李皙寅 郭宇
2022年11月30日7時33分,神舟十四號航天員乘組、神舟十五號航天員乘組在太空“勝利會師”。圖/新華
2022年12月4日深夜,伴隨面積達(dá)1200平方米,能蓋住三個籃球場的巨型降落傘打開,神舟十四號飛船返回艙緩緩降落于中國東風(fēng)著陸場,護(hù)送陳冬、劉洋、蔡旭哲三名航天員平安回到地球。
此刻的太空中,神州十五號乘組早已進(jìn)駐“天宮”空間站內(nèi)工作。這套“新乘組上天空,老乘組再回地球”的輪換模式有望成為常態(tài)。自此,中國太空站開啟長期有人駐留的時代。
三十而立。自1992年,自立項以來,中國載人航天事業(yè)由無到有、由弱變強,昔日定下的“三步走”戰(zhàn)略,正在逐一實現(xiàn)。
1992年9月21日,中央決策實施載人航天工程,確定了中國載人航天“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略: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(yīng)用實驗;第二步,突破航天員出艙活動技術(shù)、空間飛行器交會對接技術(shù),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(yīng)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(yīng)用問題。
神舟十五號飛行任務(wù)是中國空間站建造階段的最后一棒,也是空間站應(yīng)用與發(fā)展階段的第一棒。中國空間站完成在軌建造以后,將轉(zhuǎn)入為期十年以上的應(yīng)用與發(fā)展階段。航天員將長期在軌駐留,開展更加深入的空間科學(xué)研究和宇宙空間探索。
“中國航天技術(shù)發(fā)展越來越成熟。”在接受《財經(jīng)》記者采訪時,江蘇深藍(lán)航天有限公司總體設(shè)計負(fù)責(zé)人鄭澤拿神舟系列載人飛船舉例稱,中國宇航員的上天頻率已經(jīng)從最初的每兩三年一次,到如今的一年幾次,頻率越來越快。在太空的停留時間也從最初的一天到百余天,駐留時間越來越久,技術(shù)進(jìn)步肉眼可見。
2022年11月29日晚,搭載神舟十五號載人飛船的長征二號F遙十五運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射,發(fā)射取得成功。
一位航天系統(tǒng)的專家告訴《財經(jīng)》記者,發(fā)射時地面溫度接近零下20攝氏度,氣候條件堪稱惡劣,如期成功發(fā)射,體現(xiàn)出發(fā)射場有完整預(yù)案和備份方案,是一場系統(tǒng)上的勝利。
值得一提的是,長征二號F運載火箭是中國第一型載人火箭,有“神箭”美譽。自1999年首飛迄今(含長征二號F遙十五火箭),已成功發(fā)射15艘神舟飛船和2個空間實驗室,其中包括10次載人發(fā)射任務(wù),成功率100%。
“要建設(shè)一個功能齊全的國際空間站是一個很龐大的系統(tǒng)工程,不是一次發(fā)射就能解決的,而是要把很多個不同功能的太空艙一個一個地用運載火箭發(fā)上去,重復(fù)多次發(fā)射,這些艙段要在太空組裝成為一個完整的空間站?!编崫上颉敦斀?jīng)》記者表示。
11月30日一早,神舟十五號載人飛船與空間站組合體完成自主快速交會對接,成功對接于空間站天和核心艙前向端口,整個對接過程歷時約6.5小時。
自此,神州十五號、神州十四號兩個乘組六名航天員太空會師,實現(xiàn)了首次在空間內(nèi)的在軌換班,共同生活約五天。
中國空間站又名天宮空間站,以天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙三艙為基本構(gòu)型,設(shè)計在軌飛行10年,具備延壽到15年的能力,可長期在軌穩(wěn)定運行。
“建造空間站、建成國家太空實驗室是中國建設(shè)航天強國、走向大航天時代的重要里程碑。”成都天巡微小衛(wèi)星科技有限責(zé)任公司創(chuàng)始人兼CEO(首席執(zhí)行官)祁飛向《財經(jīng)》記者分享了自己所觀察到的多處亮點:
