太空換班意義何在？

李皙寅　郭宇

2022年11月30日7時(shí)33分，神舟十四號(hào)航天員乘組、神舟十五號(hào)航天員乘組在太空“勝利會(huì)師”。圖/新華

2022年12月4日深夜，伴隨面積達(dá)1200平方米，能蓋住三個(gè)籃球場(chǎng)的巨型降落傘打開(kāi)，神舟十四號(hào)飛船返回艙緩緩降落于中國(guó)東風(fēng)著陸場(chǎng)，護(hù)送陳冬、劉洋、蔡旭哲三名航天員平安回到地球。

此刻的太空中，神州十五號(hào)乘組早已進(jìn)駐“天宮”空間站內(nèi)工作。這套“新乘組上天空，老乘組再回地球”的輪換模式有望成為常態(tài)。自此，中國(guó)太空站開(kāi)啟長(zhǎng)期有人駐留的時(shí)代。

三十而立。自1992年，自立項(xiàng)以來(lái)，中國(guó)載人航天事業(yè)由無(wú)到有、由弱變強(qiáng)，昔日定下的“三步走”戰(zhàn)略，正在逐一實(shí)現(xiàn)。

1992年9月21日，中央決策實(shí)施載人航天工程，確定了中國(guó)載人航天“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略：第一步，發(fā)射載人飛船，建成初步配套的試驗(yàn)性載人飛船工程，開(kāi)展空間應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；第二步，突破航天員出艙活動(dòng)技術(shù)、空間飛行器交會(huì)對(duì)接技術(shù)，發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室，解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應(yīng)用問(wèn)題；第三步，建造空間站，解決有較大規(guī)模的、長(zhǎng)期有人照料的空間應(yīng)用問(wèn)題。

神舟十五號(hào)飛行任務(wù)是中國(guó)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。中國(guó)空間站完成在軌建造以后，將轉(zhuǎn)入為期十年以上的應(yīng)用與發(fā)展階段。航天員將長(zhǎng)期在軌駐留，開(kāi)展更加深入的空間科學(xué)研究和宇宙空間探索。

“中國(guó)航天技術(shù)發(fā)展越來(lái)越成熟?！痹诮邮堋敦?cái)經(jīng)》記者采訪時(shí)，江蘇深藍(lán)航天有限公司總體設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人鄭澤拿神舟系列載人飛船舉例稱(chēng)，中國(guó)宇航員的上天頻率已經(jīng)從最初的每?jī)扇暌淮危饺缃竦囊荒陰状?，頻率越來(lái)越快。在太空的停留時(shí)間也從最初的一天到百余天，駐留時(shí)間越來(lái)越久，技術(shù)進(jìn)步肉眼可見(jiàn)。

太空會(huì)師背后的玄機(jī)

2022年11月29日晚，搭載神舟十五號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十五運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，發(fā)射取得成功。

一位航天系統(tǒng)的專(zhuān)家告訴《財(cái)經(jīng)》記者，發(fā)射時(shí)地面溫度接近零下20攝氏度，氣候條件堪稱(chēng)惡劣，如期成功發(fā)射，體現(xiàn)出發(fā)射場(chǎng)有完整預(yù)案和備份方案，是一場(chǎng)系統(tǒng)上的勝利。

值得一提的是，長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭是中國(guó)第一型載人火箭，有“神箭”美譽(yù)。自1999年首飛迄今（含長(zhǎng)征二號(hào)F遙十五火箭），已成功發(fā)射15艘神舟飛船和2個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室，其中包括10次載人發(fā)射任務(wù)，成功率100%。

“要建設(shè)一個(gè)功能齊全的國(guó)際空間站是一個(gè)很龐大的系統(tǒng)工程，不是一次發(fā)射就能解決的，而是要把很多個(gè)不同功能的太空艙一個(gè)一個(gè)地用運(yùn)載火箭發(fā)上去，重復(fù)多次發(fā)射，這些艙段要在太空組裝成為一個(gè)完整的空間站?！编崫上颉敦?cái)經(jīng)》記者表示。

