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中科院院士:中国空间站核心舱已在天津完成正

日期:2018-12-10 22:39
中科院院士:中国空间站核心舱已在天津完成正样

包为民院士 璧山区委宣传部供图

昨天凌晨2时23分,搭载嫦娥四号月球探测器的长征三号乙运载火箭顺利升空,“嫦娥”再次开启耗时约半个月的“奔月之旅”。随着这次中国探索月球背面的旅程拉开序幕,何时中国才能拥有自己的“太空之家”,再次引起了人们的关注。

近日,因为空间太阳能电站试验基地落户璧山,中国科学院院士、中国航天科技集团科技委主任包为民来到重庆。作为中国航天运载器总体及控制系统领域的学术带头人,访渝期间,包为民接受了本报记者专访,揭开了这个“太空之家”的神秘面纱。

“做研究,我们都讲究少说多干,可是我们也有必要让人们知道科学家们究竟在干什么,中国的科学梦究竟已经走到了哪一步。”当被问及中国的“太空之家”,包为民明显愣了一下,可是早就成竹在胸的他,只简单思索了几秒钟就侃侃而谈。

“目前,22吨左右的空间站核心舱已经在天津完成正样,这个核心舱短期可以容纳6人同时驻留,长期可以容纳3人同时驻留。”

有啥特长?

对空间碎片能进行机动规避

目前唯一在轨的国际空间站,由美国、俄罗斯、日本等十余个国家从1998年开始共同建造,使用寿命约到2020年。有报道称,该国际空间站将被“延寿”至2024年或2028年。

“即便如此,我们上去的是‘小伙儿’,他们那个是‘老头儿’。”包为民打趣道。

那么,这位中国“小伙儿”有啥特长呢?

包为民说,中国“小伙儿”身强体壮,对较大的空间碎片能进行机动规避,对10厘米以下较小的空间碎片也能“硬扛”。即便被击中或击穿,设计要求“所有仪器柜都能方便拆卸,拆开仪器就能看到壳体,便于修补”。同时还将确保太阳能电池等核心部件可维修更换。

除此之外,“小伙儿”还有点“洁癖”:对微生物管理极为严格,强调绿色环保。以完整的可再生生命保障系统为例,航天员呼出的水蒸气将通过冷凝水方式回收,排泄的尿液也回收净化,重新作为饮用水和生活用水使用。

这位“小伙儿”上天后要做什么事?

包为民强调,在空间站上进行的科学实验一定要对中国乃至全人类有重大影响,或是能够对中国空间技术未来发展形成重大支撑。不久前,他们面向国内科学家征集了空间科学实验及工程技术的课题项目,其中包括当前世界基础和前沿科学的“一黑(黑洞)两暗(暗物质、暗能量)三起源(宇宙起源、天体起源和宇宙生命起源)”。

而有了这个“小伙儿”,中国在开展空间实验和设计空间标准方面也将更有话语权。

包为民说,欧美国家对中国航天事业的成就颇为肯定,已经纷纷抛出合作的“橄榄枝”。中方也如《2016中国的航天》白皮书阐述的,将继续在载人航天、深空探测、空间科学、卫星通信、卫星遥感、卫星导航等方面开展国际交流与合作。

长啥样子?

有一个核心舱和两个实验舱

这个“太空之家”究竟什么样子呢?包为民说,中国的空间站由一个核心舱和两个实验舱组成,每个舱都重达20吨以上,这种三舱构型可以对接两艘载人飞船、一艘货运飞船。

其中核心舱是空间站的主控舱段,主要对整个空间站的飞行姿态、动力性、载人环境等进行控制。大柱段是航天员在里面工作和做实验用的;小柱段则布置了航天员的睡眠区和卫生区,保证航天员的生活和正常的一个居住环境。

“如果说神舟飞船是一辆轿车,天宫一号和天宫二号空间实验室是一室一厅,那么空间站就是一套三室两厅带储藏间的大房子。”

2003年,中国第一个航天员杨利伟进入太空;2008年,航天员翟志刚迈出了中国人出舱活动的第一步;2016年,景海鹏、陈冬伴随天宫二号,在太空整整遨游33天;2017年,中国第一艘货运飞船“天舟一号”顺利升空。

包为民说,中国载人航天工程突破了一系列关键技术,为中国的空间站时代作好了准备。

在空间站研制过程中,舱体多、构型复杂成为设计的首要难题。“每种飞行器不同的组合状态,实际上每一个构型就是一个新的航天器,载人飞船对接上以后,它是一个状态。货运飞船对接又是一个状态。包括力学问题,包括在组装过程中的通信问题、电源的获取。”

在太空中,舱体更将面临失重、辐射和各种意想不到的挑战,连再平常不过的太阳光也成了工程的阻力。为了攻克技术难关,空间站要进行大量实验。

目前,在天津完成正样的核心舱一共布了300多个传感器,监测900多路信号,目的就是为了测量这个22吨的大家伙,在发射过程当中到底能够承受多大的载荷。

何时搭建?

长征五号火箭复飞后进入太空

那么,中国的这个“太空之家”究竟什么时候在太空之中搭建完毕呢?

包为民说,本来按照计划,核心舱将在今年由长征五号发射升空。但是,因为2017年7月2日,长征五号遥二火箭发射后出现了异常,核心舱的发射时间也随之延后。

对中国“航天梦”上遇到的挫折,包为民并没有回避,“任何的成功都不可能是一蹴而就的,在攀登的路上难免都会遇到一些波折。”

目前,长征五号遥二火箭发射失败的原因已经查明,是一级液氢液氧发动机排气装置在复杂力热环境下,发生异常导致发动机推力瞬间大幅下降,致使发射任务失败。

随着12月7日,长征二号丁运载火箭成功将一箭12星送入预定轨道;12月8日,长征三号乙火箭在西昌发射中心成功发射了嫦娥四号,我国航天已经实现了36次发射。

包为民说,明年长征五号有望实现复飞,它的承载能力已经达到25吨,完全可以担负起将空间站运送到太空的任务。

那么,中国的航天梦究竟已经走到了哪一步呢?

包为民说,在他看来,目前中国的载人航天已经进入了第三阶段。

第一步是发射无人和载人飞船,将航天员安全地送入近地轨道,进行对地观测和科学实验,并使航天员安全返回地面。随着我国第一名航天员杨利伟于2003年10月16日安全返回,中国载人航天工程的历史性突破,即第一步的任务已经完成。

第二步是继续突破载人航天的基本技术:多人多天飞行、航天员出舱在太空行走、完成飞船与空间舱的交会对接。在突破这些技术的基础上,发射短期有人照料的空间实验室,建成完整配套的空间工程系统。发射神舟六号,即标志着中国开始实施载人航天工程的第二步计划。

第三步,则是建立永久性的空间试验室,建成中国的空间工程系统,航天员和科学家可以来往于地球与空间站,进行规模比较大的空间科学试验。

中国载人航天“三步走”计划完成后,航天员和科学家在太空的实验活动将会实现经常化,为中国和平利用太空和开发太空资源打下坚实基础。

人物档案

包为民,中国科学院院士,中国航天科技集团科技委主任。制导与控制专家,中国航天运载器总体及控制系统领域的学术带头人,国防科技工业有突出贡献中青年专家。