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        錢學(xué)森與中國載人航天

        2022-09-16 09:30:04王文華
        飛碟探索 2022年3期
        關(guān)鍵詞:錢學(xué)森航天員載人

        文/王文華

        2022年6月5日10時44分,搭載神舟十四號載人飛船的長征二號F 遙十四運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射。約577秒后,神舟十四號載人飛船與火箭成功分離,進入預(yù)定軌道,飛行乘組狀態(tài)良好,發(fā)射取得圓滿成功。

        神舟十四號載人飛船采用自主快速交會對接模式,經(jīng)過6次自主變軌,于6月5日17時42分,成功與天和核心艙徑向端口對接,整個對接過程歷時約7小時。

        按程序完成各項準(zhǔn)備后,航天員陳冬成功開啟天和核心艙艙門,6月5日20時50分,航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲依次全部進入天和核心艙。

        后續(xù),航天員開啟了為期6個月的在軌駐留。在這期間,他們將經(jīng)歷9種組合體構(gòu)型、5次交會對接、3次分離撤離和兩次轉(zhuǎn)位任務(wù)。此外,航天員還要開展空間站平臺維護與照料、機械臂操作、出艙活動、艙段轉(zhuǎn)移等工作,以及空間科學(xué)實驗和技術(shù)試驗。

        這是我國載人航天工程立項實施以來的第23次飛行任務(wù),也是空間站階段的第3次載人飛行任務(wù)。

        而很多人不知道的是,航天界曾有個不成文的默契——神舟系列飛船每次發(fā)射成功后,航天員都會上門看望錢學(xué)森。

        2003年,神舟五號載人飛船發(fā)射成功,楊利偉成為第一位造訪太空的中國人?;氐奖本┖螅瑮罾麄3痰藉X學(xué)森家中報到。從此直到錢學(xué)森逝世,每位從太空凱旋的中國航天員都會來到錢學(xué)森家中,向這位中國航天的奠基人報告好消息。

        航天英雄歸來為何會有這個默契呢?這還要從中國載人航天工程的開始講起……

        中國載人航天開了一個好頭

        作為偉大的科學(xué)家,錢學(xué)森的目光總是具有前瞻性。就在中國第一顆人造衛(wèi)星上天的同時,他已經(jīng)開始思考把人送上天的事了。

        20世紀(jì)60年代初,美蘇分別實現(xiàn)了載人航天,這深深觸動了中國的科學(xué)家。當(dāng)美蘇航天員先后安全返回地面的時候,時任七機部副部長錢學(xué)森就說過:“先把載人航天的鑼鼓敲起來?!彼ㄗh我國應(yīng)該發(fā)射載人飛船。有著古老飛天夢想的中國,開始萌動著續(xù)夢的計劃。

        1966年3月底至4月初,在國防科委主持下,在北京京西賓館召開了一次極為秘密的制訂宇宙飛船規(guī)劃的會議。當(dāng)時,衛(wèi)星系列規(guī)劃有了,而宇宙飛船的計劃還是白紙一張。中央專委認(rèn)為,現(xiàn)在上馬宇宙飛船是時候了,應(yīng)該逐步開展起來。

        宇宙飛船規(guī)劃會議結(jié)束后,位于安徽廣德的603基地秘密進行了3次火箭試驗后,1966年7月28日,一枚試驗火箭將箭頭生物艙安全回收,一只叫珊珊的小狗與大白鼠活著返回了地球。動物試驗的成功鼓舞了科學(xué)家,他們認(rèn)為,能將動物安全回收地球,也能將航天員送上天并讓他們活著歸來。

        轉(zhuǎn)眼到了1968年,我們的人造衛(wèi)星經(jīng)過緊鑼密鼓的籌備即將上天。這時,航天工作也被正式列入議事日程。1968年1月8日,我國第一艘載人飛船總體方案設(shè)想論證會召開。在會上,錢學(xué)森建議將我國第一艘載人飛船命名為“曙光一號”。

        創(chuàng)建并保存了一個重要的科研機構(gòu)

        為了發(fā)射“曙光一號”,1968年4月1日,成立了載人航天工程的專門科研機構(gòu)“宇宙醫(yī)學(xué)及工程研究所”,簡稱“507所”,也就是現(xiàn)在的“中國航天員科研訓(xùn)練中心”的前身。

