發(fā)布時(shí)間:2021-05-04 11:45 | 來源:中國(guó)航天報(bào) 2021-04-30 004版 | 查看:1396次
作者:黃希
圖為天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器與神舟十號(hào)飛船交會(huì)對(duì)接模擬圖。
圖為神舟五號(hào)飛船模擬圖。
圖為神舟七號(hào)任務(wù)時(shí),翟志剛手舞國(guó)旗的出艙畫面。
圖為楊利偉出征神舟五號(hào)飛行任務(wù)。
圖為神舟十一號(hào)飛船返回艙開艙現(xiàn)場(chǎng)。
圖為載人航天發(fā)展戰(zhàn)略研究成果鑒定會(huì)現(xiàn)場(chǎng)。
圖為執(zhí)行首次載人航天飛行任務(wù)的長(zhǎng)征二號(hào)F火箭。
□本報(bào)記者 黃希
4月29日,長(zhǎng)征五號(hào)B火箭從中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)騰空而起,將我國(guó)目前為止最重的航天器——天和核心艙順利送入預(yù)定軌道。重達(dá)22.5噸的空間站核心艙將在太空中靜待其他“小伙伴”——貨運(yùn)飛船、載人飛船、實(shí)驗(yàn)艙的陸續(xù)來訪,我國(guó)空間站在軌建造大幕由此拉開。
從“神舟”到“天宮”,再到“天和”;從長(zhǎng)征二號(hào)F火箭到長(zhǎng)征七號(hào)火箭,再到長(zhǎng)五B火箭;從大漠深處的中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,到椰林婆娑的中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng),伴隨著中國(guó)航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展,中國(guó)載人航天工程按照“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略穩(wěn)步推進(jìn),由中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司五院抓總研制的中國(guó)空間站從立項(xiàng)到實(shí)施,背后又有哪些鮮為人知的故事?
20 世紀(jì) 70年代:從“東方紅一號(hào)”眺望“空間站”
20世紀(jì)70年代,我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號(hào)被順利送入太空。此刻,雖然籠罩在“文革”的陰霾下,但是中國(guó)航天帶給國(guó)人的振奮,猶如閃亮的星火,讓人欣喜和憧憬。
雖然不是科技發(fā)展的春天,但是很多高瞻遠(yuǎn)矚的老一輩航天科學(xué)家,卻已經(jīng)通過“東方紅一號(hào)”的光芒去眺望“下一座山峰”了。
送衛(wèi)星上天,不夠!送人上太空,才是我們的目標(biāo)!據(jù)神舟飛船首任總設(shè)計(jì)師戚發(fā)軔院士回憶,此刻,很多航天科學(xué)家內(nèi)心充滿了無限熱情,已經(jīng)開始醞釀中國(guó)空間站的宏圖大略了。
環(huán)顧全球,此時(shí)的美蘇正在掀起熱火朝天的軍備競(jìng)賽。繼“登月”之后,美蘇把目光投向了空間站。1971年,人類歷史上首個(gè)空間站“禮炮一號(hào)”發(fā)射,并與聯(lián)盟十一號(hào)飛船對(duì)接成功。登上禮炮一號(hào)的蘇聯(lián)航天員在空間站內(nèi)逗留了23天。不過由于缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn),禮炮號(hào)在返回地球的途中出現(xiàn)閥門故障,造成座艙失壓,3位航天員全部窒息死亡。此后,蘇聯(lián)又陸續(xù)向太空發(fā)射了5個(gè)科研空間站和3個(gè)軍事偵察站。禮炮計(jì)劃打破了當(dāng)時(shí)多個(gè)航天紀(jì)錄,引起了世界的廣泛關(guān)注。
在得知蘇聯(lián)人的禮炮號(hào)空間站任務(wù)成功的消息后,美國(guó)人不甘示弱,在1973年發(fā)射了天空實(shí)驗(yàn)室空間站,而且還派出登月用的阿波羅號(hào)飛船與之對(duì)接。據(jù)悉,天空實(shí)驗(yàn)室空間站的內(nèi)部空間超過300立方米,共計(jì)有9人在其中工作過171天,遙遙領(lǐng)先蘇聯(lián)禮炮號(hào)空間站。美國(guó)航天員在天空實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行了大規(guī)模的太空科學(xué)實(shí)驗(yàn)。人類第一次實(shí)現(xiàn)了在太空中不用穿笨重的太空服,只要穿著短袖就可以作業(yè)。不過出于安全考慮,在短短一年以后的1974年,天空實(shí)驗(yàn)室就停止使用了,最終在1979年墜落。
