中國載人航天20年,有太多話想說

2020-12-04 觀察者網

【文/觀察者網專欄作者 石豪】

1999年11月20日,凌晨6時30分。

中國載人航天工程的第一艘試驗飛船——神舟一號,自酒泉衛星發射中心升空,並於11月21日凌晨成功返回。

從那時起,中國成為繼蘇聯、美國之後,世界上第三個擁有載人飛船的國家。

中國,進入了載人航天時代。

20年後的今天,追憶往昔,依然有太多的故事,太多的細節值得我們回味。

地平線上的曙光

中國載人航天工程代號「921」,是1992年9月21日由中央政治局常委會批准的。但事實上,在1992年之前,關於載人航天的早期討論已超過20年。

1970年7月14日,在東方紅一號衛星成功發射不到3個月後,我國就已經開始了載人飛船的研製和航天員選拔,是為「714工程」,由錢學森同志親自掛帥。

這艘未來被命名為「曙光號」的飛船,正如地平線上的第一縷曙光,照亮了中國人心中持續數千年的飛天夢。

曙光號飛船 (圖片來源:央視紀錄片《撼天記》)

曙光號飛船的啟動,體現了當時領導人與科學家的遠見卓識,在項目的牽引下,一大批與航天相關的基礎設施開始投入建設,為未來航天事業的發展打下了堅實的基礎,其中就包括著名的西昌衛星發射中心。

西昌衛星發射中心 (圖片來源:搜狐網)

然而,曙光號飛船本身的研製充滿坎坷。

蘇美兩國的第一代載人飛船「東方號」、「水星號」只能搭載一個人,曙光號飛船的設計起點很高,採用了雙人乘組,與美國第二代飛船「雙子座號」類似。當時還在研製的東風五號洲際飛彈被用於發射曙光號飛船,這也和蘇美兩國在載人火箭上的選擇類似——從洲際飛彈到載人火箭,東風五號的運載能力也與發射「雙子座號」飛船的「大力神2號」火箭相仿佛。

國外繪製的曙光號飛船與載人火箭示意圖 (圖片來源:Mark Wade)

可以說,從技術路線上,曙光號飛船並不存在根本性問題。

問題出在國家經濟和科技水平上,當時的中國並沒有足夠的經費支持載人航天工程,與載人相比,對經濟建設有直接作用的應用衛星需求更為迫切。

最終,經毛主席、周總理批示,「先解決地上的事,先發展應用衛星」,曙光號飛船的研製逐漸停了下來,用於載人飛船發射的西昌一號工位也暫停了建造。

但是,沒有什麼是被浪費的。

西昌航天發射中心很快成為了當年中國三大航天發射中心之一,並在通信衛星和北鬥導航衛星的發射中發揮了不可替代的作用。

另外,當時負責東風五號研製的副總設計師,名叫王永志;負責曙光號研製的飛船室主任,名叫戚發軔。

「最老土」與「最科學」

上世紀80年代,隨著863計劃的實施,中國載人航天的發展再次被提上日程。

1988年,來自全國各領域的專家,對中國未來的天地往返運輸系統方案進行了詳盡的評估。

在參評的五種天地往返運輸系統方案,不難看出,其中的方案二到方案五全部是帶有機翼的「飛機」構型。

在20世紀80年代,美國的多架太空梭已經成功運用於載人航天領域,蘇聯也在研製自己的太空梭「暴風雪號」,可以說在那個年代,太空梭就是未來的發展方向,也是我們需要努力追趕的目標。

這種在當時廣為流行的觀點,自然也投射到中國載人航天的選型中。

美國太空梭(左)與蘇聯「暴風雪號」(右)

在五個方案中,「最老土」的方案莫過於五院508所提出的「方案一」,也就是宇宙飛船方案。

這是一種與蘇聯「聯盟號」飛船類似的三艙式載人飛船,由推進艙、返回艙和軌道艙構成,在眾多外形酷炫的「飛機」方案中,顯得格格不入。而在載人航天路線的大討論中,宇宙飛船「一開始也排不上號」。

似乎,中國未來的載人航天之路,註定要從太空梭起步了。

爭執不下時,人們找到了錢學森。

而錢學森在上報中央的太空梭方案上寫下了九個字——「應將飛船案也報中央」。

巨擘之所以被稱為巨擘,是因為他們總能「不畏浮雲遮望眼」,從更長遠、更本質的角度看待問題。

太空梭技術極為複雜,太空人逃逸救生困難,一個看起來微不足道的故障就能導致任務失敗、太空人犧牲的結果。1986年的「挑戰者號」太空梭,正是因為密封圈失效凌空爆炸,7名太空人獻出了寶貴生命。

「挑戰者號」太空梭爆炸事故 ( 圖片來源:CBS News)

而由技術複雜帶來的,還有漫長的研製周期與巨大的投入,想在21世紀初實現首次載人飛行,是根本不可能的。

而載人飛船的設計,經過蘇美兩國長期實踐,已被證明是成熟可靠的天地往返系統,蘇聯的「聯盟號」飛船更是有完善的發射救生模式,能夠實現從發射臺到入軌的逃逸救生全覆蓋,到80年代末已兩次成功挽救太空人生命,可以說是久經考驗。

