文/宗合

▲ 周建平院士

4月24 日，在2018年“中國(guó)航天日”主場(chǎng)活動(dòng)期間舉辦的首屆中國(guó)航天大會(huì)上，中國(guó)載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平院士作的一份報(bào)告引起了大家的熱切關(guān)注。他以我國(guó)載人航天的歷史為經(jīng)，以載人航天工程自1992年立項(xiàng)實(shí)施以來(lái)取得的一系列成績(jī)?yōu)榫?，向大家娓娓道出中?guó)載人航天事業(yè)的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)……

空間站時(shí)代即將來(lái)臨

實(shí)現(xiàn)天地往返運(yùn)輸、突破航天員出艙活動(dòng)技術(shù)、掌握空間飛行器交會(huì)對(duì)接技術(shù)……周建平對(duì)中國(guó)載人航天在20多年內(nèi)所取得的成績(jī)?nèi)鐢?shù)家珍。

隨著我國(guó)掌握載人航天工程中的一系列關(guān)鍵技術(shù)，空間站的建造也提上日程。根據(jù)計(jì)劃，我國(guó)將在2020年前后建成空間站。空間站命名為“天宮”，基本構(gòu)型由核心艙、實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ和實(shí)驗(yàn)艙Ⅱ這3個(gè)艙段組成，提供3個(gè)對(duì)接口，支持載人飛船、貨運(yùn)飛船及其他來(lái)訪飛行器的對(duì)接和?？俊?/p>

▲ 中國(guó)載人航天工程標(biāo)識(shí)

三艙組合體質(zhì)量為60多噸，長(zhǎng)期額定航天員3人，航天員輪換期間短期可達(dá)6人，具備10多噸載荷設(shè)備的安裝和支持能力，設(shè)計(jì)壽命不小于10年，具備通過(guò)維修延長(zhǎng)使用壽命的能力，以及一定擴(kuò)展能力。

▲ 2016年9月15日，我國(guó)首個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室天宮二號(hào)在長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭的托舉下，直刺蒼穹。攝影 王磊

▲ 中國(guó)空間站各艙段名稱(chēng)

核心艙命名為“天和”，是空間站的管理和控制中心，負(fù)責(zé)空間站組合體的統(tǒng)一管理和控制，配置兼具氣閘艙功能的節(jié)點(diǎn)艙和機(jī)械臂，用于實(shí)驗(yàn)艙、載人飛船、貨運(yùn)飛船等飛行器與其交會(huì)對(duì)接和?？?，接納航天員長(zhǎng)期訪問(wèn)和物資補(bǔ)給，支持航天員出艙活動(dòng)。

實(shí)驗(yàn)艙I命名為“問(wèn)天”，備份核心艙部分關(guān)鍵平臺(tái)功能，具備空間站統(tǒng)一管理和控制能力，配備航天員出艙活動(dòng)專(zhuān)用氣閘艙。開(kāi)展密封艙內(nèi)及艙外載荷實(shí)驗(yàn)，配置實(shí)驗(yàn)艙機(jī)械臂對(duì)艙外實(shí)驗(yàn)載荷進(jìn)行操作。

實(shí)驗(yàn)艙II命名為“巡天”，用于開(kāi)展密封艙內(nèi)和艙外載荷實(shí)驗(yàn)，配置貨物氣閘艙用于載荷及設(shè)備進(jìn)出艙。

設(shè)計(jì)光學(xué)艙與空間站共軌飛行，可以實(shí)施天文觀測(cè)和對(duì)地觀察，能夠提供與美國(guó)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡分辨率相當(dāng)、視場(chǎng)大200多倍的天文巡天觀察能力。光學(xué)艙可短期?？靠臻g站進(jìn)行維護(hù)維修和推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加。

▲ 空間交匯對(duì)接示意圖

空間站每半年左右由載人飛船實(shí)施人員輪換，定期由貨運(yùn)飛船進(jìn)行推進(jìn)劑和物資補(bǔ)給。它在軌運(yùn)營(yíng)期間將成為我國(guó)空間科學(xué)和新技術(shù)研究試驗(yàn)的重要基地，以及開(kāi)展科普教育的重要平臺(tái)。

周建平表示，從總體上看，我國(guó)空間站除規(guī)模外，在功能、應(yīng)用效益、建造技術(shù)、物資補(bǔ)給等重要指標(biāo)方面，可全面超越蘇聯(lián)建造的和平號(hào)空間站，達(dá)到或接近國(guó)際空間站水平；在信息技術(shù)、能源技術(shù)、動(dòng)力技術(shù)和運(yùn)營(yíng)效費(fèi)比方面，可望超越國(guó)際空間站。

