中國空間站工程今明兩年要“11連發(fā)”
中國空間站工程在今明兩年將接續實(shí)施11次飛行任務(wù),包括3次空間站艙段發(fā)射、4次貨運飛船發(fā)射以及4次載人飛船發(fā)射,并依次圍繞核心艙完成組裝建造工作。這樣高密度任務(wù)在我國載人航天工程中從未有過(guò)。11次任務(wù)環(huán)環(huán)相扣,一系列關(guān)鍵技術(shù)需要在天上驗證,并進(jìn)行分段評估,才能進(jìn)行下一階段建造工作,進(jìn)而決定“下一步走向”,可謂是“步步驚心”。
楊宏:這次天和核心艙4月29日發(fā)射以后,大家經(jīng)常說(shuō)的就是開(kāi)啟了中國空間站的時(shí)代,但是我想說(shuō)的是,天和核心艙發(fā)射只是我們新的開(kāi)始,這僅僅是萬(wàn)里長(cháng)征的第一步。天和核心艙要在軌進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)的多項驗證,驗證過(guò)后還要在軌評估才能進(jìn)行組裝建造,組裝建造完成后還要開(kāi)啟十年的長(cháng)壽命,通過(guò)航天員的維修、維護、延壽還要更長(cháng)的時(shí)間,后面任重而道遠,這只能說(shuō)是一個(gè)開(kāi)始。
運補給、加燃料、收廢物 天舟貨運飛船功能有多強?
核心艙是第一個(gè)進(jìn)入太空的艙段,是整個(gè)空間站最基礎最核心的部分,是整個(gè)空間站的控制功能核心,除此以外,還配置全套生命維持裝置和一定規模試驗設施,支持航天員長(cháng)期駐留以及科研所需的全部物質(zhì)條件,可以說(shuō)從居住區、工作區到科研區一應俱全。
核心艙發(fā)射升空并順利入軌后,接下來(lái)的第二步就是發(fā)射天舟貨運飛船。
楊宏:天舟二號運上來(lái)的是航天員生活補給,我們的維修備件還有科學(xué)實(shí)驗設備,運送上來(lái)的貨物進(jìn)到里面以后,由航天員安裝到位或者做科學(xué)實(shí)驗。
天舟貨運飛船對接上來(lái)以后還有一個(gè)重要功能,就是給空間站補加燃料,帶著(zhù)推進(jìn)劑帶著(zhù)燃料對上以后就像空中加油一樣,這個(gè)過(guò)程是自動(dòng)完成的,接上以后管路就自動(dòng)連通了,源源不斷地給空間站進(jìn)行燃料補給才能使空間站長(cháng)期穩定在軌運行。
空間站中產(chǎn)生的廢棄物也要存放到貨運飛船當中去。當貨運飛船的任務(wù)和使命完成后要脫離空間站的時(shí)候并不返回地面,而是帶著(zhù)空間站的垃圾返回到預定的海域,進(jìn)入大氣層當中燒毀。
等天舟二號貨運飛船把糧草供給和燃料運達空間站后,接下來(lái)要發(fā)射的,是載人的神舟十二號飛船。據了解,3名航天員組成的飛行乘組將成為天和核心艙的首批“入住人員”,在軌駐留3個(gè)月。
被國際空間站拒之門(mén)外“倒逼我們自主創(chuàng )新”
1992年9月21日,中國政府正式批準實(shí)施中國載人航天工程,也就是后來(lái)眾所周知的921工程。工程確定了三步走戰略,而建設中國自己的空間站是戰略的終極目標。也就是在這一年,29歲,剛剛在中國空間技術(shù)研究院獲得碩士學(xué)位的楊宏被調入中國載人飛船總體室從事飛船研制工作。
在中國載人航天工程實(shí)施的過(guò)程中,距離地球400公里近地軌道上的“國際空間站”于2010年開(kāi)始全面使用。這是一項國際太空合作的計劃,以俄羅斯和美國為主導建設,曾經(jīng)有19國的宇航員乘坐美俄兩國的飛船造訪(fǎng)過(guò)國際空間站。但2011年,美國國會(huì )通過(guò)的“沃爾夫條款” 凍結了中美官方航天合作,中國被國際空間站拒之門(mén)外。