        507所歸屬由錢學(xué)森任院長的“第五研究院”(即現(xiàn)在的“中國空間技術(shù)研究院”),被譽為“中國航天員成長的搖籃”。1970年,507所開始選訓(xùn)航天員和進行載人航天醫(yī)學(xué)工程研究,19位預(yù)備航天員從1000多名殲擊機飛行員中選拔而出,成為早于楊利偉等人的中國首批待訓(xùn)航天員??墒?,他們最終未能上天。

        “曙光一號”是初級飛船,中心論題是確保安全航行與返回。國防科委確定“曙光一號”以載人航天醫(yī)學(xué)工程的研究為主體,飛船的生命保障系統(tǒng)和環(huán)境控制系統(tǒng)由宇宙醫(yī)學(xué)及工程研究所承擔(dān),先制訂研制方案及相應(yīng)計劃,希望1973年能成功。

        宇宙醫(yī)學(xué)及工程研究所討論第一艘宇宙飛船的設(shè)想時,錢學(xué)森要求各系統(tǒng)提出分系統(tǒng)的設(shè)想方案。上“一人”“兩人”還是“更多”,爭論得非常激烈,比如,上5個人和上1個人就有著本質(zhì)的不同。1個人可以用氧氣瓶,5個人就需要在飛船里創(chuàng)造一個“地球環(huán)境”,這就提出了關(guān)于人上天的醫(yī)學(xué)和生命保障問題。最后擬定了載人飛船上5人的方案,由此才能開始設(shè)計飛船圖紙。

        與此同時,錢學(xué)森作為中國空間技術(shù)研究院院長,直接領(lǐng)導(dǎo)編制了《我國人造衛(wèi)星、宇宙飛船十年規(guī)劃(草案)》,制訂了載人航天的設(shè)想,試圖在第一顆人造地球衛(wèi)星上天后,著手載人飛船的研制。

        20世紀(jì)60年代以來,錢學(xué)森就在關(guān)注國外的飛船技術(shù),并根據(jù)空間技術(shù)發(fā)展總體規(guī)劃,進行概念性研究和前期方案論證等工作。1970年4月24日,中國第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射成功后,在錢學(xué)森等航天科學(xué)家的建議下,“曙光一號”載人航天工程全面啟動。

        1971年4月24—30日,京西賓館聚集了全國80多個單位的400多名專家學(xué)者。會上討論了中國第一艘載人飛船“曙光一號”的研制方案,相關(guān)單位還展示了他們設(shè)計的載人飛船樣圖和模型。然而,載人航天必須要有各方面的科研成果來支撐。最終,因當(dāng)時各方面條件無法保證,“曙光一號”計劃被擱淺。

        這一停就是10多年,但中國科學(xué)家對載人航天的研究從來沒有停止。錢學(xué)森深信,中國總要走載人航天的路子,他堅持對載人航天要進行探索性研究,堅持航天醫(yī)學(xué)研究的班子不能散。1985年,因經(jīng)費問題,507所被列入撤銷名單。但錢學(xué)森表示,“堅決反對解散507所,從長遠來看,載人航天肯定是要搞的”。國防科委聽取了錢學(xué)森的意見,同意保留507所,但編制縮減為幾百人。此后,507所又?jǐn)?shù)次面臨撤銷危機,但在錢學(xué)森的一再堅持下得以保留,直至1992年1月,載人航天工程重新上馬。

        507所主要以確保航天員安全、健康和高效工作為目標(biāo),展開各項應(yīng)用航天基礎(chǔ)研究和開發(fā),在發(fā)展航天飛船的整體規(guī)劃中,做出了突出貢獻。

        培養(yǎng)了一大批科研人才

        要開創(chuàng)事業(yè),人才是關(guān)鍵。

        王永志院士是中國載人航天工程的首任總設(shè)計師。1964年,他第一次走進導(dǎo)彈發(fā)射場,參與東風(fēng)二號導(dǎo)彈的試射。當(dāng)時,由于溫度太高,出現(xiàn)了導(dǎo)彈燃料艙加不滿燃料的問題,而這會直接導(dǎo)致導(dǎo)彈的射程不足,難以完成試驗計劃。王永志提議,可以把燃料卸出來一部分,減少自身重量后就可以實現(xiàn)預(yù)計目標(biāo)了。在場的專家聽后覺得他的想法太過異想天開,拒絕了他。王永志直接去找現(xiàn)場技術(shù)負責(zé)人錢學(xué)森,說出了自己的想法,錢學(xué)森仔細聽了他的演算后,認(rèn)為計算公式已經(jīng)考慮到各種條件,非常周密,當(dāng)即拍板:“那個年輕人的想法有科學(xué)根據(jù),就按他的意見辦!”隨著導(dǎo)彈點火升空,發(fā)射圓滿成功。這也是王永志第一次正式進入錢學(xué)森的視野,兩人從此結(jié)緣。幾十年后,錢學(xué)森還提起這件事說:“我推薦王永志擔(dān)任載人航天工程總設(shè)計師沒錯,此人年輕時就露出頭角,他大膽逆向思維,和別人不一樣?!?/p>