▲ 天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船

當(dāng)然，要想把空間站的各個(gè)艙段發(fā)射到太空進(jìn)行組裝，大型運(yùn)載火箭是必不可少的環(huán)節(jié)。為此，我國(guó)研制的長(zhǎng)征五號(hào)新一代大型運(yùn)載火箭已于2016年11月3日首次從海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空，未來(lái)幾年它將成為我國(guó)空間站建設(shè)的關(guān)鍵火箭。

在載人領(lǐng)域，神舟載人飛船和長(zhǎng)征二號(hào)F火箭共同構(gòu)成空間站乘員天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)，主要用于航天員和部分物資往返空間站。由天舟貨運(yùn)飛船和長(zhǎng)征七號(hào)新一代運(yùn)載火箭共同構(gòu)成空間站貨物運(yùn)輸系統(tǒng)，主要為空間站上行運(yùn)送航天員生活物資、推進(jìn)劑、平臺(tái)維修設(shè)備附件及消耗品、載荷設(shè)備等補(bǔ)給物資，下行攜帶銷(xiāo)毀空間站內(nèi)的廢棄物，并可用于空間站姿態(tài)軌道控制。

此外，為了更好地建設(shè)和運(yùn)營(yíng)好空間站，我國(guó)第三批航天員的選拔工作已經(jīng)啟動(dòng)。近日，中國(guó)載人航天工程辦公室主任楊利偉表示，“我國(guó)第三批預(yù)備航天員計(jì)劃選拔17～18人。從航天員種類(lèi)上講，選拔的航天員不單會(huì)從飛行員中選拔，還會(huì)從地方的理工類(lèi)、工程類(lèi)的科研機(jī)構(gòu)以及大學(xué)里選拔，我們還將面向社會(huì)選拔飛行工程師，為將來(lái)空間站的維護(hù)維修組裝進(jìn)行工作，為將來(lái)的運(yùn)營(yíng)做準(zhǔn)備。”

歡迎一切形式的國(guó)際合作

值得一提的是，我國(guó)空間站在軌運(yùn)營(yíng)階段除了充分吸納商業(yè)力量，開(kāi)展商業(yè)化應(yīng)用活動(dòng)，進(jìn)一步開(kāi)放近地軌道空間站設(shè)施，促進(jìn)形成產(chǎn)業(yè)化的太空經(jīng)濟(jì)外，還將打造成為面向國(guó)際社會(huì)的、開(kāi)放的科技合作交流平臺(tái)，將采用政府間合作、商業(yè)合作等模式，在空間站建造和運(yùn)營(yíng)技術(shù)、空間科學(xué)與應(yīng)用、航天員選拔訓(xùn)練、載人航天技術(shù)成果轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域廣泛開(kāi)展務(wù)實(shí)合作。

中國(guó)載人航天工程辦公室主任楊利偉在接受媒體采訪時(shí)表示， 載人航天領(lǐng)域的國(guó)際合作是大勢(shì)所趨，中國(guó)空間站歡迎一切形式的國(guó)際合作。為此，我國(guó)空間站預(yù)留了很多將來(lái)與世界各國(guó)進(jìn)行合作的平臺(tái)，設(shè)計(jì)了能與其他航天器對(duì)接、進(jìn)行艙段級(jí)合作的接口。

“中國(guó)載人航天工程開(kāi)展了大量國(guó)際合作，在空間站發(fā)展中，我國(guó)愿意以更加開(kāi)放的姿態(tài)在方案設(shè)計(jì)、設(shè)備研制、空間應(yīng)用、航天員培養(yǎng)、聯(lián)合飛行等方面拓展交流合作?！睏罾麄ハ蛎襟w介紹道。

目前，我國(guó)已經(jīng)與聯(lián)合國(guó)外太空事務(wù)司簽署了一系列框架協(xié)議，可與國(guó)際上特別是第三世界國(guó)家開(kāi)展搭載發(fā)射、太空救援等一系列合作。對(duì)此，我國(guó)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)為空間站制定了接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，想要與我國(guó)開(kāi)展國(guó)際合作的國(guó)家在滿足標(biāo)準(zhǔn)接口外，還要滿足安全性要求和中國(guó)載人航天器的環(huán)境試驗(yàn)條件。

據(jù)德國(guó)媒體報(bào)道，國(guó)際空間站在2024年退役后，中國(guó)將成為世界上唯一一個(gè)擁有空間站的國(guó)家。因此，歐空局的航天員們正在進(jìn)行刻苦的中文訓(xùn)練，準(zhǔn)備在2020年后爭(zhēng)取借助中國(guó)的空間站進(jìn)入太空進(jìn)行相關(guān)的航天實(shí)驗(yàn)。

周建平表示，未來(lái)的中國(guó)空間站將為全球科學(xué)家提供科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，滿足空間探索及空間資源利用等科研需要，成為造福全人類(lèi)的太空實(shí)驗(yàn)室。