申超波 /文
讓我們把時(shí)鐘撥回到51 年前,那是夢(mèng)想開始的時(shí)刻。
1970 年4 月24 日,我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星——“東方紅一號(hào)”搭乘“長(zhǎng)征一號(hào)”運(yùn)載火箭從戈壁大漠騰空而起,拉開了中國(guó)人探索宇宙奧秘、和平利用太空、造福人類的序幕。彼時(shí),當(dāng)國(guó)人還沉浸在巨大的興奮和喜悅中時(shí),很多高瞻遠(yuǎn)矚的老一輩航天科學(xué)家,卻已經(jīng)通過(guò)“東方紅一號(hào)”的光芒去眺望“下一座山峰”了。
送衛(wèi)星上天,不夠!送人上太空,才是我們的目標(biāo)!據(jù)神舟飛船首任設(shè)計(jì)師戚發(fā)軔院士回憶,此刻,很多航天科學(xué)家內(nèi)心充滿了無(wú)限熱情,已經(jīng)開始醞釀中國(guó)空間站的宏圖大略了。
環(huán)顧全球,彼時(shí)的美蘇正在掀起熱火朝天的軍備競(jìng)賽。繼“登月”之后,美蘇把目光投向了空間站。1971 年,人類歷史上首個(gè)空間站蘇聯(lián)“禮炮一號(hào)”發(fā)射,并與聯(lián)盟十一號(hào)飛船對(duì)接成功。美國(guó)人不甘示弱,在1973 年發(fā)射了天空實(shí)驗(yàn)室空間站,而且還派出登月用的阿波羅號(hào)飛船與之對(duì)接。美國(guó)航天員在天空實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行了大規(guī)模的太空科學(xué)實(shí)驗(yàn)。人類第一次實(shí)現(xiàn)了在太空中不用穿笨重的太空服,只要穿著短袖就可以作業(yè)。
盡管沒(méi)有解決“人上天干什么”的終極命題,但是美蘇的“先行一步”,給當(dāng)時(shí)的中國(guó)航天科學(xué)家?guī)?lái)極大的震動(dòng)。據(jù)戚發(fā)軔院士回憶,當(dāng)時(shí)以錢學(xué)森為代表的科學(xué)家實(shí)際上就在積極醞釀?shì)d人航天工程,“但是因?yàn)榭臻g站建設(shè)費(fèi)用不菲,當(dāng)時(shí)國(guó)家財(cái)力有限,需要用錢的地方很多,空間站計(jì)劃被暫時(shí)擱置了”。
1978 年黨的十一屆三中全會(huì)召開,我國(guó)迎來(lái)“科學(xué)的春天”,發(fā)展高新技術(shù),再次進(jìn)入了高層的關(guān)注視野。在多方力量的共同推動(dòng)下,1986 年我國(guó)開始實(shí)施國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863 計(jì)劃),對(duì)我國(guó)尖端科技事業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了全面部署,該計(jì)劃把發(fā)展載人航天技術(shù)列入其中。經(jīng)過(guò)多位航天科學(xué)家的積極論證,最終決定以載人飛船開始起步,發(fā)展我國(guó)的載人航天技術(shù)。
時(shí)間到了1992 年。經(jīng)過(guò)充分論證,當(dāng)年的9 月21 日,中央批準(zhǔn)實(shí)施載人航天工程,確定了我國(guó)載人航天“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略,并明確提出:先搞載人飛船。其中,“三步走”中的“第三步”明確:建造空間站,解決有較大規(guī)模的、長(zhǎng)期有人照料的空間應(yīng)用問(wèn)題。
2003 年10 月15 日9 時(shí) 整,在震耳欲聾的轟鳴聲中,神舟五號(hào)飛船乘著火箭拔地而起,載著首位中國(guó)航天員楊利偉飛向太空。環(huán)繞地球飛行14 圈,歷時(shí)21 小時(shí)23 分,楊利偉駕乘神舟五號(hào)飛船完成了中國(guó)首次載人航天飛行,把中國(guó)人的身影留在了浩瀚太空。
2008 年9 月25 日21 時(shí)10分,中國(guó)第三艘載人飛船——神舟七號(hào)把翟志剛、劉伯明、景海鵬3名航天員順利送上太空,翟志剛在劉伯明、景海鵬的密切配合下,完成首次太空出艙行走,在距地球343 公里的太空軌道實(shí)現(xiàn)了中國(guó)人與宇宙的第一次直接握手,讓茫茫太空多了一抹五星紅旗的鮮艷。