楊宏:其實(shí)就是說(shuō)國外的長(cháng)期封鎖反倒倒逼了我們的自主創(chuàng )新。我們一定要有自己的,我們不能永遠跟在別人后面跑,甚至說(shuō)我們想跟著(zhù)別人后面跑人家也不帶我們玩兒,所以必須要獨立自主發(fā)展自己,立足于我們中國的力量來(lái)自主進(jìn)行研發(fā)。
往大了說(shuō),我們整個(gè)載人航天工程是一個(gè)大的系統工程,要舉一國之力,也就發(fā)揮我們國家新型舉國體制,全國大協(xié)作,集中力量辦大事。往小了說(shuō),我們航天的一整套的體系可以指導我們航天系統內外乃至全國各個(gè)領(lǐng)域齊心協(xié)力,按照同一套標準同一套規范,來(lái)完成我們空間站的這個(gè)工程任務(wù)。
空間站項目啟動(dòng)之初就提前布局 避免“卡脖子”
2006年,天宮一號正式立項,其目標是在太空建立中國的第一個(gè)太空實(shí)驗室,楊宏擔任天宮一號的總設計師。
2011年,天宮一號成功發(fā)射。楊宏開(kāi)始擔任中國空間站系統總設計師。如何實(shí)現從“空間實(shí)驗室”到“載人空間站”的迭代和升級,成為楊宏和他的團隊重點(diǎn)思考的問(wèn)題。
楊宏:空間站設計之初我們就做好了受?chē)夥怄i或者“卡脖子”這樣一個(gè)準備,比如像元器件、原材料,我們在項目啟動(dòng)之初就提前做了布局,去規避一些技術(shù)上的風(fēng)險。比如我們空間站要有高速的科學(xué)實(shí)驗數據要傳輸,那就要用到高端的宇航級的高速處理的芯片,那這些芯片我們就提前布局,立足于我國的力量自主研發(fā),等我們提前布局研發(fā)出來(lái)以后,我們就徹底打破了美國的封鎖。
記者:這種宇航級別的高傳輸功能的芯片如果要想買(mǎi)的話(huà),買(mǎi)得來(lái)嗎?
楊宏:應該說(shuō)我們是買(mǎi)不來(lái)的,所以開(kāi)始抱定了我們就要靠自己的力量去干。無(wú)論是大到一個(gè)國家,小到一個(gè)行業(yè),再到一個(gè)企業(yè),還是到一個(gè)個(gè)人,都應該靠實(shí)力來(lái)說(shuō)話(huà),只有有了實(shí)力才會(huì )有話(huà)語(yǔ)權
中國空間站不如國際空間站重 如何理解?
未來(lái)建設完成的中國空間站的總重要比現在正在運行的國際空間站輕,在拿中國空間站和國際空間站做比較時(shí),很多人都關(guān)注到了這一重量上的不同。
楊宏:從規模上來(lái)講,我們不如國際空間站。但是我們不跟國際空間站比規模、比效益,我們發(fā)展空間站的目的是支持大規模的開(kāi)展空間的科學(xué)實(shí)驗和技術(shù)實(shí)驗。比如在重量占比上來(lái)講,我們科學(xué)實(shí)驗所用到的設備重量比起整站重量的占比,我們相對來(lái)講是比較優(yōu)的。那么我們在供電整個(gè)發(fā)電功率當中,用于科學(xué)實(shí)驗的供電支持也相對是比較高的。與國際空間站相比,我們中國空間站是處于后發(fā)。很多技術(shù)在發(fā)展,所以我們的建造周期是可以大大壓縮,吸取之前國外空間站的經(jīng)驗和教訓,我們可以最大限度降低我們組裝、建造和運營(yíng)的成本,最大程度去支持科學(xué)實(shí)驗。
中國空間站預計于2022年建成并投入運營(yíng),設計壽命10年。在未來(lái)空間站任務(wù)中,中國載人航天將以更加開(kāi)放的姿態(tài)開(kāi)展國際間的交流與合作。早在2016年3月,中國載人航天工程辦公室就與聯(lián)合國外空司簽署了《利用中國空間站開(kāi)展國際合作諒解備忘錄》,商定利用中國空間站為各國提供科學(xué)實(shí)驗機會(huì ),并在未來(lái)為他國航天員或載荷專(zhuān)家提供在軌飛行機會(huì ),為全人類(lèi)的宇宙探索事業(yè)服務(wù)。