2022年11月29日23時08分,我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號F遙十五運載火箭,將神舟十五號載人飛船和3名中國航天員送入太空,與神舟十四號乘組首次在空間站在軌輪換,6名航天員共同在空間站工作生活了5天。此后,神舟十四號航天員乘組完成全部既定任務(wù),于12月4日乘坐神舟飛船返回東風著陸場。中國空間站正式開啟長期有人駐留模式。
神舟十五號飛行任務(wù)是中國空間站建造階段的最后一棒,也是空間站應(yīng)用與發(fā)展階段的第一棒,具有承前啟后的重要作用?;仡欀袊臻g站從無到有的歷程,中國載人航天工程空間站系統(tǒng)總指揮王翔,講述了他見證中國空間站從夢想一步步變?yōu)楝F(xiàn)實的故事。
太空家園即將實現(xiàn)有人不間斷值守
問天實驗艙艙體是我國目前質(zhì)量最重、尺寸最大的單體飛行器,相關(guān)指標比天和核心艙更高,可以為航天員駐留、出艙活動和開展空間科學實驗提供更舒適的環(huán)境和更優(yōu)越的條件。同時,它也具有為天和核心艙提供備份的功能。
王翔介紹說:“對核心艙來說,分配給它的任務(wù)就是讓它作為整個平臺的控制中心。而分配給問天實驗艙的任務(wù),就是要它成為整個空間站的系統(tǒng)級備份?!卑凑杖蝿?wù)時間表,中國空間站的另一個2 0噸級航天器——夢天實驗艙在2022年10月發(fā)射,天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙三艙形成T字基本結(jié)構(gòu),中國空間站在軌建造最終完成?!?022年年底,我們實現(xiàn)了航天員的第一次在軌交接班。從這一時間開始,就進入了正常的人員輪替階段;也是從這個時間開始,天上的人就不間斷了?!蓖跸杞榻B道。
堅定航天夢,投身空間站建造
在中國空間站的建設(shè)道路上,王翔參與了許多重要時刻,而他與中國空間站的故事,早在20多年前就已經(jīng)開始。
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,王翔考入清華大學的工程力學系,開始了近1 0年的學習與研究生涯。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,載人航天工程的第一步取得關(guān)鍵性進展。神舟五號的成功,給王翔帶來了很大影響。王翔說:“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,所以我覺得要投身這樣一個地方還是值得的。”
帶著這樣的航天夢想,王翔來到了中國航天科技集團公司第五研究院(即中國空間技術(shù)研究院,以下簡稱五院)。當時,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,是要突破并掌握出艙活動與交會對接技術(shù)。
攻克難關(guān)是“很有意思的事情”
王翔進入五院后,正好趕上載人航天工程二期在進行論證。以神舟八號為載體,他親歷了中國交會對接技術(shù)的研制過程。
空間站的建設(shè)是一個系統(tǒng)工程,受制于國家整體的科學技術(shù)和工業(yè)發(fā)展水平。
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。硬件條件不足的情況下,王翔所在的力學專業(yè)要做的有限元分析、仿真等就無法做特別復(fù)雜的模型?!拔矣X得這反倒是對我們的鍛煉,越是這樣,你越得利用你的力學知識把它簡化成一個更簡單,但又不失它的本質(zhì)特性的一個模型。這些鍛煉要求我不但知其然,還要知其所以然。我覺得這是對后面工作最大的一個好處,養(yǎng)成了自己的一個工作習慣?!?/p>
研發(fā)初期,技術(shù)團隊需要通過大量的地面試驗來獲取交會對接技術(shù)所需的各項數(shù)據(jù),王翔和團隊曾運用許多“土辦法”進行試驗,但他并不覺得艱難?!拔覀冇幸粋€長期的、遠大的目標,我們每天都在向著這個目標往前走,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,有了新的長進,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,進入預(yù)定軌道后,開始執(zhí)行與天宮一號交會對接的任務(wù)。身為副總設(shè)計師的王翔和團隊經(jīng)歷了長達兩天的煎熬,小心翼翼地進行每一步工作,基本上兩天兩夜都沒睡覺。兩天之后,神舟八號和天宮一號成功對接,很多人都很激動,王翔反倒覺得更清醒了,因為飛船真的照著他們的設(shè)計預(yù)期一步一步走向了目標,讓他覺得“所有的付出、所有之前做的工作都是有意義的,都是值得的”。
空間站是航天強國的重要標志
神舟八號成功發(fā)射以來的11年中,神舟系列飛船成功完成了10次交會對接任務(wù),中國已經(jīng)做到了世界領(lǐng)先。
在一次與國際空間站參研人員的技術(shù)交流中,別國技術(shù)人員提到,他們實施交會對接時,測控資源受約束,需要以秒為單位嚴格控制時間,因為國際空間站體系下使用的是美國的中繼衛(wèi)星,是需要以秒為單位來交錢的。王翔聽完后,心里有種似曾相識的感覺,因為過去我國靠地面測控站進行測控,也面臨嚴格的時間限制。但現(xiàn)在我們有了自己的中繼衛(wèi)星,就可以按照自身的需要來使用測控資源,不再受限制。
中繼衛(wèi)星相當于天上的數(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),為我國載人航天工程提供了強力支撐。王翔在這次交流中深受觸動,深感一個國家航天力量的強弱,正體現(xiàn)在是否擁有一個完整的體系。我國當前有了非常完備的航天體系,包括測控能力、全球?qū)Ш蕉ㄎ荒芰Α⒌孛嬷С帜芰?、火箭運載能力、發(fā)射場的能力、回收場的能力等,而且這些完全是自主可控的。
“為什么說空間站是航天強國的標志之一?因為空間站它不是單獨一個在飛行,而是我們背后有這樣一個完備的、強大的航天體系在提供保障,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項目,就意味著你真的是一個航天強國?!?/p>
幾代人接力,終讓夢想變成現(xiàn)實
2011年至今,王翔擔任空間站系統(tǒng)總指揮,帶領(lǐng)團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60年代,錢學森等老一輩科學家已經(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,后來因為各方面的科研能力在當時無法保證,這項計劃被擱淺了,但中國航天人的研究從來沒有停止。
王翔在查資料的過程中看到,從20世紀80年代開始,就有一群老先生做交會對接軌道的分析,當時的文件全是手寫的。時隔幾十年在紙上與老先生們的相遇,讓王翔非常觸動,感覺仿佛有一位老先生拿著手寫的稿紙在給他傳授知識:“他不一定會想著他能見到這一天,但是他也在默默無聞地而且非常堅定地做這件事情。”
在天和核心艙總裝測試完成后,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。其中一位老先生提到他在出訪美國時,見到當時的自由號空間站,曾感慨自己可能一輩子也見不著我們的空間站。但是在這里,他看到了中國空間站一步步成為現(xiàn)實,特別激動、特別感動。
王翔說:“我們這個工程絕對不是憑空起來的,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。”
據(jù)悉, 中國空間站建成后, 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鏡。按照設(shè)計,巡天望遠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?。王翔介紹,空間站還具備可拆卸、可更換、可維修的設(shè)計特點,能通過更換設(shè)備的手段進行升級換代,延長使用壽命?!爱敵躅A(yù)期的,就是建造一個具有當代先進水平的中國空間站,我覺得我們正在實現(xiàn)這個目標。”
本文內(nèi)容來自微信公眾號“中國空間技術(shù)研究院”,ID:CAST_CASC,綜合整理自央視《面對面》欄目