中国载人航天发展回顾及未来设想——2010年空间环境与材料科学论坛大会讲话

戚发轫

各位来宾：

很高兴参加这个会。首先，我感谢材料业界的专家和领导参会。确确实实，中国的航天乃至整个国际的航天之所以能在20世纪50多年的时间里取得这么重大的成绩，而且作为一个发展比较快、引起世界注意的领域，首先应该说体现了当代科技成绩和基础工业成绩的很好地结合、密切地配合。基础工业包括材料工业以及各个方面。如果没有这个基础，我想我们航天的产业也好、技术也好，不会取得这么大的成绩。

在2003年“神舟五号”发射成功的时候，钱老（钱学森）当时还在，他说了这么一句话，我觉得很经典，也很准确，即“航天技术被世人普遍认为是20世纪现代科技最重大的成就和发展最快的领域之一。为什么是这样呢？就（因为航天技术）是现代科学技术和基础工业最新成绩的高度的综合，是一个国家科学技术水平和综合国力的重要标志。”今天，我们航天人都深深体会到，离开材料工业等基础工业的成绩，我们要取得今天的成绩，也是很困难的。

去年这个时候，（中国空间技术研究院）李明副院长也说了一句很经典的话：“航天工业得益于材料工业，但也受制于材料工业。”现在很多材料问题没有解决，也制约了我们航空航天事业的快速发展。这一点搞材料工作的人也知道。例如现在我们卫星平台上用的一个490 N的发动机，迫切需要它能够增加比冲，从而减小卫星的重量；但受制于材料耐不了那么高的温度，比冲一直上不去。我们的通信卫星以及“嫦娥”卫星都用的这个发动机，确实是影响比较大。另外我们的高模量的碳纤维，虽然有很大的起色，但是仍然受到一些限制。总的来讲这些体会还是很深刻的，我们也希望能够取得更多的进展来支持这个事情的发展。

我曾经讲过航天的三个领域，一个领域就是应用卫星和卫星应用。应该说我们国家现在发展得很快，今年（指2010年）计划发射近20颗星。第二个领域深空探测今年（指2010年）很热，“嫦娥二号”已经发射。可能明年（指2011年）我们的第三个领域载人航天就应该有点动作了。

应该说中国的载人航天动作还是比较早，但是作为工程上马的话，受到国家财力、物力和技术水平的限制，有所反复，真正上马是1992年。之前我们很多老科学家做了很多技术准备和物质准备。比较典型的就是我们在“东方红一号”卫星发射成功的不久，就于1971年提出了我们国家的载人航天工程。这个工程也是由几大系统组成，（航天）五院承担飞船和核心的计算机、核心的部件的研制，又叫“曙光一号”飞船。在当时那个情况下，确确实实我们国家从经济力量、技术水平各方面还受到些限制。为了集中力量打“歼灭战”，有所为有所不为，中央决定要集中力量搞卫星，就把这个（载人航天）下马了。

但是由于世界航天形势发展很快，中国的形势也有很大的变化。在1986年,有4位科学家给中央写了一封信，认为世界高科技发展很快，中国也有水平了，我们应该尽量来着手进行高新技术的发展。中央很快批复，这就是863计划。当时几位专家说了这么几句话，我现在印象非常深刻：第一句话“谁能够准确判断当前世界发展的动向，谁就能够在国际竞争当中占有优势”，我觉得这句话讲得很重要；第二句话的意思就是说高新技术是花钱买不来的，得自己做；第三，要想解决这个问题是要花时间的，是要花力气的，那不是领导一拍板就有的；第四，只有这样大的项目才能凝聚人才，锻炼人才。

863计划有7个项目，其中一个项目就是载人航天。经过5年的论证，得出3条意见：第一，按照世界的动向，中国一个大国，人一定得上去，不要再动摇，也不要再争论了，再要不做就来不及了。第二，要想人上天，中国只能以飞船起步，不能搞航天飞机。现在来看这个决定很正确。第三个事情就是说要搞载人，要做些什么准备。当年定了很多课题，包括材料，各方面都有。在863计划的论证下做了很充分的准备，1992年中国的载人航天作为工程就上马了。当时我们提出要“争八保九”,就是争取1998年、确保1999年第一艘无人飞船发射。

中国载人航天工程提出要实行三步走：第一步是载人飞船阶段，即要建立一个大系统，把中国的航天员送上天，安全运行，准确返回中国领土之内。“神舟五号”、“神舟六号”完成了这个任务，建立了中国载人航天工程的大系统。这个大系统包括7个方面：其中一个方面就是航天员的选拔、培训，以及一些配套的特殊仪器、设备、用品的研制；第二就是应用系统，就是有效载荷系统，利用各种设备和仪器做科学和技术试验，第三要研制一个飞船；第四要研制一个运载火箭；第五要建设一个发射场；第六要建立一个陆基、海基的测控系统，保证飞船在天上运行和地面有联系；第七要有一个着陆场。