        王永志院士在接受記者采訪時也深有感觸地說:“20世紀(jì)70年代,作為中國航天事業(yè)技術(shù)負責(zé)人之一的錢學(xué)森,提出了一個大膽的建議。建議第二代戰(zhàn)略火箭,應(yīng)該由第二代人掛帥,于是也就是根據(jù)這個,當(dāng)時40多歲的這些人,包括我自己,開始當(dāng)總設(shè)計師。在這之前,都是一些老前輩當(dāng)總設(shè)計師,我們頂多是個副職,所以在這種情況下,他干脆就提出來,干脆人也換代,把總設(shè)計師都換成年輕的,所以就是非常信任,大膽使用?!?/p>

        2003年10月15日,在全體航天人的齊心協(xié)力、集智攻關(guān)下,中國人的腳步終于第一次邁進太空。10月16日早6時23分,我國第一艘載人航天飛船神舟五號成功返回地面后,王永志當(dāng)即打電話向恩師錢學(xué)森匯報:“您給我的任務(wù)完成了!”錢學(xué)森在電話里連聲說:“好呀,好呀!我高興!”

        戚發(fā)軔院士是中國著名空間技術(shù)專家,神舟系列飛船首任總設(shè)計師,也是一位深得錢學(xué)森器重的航天科技帥才。

        中國第一顆人造衛(wèi)星東方紅一號研制時,錢學(xué)森力薦戚發(fā)軔主持研制工作,但因為他太年輕而遭到其他專家質(zhì)疑。為了搞好項目研制論證,戚發(fā)軔苦心研讀國內(nèi)外文獻典籍,虛心求教,將一份完美的方案呈現(xiàn)給評審專家。戚發(fā)軔在質(zhì)疑中前進,在實踐中成長,最后成就了他“神舟之父”的美譽。

        戚發(fā)軔院士曾講過:“除了在科學(xué)上、工程上、管理上做出很大貢獻之外,錢老還有個非常重要的貢獻是培養(yǎng)出一大批學(xué)生和航天人才隊伍,我作為接受過他教誨的一分子,永遠懷念錢老對我們這代人的關(guān)懷?!?/p>

        1956年10月8日,在我國第一個火箭導(dǎo)彈研究機構(gòu)——國防部第五研究院成立的當(dāng)天,錢學(xué)森倡導(dǎo)并親自主持的導(dǎo)彈技術(shù)訓(xùn)練班開課。他擬定了導(dǎo)彈概論、空氣動力學(xué)、發(fā)動機、彈體結(jié)構(gòu)、自動控制、電子線路、計算機等有關(guān)專業(yè)的教學(xué)計劃并親自授課,還聘請了任新民、梁守槃、莊逢甘、朱正等擔(dān)任授課任務(wù)。學(xué)員是第一批分配來的156名大學(xué)生。這樣的訓(xùn)練班,連續(xù)舉辦了3期。這些學(xué)員后來成為開創(chuàng)我國導(dǎo)彈航天事業(yè)的先驅(qū)。

        錢學(xué)森數(shù)十年堅持不懈,圍繞航天科學(xué)技術(shù)開展的學(xué)術(shù)活動,都具有重要的科學(xué)價值和深遠的學(xué)術(shù)影響。

        1961—1965年,錢學(xué)森參加指導(dǎo)了由郭永懷主持的高超聲速討論班,參加的學(xué)者有北京地區(qū)的許多老、中、青力學(xué)工作者,開展了許多前沿領(lǐng)域重大課題的研究,為我國高超聲速方面的研究工作奠定了基礎(chǔ)。

        20世紀(jì)60年代前期,在錢學(xué)森的積極倡導(dǎo)下,中國科學(xué)院舉辦了星際航行討論會,3年間共舉辦了12次,為我國航天事業(yè)做了充分的理論準(zhǔn)備。

        從1983年3月到1989年9月,錢學(xué)森以中國航天員科研訓(xùn)練中心為依托,每周一下午舉行學(xué)術(shù)討論會,他在討論會上做了上百次報告和總結(jié)發(fā)言,后被匯集成《人體科學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展縱橫觀》。