一個是速度快。自2021年4月底天和核心艙發(fā)射以來,在文昌、酒泉兩個發(fā)射場成功組織了空間站艙段、載人飛船和貨運飛船的多次發(fā)射,同一發(fā)射場兩次任務(wù)最短間隔僅12天。僅用一年多的時間完成天宮空間站的建造。
一個是設(shè)計巧。得益于統(tǒng)一設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)化制造,中國空間站比國際空間站輕盈了很多。同時,內(nèi)部空間和國際空間站差不多,生活空間還更大。
“夢天艙還有一項獨門絕技,就是可以將微小飛行器送入太空,也就是說它可以在空間站上發(fā)衛(wèi)星?!逼铒w介紹稱,這降低了微衛(wèi)星和立方星低成本進(jìn)入太空的問題,也增強了空間站的綜合應(yīng)用效益。
該實驗艙由中國航天科技集團(tuán)有限公司八院抓總研制,配置了微小飛行器釋放機構(gòu):航天員在軌組裝后,由專門的“包廂”運載至艙外,再由機械臂抓取釋放機構(gòu),像彈弓一樣射出衛(wèi)星。中國空間站自此化身為“太空驛站”,釋放立方星、微衛(wèi)星。
此刻,中國“天宮”首次形成了“三艙三船”組合體,由天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙以及兩艘載人飛船和一艘貨運飛船組成。空間站組合體達(dá)到最大規(guī)模,總重近100噸,航天員的生活空間超過100立方米。
“三艙三船”也被稱為“三室三廳”,這讓航天員的工作生活空間更為寬敞。航天科技集團(tuán)五院空間站系統(tǒng)副總師侯永青介紹稱,空間站配置了兩套餐桌,如果想六個人一起就餐,把餐桌拼接起來即可。每人一間臥室,有獨立衛(wèi)生區(qū)。
中國空間站完成在軌建造以后,將轉(zhuǎn)入為期十年以上的應(yīng)用與發(fā)展階段。按照計劃,將會每年發(fā)射兩艘載人飛船和兩艘貨運飛船。航天員要長期在軌駐留,開展空間科學(xué)實驗和技術(shù)試驗,并對空間站進(jìn)行照料和維護(hù)。
中國空間站“天宮”是目前在近地軌道上運行的兩個空間站之一,另一個是國際空間站,由美國、俄羅斯等16個國家共同建設(shè)運行。近地軌道通常指距離地球2000公里以下的航天器軌道。
值得一提的是,國際空間站的設(shè)計使用壽命是15年,從1998年開始建設(shè)算起,目前已超期服役近10年。雖然一直在修修補補,但老邁的國際空間站還是將在未來幾年內(nèi)退役。
屆時,中國“天宮”將成為全球唯一在軌運行的空間站,其他國家將需要借此來開展太空實驗和探索任務(wù)。在此會師的人會越來越多,源自不同的國別。
此前,中國多次表態(tài),希望參與國際空間站建設(shè),但多次被外方以技術(shù)保密、中國資金短缺等理由拒絕。2011年,美國立法禁止了美國國家航空航天局與中國國家航天局進(jìn)行任何科學(xué)技術(shù)交流。
一位航天領(lǐng)域的研究人士告訴《財經(jīng)》記者,國際空間站實驗室資源是由伙伴國家分享的,但除了這些國家,其他國家和地區(qū)的科學(xué)家通常被國際空間站拒之門外。這遠(yuǎn)比不上中國一貫試圖構(gòu)建外空人類命運共同體的格局。
中國一直在積極推動太空領(lǐng)域的國際合作。2019年,中國國家航天局發(fā)布《中國航天助力聯(lián)合國2030年可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的聲明》。2022年11月,中國發(fā)布的《中國航天推動構(gòu)建新型空間探索與創(chuàng)新全球伙伴關(guān)系的行動聲明》提出,愿在共商全球治理、促進(jìn)行動協(xié)調(diào)等八個方面,推動構(gòu)建新型空間探索與創(chuàng)新全球伙伴關(guān)系,助力構(gòu)建外空領(lǐng)域人類命運共同體。
