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

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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，在這次任務中負責“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“修飛船”，而載荷專家桂海潮則是一名大學教授，仿佛是“坐飛船”，當然實際工作中他們會互相配合，共同完成任務。他們將在空間站中停留大約五個月。

今天不但是飛船發射的日子，也是第七個“全國科技工作者日”。大學教授桂海潮在屬于自己的節日里一飛沖天，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是頂尖的戰斗機飛行員。朱楊柱和桂海潮都曾是大學教師。朱楊柱長期在軍校中求學、任教，鍛煉出了超出常人的身體素質。而相比之下，載荷專家桂海潮年輕時的經歷則與航天員差別甚遠：十九歲上大學，二十八歲博士畢業，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驗，而是按部就班地走著學術圈“升級打怪”之路，甚至連他自己都覺得航天員是“神圣又遙遠”。

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，完成了大學教師到航天員的轉變。他作為研究航天動力學與控制的專家，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的基礎，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酷訓練。從離心機到轉椅，從控制飛船到排除故障，每一位航天員都要通過所有的訓練與考核。

桂海潮在訓練 | 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。在航天事業剛起步的時候，我們的目標是飛上去，保證活著回來就行，飛船內部的環境比較惡劣，地面對飛船運動狀態的控制也不是絕對精準。這時候就要求航天員本身的身體素質要盡可能好，免得在惡劣環境和緊急情況下無法應對。而現在，一方面航天工程技術已經有了長足的進步，中國航天員的工作環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，環境對航天員身體素質的要求不再那么嚴苛；另一方面，航天飛行逐漸從以前的挑戰和探索，過渡到了現在的開發和利用，我們需要一線的研究人員上天利用空間站平臺進行科學研究，再用近視作為硬性標準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膜脫落，就更不可能承受火箭發射時的巨大加速度，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上大學教授簡單一點的吧）。

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；但是在空間站內平穩飛行的時候，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，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”，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維護保養空間站之外，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效應、當代地球無法復現幾億年以前的環境……而空間站就可以規避這些不足。

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

廣義相對論的效應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的。在太空的微重力環境中，有可能實現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？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（咦？怎么跟中二所有點像？），已經開展了三次的太空授課會迎來第四季。相比于之前由專業航天員“代理”太空教師，這次的飛行乘組中有兩位都是大學教師。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與控制專家，兩位老師會在自己的專業領域帶來什么不一樣的授課內容嗎？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然遠不止于此。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射場?，F在中國航天的明星們——“胖五”火箭、神舟飛船和文昌發射場，短短幾年就會從當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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