7月24日,中國空間站問天實驗艙成功發(fā)射。7月27日,在中國空間技術(shù)研究院總體部的展覽館里,《面對面》欄目采訪了剛剛從文昌發(fā)射基地返回北京的中國載人航天工程空間站系統(tǒng)總指揮王翔。
中國空間站變身“太空母港”
按照任務(wù)時間表,中國空間站的另一個20噸級的航天器——夢天實驗艙將在今年10月發(fā)射。屆時,天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙三艙形成“T”字基本構(gòu)型,中國空間站在軌建造將最終完成。
據(jù)悉,中國空間站今年建成后,后續(xù)將迎來一個特殊的小伙伴——我國首個大型空間巡天望遠(yuǎn)鏡,按照設(shè)計,巡天望遠(yuǎn)鏡將與空間站共軌飛行,空間站將為它提供可以隨時??康摹疤漳父邸?。
王翔:它的觀測計劃也是以10年計的,正常時間也是要對它的健康狀態(tài)進(jìn)行維護(hù)維修的,所以我們設(shè)計的就是每當(dāng)它飛到需要人維護(hù)維修的時候,它就停靠到空間站上。
記者:這個母港就跟現(xiàn)在的航空母艦似的,走到哪都可以進(jìn)行補(bǔ)給。
王翔:是的,我們叫太空母港,這個模式其實是可以推廣的,更多的類似需要維修維護(hù)的飛行器,可以以這種形式跟空間站對接,把空間站在天上的作用、人在天上的作用充分發(fā)揮出來。
為了充分發(fā)揮空間站的作用,科研人員還想方設(shè)法延長它的使用壽命,在王翔看來,我國空間站的實際使用壽命遠(yuǎn)比它10年的設(shè)計壽命要長。
王翔:我們就把它設(shè)計成可拆卸可更換可維修的狀態(tài),又能通過更換的手段進(jìn)行升級換代,這些辦法都采取了以后,我們希望能延到15年或者更長的時間。
記者:但如果哪天它的壽命到期了,它是不能回收的,只能再入大氣層銷毀。
王翔:是的,但是它可以更新,它是一個可擴(kuò)展的開放系統(tǒng),我們是可以繼續(xù)串聯(lián)一個擴(kuò)展艙,這個擴(kuò)展艙可以帶一個新的節(jié)點艙,我又能再擴(kuò)展,老艙段新艙段它是可以不斷更替的,用這種手段也可以延長我們在軌工作和飛行的時間。
什么是航天強(qiáng)國?
自神舟八號以來,十一年中,“神舟”系列飛船成功實施10次交會對接任務(wù),中國已經(jīng)做到了世界領(lǐng)先。
王翔:當(dāng)時有一個參與國際空間站建設(shè)的國家,他們一些參研人員跟我們有技術(shù)交流,在交流的過程中就討論他們那個艙上去以后交會對接的這個過程,安排飛行程序的時候,這件事兒必須多少多少秒要干完,我就突然有一種似曾相識的感覺。我們神六、神七那會兒有這個感覺,那會兒全靠地面測控站,地面站的測控時間特別短,每個站幾分鐘就過去了,這種約束對我們特別大,這種秒秒計較的感覺,結(jié)果他也這么說。我覺得有點奇怪,我就說為什么你們這個事情非得要有這個時間限制,再延長一段不行嗎?他說可以,但是我們有個測控資源的約束,那我就更奇怪了,我說你們不是有TDRS,就是美國的中繼衛(wèi)星整個空間站是在這個體系下完成的,他說那個東西我們是要交錢的,他說論秒算錢的。所以雖然理論上有非常充裕的測控條件,但實際上真正對任務(wù)實施的時候仍然有著非常嚴(yán)格限制,他說你們有沒有這個限制?我說我們曾經(jīng)有過,但是現(xiàn)在我們有了中繼衛(wèi)星以后,我們這個星是自己的,我們可以按我們的需要來用這個資源,就不受這個限制了。
