中國空間站后續(xù)怎么建

本報(bào)赴文昌特派記者 劉揚(yáng) 樊巍

4月29日，運(yùn)載中國空間站天和核心艙的長征五號(hào)B運(yùn)載火箭在中國文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射，引發(fā)全球廣泛關(guān)注。本次任務(wù)是中國空間站的揭幕戰(zhàn)和奠基戰(zhàn)，宣告開啟了中國空間站在軌建造的新時(shí)代。作為我國目前研制的最大、最重的航天器，中國空間站核心艙具有哪些強(qiáng)大功能，對(duì)于中國航天事業(yè)具有哪些重大意義以及后續(xù)還有哪些重磅發(fā)射呢？《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者走進(jìn)文昌航天發(fā)射場(chǎng)，聽國內(nèi)空間站領(lǐng)域權(quán)威專家從多個(gè)維度全面介紹。

“三室兩廳”的中國空間站什么樣

中國空間站基本構(gòu)型包括天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，整體呈T字構(gòu)型。這次發(fā)射的天和核心艙全長16.6米，最大直徑4.2米，發(fā)射質(zhì)量22.5噸。作為未來空間站的管理和控制中心，天和可支持3名航天員長期在軌駐留，支持開展艙內(nèi)外空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)。

從功能上看，核心艙具備交會(huì)對(duì)接、轉(zhuǎn)位與停泊、乘組長期駐留、航天員出艙、保障空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力；問天和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙均作為支持大規(guī)模艙內(nèi)外空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)載荷支持艙段，同時(shí)問天實(shí)驗(yàn)艙還作為組合體控制和管理備份艙段，具備出艙活動(dòng)能力，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙則具備載荷自動(dòng)進(jìn)出艙能力。按照規(guī)劃，中國空間站三艙飛行器依次發(fā)射成功后，將在軌通過交會(huì)對(duì)接和轉(zhuǎn)位，形成T字構(gòu)型組合體。中國空間站在軌運(yùn)行壽命不小于10年，并可通過維修維護(hù)延長使用壽命。

如果說光看數(shù)據(jù)可能難以清晰地勾勒出中國空間站的樣子，航天專家還有更形象的描述。航天科技集團(tuán)五院專家介紹說，核心艙體積非常大，長度比五層樓房還要高，直徑比火車和地鐵的車廂還要寬不少，體積比國際空間站的任何單個(gè)艙位都大。未來航天員入駐后，活動(dòng)空間非常寬敞。此外，核心艙的重量相當(dāng)于三輛大客車的空重重量，同樣也超過國際空間站的任何一個(gè)艙段。專家打了一個(gè)非常形象的比喻：如果神舟飛船是一輛轎車，天宮一號(hào)和天宮二號(hào)相當(dāng)于一室一廳的房子，而空間站就是三室兩廳還帶儲(chǔ)藏間，算是“豪宅”了。

不僅活動(dòng)空間大，未來中國航天員在空間站的補(bǔ)給也得到更好的保障。此前我國航天員在軌飛行時(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。為了讓航天員實(shí)現(xiàn)更久的在軌停留，空間站設(shè)計(jì)有完整的可再生生命保障系統(tǒng)。航天員呼出的水蒸氣會(huì)通過冷凝水方式回收，排泄的尿液也會(huì)回收凈化，重新作為飲用水和生活用水使用。電解制氧時(shí)產(chǎn)生的氫氣與航天員呼出的二氧化碳，將通過化學(xué)反應(yīng)生成氧氣，這也能夠降低氧氣的補(bǔ)給需求。

《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解到，由于空間站資源十分寶貴，經(jīng)過科學(xué)且慎重的遴選，未來空間站將搭載安裝包括生物學(xué)、材料科學(xué)、基礎(chǔ)物理、微重力、流體等類別相關(guān)的科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)設(shè)施。據(jù)悉，空間站上將部署10余個(gè)先進(jìn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜、艙外載荷安裝平臺(tái)。

據(jù)相關(guān)專家透露，后續(xù)與空間站伴飛的光學(xué)艙將搭載巡天望遠(yuǎn)鏡。這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的分辨率與美國的空間望遠(yuǎn)鏡相當(dāng)，但視場(chǎng)角是后者的上百倍，它將在大范圍巡天科學(xué)研究方面顯身手。

