王永志
2010年9月,黨中央著眼世界科技發(fā)展大勢和我國經濟社會發(fā)展總體布局,審時度勢,高瞻遠矚,果斷做出實施載人空間站工程的歷史性戰(zhàn)略決策,我國載人航天事業(yè)再次迎來新的戰(zhàn)略發(fā)展機遇期。
經過十八年不懈努力,我國載人航天工程取得了舉世矚目的重大成就。當前,在突破和掌握載人航天天地往返、空間出艙等重大關鍵技術后,即將組織實施交會對接任務,特別是面臨國家“十二五”計劃開局的重要時刻,啟動實施載人空間站工程,恰逢其時,意義深遠。
一是實現我國載人航天發(fā)展戰(zhàn)略既定目標的重要抉擇。1992年9月,中央決定實施我國載人航天工程,并批準了“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略。即:第一步,發(fā)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,突破載人飛船和空間飛行器的交會對接技術,發(fā)射空間實驗室,解決有一定規(guī)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(guī)模的、長期有人照料的空間應用問題。在圓滿完成工程第一步任務目標的基礎上,2005年,國務院頒布《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》,把載人航天工程與探月工程一起,列為國家重大科技專項之一,并進一步明確了建立我國的載人空間站。此后,總裝備部組織全國各相關部門、領域和單位專家,經過三年多時間的深入研究,科學論證,并征求各有關方面的意見,提出了我國載人空間站工程的實施方案報告。方案確定,在2020年前后,建成和運營近地載人空間站,使我國成為獨立掌握近地空間長期載人飛行技術,具備長期開展近地空間有人參與科學技術試驗能力,能夠綜合開發(fā)利用太空資源的國家。以此為標志,我國載人航天工程按照既定戰(zhàn)略目標持續(xù)深化,穩(wěn)步推進。
二是順應世界載人航天發(fā)展大勢的現實需要。人類社會的發(fā)展歷史表明,凡是在新的活動領域占據先機和優(yōu)勢的國家,必能贏得發(fā)展上的戰(zhàn)略主動。載人航天作為人類探索、開發(fā)和利用空間的基本技術,對國家政治、經濟、科技、文化等各領域都將產生重大而深遠的影響,在推動人類文明進步、拓展國家利益等方面,始終發(fā)揮著重要的支撐作用。因此,世界各主要國家都給予了高度關注,使得這一領域呈現出持續(xù)升溫、加快發(fā)展的態(tài)勢。2010年4月,美國宣布21世紀載人航天發(fā)展目標,包括造訪近地小行星、載人繞火星飛行、進而載人登陸火星的目標;俄羅斯、歐洲、日本、印度等也都紛紛制定完善各自發(fā)展規(guī)劃目標,實施符合各自國家利益的載人航天飛行計劃??v觀歷史發(fā)展進程,著眼國際載人航天發(fā)展大勢,在空間能力日益成為綜合國力重要標志的發(fā)展潮流中,中國人不僅應當進入太空,而且應進駐太空,始終在世界載人航天領域占有重要一席。
三是符合載人航天發(fā)展規(guī)律的科學選擇。從國際載人航天發(fā)展實際情況看,自1971年蘇聯發(fā)射“禮炮”1號試驗性空間站起,到國際空間站計劃使用至2020年左右的50年間,載人航天領域唯一沒有間斷的活動,就是空間站的建設和應用;目前在載人航天領域唯一能夠凝聚16個國家共識的,只有國際空間站計劃。從載人航天發(fā)展的基本規(guī)律看,以建設近地空間載人平臺(空間站或空間實驗室)為主線發(fā)展載人航天,已成為當今世界各航天大國的共識。一方面,它可作為最為重要的空間試驗平臺,開展空間應用和科學實驗;另一方面,可為未來更加長久、更大規(guī)模、直至飛向地外天體等的載人航天活動打造技術基礎和積累工程經驗。從我國載人航天發(fā)展的現狀看,目前工程已創(chuàng)建了必要的基礎設施并成功進行了4次無人飛行試驗和3次載人航天飛行,計劃至2012年底前后完成空間交會對接試驗任務;通過工程前期積累,我們攻克了一系列技術難關,獨立掌握了一大批尖端核心技術,培養(yǎng)了新一代載人航天人才隊伍,形成了配套適用的工程研制試驗體系和順暢高效的組織管理體系,加之國力保障和制度優(yōu)勢,開展載人空間站工程研制建設的基礎條件已經具備、發(fā)展時機已經成熟。