中繼衛(wèi)星相當(dāng)于天上的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站,從2008年4月發(fā)射天鏈一號01號星以來,我國已經(jīng)建成了擁有全球覆蓋能力的中繼星衛(wèi)星系統(tǒng),為我國的載人航天提供了強(qiáng)力的支撐。
王翔:這件事情對我的觸動還是很大的,包括說誰航天強(qiáng)、誰航天弱,我覺得強(qiáng)的一個體現(xiàn)在于你是不是有一個完整的體系,我們其實恰恰是有了一個非常完備的航天體系,包括測控的能力、全球?qū)Ш蕉ㄎ坏哪芰Α⒌孛嬷С值哪芰?、火箭的能力、發(fā)射場的能力、回收場的能力等等。我們這個體系特別完備,而且完全是自主可控的,為什么說空間站是航天強(qiáng)國的標(biāo)志之一,因為空間站它不是自己一個站在飛行,這個站的背后就是我們有這樣一個完備的強(qiáng)大的航天體系的保障,所以空間站能在天上飛,而且我們作為一個國家能獨立自主干出空間站在天上飛,就意味著你真的是一個航天強(qiáng)國。
空間站的故事
1992年9月,中央決策實施載人航天工程,代號“921工程”,并確定了“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略。就在前一年,王翔考入清華大學(xué)的工程力學(xué)系。從1992年開始,中國載人航天工程的第一步歷經(jīng)十年磨礪。這期間,王翔在清華大學(xué)本科畢業(yè)后直接攻讀博士學(xué)位,并在2001年前往德國馬普金屬學(xué)研究所從事博士后研究。2003年5月,他回到清華。2003年10月,神舟五號載著楊利偉飛上太空,中國首次實現(xiàn)載人航天飛行,載人航天工程“第一步”取得關(guān)鍵性進(jìn)展。
記者:這件事情對你的影響有多大?
王翔:航天員都上天了,我覺得那個時候可以判斷出來肯定不會是一個短期的一次性的行為,肯定后續(xù)是一個飛船也好空間站也好,它是一個大的長遠(yuǎn)的發(fā)展,而且那會兒才剛剛實現(xiàn)一個人上天,那后面的發(fā)展空間還是非常大的,所以我覺得要投身到這樣一個地方還是值得的。
距離清華大學(xué)十幾公里遠(yuǎn)的航天科技集團(tuán)五院,是中國主要的空間技術(shù)及其產(chǎn)品研制基地。帶著航天夢想,王翔來到這里遞交求職信。2003年年底,他如愿進(jìn)入航天五院總體部,當(dāng)時,中國載人航天工程正處于第一步和第二步交接的時間段,第一步的關(guān)鍵任務(wù)是實現(xiàn)航天員安全往返。而即將開始的第二步,要突破并掌握出艙活動與交會對接技術(shù)。
空間站的建設(shè)是一個系統(tǒng)工程,受制于一個國家整體的科學(xué)技術(shù)和工業(yè)發(fā)展水平。而在交會對接技術(shù)研制的初期,研發(fā)所需的硬件和軟件與需求并不匹配。研發(fā)初期,技術(shù)團(tuán)隊需要通過大量的地面試驗來獲取交會對接技術(shù)所需的各項實驗數(shù)據(jù)。
王翔:包括把這個設(shè)備裝在汽車上兩個汽車互相跑,裝在飛機(jī)上兩架飛機(jī)一前一后間隔幾十公里,一直飛到相隔四五百米,然后把整個測量過程給測出來,實際上是對我們整個測量方案做了一個物理驗證。
記者:這能叫“土辦法”嗎?