11月30日一早，神舟十五號(hào)載人飛船與空間站組合體完成自主快速交會(huì)對(duì)接，成功對(duì)接于空間站天和核心艙前向端口，整個(gè)對(duì)接過(guò)程歷時(shí)約6.5小時(shí)。

自此，神州十五號(hào)、神州十四號(hào)兩個(gè)乘組六名航天員太空會(huì)師，實(shí)現(xiàn)了首次在空間內(nèi)的在軌換班，共同生活約五天。

中國(guó)空間站又名天宮空間站，以天和核心艙、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙三艙為基本構(gòu)型，設(shè)計(jì)在軌飛行10年，具備延壽到15年的能力，可長(zhǎng)期在軌穩(wěn)定運(yùn)行。

“建造空間站、建成國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室是中國(guó)建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)、走向大航天時(shí)代的重要里程碑?！背啥继煅参⑿⌒l(wèi)星科技有限責(zé)任公司創(chuàng)始人兼CEO（首席執(zhí)行官）祁飛向《財(cái)經(jīng)》記者分享了自己所觀察到的多處亮點(diǎn)：

一個(gè)是速度快。自2021年4月底天和核心艙發(fā)射以來(lái)，在文昌、酒泉兩個(gè)發(fā)射場(chǎng)成功組織了空間站艙段、載人飛船和貨運(yùn)飛船的多次發(fā)射，同一發(fā)射場(chǎng)兩次任務(wù)最短間隔僅12天。僅用一年多的時(shí)間完成天宮空間站的建造。

一個(gè)是設(shè)計(jì)巧。得益于統(tǒng)一設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化制造，中國(guó)空間站比國(guó)際空間站輕盈了很多。同時(shí)，內(nèi)部空間和國(guó)際空間站差不多，生活空間還更大。

“夢(mèng)天艙還有一項(xiàng)獨(dú)門(mén)絕技，就是可以將微小飛行器送入太空，也就是說(shuō)它可以在空間站上發(fā)衛(wèi)星。”祁飛介紹稱(chēng)，這降低了微衛(wèi)星和立方星低成本進(jìn)入太空的問(wèn)題，也增強(qiáng)了空間站的綜合應(yīng)用效益。

該實(shí)驗(yàn)艙由中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司八院抓總研制，配置了微小飛行器釋放機(jī)構(gòu)：航天員在軌組裝后，由專(zhuān)門(mén)的“包廂”運(yùn)載至艙外，再由機(jī)械臂抓取釋放機(jī)構(gòu)，像彈弓一樣射出衛(wèi)星。中國(guó)空間站自此化身為“太空驛站”，釋放立方星、微衛(wèi)星。

此刻，中國(guó)“天宮”首次形成了“三艙三船”組合體，由天和核心艙、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙以及兩艘載人飛船和一艘貨運(yùn)飛船組成。空間站組合體達(dá)到最大規(guī)模，總重近100噸，航天員的生活空間超過(guò)100立方米。

“三艙三船”也被稱(chēng)為“三室三廳”，這讓航天員的工作生活空間更為寬敞。航天科技集團(tuán)五院空間站系統(tǒng)副總師侯永青介紹稱(chēng)，空間站配置了兩套餐桌，如果想六個(gè)人一起就餐，把餐桌拼接起來(lái)即可。每人一間臥室，有獨(dú)立衛(wèi)生區(qū)。

中國(guó)空間站完成在軌建造以后，將轉(zhuǎn)入為期十年以上的應(yīng)用與發(fā)展階段。按照計(jì)劃，將會(huì)每年發(fā)射兩艘載人飛船和兩艘貨運(yùn)飛船。航天員要長(zhǎng)期在軌駐留，開(kāi)展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)，并對(duì)空間站進(jìn)行照料和維護(hù)。

