中国空间站系统总师:距完工还有11次飞行任务(组图)

4月29日，中国空间站核心舱“天和”号发射升空，并顺利入轨，中国空间站建设的大幕就此开启。《面对面》栏目专访了航天科技集团五院载人航天工程空间站系统总设计师、天和核心舱责任总设计师杨宏。

中国空间站工程今明两年要“11连发”

中国空间站工程在今明两年将接续实施11次飞行任务，包括3次空间站舱段发射、4次货运飞船发射以及4次载人飞船发射，并依次围绕核心舱完成组装建造工作。这样高密度任务在我国载人航天工程中从未有过。11次任务环环相扣，一系列关键技术需要在天上验证，并进行分段评估，才能进行下一阶段建造工作，进而决定“下一步走向”，可谓是“步步惊心”。



杨宏： 这次天和核心舱4月29日发射以后，大家经常说的就是开启了中国空间站的时代，但是我想说的是，天和核心舱发射只是我们新的开始，这仅仅是万里长征的第一步。天和核心舱要在轨进行关键技术的多项验证，验证过后还要在轨评估才能进行组装建造，组装建造完成后还要开启十年的长寿命，通过航天员的维修、维护、延寿还要更长的时间，后面任重而道远，这只能说是一个开始。

运补给、加燃料、收废物 天舟货运飞船功能有多强？



核心舱是第一个进入太空的舱段，是整个空间站最基础最核心的部分，是整个空间站的控制功能核心，除此以外，还配置全套生命维持装置和一定规模试验设施，支持航天员长期驻留以及科研所需的全部物质条件，可以说从居住区、工作区到科研区一应俱全。

核心舱发射升空并顺利入轨后，接下来的第二步就是发射天舟货运飞船。

杨宏： 天舟二号运上来的是航天员生活补给，我们的维修备件还有科学实验设备，运送上来的货物进到里面以后，由航天员安装到位或者做科学实验。



天舟货运飞船对接上来以后还有一个重要功能，就是给空间站补加燃料，带着推进剂带着燃料对上以后就像空中加油一样，这个过程是自动完成的，接上以后管路就自动连通了，源源不断地给空间站进行燃料补给才能使空间站长期稳定在轨运行。

空间站中产生的废弃物也要存放到货运飞船当中去。当货运飞船的任务和使命完成后要脱离空间站的时候并不返回地面，而是带着空间站的垃圾返回到预定的海域，进入大气层当中烧毁。

等天舟二号货运飞船把粮草供给和燃料运达空间站后，接下来要发射的，是载人的神舟十二号飞船。据了解，3名航天员组成的飞行乘组将成为天和核心舱的首批“入住人员”，在轨驻留3个月。

被国际空间站拒之门外“倒逼我们自主创新”

1992年9月21日，中国政府正式批准实施中国载人航天工程，也就是后来众所周知的921工程。工程确定了三步走战略，而建设中国自己的空间站是战略的终极目标。也就是在这一年，29岁，刚刚在中国空间技术研究院获得硕士学位的杨宏被调入中国载人飞船总体室从事飞船研制工作。



在中国载人航天工程实施的过程中，距离地球400公里近地轨道上的“国际空间站”于2010年开始全面使用。这是一项国际太空合作的计划，以俄罗斯和美国为主导建设，曾经有19国的宇航员乘坐美俄两国的飞船造访过国际空间站。但2011年，美国国会通过的“沃尔夫条款” 冻结了中美官方航天合作，中国被国际空间站拒之门外。



杨宏： 其实就是说国外的长期封锁反倒倒逼了我们的自主创新。我们一定要有自己的，我们不能永远跟在别人后面跑，甚至说我们想跟着别人后面跑人家也不带我们玩儿，所以必须要独立自主发展自己，立足于我们中国的力量来自主进行研发。

往大了说，我们整个载人航天工程是一个大的系统工程，要举一国之力，也就发挥我们国家新型举国体制，全国大协作，集中力量办大事。往小了说，我们航天的一整套的体系可以指导我们航天系统内外乃至全国各个领域齐心协力，按照同一套标准同一套规范，来完成我们空间站的这个工程任务。



空间站项目启动之初就提前布局 避免“卡脖子”

2006年，天宫一号正式立项，其目标是在太空建立中国的第一个太空实验室，杨宏担任天宫一号的总设计师。

2011年，天宫一号成功发射。杨宏开始担任中国空间站系统总设计师。如何实现从“空间实验室”到“载人空间站”的迭代和升级，成为杨宏和他的团队重点思考的问题。



杨宏： 空间站设计之初我们就做好了受国外封锁或者“卡脖子”这样一个准备，比如像元器件、原材料，我们在项目启动之初就提前做了布局，去规避一些技术上的风险。比如我们空间站要有高速的科学实验数据要传输，那就要用到高端的宇航级的高速处理的芯片，那这些芯片我们就提前布局，立足于我国的力量自主研发，等我们提前布局研发出来以后，我们就彻底打破了美国的封锁。

记者： 这种宇航级别的高传输功能的芯片如果要想买的话，买得来吗？

杨宏： 应该说我们是买不来的，所以开始抱定了我们就要靠自己的力量去干。无论是大到一个国家，小到一个行业，再到一个企业，还是到一个个人，都应该靠实力来说话，只有有了实力才会有话语权