更為重要的是,中國的載人航天不是一時興起把人送入地球軌道就可以,而是循序漸進,最終要建成有人照料的大型空間站。空間站中的太空人,同樣要以高可靠的宇宙飛船作為「救生艇」,在出現重大危險時返回地球——就算發展太空梭,也應當以宇宙飛船作為必要補充。

國際空間站上對接的客貨運飛船 (圖片來源:NASA Blog)

最終,越來越多曾經主張發展太空梭的同志看到了發展飛船的優越性和必然性,專家委員會在選用載人飛船方案上達成了一致意見,並上報中央。

後來的故事是這樣的——

2003年,哥倫比亞號太空梭在再入大氣層時失事解體,機上7名太空人犧牲,美國於2011年正式退役了全部太空梭。

「暴風雪號」太空梭在蘇聯解體後,因缺乏經費而徹底放棄。

「聯盟號」飛船一直為國際空間站穩定提供往返運輸服務,在2018年的發射事故中成功拯救了太空人的生命。

美國在太空梭退役後,就失去了將太空人送入太空的能力,不得不依賴俄羅斯的「聯盟號」飛船。

而美國的下一代天地運輸系統,中標者也是宇宙飛船構型。

「最老土」的?不,是「最科學」的。

歷史證明了宇宙飛船方案的正確性,也映照著老一輩科學家的高瞻遠矚。

神舟一號的意義

1992年9月21日,中共中央政治局十三屆常委會第195次會議討論並同意了中央專委《關於開展我國載人飛船工程研製的請示》,正式批准實施載人航天工程。

在這次常委會上,黨的第三代領導集體展現出了強大的決心與魄力。

有位領導同志說:「2000年奧運會不申辦了也要辦這個事。」

還有位領導同志說:「不行的話就動用國庫裡的黃金!」

最終,江澤民同志總結:「這是個大事,大家同意,我完全同意,下決心搞這個東西……搞這個東西在政治、經濟科技、軍事上都有意義,是綜合國力的標誌。今天,我們就作這樣一個決策,發展載人航天。」

一錘定音。

從1992年9月21日,到1999年11月20日,只有短短7年。

而在這7年中,中國航天人啟動的,是中國航天史上規模最大,系統最複雜,技術難度最大的一項工程。

儘管有曙光號飛船的預研經驗,但載人航天大系統的全面研究,對中國航天依然是個巨大的考驗。

譬如飛船的逃逸系統,在國內就沒有先例可循。

我們做出了東西,但心裡沒底,想找經驗豐富的俄羅斯專家給中國的逃逸系統做個評審。

不是買產品,不是技術轉讓,就是讓外國專家來看看,看看我們做的行不行,籤個字。

結果俄羅斯開口就要1000萬美元。

當然,換做美國,連去都不會讓你去,你拿著1000萬美元都找不到門路。

在高技術領域,要想取得優勢,就必須自己走出來,衝出來,闖出來,除此以外並無他路可尋。

神舟號飛船的逃逸系統

新的火箭,新的飛船,新的技術,新的挑戰,甚至連試驗基地都是新的。

航天人在探索中艱難前行,到1997年的時候,整個項目都面臨著困難。

只有一條道路,1999年年底前進行第一次無人飛行試驗。

按照常規研製流程,太空飛行器要想上天,要從初樣研製開始,然後轉入正樣研製。當時的初樣研製需要建造電性星(EM)、熱控星(TM)、靜力學結構星(SM1)和動力學結構星(SM2),分別對應不同的考核科目。

如果堅持常規流程,神舟一號在1999年不可能上天。

因此,研究團隊經過細緻的科學評估,大膽決策:在測試結束後,將電性船改裝成正樣船,用第一髮長徵二號F運載火箭進行發射。

一個決策,同時縮短了飛船和火箭的研製流程,也為面臨困境的載人航天工程帶來了希望。

不能按部就班,不能坐而論道,必須在科學方法的指引下,加速發展,努力縮小與世界水平的差距。這對我國建設航天強國,有現實的借鑑意義。

神舟一號成功發射 (圖片來源:中國網)

還記得當年研製曙光號載人飛船時的兩位年輕人——王永志和戚發軔嗎?

在載人航天工程中,王永志成為了工程總設計師,戚發軔成為了神舟號飛船的總設計師。

這就是以項目帶人才的重要性。

當年領導載人航天的總指揮、總設計師,如今已榮譽等身,雖耄耋之年,依然活躍在科研第一線,為中國航天的發展竭力盡智。

當年參與載人航天的中青年設計師,如今已走上領導崗位,成為航天各領域的新一代總指揮、總設計師。

當年在電視機前看到雪白的「神箭」自墨色天地間拔地而起的少年,如今也學成報國,成為航天戰線的新兵。

這是一種傳承。

這種傳承,正是20年前那次驚豔世界的發射給中國航天帶來的。中國航天擁有了一支令他國同行豔羨的人才梯隊。

王永志(左)與戚發軔(右)

在這支人才梯隊的不懈努力下,中國的大型空間站,即將在不遠的未來,從東方的地平線上升起。

中國大型空間站 (圖片來源:新華網)

中國的航天強國夢,也已經在不遠的地平線上,放射出第一縷曙光。

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