中國載人航天工程自1992年立項實施以來,從無人飛行到載人飛行,從一人一天到多人多天,從艙內實驗到出艙活動,從單船飛行到組合體穩定運行……在西方國家的技術封鎖和質疑聲中,我國先後突破掌握天地往返、空間出艙、交會對接等核心技術,一舉跨越發達國家近半個世紀的發展歷程。
2003年10月15日,神舟五號航天員楊利偉在酒泉衛星發射中心參加航天員出徵儀式。朱九通攝
人類自古就有飛天的夢想,由於沒有飛天之力,古人只能藉助想像的翅膀,把夢想寄托在美麗的飛天神話與傳說之中。
為了探索太空,上世紀90年代初,黨中央審時度勢、高瞻遠矚,作出實施中國載人航天工程的重大決策。中華民族千年飛天夢一朝夢圓。
夢想召喚再出發
開展載人航天活動絕不只是欣賞天上的美景,而是要進一步探索宇宙奧秘,更好地開發太空資源,從而為人類造福。
2016年中秋夜,我國第一個空間實驗室天宮二號在長徵二號FT2運載火箭的託舉下,直刺蒼穹,成功踏上了太空旅程。
在軌飛行期間,航天員景海鵬和陳冬完成多個「首次」:首次機械臂人機協同在軌維修技術試驗,首次航天飛行中的醫學超聲檢查,首次在軌收看新聞聯播,首次以新華社特約記者名義播發「太空日記」,首次天地互動打桌球,等等。正如阿姆斯特朗登月後說的「個人一小步,卻是人類一大步」,在太空,航天員的每個「首次」,都意味著國家在某個或者多個領域實現重大突破。
33天!景海鵬、陳冬刷新了中國航天員太空駐留時間的紀錄。至此,中國先後把11名航天員14人次送入太空,成功率100%。簡單數字背後凝聚的是無數追夢人的心血和汗水,彰顯的是這一國家工程的神聖和榮光。
2017年4月20日,我國首艘貨運飛船在文昌發射成功;22日,在軌運行的天宮二號迎來太空「快遞小哥」的訪問;27日,我國航天史上首次「太空加油」圓滿成功,中國成為世界上第三個掌握推進劑在軌補加技術的國家……
載人航天,是「千人一枚箭」「萬人一桿槍」的事業。據統計,直接參與研製的研究所、基地一級單位有110多個,配合單位多達上千家,涉及數十萬名科研工作者。僅航天員搜救一項就涉及外交、交通等多個部門,以及解放軍多個戰區和陸海空等軍種部隊,上萬人參與其中。
「實施這樣宏大的工程,沒有黨中央集中統攬,沒有全國大協作,是不可想像的。」載人航天工程總設計師周建平深有感觸。
有人說,航天是朝陽產業,航天人永遠年輕。幾十年前,正是一群風華正茂的年輕人在大西北戈壁大漠之中搞出「兩彈一星」;幾十年後,又一群年輕人接過了前輩的「接力棒」。
如今,在發射場、實驗室、生產車間、指揮大廳,「80後」「90後」已成中堅力量,45歲以下擔任各系統主任設計師以上的技術骨幹超過80%,隊伍平均年齡僅30多歲。在愈發密集的載人航天任務歷練中成長起來的新一代航天人,正在為實現新的突破積蓄強大力量。
航天員王亞平在太空授課。 (資料圖片)
空間應用結碩果
發展載人航天事業功在當代、利在千秋。過去,曾經有人質疑載人航天投入大、產出小,甚至詆毀說「這是勞民傷財」。作為百年大計、千年工程,經過20多年「育苗」「種樹」,伴隨空間實驗室飛行任務開啟,載人航天工程的應用發展已經到了開花結果的時期。
空間科學與應用是我國載人航天工程結出的果實之一。天宮二號先後進行60餘項空間科學實驗和技術試驗,取得豐碩成果。天宮二號搭載的14個應用載荷中,我國研製的世界首臺空間冷原子鐘日穩定度達到10-16量級的超高精度,3000萬年誤差小於1秒,將目前人類在太空的時間計量精度提高1個至2個數量級,為空間超高精度時間頻率基準的重大需求,以及未來空間基礎物理前沿研究奠定了堅實的科學與技術基礎;寬波段成像儀、三維成像微波高度計、多波段紫外臨邊成像光譜儀等新一代對地觀測遙感器和地球科學研究儀器發揮了空間地球科學觀測的優勢,科學地服務全球氣候變化、海洋環境、陸表生態資源和社會經濟發展。
天宮二號高等植物培養實驗,在我國首次完成了「從種子到種子」的空間長周期培養,國際上首次在空間獲得了擬南芥開花基因啟動子控制的綠色螢光蛋白實時圖像,控制植物的開花,提高系統的生產效率,也為發展空間植物培養技術、探索保障人類長期空間生存,又向前邁進了一步。
神舟八號任務開展了中德合作空間生命科學實驗,首次分析得到了數十種在微重力下發生改變的植物細胞骨架相關蛋白,成功篩選得到了數千種植物微重力相關差異基因,深化了對空間基礎生物學現象和過程的認知。