2011 年11 月1 日5 時(shí)58 分神舟八號(hào)飛船由改進(jìn)型“長(zhǎng)征二號(hào)”F 遙八火箭順利發(fā)射升空。升空后2 天,與此前發(fā)射的“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器進(jìn)行了空間交會(huì)對(duì)接。組合體運(yùn)行12 天后,神舟八號(hào)飛船脫離天宮一號(hào)并再次與之進(jìn)行交會(huì)對(duì)接試驗(yàn),這標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)成功突破了空間交會(huì)對(duì)接及組合體運(yùn)行等一系列關(guān)鍵技術(shù)。
自此,天地往返、太空出艙、空間交會(huì)對(duì)接這三大載人航天活動(dòng)基本技術(shù),已被全部掌握,對(duì)中國(guó)航天員來(lái)說(shuō),已經(jīng)能在近地軌道自由出入,建造空間站也具備了基本條件。
天和核心艙
從發(fā)射載人飛船將航天員送入太空,到太空出艙、發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室,中國(guó)載人航天工程先后用6艘載人飛船、5 艘無(wú)人飛船、一艘貨運(yùn)飛船、一個(gè)目標(biāo)飛行器和一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室,支持11 名中國(guó)航天員、14 人次完成多趟太空之旅。環(huán)環(huán)相扣,循序漸進(jìn),正是通過(guò)歷次“神舟”和“天宮”飛行任務(wù),先后突破掌握了天地往返、太空出艙、交會(huì)對(duì)接等關(guān)鍵技術(shù),為空間站鋪就了一條夢(mèng)想之路。
從2019 年12 月27 日,長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭復(fù)飛成功,到此次成功發(fā)射空間站核心艙,長(zhǎng)征五號(hào)系列火箭在16 個(gè)月的時(shí)間里“五戰(zhàn)五捷”,已成為新一代運(yùn)載火箭中首個(gè)進(jìn)入高密度發(fā)射的型號(hào)。
據(jù)航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)征五號(hào)系列火箭總指揮王玨介紹,作為長(zhǎng)征五號(hào)系列火箭家族的一員,長(zhǎng)征五號(hào)B 專門為載人航天空間站建設(shè)打造,它總長(zhǎng)53.66 米,一次能送超過(guò)22 噸的載荷,是目前中國(guó)近地軌道運(yùn)載能力最大的火箭。
從外觀上看,長(zhǎng)征五號(hào)B 運(yùn)載火箭與長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭的最大區(qū)別在于整流罩,長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭的整流罩長(zhǎng)度大約12.3 米,而長(zhǎng)征五號(hào)B 火箭的整流罩長(zhǎng)度達(dá)到了20.5 米,占了全箭長(zhǎng)度的五分之二,豎起來(lái)有近6 層樓高。是我國(guó)目前最大的火箭整流罩。這樣的設(shè)計(jì),是為“天和”核心艙“量身定制”的——作為中國(guó)目前最大的航天器,“天和”核心艙長(zhǎng)16.6 米,最大直徑4.2米,起飛質(zhì)量22.5噸。裝進(jìn)火箭整流罩里,像坐進(jìn)了飛機(jī)頭等艙一樣舒服。
長(zhǎng)五B 火箭,不僅運(yùn)載能力出色,而且是我國(guó)首款“一級(jí)半”構(gòu)型火箭。一般而言,發(fā)射低軌任務(wù)都需要兩級(jí)半火箭接力工作,一級(jí)扔掉之后,二級(jí)再接力工作才能把它送到軌道上去。然而,長(zhǎng)五B運(yùn)載火箭通過(guò)采用全新構(gòu)型設(shè)計(jì),所有發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火都在地面完成,無(wú)須進(jìn)行級(jí)間分離、高空發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)等動(dòng)作,降低了故障發(fā)生的概率,可靠性得到極大提升。