航天科技集團(tuán)五院專家還透露，天和核心艙內(nèi)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)六個(gè)區(qū)域。這不僅能保證每名航天員都有獨(dú)立的睡眠環(huán)境和專用衛(wèi)生間，而且在就餐區(qū)配置了微波爐、冰箱、飲水機(jī)、折疊桌等家具，還有太空跑臺(tái)、太空自行車、抗阻拉力器等健身器材，以滿足航天員日常鍛煉。此外，艙內(nèi)情景照明可由手機(jī)App控制。核心艙不僅配有手機(jī)，可實(shí)現(xiàn)在軌航天員之間通話和天地通話，還安裝了天地視頻通話設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)與地面的雙向視頻通話。此外，還有可以支持航天員收發(fā)電子郵件的測(cè)控通信網(wǎng)和相關(guān)設(shè)備?！?/p>

航天員在軌停留6個(gè)月將是常態(tài)

據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，按照空間站建造任務(wù)規(guī)劃，今明兩年我國將接續(xù)實(shí)施11次飛行任務(wù)，包括3次空間站艙段發(fā)射、4次貨運(yùn)飛船以及4次載人飛船發(fā)射，預(yù)計(jì)于2022年完成空間站在軌建造。

載人航天工程辦公室主任郝淳介紹說，我國空間站建造分兩個(gè)階段實(shí)現(xiàn)，一是空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段，二是空間站建造階段。兩個(gè)階段各規(guī)劃了6次飛行任務(wù)，其中關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段的第一次任務(wù)就是去年取得圓滿成功的長征五號(hào)B運(yùn)載火箭的首飛任務(wù)。今年還要實(shí)施關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段的5次飛行任務(wù)，除了這次天和核心艙的發(fā)射外，還有5月和6月分別實(shí)施的天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船和神舟十二號(hào)載人飛船的發(fā)射，其中神舟十二號(hào)飛船上的航天員乘組由3名航天員組成，他們將在軌駐留3個(gè)月。9月和10月將分別實(shí)施天舟三號(hào)貨運(yùn)飛船和神舟十三號(hào)載人飛船的發(fā)射任務(wù)，其中神舟十三號(hào)飛船上的航天員乘組同樣由3名航天員組成，他們將在軌駐留6個(gè)月。郝淳表示，以后6個(gè)月的在軌駐留將是中國航天員在軌駐留的常態(tài)。

據(jù)介紹，明年將全面進(jìn)入空間站在軌建造階段，一共規(guī)劃6次飛行任務(wù)：?jiǎn)柼旌蛪?mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的兩次發(fā)射任

務(wù)以及兩艘貨運(yùn)飛船和兩艘載人飛船的發(fā)射任務(wù)。載人飛船也同樣搭載3名航天員，在軌駐留6個(gè)月。按照計(jì)劃，到明年年底我國空間站將完成在軌建造，轉(zhuǎn)入后續(xù)應(yīng)用與發(fā)展階段。郝淳表示，空間站設(shè)計(jì)在軌壽命不小于10年，通過航天員在軌維修、維護(hù)和一些設(shè)備載荷更換，可以延壽使空間站在軌工作更長時(shí)間。在軌期間，中方會(huì)安排開展大量空間科學(xué)、空間技術(shù)和空間應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，有望取得一大批世界領(lǐng)先水平的科研成果、技術(shù)應(yīng)用成果和科研產(chǎn)品。

據(jù)郝淳介紹，以前中國選拔的兩批航天員都是從空軍飛行員中選出，主要角色是駕駛員。為滿足空間站階段對(duì)航天員操作任務(wù)的各項(xiàng)要求，第三批航天員選拔時(shí)增加了工程師和載荷專家這兩類航天員。目前包括一名女性在內(nèi)的第三批18名航天員，已經(jīng)正式進(jìn)入航天員隊(duì)伍，正在進(jìn)行訓(xùn)練。航天員隊(duì)伍更豐富后，可以滿足后續(xù)空間站平臺(tái)在軌維護(hù)、更換以及開展更高水平的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)的要求。未來還將根據(jù)任務(wù)需要，適時(shí)開展后續(xù)批次航天員的選拔，后續(xù)將會(huì)擴(kuò)大候選航天員的選拔范圍，更多高等院校、科研院所乃至有志于航天事業(yè)的科技人員都有可能加入載人航天的隊(duì)伍中?！?/p>

