資料圖:中國空間站
前不久,天舟一號在地面控制下,從 300 多公裡高度的軌道逐漸下降並向地球接近,最終進入大氣層燒毀,順利完成瞭 5 個月的 " 太空快遞 " 使命。
作為空間實驗室階段任務收官之戰,天舟一號飛行任務的完成標志著我國載人航天工程 " 三步走 " 規劃 " 第二步 " 的實現,也將中國載人航天推進至 " 空間站時代 "。
前所未有的高密度任務,考驗中國航天的 " 大心臟 "
作為首艘貨運飛船,今年 4 月 20 日發射升空的天舟一號,解決瞭空間站建造和長期運營所需的太空貨物運輸問題。比如,天舟一號和天宮二號空間實驗室的多次 " 太空加油 ",使我國成為世界上第三個掌握推進劑在軌補加技術的國傢,兩者進行的繞飛和自主快速交會對接,則是對未來空間站技術的預先試驗,以積累重要經驗。
上世紀 90 年代,我國載人航天工程確立瞭 " 三步走 " 發展戰略:第一步,發射載人飛船,建成初步配套的試驗性載人飛船工程,開展空間應用實驗;第二步,突破航天員出艙活動技術、空間飛行器的交會對接技術,發射空間實驗室,解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題;第三步,建造空間站,解決有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題。
至 2012 年中國載人航天工程實施第二十年之際,從無人飛行到載人飛行,從一人一天到多人多天,從艙內實驗到出艙活動,從單船飛行到組合體穩定運行……我國先後突破掌握天地往返、空間出艙、交會對接等核心技術,短短 20 年就跨越發達國傢近半個世紀的發展歷程。
此後的任務更加艱巨,神舟十號應用性首飛、長征七號新型火箭首飛、文昌航天發射場首次啟用、神舟十一號航天員首次超過一個月太空駐留,以及貨運飛船和空間實驗室首次進行推進劑在軌補加,這些任務尤其考驗中國航天的 " 大心臟 "。
2016 年,中國航天事業創建 60 周年,2017 年,載人航天工程實施 25 周年。正是在這一年的時間長度中,載人航天工程迎來前所未有的高密度任務。過去幾年一次任務,如今不到一年內就要連續執行長征七號、天宮二號、神舟十一號、天舟一號四次重大任務,發射密度之高、試驗任務之重、前後跨度之長、風險挑戰之大、質量要求之嚴,在中國載人航天史上前所未有。尤其是還將面對 " 四新疊加 " 的重大挑戰:考核新研火箭、發射新型飛船、啟用新建發射場、適應新的體制……
2016 年 6 月 25 日 20 時,萬眾矚目之下,我國新一代中型運載火箭長征七號在烈焰中騰空而起,歷時 9 年建設的文昌航天發射場也同時向全世界揭開瞭神秘面紗。這背後,是發射場攻克 " 高溫高濕高鹽霧、強降雨強臺風強雷暴 " 帶來的一系列難關,首次使用全液氧煤油 " 綠色 " 推進劑的長征七號僅初樣研制便完成的 32 項關鍵技術攻關和 289 項大型地面試驗……
2016 年 10 月 17 日 7 時 30 分,神舟十一號飛船按事先公佈的精確到分的時間準時發射,將景海鵬、陳冬送上太空。在軌飛行期間,景海鵬和陳冬完成多個 " 首次 ":首次機械臂人機協同在軌維修技術試驗,首次航天飛行中的醫學超聲檢查……在太空,航天員的每個 " 首次 ",都意味著國傢在某個或者多個領域實現重大突破。至此,中國先後把 11 名航天員 14 人次送入太空,成功率 100%。
盡管 2017 年 7 月長征五號第二枚試驗火箭的發射失利,可能會推遲嫦娥五號月球采樣返回任務和空間站核心艙發射的實施時間,但對走過 25 年、經歷過無數挑戰的中國載人航天來說,探索宇宙、和平利用太空的大國雄心一如往昔。