“作為一級(jí)半構(gòu)型的火箭,長(zhǎng)五B 火箭沒(méi)有單獨(dú)的調(diào)姿和末速修正系統(tǒng),而是利用一級(jí)火箭直接將有效載荷送入預(yù)定軌道。在一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)時(shí),約140 噸的推力在幾秒鐘之內(nèi)消失,相當(dāng)于一輛高速行駛的汽車突然“剎車”,還要穩(wěn)穩(wěn)??吭谥付ㄎ恢谩?,長(zhǎng)五B 火箭姿控系統(tǒng)副主任設(shè)計(jì)師張宇說(shuō),“為了滿足長(zhǎng)五B 火箭特有的大推力直接入軌精度控制要求,研制團(tuán)隊(duì)開展了入軌姿態(tài)控制、入軌精度控制、分離安全控制等方面的技術(shù)攻關(guān),提高了火箭姿態(tài)控制精度,降低了制導(dǎo)誤差對(duì)精度的影響,使火箭在分離時(shí)處于最佳‘姿態(tài)’和最準(zhǔn)位置。”
有了中國(guó)空間站,就意味著中國(guó)人在太空有了一個(gè)“家”。這個(gè)“家”的基本構(gòu)型有3 個(gè)艙段,一個(gè)核心艙,兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙,核心艙居中,兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙連接于兩側(cè),整體呈T 字構(gòu)型,供航天員工作活動(dòng)的空間可達(dá)110 立方米。中國(guó)航天科技集團(tuán)五院空間站系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師朱光辰形象地比喻:如果說(shuō)神舟飛船是一輛轎車,那么天宮一號(hào)和天宮二號(hào)相當(dāng)于是一室一廳的房子,而中國(guó)空間站則像是三室兩廳還帶儲(chǔ)藏間,算是“豪宅”了。
核心艙,顧名思義,是空間站最核心、最重要的組件。天和核心艙分為大柱段、小柱段、資源艙、節(jié)點(diǎn)艙和后端通道,設(shè)置了3 個(gè)對(duì)接口和2 個(gè)停泊口,內(nèi)部空間有50 立方米,可以滿足3 名宇航員在軌長(zhǎng)期駐留和開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)?!疤旌汀焙诵呐撊胲壓螅罄m(xù)還將有問(wèn)天、夢(mèng)天兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射升空,與它實(shí)現(xiàn)對(duì)接,組建成為空間站,總體量將達(dá)到近百噸。
“此前我國(guó)航天員在軌飛行時(shí)間的最高紀(jì)錄是33 天,航天員生存所必需的水和氧氣,由航天器直接送入太空。如今,為了讓航天員實(shí)現(xiàn)更久的在軌停留,空間站設(shè)計(jì)了完整的可再生生命保障系統(tǒng)?!焙教炜萍技瘓F(tuán)五院空間站系統(tǒng)總體主任設(shè)計(jì)師張昊說(shuō)。
此外,核心艙還負(fù)擔(dān)了航天員初期駐留以及科研所需的全部物質(zhì)條件,配置了工作區(qū)、睡眠區(qū)、衛(wèi)生區(qū)、就餐區(qū)、醫(yī)監(jiān)醫(yī)保區(qū)和鍛煉區(qū)6 大區(qū)域。航天員除了工作之外,還可以智能控制各種生活設(shè)施,完成刷劇、聊天、健身等活動(dòng),太空生活也具有更高的品質(zhì)。至于兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙,其主要任務(wù)是開展艙內(nèi)和艙外空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn),也是航天員的工作生活場(chǎng)所和應(yīng)急避難場(chǎng)所。
十年前,“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”的交會(huì)對(duì)接,被媒體比喻為在太空中“穿針引線”。不遠(yuǎn)的將來(lái),中國(guó)航天員將長(zhǎng)期在空間站工作生活,載人飛船運(yùn)送航天員天地往返,交會(huì)對(duì)接將成為常態(tài),這也印證著中國(guó)航天事業(yè)的不斷進(jìn)步。
2020 年4 月,習(xí)近平在給參與“東方紅一號(hào)”任務(wù)的老科學(xué)家的回信中說(shuō):“不管條件如何變化,自力更生、艱苦奮斗的志氣不能丟。新時(shí)代的航天工作者要以老一代航天人為榜樣,大力弘揚(yáng)“兩彈一星”精神,敢于戰(zhàn)勝一切艱難險(xiǎn)阻,勇于攀登航天科技高峰,讓中國(guó)人探索太空的腳步邁得更穩(wěn)更遠(yuǎn),早日實(shí)現(xiàn)建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)的偉大夢(mèng)想?!?/p>