四是推動創(chuàng)新型國家建設的又一重要支撐。載人航天工程高度集成現代科技、工業(yè)、人才及組織管理的最新成就,同時又不斷提出新的發(fā)展需求,從而推進和拉動國家各個相關領域的創(chuàng)新發(fā)展。放眼世界,美國就是通過實施“曼哈頓”和“阿波羅”等大型工程項目,使其創(chuàng)新能力和綜合實力持續(xù)領跑世界先進水平?;仡欉^去,中國也正是通過實施“兩彈一星”、載人航天等重大工程,突破和掌握大批關鍵技術,推動基礎工業(yè)和學科發(fā)展,為建立和鞏固我國大國地位做出了突出貢獻。展望未來,加快經濟發(fā)展方式轉變,全面建設創(chuàng)新型國家,也迫切需要像載人空間站等這樣的重大科技專項的拉動??梢灶A見,通過實施載人空間站研制建設,我們在特殊的太空環(huán)境中搭建起有人參與的知識創(chuàng)新、技術創(chuàng)新的國家級太空實驗室,航天員和科學家經常來往于天地之間,開展有較大規(guī)模的空間科學實驗,必將進一步促進我國在信息技術、空間技術、材料技術、生物技術、地球資源探測等諸多科技領域的創(chuàng)新發(fā)展,對我國經濟社會可持續(xù)發(fā)展、民族自豪感和凝聚力不斷增強、國際競爭能力顯著提升起到更加重要的作用。
載人航天集中體現國家意志,建立在國家實力基礎之上。建設我國的載人空間站,既要樹立世界眼光,認真借鑒國外經驗教訓,瞄準國際先進水平和發(fā)展前沿,又要堅持立足基本國情,統(tǒng)籌空間利益與經濟社會協(xié)調發(fā)展,充分利用現有條件,著力發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢,走出一條創(chuàng)新型跨越式發(fā)展道路。
(一)注重總體優(yōu)化。我國載人空間站工程將按空間實驗室和空間站兩個階段組織實施,即在研制和發(fā)射2個小型空間實驗室、突破和掌握主要關鍵技術的基礎上,開始多艙段較大規(guī)模空間站的建造。這樣既能夠保證在技術上循序漸進、銜接緊密,有效降低空間站建造運營的技術風險,提高工程的安全可靠性,又能夠使空間實驗室的主要技術,應用于空間站艙段和貨運飛船研制工作中,充分保證技術上的延續(xù)性,提高各類資源的使用效益,從整體上降低研制建設成本,以確保在相對較短的時間里,實現從空間實驗室到空間站的跨越。
(二)注重充分繼承。從飛行產品看,工程將繼續(xù)使用CZ-2F運載火箭、神舟飛船作為運載和載人天地往返運輸工具;貨運飛船和空間站艙段,將充分利用空間實驗室的研制成果。從地面任務支持系統(tǒng)看,繼續(xù)完善使用現有載人航天發(fā)射場,用于神舟飛船及空間實驗室的發(fā)射,并考慮充分利用正在建設的海南發(fā)射場;測控通信系統(tǒng)主要是在現有基礎上進一步提升測控能力;著陸場系統(tǒng)主要是對現有設備進行改造。同時,工程前期安排的一大批基本建設和技術改造項目,在空間站工程中也將繼續(xù)發(fā)揮作用,體現了工程各階段任務的繼承性,大大提升了工程的綜合效益。
(三)注重空間應用。載人空間站工程實施方案在論證過程中,經歷了由單艙向三艙、由小艙向大艙的設計轉變,最終確定為1個核心艙加2個實驗艙的3個20噸級艙段組合方案,使空間應用能力提升到約20t,加之實驗項目可以及時更新,這就為開展較大規(guī)模的空間應用創(chuàng)造了基本條件。為更好體現空間站作為國家級開放性太空實驗室的地位和作用,發(fā)揮其平臺大、壽命長、有人照料、能維護、可更換等特點,在空間站工程的實施過程中,將充分利用國內外各方面的優(yōu)勢資源,廣泛征集和優(yōu)選科學實驗與技術試驗項目,最大程度地滿足經濟、科技、教育以及政治外交等各個領域的應用需求,力爭在空間資源的開發(fā)利用上取得重大突破。
(四)注重控制規(guī)模。從我國實際情況出發(fā),經過反復論證和慎重選擇,確定用十年左右的時間,建成由3個基本艙段構成、本體質量為60噸級的具有一定擴展能力的近地載人空間站及其配套項目。雖然與蘇聯123t的“和平號”空間站、與美國主導的423t的國際空間站相比,我國載人空間站規(guī)模相對較小,但從建造成本和應用效益的角度綜合分析,這是一個符合中國國情和實際需要的理性選擇。我國作為一個發(fā)展中的國家,決定了我們決不能盲目攀比,貪大求全,但若規(guī)模太小,則工程的應用效益很低,重要的是規(guī)模適度。按照這一建設規(guī)模,通過優(yōu)化設計,我們能夠突破和掌握較為全面的空間站建造運營,以及支持近地空間長期載人飛行等基本技術,滿足開展空間科學研究與技術試驗的需要,為我國載人航天向更高水平和更廣領域拓展奠定堅實基礎。
(五)注重運營效益。方案確定以空間實驗室為基礎研制13噸級較大的貨運飛船,雖然與載人飛船改貨運飛船相比,研制成本略有增加,但是貨運能力從2.5t提升至近6t。我國空間站既有支持航天員長期駐留的能力,又具有平時在地面管理下無人值守、自主在軌運行的功能,這樣每年發(fā)射1次貨運飛船就可以滿足空間站的補給需求,而不是和平號的4次。貨運能力提升,貨運次數下降,按空間站10年壽命計算,運營成本將得到有效控制,整體效益顯著提高。