天舟一號任務開展了8項哺乳動物細胞空間培養實驗,國際上首次在空間站實現了人類胚胎幹細胞體外分化為原始生殖細胞並存活33天、小鼠胚胎幹細胞向中內胚層的成功分化,成果對於人類空間生殖及健康有重大意義。
載人航天的「紅利」,不僅限於搭載項目本身。據統計,工程全線取得近千項發明專利,推進我國航天基礎設施建設,實現產業跨越發展,2000餘項技術成果被廣泛應用於國民經濟各個行業,據有關研究機構測算,投入產出比在1∶10到1∶12之間。
天宮二號發射場景。 (資料圖片)
邁向空間站時代
早在1992年,中國載人航天開局起步之際,就在「三步走」戰略中明確提出建造自己的空間站。
隨著2017年空間實驗室飛行任務圓滿收官,我國載人航天工程第三步任務——空間站工程全面展開。按計劃,空間站將於2022年前後建成,是我國長期在軌穩定運行的國家太空實驗室。
今年是我國空間站建造任務的關鍵之年。目前,空間站核心艙和執行發射任務的長徵五號B運載火箭,正在抓緊研製生產,將於年底前進行發射場合練和首飛任務準備工作;執行空間站飛行任務的航天員也在按計劃選拔訓練,核心艙載荷正積極開展初樣階段研製,其他各系統都在按工程總體計劃安排抓緊各項工作準備。
我國積極開展載人航天領域的國際交流與合作,一直致力於推動中國空間站成為全球重要的國際科技合作交流平臺。今年6月12日,中國載人航天工程辦公室與聯合國外空司對外宣布,聯合國/中國圍繞中國空間站開展空間科學實驗的第一批項目入選結果,共有來自17個國家、23個實體的9個項目成功入選。
作為中國航天史上規模最大、長期有人照料的空間實驗平臺,空間站將成為國家級太空實驗室,全面開啟我國空間科學研究與應用的新時代。(經濟日報-中國經濟網記者 姜天驕)
【建設者說】
「天宮二號」是這樣「煉」成的
天宮二號總設計師 朱樅鵬
2019年7月19日,歷經近5年的研製周期,在軌運行近3年,延壽飛行近1年的天宮二號空間實驗室在我們的目送下受控離軌,少量殘骸墜落到南太平洋預定海域,用極其壯烈的方式為天宮二號任務畫上了圓滿句號。
從2012年開展正樣研製至今,我和天宮二號一起度過了7年歲月。這是我和它共同磨礪成長的7年,也是我和團隊一起奮鬥追夢的7年,更是我們用默默的付出創造輝煌的7年。
在突破推進劑在軌補加技術過程中,為全面驗證補加系統的功能性能,驗證飛行器間的補加流程並獲取關鍵數據,我們集智攻關,組織搭建了系統間補加綜合試驗平臺來模擬真實太空環境。為吃透每一個細節,團隊設計了極其詳盡的方案,確保每個工況都能準確模擬太空環境。經過20多天的奮戰,試驗順利完成,獲取了極其寶貴的數據,破解了在軌補加的關鍵技術難題。
在真空熱試驗中開展補加壓氣機抽氣試驗時,出口壓力數值不達標。我們第一時間將壓氣機拆下開展排故,並在一個排氣閥的閥芯上找到了一個0.1毫米的多餘物。儘管問題原因找到了,但多餘物從何而來,管路內還有多少,產生的原因是什麼……一系列問題隨之而來。為了保證100%的可靠性,我們必須嚴上加嚴。之後,大家把管路一段一段重新拆下來檢查、吹除,直到找到多餘物來源並清除所有多餘物後才放心。儘管這一反覆讓很多人沒過好春節,但大家表示如果問題沒徹底解決,這個年是沒法過踏實的。
7年時間裡,我們團隊的很多同志特別是年輕同志,為天宮二號犧牲了很多。飛船工程師尚明友直到出發前才告訴妻子要進場參加任務,因為他知道自己一進場就等於把年幼的孩子全都交給了妻子;第一次進場的吳冰,任務期間愛人的預產期到了,吳冰只請了3天假,匆匆返回北京看了一眼剛出生的孩子,便立即趕回工作崗位;電總體主任設計師南洪濤,在發射場測試進行到關鍵時刻時因為身上膿腫高燒不止,當地醫院診斷後建議他立即回北京手術治療,但他考慮到自己身上的責任,硬是靠著輸液撐到電測結束。
類似的故事在我們和天宮二號一起度過的歲月裡還有很多。方案設計時,我和團隊一絲不苟地思考、覆核,夜已至深,辦公樓內仍燈火通明;首次加電測試時,每個人都配合默契地把工作做得細緻一點,再細緻一點,不分晝夜,和衣而眠;大型試驗前,團隊一遍遍推演模擬,讓試驗方案覆蓋得充分一點,再充分一點。
作為航天人,只要國家有需要,我們就會義無反顧、全力拼搏。未來,我和我的團隊將繼續在時間的階梯上、奮鬥的徵途中,拾級而上、努力奔跑,以再創業的心態,切實肩負起載人航天后續任務的重擔,牢牢守住空間站工程任務圓滿完成這條基本底線,在新時代,有新擔當,更有新作為!
(責任編輯:劉江)