飞船作为新研制的产品，应该说是最短线。1998年11月，江泽民总书记、李鹏委员长、朱 基总理到我们这儿来检查工作，第一肯定了我们的成绩，第二提出了要求——1999年要有大庆，澳门要回归，你们能不能做一次发射？为了完成“保九”任务，我们采取了很多特殊的措施，把地面试验用的一个飞船改装成了上天的飞船，在1999年发射，结果比预想的要好，准确回到了预定地点四子王旗（误差不超过10 km），圆满完成任务。应该说在研制程序上我们是冒了一定风险的。此后，“神舟二号”、“神舟三号”、“神舟四号”作为无人飞船考验各个系统，到“神舟四号”可以说已经具备了上天的条件。所以在2003年10月15日，第一次载人航天发射圆满完成，标志着载人航天第一步得以实现。当然也有一点遗憾。现在反过来看，当年太保守了。高层领导为了留有余地，决定只上1人1天。现在看上2人3天也没有问题。“神舟六号”实现了2人多天运行。这里头确实也有一些材料问题得到了解决，在此不赘。

载人航天第二步叫空间实验室阶段。此阶段是为第三步建立中国的空间站做技术准备。据官方报道，2016年要发射中国的空间实验室，2020年前要建立中国的空间站。空间实验室阶段分两步走：第一步须完成出舱活动。要建立空间站必须有人参与，比如操作、修理舱外部件。以航天员翟志刚为首，“神舟七号”已完成这个任务，说明我们现在已掌握了出舱技术。以后航天员要承担的任务比这次要多得多。值得一提的是“神舟七号”也暴露了一些问题：我们知道（飞船）舱门能打开必须要两边压力平衡，这个在地面是做了很多试验的，但没想到的是，一个空壳子放气很容易，而飞船内另有2套航天服及2个人，还装了5天5夜吃的东西，这些东西再密封也要放气。所以按预定时间气还没放完，再要放的话就会离开测控区，而过了测控区地面就看不到了，这次出舱的真实性就难免受到国际质疑。翟志刚当时开舱门时确实遇到困难，这个时候就考验航天员的心理状态和相互配合了，他们完成得很出色。

下一步建立空间实验室要解决4个技术问题：1）出舱。刚才讲的飞船开舱门这件事既有理论问题，也有实际问题，现在我们已经解决。2）交会对接。人要上去，要回来，要带东西上去，因此空间实验室和飞船在轨道上需要交会对接，这个任务要2011年完成。因为牵涉两个飞行器，须先发射一个目标飞行器“天宫一号”，再发射追踪飞行器。2011年将发射“神舟八号”作为无人交会对接用。“天宫一号”寿命2年，期间要完成3次交会对接，两次无人，一次有人；3） 补给。人在（空间实验室）里头生活，需要水、空气、推进剂，需要仪器修理、来来往往。我们现在的载人飞船运载能力没有这么大，因此准备搞一个货运飞船。4）再生式生命保障系统。水、空气完全靠送，送不起；空间站人多了、时间长了，希望有些东西能够再生：可以电解水制造氧气，还可以采用净化技术使空气和水得到再利用。俄国斯、美国已经解决这个问题，我们也要解决。目前1kg有效载荷送上天的成本是几万美金。再生技术并非了不得，但人心理上可能存在是否接受的问题。之前中国工程院徐匡迪院长到新加坡去访问，新加坡是缺水国家，接待方给了他一杯水，说是由3部分组成：一部分由海水净化而成，一部分是从外国进口的，一部分为使用过的水再生。按照徐院长的话说，水的味道不错。“天宫二号”是真正的空间实验室，前面提到的4项技术全面应用，人在里头要工作一段时间。这个准备好了，就在2020年之前发射一个中国自己的空间站。

发射空间站，按现在的运载火箭能力是不够的。现在不管是飞船还是“天宫一号”目标飞行器，运载能力都是10 t。但空间实验室需要长期有人居住，10 t的运载能力不够。正在研制“长征五号”，现在热火朝天，在海南岛文昌市建立新的发射基地，运载能力20 t以上。2020年我国要发射的空间站即为20 t左右，这是指核心舱，还要与一个载人飞船、一艘货运飞船以及2个实验舱交会对接，整个重量约60～100 t。这件事情已被批准为国家重大专项，算上研制部门、工业部门、所有的协作单位，给我们配套的有3000多家企业，十几个院级科研单位。

至于载人航天在空间站之后的下一步发展，大家在关注，但目前还没有确定。胡锦涛总书记在两院院士大会上非常重视航天发展，提出要我们重视3种能力：第一是空间探测能力；第二是对地观测能力；第三是信息利用能力。在空间探测方面，我们已进行月球探测，下一步将是火星和金星。然而中国人要不要到月球上去、能不能上去、怎么上去，什么时候去，技术人员还在论证中。还回到我前面提到那4位提出863计划的科学家所讲——高新技术是花钱买不来的，要花时间、花力气；大工程才能凝聚人才。这方面我们只能说给国家提一些建议，最终还是要国家来下决心。

我就介绍这么多。谢谢各位对航天事业的支持！

（根据讲话录音整理）