盡管沒有解決“為什么要送人上太空”的終極命題,但是美蘇的“先行一步”,給當(dāng)時(shí)的中國(guó)航天科學(xué)家?guī)順O大的震動(dòng)。據(jù)戚發(fā)軔回憶,當(dāng)時(shí)以錢學(xué)森為代表的科學(xué)家實(shí)際上就在積極醞釀?shì)d人航天工程,“但是因?yàn)榭臻g站建設(shè)費(fèi)用不菲,當(dāng)時(shí)國(guó)家財(cái)力有限,需要用錢的地方很多。1975年,周總理作出了英明決策,‘我們不搞載人航天比賽,我們先把地球的事情辦好’?!痹谶@種“有所為、有所不為,集中力量辦大事”的方針下,中國(guó)航天的“331工程”很快立項(xiàng),中國(guó)從此開始發(fā)展通信衛(wèi)星工程,中國(guó)載人航天工程計(jì)劃暫時(shí)被擱置。
1986年:“載人航天”被寫入“863”計(jì)劃
20世紀(jì)80年代,國(guó)家建設(shè)重新步入正軌。發(fā)展高新技術(shù),再次進(jìn)入了高層的關(guān)注視野。
在多方力量的共同推動(dòng)下,1986年我國(guó)開始實(shí)施國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃,對(duì)我國(guó)尖端科技事業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了全面部署,即“863”計(jì)劃,該計(jì)劃把發(fā)展載人航天技術(shù)列入其中。經(jīng)過多位航天科學(xué)家的積極論證,最終決定以載人飛船開始起步,發(fā)展我國(guó)的載人航天技術(shù)。
據(jù)戚發(fā)軔回憶,在論證“為什么搞飛船”這個(gè)命題時(shí),很多專家都提到了“從飛船起步,最終目標(biāo)是建設(shè)空間站,利用太空資源”的構(gòu)想。
時(shí)間很快到了1992年。經(jīng)過充分論證,大家達(dá)成了一致。當(dāng)年的9月21日,中央批準(zhǔn)實(shí)施載人航天工程,確定了我國(guó)載人航天“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略。這一戰(zhàn)略明確提出:先搞載人飛船。其中,“三步走”中的“第三步”明確:建造空間站,解決有較大規(guī)模的、長(zhǎng)期有人照料的空間應(yīng)用問題。
“雖然空間站在1992年沒有被立項(xiàng),但是人上天,目的不是為了回來,而是為了利用空間資源。對(duì)空間站這個(gè)愿景目標(biāo)大家是有期待的?!逼莅l(fā)軔回憶道。
戚發(fā)軔說,我們發(fā)展航天,最終目的是進(jìn)行科學(xué)研究,而不是做“表面工程”,當(dāng)我國(guó)考慮上馬載人飛船的那一刻,中國(guó)空間站就不再是夢(mèng)想了。
進(jìn)入新世紀(jì),隨著我國(guó)國(guó)力日漸增強(qiáng),中國(guó)發(fā)展載人航天工程有了更強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)和科技力量。載人航天工程全力推進(jìn),每一次任務(wù)都受到國(guó)人的高度關(guān)注。
1999年至2002年,我國(guó)神舟飛船成功進(jìn)行了4次無人飛行試驗(yàn);
2003年,搭載航天員楊利偉的神舟五號(hào)飛船成功完成了我國(guó)首次載人航天飛行;
2005年,神舟六號(hào)飛船成功實(shí)現(xiàn)了“多人多天”載人航天飛行,航天員費(fèi)俊龍、聶海勝飛行5天后安全返回,這標(biāo)志著我國(guó)突破和掌握了載人天地往返基本技術(shù),成為世界上第三個(gè)能夠獨(dú)立自主開展載人航天活動(dòng)的國(guó)家。
那幾年,中國(guó)載人航天事業(yè)如火如荼,成為了一張閃亮的“國(guó)家名片”。
2005年2月,中央批準(zhǔn)實(shí)施載人航天工程第二步第一階段任務(wù)。同年12月,國(guó)務(wù)院頒布《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006年—2020年)》,將載人航天與探月工程列為國(guó)家科技重大專項(xiàng)。
2008年:設(shè)計(jì)師先期進(jìn)行立項(xiàng)論證
2008年,神舟七號(hào)任務(wù)成功實(shí)施之后。五院總體部載人航天總體室的侯永青被告知,從現(xiàn)在開始,她的工作重心將被轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)重心——負(fù)責(zé)中國(guó)空間站的立項(xiàng)論證工作。
此刻,神舟飛船、天宮一號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室依然是熱門。在“神舟八號(hào)、九號(hào)、十號(hào)、十一號(hào)”“天宮一號(hào)、二號(hào)、三號(hào)”都在緊鑼密鼓研制時(shí),中國(guó)空間站的藍(lán)圖就要開始描繪了,這讓侯永青隱隱有些興奮。
很快,隨著天宮一號(hào)任務(wù)順利實(shí)施,楊宏、王翔、徐小平等一批有著豐富載人航天工程經(jīng)驗(yàn)的骨干加入其中。他們要為中國(guó)載人航天事業(yè)的未來,標(biāo)定下一個(gè)“高地”。