中国空间站不如国际空间站重 如何理解？

未来建设完成的中国空间站的总重要比现在正在运行的国际空间站轻，在拿中国空间站和国际空间站做比较时，很多人都关注到了这一重量上的不同。



杨宏： 从规模上来讲，我们不如国际空间站。但是我们不跟国际空间站比规模、比效益，我们发展空间站的目的是支持大规模的开展空间的科学实验和技术实验。比如在重量占比上来讲，我们科学实验所用到的设备重量比起整站重量的占比，我们相对来讲是比较优的。那么我们在供电整个发电功率当中，用于科学实验的供电支持也相对是比较高的。与国际空间站相比，我们中国空间站是处于后发。很多技术在发展，所以我们的建造周期是可以大大压缩，吸取之前国外空间站的经验和教训，我们可以最大限度降低我们组装、建造和运营的成本，最大程度去支持科学实验。





中国空间站预计于2022年建成并投入运营，设计寿命10年。在未来空间站任务中，中国载人航天将以更加开放的姿态开展国际间的交流与合作。早在2016年3月，中国载人航天工程办公室就与联合国外空司签署了《利用中国空间站开展国际合作谅解备忘录》，商定利用中国空间站为各国提供科学实验机会，并在未来为他国航天员或载荷专家提供在轨飞行机会，为全人类的宇宙探索事业服务。

中美火星探测，技术选择不同 航天专家：天问一号采用传统着陆方式不代表落后



中国天问一号火星探测器于15日成功在火星乌托邦平原南部预选着陆区着陆，火星上首次留下中国人的印迹。美国有线电视新闻网15日称，中国由此成为全球第二个能在火星表面展开科研探测的国家。但也有部分西方媒体称“中国不过是重复了美国多年前就完成的事而已”。在火星探测领域，中美技术有何不同？《环球时报》记者16日就此采访了多名航天专家。

传统着陆方式不代表落后

在15日的降落过程中，天问一号自主完成了难度非常大的“惊魂9分钟”：它首先借助火星大气进行气动减速，克服超高速摩擦产生的高温、气动带来的姿态偏差等挑战，将每小时约2万公里的下降速度减掉90%左右；紧接着，天问一号打开降落伞，进行伞系减速，当速度降至每秒100米时再通过反推发动机减速，进入动力减速阶段。距离火星表面100米时，天问一号进入悬停阶段，精准避障、缓速下降后，着陆巡视器在缓冲机构和气囊的保护下稳稳降落在火星表面。

《航空知识》主编王亚男16日对《环球时报》记者表示，美国在火星探测领域成功次数非常多，降落模式更是花样繁多：气囊弹跳方式、反推发动机减速方式和看上去最令人匪夷所思的“天空起重机”方式。

他表示，中国天问一号采用反推发动机减速方式并不代表落后，而是根据火星车的实际需求制定的降落方法。例如采用“天空起重机”的美国“毅力”号火星车重量超过1吨，如果用传统的着陆方式，着陆器需要很强大的支撑结构，将导致探测器非常笨重。而天问一号搭载的祝融号火星车重量只有240公斤，虽然它的着陆方式看起来传统，却是经过验证的成熟技术。“我们在探月任务时不止一次地实践过，所以在登陆火星时使用该技术无疑是最可靠的。中国首次登陆火星，确保任务的圆满成功是目的所在。”

空气动力学家、航天技术专家黄志澄16日接受《环球时报》记者采访时也表示，具体采用什么降落方式，取决于火星车的重量和使命。例如“天空起重机”也无法满足未来火星载人着陆器需求，后者重量可能达到13吨以上，因此届时美国还需要发展新的技术。

缺乏一手核心数据

王亚男表示，美国在之前多次的火星探测任务中，积累了丰富的数据和经验，这种优势是中国首次火星探测任务无法相比的。航天科技集团五院总体设计部火星巡视器总体主任设计师陈百超坦承，“我国首次实施火星探测任务，没有火星环境特别是大气等参数的一手数据，相当于在一个完全未知的环境步步摸索，难度可想而知。”



缺乏一手核心数据也是天问一号为何在火星轨道上停留3个月才降落的重要原因之一。目前美国航空航天局（NASA）在火星轨道运行有“火星勘测轨道飞行器”“火星大气与挥发演化”探测器和“火星奥德赛”号等多个探测器，它们不仅提供了火星环境的大量数据，而且还可为“毅力”号火星车提供中继通信服务，使后者可以安心地直接降落在火星表面。

中国天问一号就没这么好的条件，由于美国禁止NASA与中国展开航天合作，天问一号必须预先借助自身携带的高分辨率相机，选择好合适的区域才能降落。此外，在火星轨道上分离的天问一号环绕器还将“一机多用”：它先作为飞行器，将着陆巡视器送至火星着陆轨道，然后作为通信器，建立与地球之间的中继通信链路，未来还要作为探测器对火星进行科学探测。

探测任务难度有差别

专家普遍承认，美国“毅力”号火星车的探测任务比中国天问一号的难度更高。黄志澄表示，“毅力”号上搭载的仪器主要是用于探索火星上是否存在生命，目标是为载人登火星做准备。而中国主要是关注火星土壤和环境，双方在探测技术上也有差距。

王亚男表示，“毅力”号携带的火星直升机首次在地球以外的大气中飞行，意义非常重大。其次，“毅力”号还首次以火星大气中的二氧化碳为原料，直接通过高温电解的方式生成一氧化碳和氧气，这意味着人类在技术上有可能以火星大气为原料直接制取呼吸所需要的氧气。他认为，“在火星探测领域，中国还是初次到访者。现在进行的包括对于火星表面的岩石成分、土壤、地质和大气构成等基础研究，是探测火星必须要做的必修课。而美国已经是屡次到火星‘串门’的行家，因此在火星上工作内容肯定比中国要深入和丰富。”但他强调，总体而言，中美在火星探测技术的差距正在缩小。 阅读原文