按規劃,我國將相繼發射空間站核心艙和實驗艙,並發射多艘載人飛船和貨運飛船,進行人員運送和物資補給,完成空間站在軌建造,建成國傢太空實驗室,開展更大規模的空間科學實驗和技術試驗。
載人航天 2000 餘項技術成果廣泛應用於國民經濟各個行業
曾有人質疑載人航天投入大、產出小,其實作為 " 大國重器 " 的國傢重大科學工程," 育苗 "" 種樹 "" 掛果 ",都需要耐心。看著 " 高大上 " 的載人航天,實際上也很 " 接地氣 "。
2013 年 6 月 20 日 10 時,一堂來自太空的科普課電視直播刷新收視紀錄。水膜實驗、單擺運動、陀螺運動……通過女航天員王亞平的講解和展示,太空的奧秘生動呈現在全國 6000 多萬中小學生眼前。
航天人搭臺、科學傢唱戲、老百姓受益。天宮二號空間實驗室入軌以來,先後進行 60 餘項空間科學實驗和技術試驗,取得豐碩成果,其中我國研制的世界首臺空間冷原子鐘達到 10 — 16 秒量級的超高精度,3000 萬年才會產生 1 秒誤差,投入使用後將進一步提高衛星導航精度。神舟十一號搭載的醫學試驗樣本、特色農作物種子、微生物菌種等,都具有很強的科研價值和經濟社會效益。
載人航天環控生保技術已成功用於煤礦事故救援,航天醫學研究成果用於治療老年人骨密度降低等疾病,來自太空育種的蔬菜瓜果已進入尋常人傢的餐桌……載人航天是當之無愧的國傢科技成果的集大成者。據統計,工程全線取得近千項國傢級發明專利,2000 餘項技術成果廣泛應用於國民經濟各個行業,據有關研究機構測算,投入產出比在 1 ∶ 10 到 1 ∶ 12 之間。
一個持有合作和開放態度的人類太空之傢
另一種質疑也在逐漸消散。早在 1992 年,中國載人航天工程開局起步之際,在 " 三步走 " 戰略中明確提出建造自己的空間站。當時國外不少輿論質疑,除美俄外還沒有哪個國傢獨立建造出空間站,即便到現在,美國也難憑一己之力支撐國際空間站的運營。一個發展中國傢還想搞空間站?
眾所周知,400 公裡處的地球外太空,有一個由 16 個國傢和地區組織共同建造的國際空間站。中國當年也曾希望參與其中,但因種種原因,合作大門最終沒向中國敞開,現實倒逼中國堅定走上獨立發展之路。如今,不排除這樣一種可能性:在 2022 年前後中國空間站建造完畢,屆時國際空間站可能到齡退役,這意味著一段時間內,中國空間站可能是太空之中的獨一傢,同時也是一個持有合作和開放態度的人類太空之傢。
實際上,近五年來,圍繞中國載人航天開展的國際合作陸續展開。比如與聯合國外空司共同舉辦載人航天技術國際研討會,並簽訂框架協議,將面向世界特別是發展中國傢提供空間微重力環境下實驗平臺,提供航天員選拔訓練和飛行機會;與法國在神舟十一號上聯合開展失重心血管功能研究;選派航天員葉光富赴意大利參加洞穴訓練,中歐航天員進行聯合海上搜救訓練…… 2016 年 10 月 24 日,正在太空的航天員景海鵬,享用瞭歐空局提供的生日蛋糕。不久後,在國際空間站上,歐洲航天員托馬 · 佩斯凱也將吃上來自中國的太空美食。
航天事業被形容為 " 千人一枚箭 "" 萬人一桿槍 "。據統計,直接參與載人航天工程研制的研究所、基地一級單位有 110 多個,配合單位多達上千傢,涉及數十萬科研工作者。僅航天員搜救一項便涉及外交、交通等多個部門,以及五大戰區和陸海空等軍種部隊,上萬人參與其中。這其中,"80 後 ""90 後 " 已成中堅力量,45 歲以下擔任各系統主任設計師以上的技術骨幹已經超過 80%,隊伍平均年齡僅 30 多歲。
三次進入太空的中國航天員景海鵬曾說過:" 航天員不能當‘差不多先生’。能想到的,肯定要掌握;想不到的,火箭一刻不點火,我們的查漏補缺一刻也不會停止。" 正是這種尊重科學、追求極致的精神和經過挫折淬煉的嚴實作風、" 歸零 " 心態,中國航天人一路走到瞭空間站時代。