天宮有望迎四海來(lái)賓

中國(guó)空間站“天宮”是目前在近地軌道上運(yùn)行的兩個(gè)空間站之一，另一個(gè)是國(guó)際空間站，由美國(guó)、俄羅斯等16個(gè)國(guó)家共同建設(shè)運(yùn)行。近地軌道通常指距離地球2000公里以下的航天器軌道。

值得一提的是，國(guó)際空間站的設(shè)計(jì)使用壽命是15年，從1998年開(kāi)始建設(shè)算起，目前已超期服役近10年。雖然一直在修修補(bǔ)補(bǔ)，但老邁的國(guó)際空間站還是將在未來(lái)幾年內(nèi)退役。

屆時(shí)，中國(guó)“天宮”將成為全球唯一在軌運(yùn)行的空間站，其他國(guó)家將需要借此來(lái)開(kāi)展太空實(shí)驗(yàn)和探索任務(wù)。在此會(huì)師的人會(huì)越來(lái)越多，源自不同的國(guó)別。

此前，中國(guó)多次表態(tài)，希望參與國(guó)際空間站建設(shè)，但多次被外方以技術(shù)保密、中國(guó)資金短缺等理由拒絕。2011年，美國(guó)立法禁止了美國(guó)國(guó)家航空航天局與中國(guó)國(guó)家航天局進(jìn)行任何科學(xué)技術(shù)交流。

一位航天領(lǐng)域的研究人士告訴《財(cái)經(jīng)》記者，國(guó)際空間站實(shí)驗(yàn)室資源是由伙伴國(guó)家分享的，但除了這些國(guó)家，其他國(guó)家和地區(qū)的科學(xué)家通常被國(guó)際空間站拒之門(mén)外。這遠(yuǎn)比不上中國(guó)一貫試圖構(gòu)建外空人類(lèi)命運(yùn)共同體的格局。

中國(guó)一直在積極推動(dòng)太空領(lǐng)域的國(guó)際合作。2019年，中國(guó)國(guó)家航天局發(fā)布《中國(guó)航天助力聯(lián)合國(guó)2030年可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的聲明》。2022年11月，中國(guó)發(fā)布的《中國(guó)航天推動(dòng)構(gòu)建新型空間探索與創(chuàng)新全球伙伴關(guān)系的行動(dòng)聲明》提出，愿在共商全球治理、促進(jìn)行動(dòng)協(xié)調(diào)等八個(gè)方面，推動(dòng)構(gòu)建新型空間探索與創(chuàng)新全球伙伴關(guān)系，助力構(gòu)建外空領(lǐng)域人類(lèi)命運(yùn)共同體。

中國(guó)空間站是歷史上此類(lèi)項(xiàng)目首次向所有聯(lián)合國(guó)會(huì)員國(guó)開(kāi)放。中國(guó)已經(jīng)與多個(gè)航天機(jī)構(gòu)和組織簽署合作協(xié)議，實(shí)施了形式多樣的合作項(xiàng)目。

據(jù)《自然》雜志報(bào)道，至少有1000項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)將在天宮空間站進(jìn)行，其中大部分涉及中國(guó)研究人員，但也包括來(lái)自其他17個(gè)國(guó)家和地區(qū)的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的研究項(xiàng)目。這些國(guó)家和地區(qū)包括肯尼亞、俄羅斯、墨西哥、日本和秘魯?shù)取?/p>

中國(guó)載人航天工程新聞發(fā)言人、中國(guó)載人航天工程辦公室主任助理季啟明表示，中國(guó)載人航天工程辦公室與聯(lián)合國(guó)外空司、歐洲空間局共同遴選的多個(gè)項(xiàng)目正按計(jì)劃實(shí)施，相關(guān)載荷將于2023年開(kāi)始陸續(xù)進(jìn)入中國(guó)空間站開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。

向更遠(yuǎn)的宇宙深處進(jìn)發(fā)

載人航天工程綜合性強(qiáng)、協(xié)作面廣、技術(shù)難度高、風(fēng)險(xiǎn)大，而且研制周期短，任務(wù)十分艱巨，因此也被視作衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。