(六)注重安全設計。載人航天,安全至上。以保障航天員安全為首要原則,通過優(yōu)化設計方案,采取多種措施和辦法,滿足安全性要求。設計中充分考慮有關重要系統(tǒng)的冗余和設備備份,通過安排大量地面試驗和仿真降低風險,在空間站/空間實驗室載人飛行期間,具備多種應急救援能力。針對常規(guī)推進劑火箭由于發(fā)動機一次性使用、裝配好后不可點火檢測的固有弱點,方案確定研制以液氧煤油發(fā)動機為動力的CZ-7運載火箭,其發(fā)動機在與火箭裝配前可進行點火工藝試車,變不可測為可測,提升了固有安全性。該火箭將按載人火箭要求設計,初期用于發(fā)射貨運飛船,由于運力適中,將來可以廣泛應用于航天發(fā)射,進一步完善自身方案,提高可靠性。
隨著空間站工程的全面啟動,我國載人航天事業(yè)已站在一個新的歷史起點上。但是,方案只確定了工程的建設目標和總體框架,具體技術方案和建成后的運營維護等,還有待于深入論證、細化明確。同時,也要清醒地看到,載人航天是一項技術復雜、規(guī)模龐大、投資巨大,極具風險和挑戰(zhàn)的實踐活動,必然是一個不斷探索、發(fā)展、提高的過程。
一要認清形勢迎接挑戰(zhàn)。與前期飛船工程任務相比,載人空間站工程系統(tǒng)組成將進一步增加,技術規(guī)模進一步擴大,要研制生產載人飛船、貨運飛船、空間實驗室、空間站艙段等多種類多數量的航天器,以及多種型號的運載火箭,并要突破一大批關鍵技術。工程將長期處于多任務并行交叉狀態(tài),飛行任務密集,發(fā)射頻度成倍增加,相互銜接時間緊密,任務目標環(huán)環(huán)相扣,不容出現任何閃失,組織實施更加復雜。要直面嚴峻挑戰(zhàn),堅定必勝信念,樹立高度的責任感、使命感和憂患意識,進一步強化集中統(tǒng)一領導,搞好頂層設計,實施科學管理,狠抓工作落實,全力完成好這一光榮任務。
二要堅持自主創(chuàng)新。研制建設載人空間站,需要突破空間站總體設計、艙段組裝、推進劑補加、再生生保、航天器長壽命高可靠等一系列技術難關,這些核心技術只有靠自己去創(chuàng)新突破,才能掌握戰(zhàn)略主動。要始終瞄準世界前沿,在充分繼承現有成熟技術的基礎上,積極探索、大膽實踐,集中優(yōu)勢力量,加強研發(fā)攻關,提高原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新能力;要積極開展國際合作與交流,提高自主研制起點,發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢,增強引進、消化吸收和再創(chuàng)新能力。要認真總結工程前期經驗、在深入分析空間站工程任務特點的基礎上,更新理念,創(chuàng)新方法,加快轉變科研試驗能力的增長模式,加快建立適應載人空間站工程任務要求的組織管理機制。
三要注重質量效益。始終遵循“質量第一、安全至上”的方針,牢固樹立“以人為本”的理念,嚴格質量管理,嚴格過程控制,嚴格放行準則,嚴格歸零標準,確保萬無一失,確保圓滿成功,穩(wěn)步實現載人空間站工程的宏偉任務目標。要切實有效地用好載人空間站這個國家級太空實驗平臺,科學安排高水平的科學研究與應用項目,力求應用效益最大化。要充分發(fā)揮輻射效應,通過載人空間站的建設運行,綜合滿足經濟社會各個領域的需求,推動國家科技創(chuàng)新,帶動相關產業(yè)發(fā)展,積極吸引其他國家的科研項目與專家參與,努力為國家的政治、經濟、外交大局服務。
四要持續(xù)培育人才??茖W技術是第一生產力,人才是科技進步發(fā)展的第一資源。載人航天事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,歸根結底也要靠人才。經過十多年工程實踐的鍛煉,一批年青英才已經成長起來,“十一五”時期,工程隊伍實現了新老交替,現在各系統(tǒng)的總指揮和總設計師,大多在45歲上下;飛船、火箭的研制隊伍都很年輕,大多在35歲左右。假以時日,他們必將成為一支年富力強、朝氣蓬勃、能打硬仗的航天大軍。一定要高度重視人才隊伍建設,在載人空間站工程的偉大實踐中,繼續(xù)鍛煉和培養(yǎng)新人,造就一大批能夠站在世界科技前沿、敢為人先的領軍人物和拔尖人才,形成強大而持續(xù)的人才和智力支撐。
人類在漫長的社會進步中不斷擴展自身的生存空間,人類活動范圍的每一次擴展都會實現偉大的飛躍。隨著我國載人空間站工程啟動實施,中國將為和平利用和開發(fā)空間資源,擔負起更多的責任,做出新的更大貢獻。 ◇