王翔:算是一種土辦法,我覺得是最有意思的一個階段之一,就是你總是在想出辦法來解決這些問題。我們有一個長遠(yuǎn)的、遠(yuǎn)大的目標(biāo),我們每天都在向著這個目標(biāo)往前走,在走的過程中我們排除了障礙,克服了困難,而且我們又獲得了新的知識,我們又獲得了新的長進(jìn),我覺得這是一種很有意思的事情。
2011年11月1日神舟八號飛船發(fā)射升空,進(jìn)入預(yù)定軌道后,開始執(zhí)行與已經(jīng)在軌運(yùn)行的天宮一號交會對接的任務(wù),身為副總設(shè)計師的王翔和團(tuán)隊經(jīng)歷了長達(dá)兩天的煎熬。空間交會對接被形象地稱為“萬里穿針”,是一個國家航天技術(shù)實力的集中體現(xiàn)。兩天之后,神舟八號和天宮一號終于迎來了激動人心的對接時刻。
王翔:最后一下就撞上了,恰恰就是我們期望的、想要的那個狀態(tài),實際上那一次很多人很激動,但是我覺得當(dāng)時在那個現(xiàn)場,它真正飛到最后的時候,一步一步反倒讓我最后更清醒了,它真的是照著我們的設(shè)計預(yù)期一步一步走向目標(biāo)了,你讓我回想,我可以說我們所有的付出,之前做的工作都是有意義的,都是值得的。
幾代人接力 從夢想變成現(xiàn)實
2011年至今,王翔擔(dān)任空間站系統(tǒng)總指揮,他帶領(lǐng)團(tuán)隊完成了空間站型號立項綜合論證,工程關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),全系統(tǒng)設(shè)計和各艙段研制。2021年4月29日,長征五號B遙二運(yùn)載火箭成功發(fā)射天和核心艙,拉開了我國空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證和在軌建造的大幕。
中國載人航天以前所未有的速度向前發(fā)展,中國空間站逐漸從夢想變成現(xiàn)實。其實早在20世紀(jì)60年代,錢學(xué)森等老一輩科學(xué)家已經(jīng)著手我國第一艘載人飛船“曙光一號”總體方案的設(shè)想論證,并成立了載人航天工程的專門科研機(jī)構(gòu)507所,只是后來因為各方面科研在當(dāng)時無法保證,“曙光一號”計劃被擱淺,但中國航天人的研究卻從來沒有停止。
王翔:我去查資料,查到20世紀(jì)80年代開始就有一幫老先生做交會對接軌道的分析,當(dāng)時的文件是全手寫的。
記者:時隔多少年之后在計算紙上跟他們的這種相遇,對你有沒有觸動?
王翔:非常有觸動,現(xiàn)在我有計算機(jī)了我有什么了,但是一位老先生拿著他手寫的稿紙現(xiàn)在還教我呢,真的是有這么一種感覺,他不一定能想到他能見著這一天,但是他也在默默無聞地而且非常堅定地在做這件事情。
在天和核心艙總裝測試完成后,航天五院專門把一些早期參與過載人航天工程的老前輩邀請到了現(xiàn)場。
王翔:很多老先生非常激動,當(dāng)時就讓我們在大廳里擺了一些椅子,說你們忙你們的,我們就坐這兒看看,三五個人就那么聊著看著,就一直在大廳里待了很長時間。有一位老師說當(dāng)年他就參加過863的論證,而且當(dāng)時作為非常優(yōu)秀的航天青年工作者,跟著一些航天的前輩們還出訪過美國,看當(dāng)時的自由號空間站也就是現(xiàn)在的國際空間站前身,當(dāng)時有地面模型地面產(chǎn)品和一些展示,他說我當(dāng)時就感慨,我們的空間站什么時候能建成,我這一輩子可能也見不著了吧,但是今天我在這我見著了,特別激動特別感動,我們這個工程絕對不是說憑空起來的,真的是在這些老先生積累的基礎(chǔ)上我們再往前發(fā)展的,他們是真正的巨人,我們是站在他們的肩膀上往前走的。
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