相比國際空間站中國空間站啥水平

國際空間站是目前在軌運(yùn)行最大的空間平臺(tái)，是一個(gè)擁有現(xiàn)代化科研設(shè)備、可開展大規(guī)模、多學(xué)科基礎(chǔ)和應(yīng)用科學(xué)研究的空間實(shí)驗(yàn)室。它的總質(zhì)量約423噸，由美國、俄羅斯、加拿大、日本等16國聯(lián)合，先后經(jīng)歷12年建造完成。

載人航天工程辦公室主任郝淳介紹說，相比國際空間站，中國空間站建設(shè)得較晚，但具有后發(fā)優(yōu)勢(shì)?！爸袊臻g站的建設(shè)方面，無論是規(guī)模還是技術(shù)應(yīng)用以及后續(xù)應(yīng)用方面，都很有中國特色?！彼e例說，中國空間站采用的太陽能電池技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等空間站建造相關(guān)技術(shù)，都立足于目前我國的發(fā)展能力和水平，并綜合這些能力實(shí)現(xiàn)最優(yōu)、最好的性能，既符合我國國情，也和世界先進(jìn)水平比肩。

載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平在接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，中國空間站三艙組合體60多噸，對(duì)接貨運(yùn)飛船、載人飛船后是90多噸，可以算是100噸級(jí)。隨著中國空間站的建造，未來會(huì)加裝更多設(shè)備，規(guī)模還會(huì)加大。

他認(rèn)為，中國空間站有后發(fā)技術(shù)優(yōu)

勢(shì)。例如空間站布局和構(gòu)型方面，如今有很多新思路。為今后進(jìn)一步擴(kuò)建中國空間站、使它具備更加強(qiáng)大的空間應(yīng)用能力，我們布置了外掛平臺(tái)和掛點(diǎn)。這些設(shè)備怎么運(yùn)上去呢？為此中國天舟貨運(yùn)飛船在設(shè)計(jì)時(shí)，既有全密封構(gòu)型，還有半開放和全開放構(gòu)型，可以用后兩種構(gòu)型的貨運(yùn)飛船將大型科學(xué)設(shè)施運(yùn)上去。周建平表示：“我相信，空間站建造將使我國在大型空間設(shè)施建造方面取得和國際上同樣的水平?！?/p>

《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者從航天科技集團(tuán)五院了解到，中國空間站在總體規(guī)模上不及國際空間站，這主要是在建設(shè)思路上按照符合中國國情，有所為、有所不為來考慮，綜合當(dāng)前需求和耗費(fèi)等因素，不搞像國際空間站那么大規(guī)模的空間站，而是采用規(guī)模適度、留有發(fā)展空間的思路，既可以滿足重大科學(xué)研究項(xiàng)目的需要，又同時(shí)具備擴(kuò)展和支持來往飛行器對(duì)接的能力。

中國載人工程發(fā)展以來，一直秉承著和平利用外太空、共贏共享的原則，以開放的態(tài)度開展國際合作。據(jù)郝淳介紹，載人航天工程實(shí)施以來，我們先后和聯(lián)合國外空司、歐空局、德宇航、意大利航天局、法宇航、巴基斯坦航天局等一系列國家和地區(qū)的航天機(jī)構(gòu)開展廣泛交流合作，涉及領(lǐng)域包括航天技術(shù)和空間科學(xué)的研究與應(yīng)用、航天員的選拔訓(xùn)練等各個(gè)方面，也取得了一大批很有顯示度的合作成果。郝淳表示，在中國空間站各個(gè)艙段上安排了20多個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜，這些實(shí)驗(yàn)機(jī)柜都是按照國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研制的，利用這些設(shè)施可以在更大范圍開展更多空間科學(xué)技術(shù)與空間應(yīng)用方面的國際合作。

在回應(yīng)未來是否會(huì)有國外航天員進(jìn)入中國空間站的問題時(shí)，郝淳表示“一定會(huì)有國外航天員參加中國的航天飛行，并在中國空間站上工作和生活”。他透露，國外很多航天員已經(jīng)為參加中國空間站的飛行任務(wù)開始學(xué)習(xí)中文。由于目前中國空間站還處于建造階段，我國會(huì)隨著任務(wù)進(jìn)程來開展國外航天員的選拔和聯(lián)合飛行的有關(guān)工作。

至于中國空間站是否會(huì)與美國方面展開合作，他表示，目前阻礙在于美國自身。早先中國曾邀請(qǐng)過美方專家到中國載人航天設(shè)施參觀，但后來美國《沃爾夫法案》禁止美國航空航天局和中國政府開展航天合作，所以中美兩國之間的航天合作中斷至今。▲