        從1986年1月開始,在錢學(xué)森的倡導(dǎo)下,以航天科技集團710所為依托,舉辦系統(tǒng)科學(xué)討論班。系統(tǒng)科學(xué)討論班一直堅持到1992年,錢學(xué)森堅持參加活動時間長達7年,舉行討論會近70次。2001年,錢學(xué)森的學(xué)生把他在這段時間發(fā)表的有關(guān)講話、論文和書信編輯出版,書名為《創(chuàng)建系統(tǒng)學(xué)》。通過這本書,可以了解到錢學(xué)森的系統(tǒng)科學(xué)思想發(fā)展歷程和他的許多原始創(chuàng)新思想,以及他在系統(tǒng)理論與方法研究上的深度與廣度。

        指明了正確方向

        20世紀(jì)90年代,退出航天科研一線多年的錢學(xué)森,在中國載人航天工程方案論證和決策中依然發(fā)揮了重要作用。

        1986年初春,由王大珩、王淦昌、楊家墀、陳芳允聯(lián)名上書而誕生的863計劃,對中國的第二輪載人航天探索起到了直接的催產(chǎn)作用。載人航天是航天界眾多專家、學(xué)者和單位十分關(guān)注的課題,國防科工委、航天部、中科院紛紛組織戰(zhàn)略研究組,召開各種研討會,聘請屠善澄院士為國家高技術(shù)航天領(lǐng)域?qū)<椅瘑T會首席科學(xué)家。

        其間,“百家爭鳴”的焦點是以載人飛船還是用小型航天飛機作為中國載人航天技術(shù)的突破口。要建設(shè)空間站,首先要解決的就是采用何種交通工具來運輸人員和物資。航天專家選取了5種方案進行深入論證和對比分析,分別是宇宙飛船、不帶主動力的小型航天飛機、帶主動力的航天飛機、兩級火箭飛機和空天飛機。1988年7月20—31日,上百位航天專家匯集哈爾濱,根據(jù)5種方案的報告討論決定最終“機型”。在會議專家的評審打分表上,多用途飛船方案和小型航天飛機方案的得分非常接近。是上飛船還是上航天飛機?

        “飛船方”認(rèn)為,載人飛船既可搭乘航天員,又可向空間站運輸物資,還可作為空間站軌道救生艇用,且經(jīng)費較低,更符合中國的國情;就安全可靠性而言,飛船的結(jié)構(gòu)相對簡單,無須復(fù)雜的空氣動力控制面,也沒有著陸機構(gòu)及相關(guān)裝置;就成本而言,飛船生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)周期短。而航天飛機的造價、維修費用及發(fā)射場建設(shè)都相當(dāng)昂貴,當(dāng)時連支線飛機(支線飛機指客座數(shù)低于100個、滿載航程不超過3000千米、航行于中心城市與中小城市或中小城市間的民用客貨運輸機)都造不了的中國,根本不具備生產(chǎn)航天飛機的條件。

        “航天飛機方”則認(rèn)為,航天飛機集火箭、衛(wèi)星、飛機的優(yōu)點于一身,既能像火箭一樣垂直發(fā)射,又能像衛(wèi)星那樣在太空軌道繞地球飛行,還能再入大氣層,像飛機那樣滑翔著陸。無論是從技術(shù)發(fā)展的角度,還是從航天飛機可重復(fù)使用的性能方面看,它代表了國際航天技術(shù)發(fā)展的潮流,多次重復(fù)使用也是比較經(jīng)濟劃算的,而飛船技術(shù)遲早會被淘汰。

        會后,錢學(xué)森在聽取了論證的情況匯報后說:“假設(shè)要人上天,(飛船作為第一步)可以是這樣。如果說要搞載人航天,那么用簡單辦法走一段路,保持發(fā)言權(quán),是可以的?!弊詈?,他在報告上寫下了自己的意見:“請把飛船方案也上報中央?!?/p>

        20世紀(jì)80年代中后期,錢學(xué)森積極倡導(dǎo)從飛船起步是符合中國國情的載人航天戰(zhàn)略。他在《總結(jié)“兩彈一星”工作的經(jīng)驗是有現(xiàn)實意義的》一文中指出:“我們千萬不可目光短淺,拼死拼活,花了國家大量的人力、物力,到21世紀(jì)初,搞出個像今天美國和蘇聯(lián)都在搞的什么‘航天飛機’,效率很低,那將是遠遠落后于下世紀(jì)世界先進水平的東西,或者說人家要淘汰的東西,那我們就無法向人民交代了?!?/p>