從1992 年黨中央作出實(shí)施載人航天工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略,到2021 年天和核心艙發(fā)射成功,29 年是一代人的青春,也是漫漫征程中的一瞬。
偌大的北京航天飛行控制中心,負(fù)責(zé)軌道控制工作的副主管設(shè)計(jì)師曹鵬飛恰好與中國(guó)載人航天工程同歲。軌道室團(tuán)隊(duì)中,有老一輩工程師默默堅(jiān)守的身影,也有如他一般年輕蓬勃的力量,對(duì)曹鵬飛而言,這些高山仰止的背影最能給他力量?!皩?duì)于這份事業(yè),他們完全投入了自己的一生?!闭劦酱颂帲哪抗饫餄M是敬仰。
不論年紀(jì),不論崗位,數(shù)十萬(wàn)中國(guó)航天人心中都有一個(gè)共同的目標(biāo),他們用青春與奉獻(xiàn)匯聚成燃料,在各自崗位“噴射”力量,托舉著中國(guó)載人航天事業(yè)躍入穹蒼。
“天和”核心艙發(fā)射前,航天科工集團(tuán)二院雷達(dá)電氣總體設(shè)計(jì)師趙賽君再一次守候在雷達(dá)監(jiān)控設(shè)備前,靜靜等待。
天和核心艙大柱段內(nèi)部寬敞的居住空間
趙賽君的崗位,是龐大地面測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的重要一環(huán)。
為了“天和”順利發(fā)射,趙賽君經(jīng)歷了許多未曾想象過(guò)的歲月,去了一些未曾想象過(guò)的地方。她和團(tuán)隊(duì)在偏僻的海島上待了一個(gè)多月去安裝相關(guān)設(shè)備,強(qiáng)烈的紫外線曬得人皮膚過(guò)敏,擾人的蚊蟲“嗡嗡”地在耳邊打轉(zhuǎn)。生活物資供給困難,飲食基本限于方便面。海水時(shí)不時(shí)地漲潮,把她們居住的帳篷都淹沒(méi)了一半。
來(lái)自電子科技集團(tuán)的工程師梁興磊也會(huì)想起,在茫茫戈壁穿梭的那段歲月。為了滿足空間站任務(wù)的衛(wèi)星通信需求,梁興磊所在的衛(wèi)星通信技術(shù)團(tuán)隊(duì)頂著風(fēng)沙在工地作業(yè),建成1 套固定衛(wèi)星通信站,2 套車載衛(wèi)星通信站。
冬日戈壁,凜冽的風(fēng)裹挾著沙塵在耳邊呼嘯,打在裸露的皮膚上生疼。梁興磊負(fù)責(zé)戶外衛(wèi)星天線結(jié)構(gòu)的安裝。穿著厚厚的衣服,梁興磊還是會(huì)被寒風(fēng)吹得透心涼。為了能按時(shí)完成工期,他習(xí)慣了匆匆扒拉兩口泡面充作午飯,習(xí)慣了乘著夜色返回住處,習(xí)慣了戈壁風(fēng)沙擦過(guò)臉頰。
對(duì)外場(chǎng)作業(yè)的航天人來(lái)說(shuō),這些磨煉早已習(xí)以為常。他們說(shuō),只有經(jīng)受住最艱苦的考驗(yàn),才能見(jiàn)證最壯美的星辰。
“天和”核心艙順利入軌,升入太空。在此次任務(wù)應(yīng)用的新技術(shù)中,生命保障系統(tǒng)格外吸引人眼球。這項(xiàng)全新的技術(shù),將為空間站水資源的循環(huán)利用提供有力保障。
為了攻克這項(xiàng)技術(shù)、完成這一產(chǎn)品,航天科工集團(tuán)二院某研究所項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)克服了常人難以想象的困難。負(fù)責(zé)總體設(shè)計(jì)的張玉翔記憶最深的是,在航天員科研訓(xùn)練中心進(jìn)行預(yù)模擬試驗(yàn)的那些日子。每班十幾個(gè)小時(shí),守在一間屋子里,眼睛死死盯著電腦屏幕上的數(shù)據(jù)?!澳鞘俏医?jīng)歷過(guò)最漫長(zhǎng)的日子?!睆堄裣枵f(shuō)。值班結(jié)束后,他們還要繼續(xù)忙碌,要把這段時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析。不知過(guò)了多少天,邁出實(shí)驗(yàn)室的一瞬間,張玉翔感到一種無(wú)比放松。
“天和”順利升空后,所有為了項(xiàng)目熬過(guò)的夜、打過(guò)的故障報(bào)告、吃過(guò)的泡面、睡過(guò)的行軍床,都會(huì)變成人生中有趣的談資與值得銘記的歲月。
