苛；另一方面，航天飛行逐漸從以前的挑戰(zhàn)和探索，過渡到了現(xiàn)在的開發(fā)和利用，我們需要一線的研究人員上天利用空間站平臺進行科學(xué)研究，再用近視作為硬性標(biāo)準(zhǔn)選拔科研人員并不合適。所以，低度近視也被允許進入太空。

需要注意的是，高度近視在太空中過于危險，連坐過山車都可能視網(wǎng)膜脫落，就更不可能承受火箭發(fā)射時的巨大加速度，因此高度近視仍然不能進行宇宙航行。800度近視的小編只能坐在電腦前觀看發(fā)射，而有著太空夢的小朋友們還是要保護好自己的眼睛（畢竟保護好眼睛還是要比當(dāng)上大學(xué)教授簡單一點的吧）。

航天員桂海潮 | 來源：中國載人航天

在振動較大的發(fā)射和著陸段，桂海潮需要摘掉眼鏡，免得眼鏡脫落飛走；但是在空間站內(nèi)平穩(wěn)飛行的時候，他可以正常戴著眼鏡工作。作為載荷專家，他并不會出艙活動，不用穿著厚重的航天服；在空間站艙內(nèi)，只需穿著輕便的藍色工作服。所以要怎么扶眼鏡——手扶鏡架，輕輕推就好了。

出差這么久，究竟做點啥？

從神舟十二號到神舟十五號，十二位航天員在天上接力忙碌了接近兩年，將中國空間站的一個核心艙和兩個實驗艙“收拾妥當(dāng)”，宣告了中國空間站的全面建成。這次神舟十六號上天，航天員們除了要繼續(xù)維護保養(yǎng)空間站之外，更要開展一系列的科研和科普工作。如果說，前面的幾次任務(wù)建好了住宅樓、完成了裝修，那么這次上天的三人組就要清掃灰塵、添置家具、正式搬家入住開始生活了。

在空間站的夢天實驗艙里有許多科研儀器，神舟十六號的航天員們會利用它們開展一系列的科學(xué)實驗。地球是人類最重要的實驗室，但有時卻不是最合適的那一個。地球曲率和大氣散射會干擾電磁波的傳播、9.8m/s²的重力加速度會掩蓋很多微弱的力學(xué)效應(yīng)、當(dāng)代地球無法復(fù)現(xiàn)幾億年以前的環(huán)境……而空間站就可以規(guī)避這些不足。

在400公里高的軌道上，空間站內(nèi)的航天員可以和地面的同伴一起探究新奇量子現(xiàn)象，比如驗證量子糾纏究竟能不能瞬移；他們可以把種子和細(xì)胞放到艙外，看它們受到宇宙射線照射后會發(fā)生什么樣的變化，幫助醫(yī)生早日攻克癌癥，乃至研究生命起源是否可能來自宇宙射線輻射產(chǎn)生的物質(zhì)；他們還可以避開稠密的大氣，把望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)渺茫的星空，探索微弱的天文信號……他們甚至可以利用太空的微重力環(huán)境進一步驗證廣義相對論。

廣義相對論的效應(yīng)在地球上會被重力無情地掩蓋，因此最初對它的驗證是通過天文觀測。即使到五年前，引力波探測也是用力臂長達上千米的激光干涉儀實現(xiàn)的。在太空的微重力環(huán)境中，有可能實現(xiàn)在較小的實驗裝置中驗證廣義相對論。但是具體的實驗方案我們還不得而知。是在中國空間站獨立完成？還是與地面乃至國際空間站合作？具體驗證廣義相對論的什么效應(yīng)？這些都值得我們拭目以待。

無容器材料實驗柜 | 來源：中國科學(xué)院

除了科研，科普也是三位航天員在空間站中的一項重要任務(wù)（咦？怎么跟中二所有點像？），已經(jīng)開展了三次的太空授課會迎來第四季。相比于之前由專業(yè)航天員“代理”太空教師，這次的飛行乘組中有兩位都是大學(xué)教師。朱楊柱在博士期間研究飛行器流場中的光線傳播，桂海潮是航天動力學(xué)與控制專家，兩位老師會在自己的專業(yè)領(lǐng)域帶來什么不一樣的授課內(nèi)容嗎？答案并不需要我們等待太久。

飛到空間站還不過癮，怎么辦？

大學(xué)教授飛向太空固然震撼，但畢竟“出差”的距離只有400公里，還不到從北京到上海距離的一半。中國航天所要探求的星辰大海當(dāng)然遠(yuǎn)不止于此。古人問月亮“無根誰系”，問嫦娥“不嫁誰留”。我們總要踏上月球，替祖先問個明白。

就在昨天，載人計劃辦公室披露，我們要在2030年之前把中國航天員送上月球。在那之前，我們會有新的大推力火箭長征十號、新的載人飛船和新的發(fā)射場?，F(xiàn)在中國航天的明星們——“胖五”火箭、神舟飛船和文昌發(fā)射場，短短幾年就會從當(dāng)紅炸子雞變成過氣頂流，從“小甜甜”變成“牛夫人”。中國航天向來言出必行。這次，我們依然可以期待七年后的奔月之旅。

2003年，楊利偉搭乘神舟五號進入太空，成為第一位飛天的中國人；2023年，神舟十六號的朱楊柱、桂海潮作為中國第一批航天飛行工程師和載荷專家進入太空；七年之后，我們還準(zhǔn)備踏上月球。整整二十年過去，中國航天完成了巨大的跨越。

往事越千年，魏武揮鞭，東臨碣石有遺篇。蕭瑟秋風(fēng)今又是，換了人間。

本文來自微信公眾號：中科院物理所 （ID：cas-iop），作者：藏癡

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