中國空間站是歷史上此類項目首次向所有聯(lián)合國會員國開放。中國已經(jīng)與多個航天機構(gòu)和組織簽署合作協(xié)議,實施了形式多樣的合作項目。
據(jù)《自然》雜志報道,至少有1000項科學(xué)實驗將在天宮空間站進(jìn)行,其中大部分涉及中國研究人員,但也包括來自其他17個國家和地區(qū)的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的研究項目。這些國家和地區(qū)包括肯尼亞、俄羅斯、墨西哥、日本和秘魯?shù)取?/p>
中國載人航天工程新聞發(fā)言人、中國載人航天工程辦公室主任助理季啟明表示,中國載人航天工程辦公室與聯(lián)合國外空司、歐洲空間局共同遴選的多個項目正按計劃實施,相關(guān)載荷將于2023年開始陸續(xù)進(jìn)入中國空間站開展實驗。
載人航天工程綜合性強、協(xié)作面廣、技術(shù)難度高、風(fēng)險大,而且研制周期短,任務(wù)十分艱巨,因此也被視作衡量一個國家綜合國力的重要標(biāo)志。
通過實施載人航天工程,中國初步建立了獨立的、基本配套的載人航天工程體系,成為世界上第三個獨立自主地完整掌握載人航天技術(shù)的國家。
如今,在人方面,中國航天員隊伍通過選拔新老混搭,形成了梯次合理的“英雄天團(tuán)”。在系統(tǒng)構(gòu)建方面,中國已經(jīng)擁有兩型低溫液體火箭、兩座用于載人航天發(fā)射的不同維度發(fā)射場,組建了陸海天基一體化的接力測控網(wǎng),建成了體系完備的著陸場系統(tǒng),未來還將開發(fā)新一代載人飛船。
在這背后有太多的堅守,作為唯一沒有執(zhí)行過飛天任務(wù)卻仍在現(xiàn)役的首批航天員鄧清明曾多次與夢想擦肩而過。但經(jīng)過25年的等待、堅守與奮斗他終于在56歲這年,搭乘神舟十五號載人飛船,等到了自己的“飛天時刻”。
中國載人航天工程的溢出性很強。載人航天工程辦公室主任郝淳介紹稱,工程已有4000余項技術(shù)成果被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個行業(yè)。比如,通過航天誘變育種,再衍生選育而成的水稻品種“錦優(yōu)90”,相比普通雜交水稻生育期縮短了十多天,2022年收獲豐收,每畝均產(chǎn)達(dá)600多公斤。
黨的十九大作出加快建設(shè)航天強國的決策部署,為航天事業(yè)的發(fā)展指明了方向、明確了目標(biāo),黨的二十大報告再次強調(diào)加快建設(shè)航天強國的宏偉目標(biāo),中國邁上新征程。
近日,中國航天科技集團(tuán)有限公司黨組書記、董事長吳燕生分享了中國在運載火箭、探月四期、載人登月、深空探測等方面的發(fā)展計劃:新一代載人火箭2027年前后將首飛,近地運載能力可達(dá)70噸;探月工程四期即將實施,嫦娥六號計劃于2025年前后在月球背面采樣返回;探測太陽系外人類宜居行星的“覓音計劃”將在2030年左右實施。
未來進(jìn)入太空的能力和場景,有望發(fā)生革命性的變化。吳燕生透露,中國將推出航班化航天運輸系統(tǒng),就像高鐵、飛機一樣。還將建設(shè)業(yè)務(wù)化、市場化、產(chǎn)業(yè)化的國家空間基礎(chǔ)設(shè)施體系,讓航天器在太空中擁有“4S店”,實現(xiàn)在軌更換設(shè)備、在軌維護(hù)、在軌技術(shù)升級、在軌建造,這將顛覆現(xiàn)有航天器研制、發(fā)射、部署和應(yīng)用模式。
值得一提的是,“商業(yè)航天既是科技創(chuàng)新的戰(zhàn)略高地,也是引領(lǐng)帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略要地,正在為航天強國建設(shè)注入強大動能、提供有力支撐?!敝袊教炜乒ぜ瘓F(tuán)有限公司董事長袁潔,在第八屆中國(國際)商業(yè)航天高峰論壇上如是說。
中國載人航天探索的腳步不會只停留在近地軌道,會飛得更穩(wěn)、更遠(yuǎn)。九天攬月的夢想有望成為現(xiàn)實。