“特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關(guān)、特別能奉獻(xiàn)”的載人航天精神,早已在不知不覺(jué)間融入中國(guó)航天人的血脈,在新一代的年輕航天人身上繼續(xù)流淌。
2018 年,在致信祝賀亞太空間合作組織成立10 周年時(shí),習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào):“中國(guó)倡導(dǎo)世界各國(guó)一起推動(dòng)構(gòu)建人類命運(yùn)共同體,堅(jiān)持在平等互利、和平利用、包容發(fā)展的基礎(chǔ)上,深入開展外空領(lǐng)域國(guó)際交流合作。中國(guó)一貫主張合理開發(fā)、利用空間資源,保護(hù)空間環(huán)境,推動(dòng)航天事業(yè)造福全人類。”
2011 年美國(guó)國(guó)會(huì)出臺(tái)“沃爾夫法案”,禁止美國(guó)國(guó)家航空航天局以及與之有合同關(guān)系的美國(guó)航天企業(yè)同中國(guó)航天機(jī)構(gòu)進(jìn)行任何接觸和合作。中國(guó)被排斥在美國(guó)主導(dǎo)的國(guó)際空間站“俱樂(lè)部”之外。不僅如此,戴著“有色眼鏡”看待中國(guó)發(fā)展的西方政客,將太空領(lǐng)域作為未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)和軍備競(jìng)賽的主戰(zhàn)場(chǎng),在太空技術(shù)領(lǐng)域?qū)χ袊?guó)嚴(yán)防死堵。
盡管面對(duì)阻撓,中國(guó)航天并未止步不前,反而通過(guò)自主創(chuàng)新取得了探月、探火、北斗組網(wǎng)以及“長(zhǎng)征”系列運(yùn)載火箭成功發(fā)射等一系列令人矚目的成就。
這一次,中國(guó)在空間站建設(shè)上邁出了重要一步,對(duì)世界來(lái)說(shuō)同樣意義重大。由于已在軌運(yùn)行幾十年的國(guó)際空間站有可能在2024—2028 年退役,屆時(shí)中國(guó)空間站或?qū)⒊蔀樘罩形ㄒ灰粋€(gè)人類空間站。
與某些西方國(guó)家搞封閉“小圈子”不同,中國(guó)一貫堅(jiān)持和平利用、平等互利、共同發(fā)展的原則,努力將中國(guó)空間站打造成面向國(guó)際社會(huì)、開放的科技合作交流平臺(tái)。在2020 年12 月17 日國(guó)務(wù)院新聞辦舉行的“嫦娥五號(hào)”任務(wù)新聞發(fā)布會(huì)上,國(guó)家航天局副局長(zhǎng)、探月工程副總指揮吳艷華就曾表示:“中國(guó)空間站將廣泛開展國(guó)際合作,爭(zhēng)取發(fā)揮更大價(jià)值,為人類民生福祉實(shí)現(xiàn)更多產(chǎn)出。”
2019 年6 月12 日,中國(guó)載人航天工程辦公室和聯(lián)合國(guó)外層空間事務(wù)辦公室在維也納聯(lián)合宣布,來(lái)自17 個(gè)國(guó)家的9 個(gè)項(xiàng)目從42 項(xiàng)申請(qǐng)中脫穎而出,成為中國(guó)空間站科學(xué)實(shí)驗(yàn)首批入選項(xiàng)目。
聯(lián)合國(guó)外空司司長(zhǎng)迪·皮蓬對(duì)此舉表示高度贊賞,稱中國(guó)的這一舉措有力促進(jìn)了載人航天國(guó)際合作,使更多的國(guó)家能夠有機(jī)會(huì)參與載人航天技術(shù)研究,是對(duì)聯(lián)合國(guó)2030 可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的有力支持。
值得一提的是,中國(guó)空間站合作充分照顧缺乏技術(shù)與資金的發(fā)展中國(guó)家的需求,為它們提供了進(jìn)入太空、開展各類應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),成為不折不扣的“發(fā)展中國(guó)家之家”。這將有效幫助世界跨越技術(shù)發(fā)展鴻溝,讓所有國(guó)家平等參與到太空的和平開發(fā)利用中來(lái)。
1967 年,《外空條約》莊嚴(yán)宣告:外空探索和利用是全人類共同的事業(yè),應(yīng)為全人類謀福利。中國(guó)開放空間站合作,是對(duì)這一國(guó)際條約精神和構(gòu)建人類命運(yùn)共同體理念的生動(dòng)踐行。未來(lái),全球?qū)碛幸粋€(gè)開放、充滿生機(jī)的國(guó)際太空合作新平臺(tái),它將真正成為全人類在外空“共同的家”。