“大家聚集在一起,實(shí)際上就是要解決‘為啥建’和‘如何建’的問題。”據(jù)侯永青回憶,當(dāng)時(shí)這一批空間站設(shè)計(jì)師是幾個(gè)40歲左右的設(shè)計(jì)師帶領(lǐng)一幫剛畢業(yè)的博士生和碩士生,大家分頭查文獻(xiàn)、找資料,圍繞“建站”這個(gè)核心問題去考慮火箭、貨運(yùn)飛船、載人飛船的需求,分析比對(duì)國(guó)際空間站和和平號(hào)空間站,結(jié)合我國(guó)的實(shí)際,構(gòu)建最適合中國(guó)空間站的建造方案。
經(jīng)過兩年的查閱資料、分析和多方案的比較,大家很快發(fā)現(xiàn)這個(gè)活“不好干”。
首先,構(gòu)想中的“三艙”結(jié)合起來超過66噸,雖然和國(guó)際空間站體量有差距,但和之前發(fā)過的最重單艙8噸左右的“天宮一號(hào)”相比,這無疑是一個(gè)“巨無霸”。
其次,空間站的多艙組裝、有人長(zhǎng)期駐留和長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)需要采用很多新技術(shù),需要多個(gè)飛行器經(jīng)過多次交會(huì)對(duì)接才能實(shí)現(xiàn)。而這些新技術(shù)都需要經(jīng)過飛行驗(yàn)證才能確??臻g站長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行??臻g站的關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證、組裝建造需要多種飛行器完成10次左右的發(fā)射和交會(huì)對(duì)接,每個(gè)飛行器的每一次飛行都必須做到精準(zhǔn)無誤,任何一個(gè)小的差錯(cuò)都有可能造成“滿盤皆輸”。
再次,也是最重要的,因?yàn)橛小叭恕钡囊蛩?,每一個(gè)艙段、每一艘船都要考慮載人環(huán)境的特殊性,在滿足“人”的各種需求外,還要考慮空間站的科學(xué)實(shí)驗(yàn)問題。
侯永青說,之前有媒體把“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”的交會(huì)對(duì)接,比喻成是在太空中穿針引線。10年后,中國(guó)空間站航天員長(zhǎng)期在軌工作生活。貨運(yùn)飛船為空間站運(yùn)送物資,載人飛船運(yùn)送航天員站地往返,讓交會(huì)對(duì)接已經(jīng)成為常態(tài)。這就是中國(guó)航天科技不斷進(jìn)步最有力的例證。
“在今后的太空生活中,航天員有專用的衛(wèi)生間,每個(gè)人都將有獨(dú)立安靜的睡眠區(qū),并利用地面的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),使得航天員在站上不僅可以智能控制各種生活設(shè)施,還可以刷劇、聊天、健身,娛樂生活更加豐富,太空生活的品質(zhì)更好。這些都需要我們?cè)谧畛醯脑O(shè)計(jì)中充分考慮到?!焙钣狼嗾f,“空間站的價(jià)值就是‘建造即應(yīng)用’,支持未來人類走得更遠(yuǎn)。”
2010年9月:中國(guó)空間站獲批立項(xiàng)
2010年,中國(guó)載人航天事業(yè)加速推進(jìn)。時(shí)值天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器、神舟八號(hào)飛船進(jìn)入出廠倒計(jì)時(shí)階段,它們即將執(zhí)行我國(guó)首次交會(huì)對(duì)接任務(wù)。
2010年9月,中央政治局常委會(huì)批準(zhǔn)《載人空間站工程實(shí)施方案》,明確我國(guó)空間站工程的戰(zhàn)略目標(biāo),即建成和運(yùn)營(yíng)近地空間站,使我國(guó)成為獨(dú)立掌握近地空間長(zhǎng)期載人飛行技術(shù)、具備長(zhǎng)期開展近地空間有人參與科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)和綜合開發(fā)利用太空資源能力的國(guó)家。
我國(guó)載人航天事業(yè)再次迎來新的戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)遇期。
歷史竟是如此巧合。18年前,同樣也是9月,中國(guó)載人航天工程正式獲準(zhǔn)立項(xiàng)。秋天,注定是一個(gè)收獲的季節(jié)。
圖為天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器與神舟十號(hào)飛船交會(huì)對(duì)接模擬圖。
圖為神舟五號(hào)飛船模擬圖。
圖為神舟七號(hào)任務(wù)時(shí),翟志剛手舞國(guó)旗的出艙畫面。
圖為楊利偉出征神舟五號(hào)飛行任務(wù)。
圖為神舟十一號(hào)飛船返回艙開艙現(xiàn)場(chǎng)。
圖為載人航天發(fā)展戰(zhàn)略研究成果鑒定會(huì)現(xiàn)場(chǎng)。
圖為執(zhí)行首次載人航天飛行任務(wù)的長(zhǎng)征二號(hào)F火箭。
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