        雖然當(dāng)時有許多人都支持航天飛機方案,但在綜合考慮了自身的技術(shù)基礎(chǔ)和經(jīng)濟能力后,1990年5月,專家委員會最終確定了“投資較小,風(fēng)險也小,把握較大”的飛船方案,即利用我國當(dāng)時已有的長征-2E 運載火箭發(fā)射一次性使用的宇宙飛船,作為突破我國載人航天的第一步;在2010年或稍后再建成載人空間站大系統(tǒng)。

        經(jīng)過4年載人航天概念研究,從任務(wù)和要求的適應(yīng)程度、技術(shù)基礎(chǔ)情況、配套工程項目規(guī)模、投資費用、研制周期5個方面進行比較,航天系統(tǒng)所屬各單位一致表示同意以飛船起步,對中國載人航天技術(shù)的發(fā)展途徑取得了共識。

        1991年1月,航空航天工業(yè)部成立了“載人航天聯(lián)合論證組”,經(jīng)過3個多月的論證工作,提出了載人飛船工程總體方案和載人飛船工程的技術(shù)指標(biāo)和技術(shù)要求。1992年1月,中央專門委員會決定開展中國載人飛船工程可行性論證工作。

        創(chuàng)造了系列“中國味”的航天名詞

        錢學(xué)森一貫倡導(dǎo)規(guī)范學(xué)術(shù)名詞,同時,他也是一位創(chuàng)造學(xué)術(shù)名詞的大師。比如,今天我們耳熟能詳?shù)暮教?、星際航行以及導(dǎo)彈等中國味、中國風(fēng)格的科學(xué)名詞都出自錢學(xué)森。

        在錢學(xué)森提出“航天”一詞之前,國內(nèi)把航天器在大氣層以外的航行、探測等活動稱為“宇宙航行”,簡稱“宇航”。由于國外“space”一詞包含“宇宙空間”的意思,所以也有人稱之為“空間航行”。曾有人想將“宇宙航行”合在“航空”里,錢學(xué)森并不贊同:“航空是在空氣里飛,火箭已經(jīng)在空氣上面了,怎么還能叫航空呢?”后來,他在給《航空知識》雜志1964年第1期寫的《祝〈航空知識〉復(fù)刊》一文中提出,大氣層內(nèi)的航行是“航空”,而大氣層外的航行是“航空間”。根據(jù)人類科技的發(fā)展水平,錢學(xué)森也意識到,在相當(dāng)長的時間內(nèi),人類的空間活動只能局限在太陽系內(nèi),“宇宙航行”不免夸大。經(jīng)過多方面綜合考慮,錢學(xué)森在1967年9月11日舉行的返回式衛(wèi)星方案論證會開幕式講話中,首次提出了“航天”一詞。他說:“人類在地球大氣層之內(nèi)的飛行,叫作‘航空’,在地球大氣層之外的飛行稱為‘航天’?!?/p>

        1982年5月4日,第五屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第二十三次會議決定,將“第七機械工業(yè)部”改名為“航天工業(yè)部”,標(biāo)志著“航天”這個詞被國家最高立法機關(guān)采納。

        “航天員”這個名詞,最早也是錢學(xué)森提出來的。1970年7月14日,中央批準(zhǔn)“著手載人飛船的研制工作,并開始選拔、訓(xùn)練航天員”。當(dāng)時,國外一般將航天員稱作“太空人”或“宇航員”。錢學(xué)森說:“我們還是叫‘航天員’好。因為我們有天、海、空的領(lǐng)域劃分,這樣稱呼比較規(guī)范。”因此,我國一直延續(xù)著“航天員”這個稱呼。

        對此,錢學(xué)森還做了詳細解釋:“航天員”是指駕駛載人航天器和從事與太空飛行任務(wù)直接有關(guān)的各項工作的人員。他既與航天地面工作人員相區(qū)別,也與乘坐航天器進入太空的其他人員相區(qū)別,就像飛行員與航空地勤人員、乘客相區(qū)別一樣。事實證明,“航天員”這個稱呼不僅符合我國載人航天事業(yè)的具體情況,而且也更加適合漢語的語言習(xí)慣。

        此外,錢學(xué)森還首創(chuàng)了“星際航行”一詞。他在《星際航行概論》中詳盡論述了這種行星之間以至恒星之間的飛行。

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