通過(guò)實(shí)施載人航天工程，中國(guó)初步建立了獨(dú)立的、基本配套的載人航天工程體系，成為世界上第三個(gè)獨(dú)立自主地完整掌握載人航天技術(shù)的國(guó)家。

如今，在人方面，中國(guó)航天員隊(duì)伍通過(guò)選拔新老混搭，形成了梯次合理的“英雄天團(tuán)”。在系統(tǒng)構(gòu)建方面，中國(guó)已經(jīng)擁有兩型低溫液體火箭、兩座用于載人航天發(fā)射的不同維度發(fā)射場(chǎng)，組建了陸海天基一體化的接力測(cè)控網(wǎng)，建成了體系完備的著陸場(chǎng)系統(tǒng)，未來(lái)還將開(kāi)發(fā)新一代載人飛船。

在這背后有太多的堅(jiān)守，作為唯一沒(méi)有執(zhí)行過(guò)飛天任務(wù)卻仍在現(xiàn)役的首批航天員鄧清明曾多次與夢(mèng)想擦肩而過(guò)。但經(jīng)過(guò)25年的等待、堅(jiān)守與奮斗他終于在56歲這年，搭乘神舟十五號(hào)載人飛船，等到了自己的“飛天時(shí)刻”。

中國(guó)載人航天工程的溢出性很強(qiáng)。載人航天工程辦公室主任郝淳介紹稱(chēng)，工程已有4000余項(xiàng)技術(shù)成果被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)。比如，通過(guò)航天誘變育種，再衍生選育而成的水稻品種“錦優(yōu)90”，相比普通雜交水稻生育期縮短了十多天，2022年收獲豐收，每畝均產(chǎn)達(dá)600多公斤。

黨的十九大作出加快建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)的決策部署，為航天事業(yè)的發(fā)展指明了方向、明確了目標(biāo)，黨的二十大報(bào)告再次強(qiáng)調(diào)加快建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)的宏偉目標(biāo)，中國(guó)邁上新征程。

近日，中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司黨組書(shū)記、董事長(zhǎng)吳燕生分享了中國(guó)在運(yùn)載火箭、探月四期、載人登月、深空探測(cè)等方面的發(fā)展計(jì)劃：新一代載人火箭2027年前后將首飛，近地運(yùn)載能力可達(dá)70噸；探月工程四期即將實(shí)施，嫦娥六號(hào)計(jì)劃于2025年前后在月球背面采樣返回；探測(cè)太陽(yáng)系外人類(lèi)宜居行星的“覓音計(jì)劃”將在2030年左右實(shí)施。

未來(lái)進(jìn)入太空的能力和場(chǎng)景，有望發(fā)生革命性的變化。吳燕生透露，中國(guó)將推出航班化航天運(yùn)輸系統(tǒng)，就像高鐵、飛機(jī)一樣。還將建設(shè)業(yè)務(wù)化、市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化的國(guó)家空間基礎(chǔ)設(shè)施體系，讓航天器在太空中擁有“4S店”，實(shí)現(xiàn)在軌更換設(shè)備、在軌維護(hù)、在軌技術(shù)升級(jí)、在軌建造，這將顛覆現(xiàn)有航天器研制、發(fā)射、部署和應(yīng)用模式。

值得一提的是，“商業(yè)航天既是科技創(chuàng)新的戰(zhàn)略高地，也是引領(lǐng)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略要地，正在為航天強(qiáng)國(guó)建設(shè)注入強(qiáng)大動(dòng)能、提供有力支撐。”中國(guó)航天科工集團(tuán)有限公司董事長(zhǎng)袁潔，在第八屆中國(guó)（國(guó)際）商業(yè)航天高峰論壇上如是說(shuō)。

中國(guó)載人航天探索的腳步不會(huì)只停留在近地軌道，會(huì)飛得更穩(wěn)、更遠(yuǎn)。九天攬?jiān)碌膲?mèng)想有望成為現(xiàn)實(shí)。