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天上宫阙,今夕第一年

2011-05-30姜浩峰

新民周刊 2011年40期
关键词:八号航天局天宫

姜浩峰

“明月几时有,把酒问青天。不知天上宫阙,今夕是何年?”公元1076年的秋天,密州太守苏轼把酒问天之时,天上其实并没有一个真实的“天宫”存在。935年后的这个秋天,2011年9月29日21时16分3秒,天宫一号在酒泉卫星发射中心发射升空。现在,天宫一号小型空间站,正在离地面354公里的太空测试轨道运行,完全可以说:可知天上宫阙,今夕第一年!

截至发稿时,天宫一号正在进行为期10天左右的交会对接测试。按照计划,神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船将在两年内依次与天宫一号这一小型空间站,进行无人或有人交会对接,并建立中国首个空间实验室。接着,更大的类似于如今国际空间站的国产空间站,将在天宫一号“退役”后,飞上太空。

天宫一号的发射,标志着中国航天迈入“三步走”战略的第二步,即掌握空间交会对接技术及建立空间实验室;同时也是中国空间站的起点,标志着中国已经有能力拥有短期无人照料的空间站。俄新社军事观察家康斯坦丁·波格丹诺夫甚至撰文称——10年后“天宫”或将取代国际空间站。

然而,也有不同的声音,说天宫一号只相当于美苏20世纪60年代的技术水平。那么,到底孰是孰非?

解决三大难题,天宫不是海市蜃楼

从1903年莱特兄弟发明飞机,人类初步实现飞行梦,到1971年,当时的苏联发射礼炮一号空间站,却仅仅用了68年。如今,中国的第一个空间站天宫一号发射升空,我们成了世界上第三个有自己空间站的国家。

与我国以往的航天成就相比,天宫一号面临着新的挑战。比如以往的神舟七号飞船,空间大约七八个立方米,而天宫一号,足有15立方米,可以说由“单身宿舍”升级为“一室户”。以前神舟号在天上,最多运行7天,留下的轨道舱,运行半年就成了太空垃圾。而天宫一号将足足运行两年,可以说由太空一游发展为“领到了太空暂住证”,也为今后大型空间站长期驻留太空,“报户口”做足准备。上海航天局有关专家在接受《新民周刊》专访时透露,要想让天宫一号项目成功“领到太空暂住证”,必须解决三大难题——一是在轨工作时间长的问题,二是太空交会对接技术问题,三是火箭顶着天宫一号这样的“小胖子”怎么升空的问题。

在轨时间长,是相对于原来的神舟飞船来说。“你知道神舟一号到七号靠什么保持平衡吗?”专家解读说,“为了保持在太空轨道上的平衡,它们使用了52台发动机。这52台发动机运行,需要能源。小巧的神舟七号在天上只运行一星期,可比神舟七号大得多的天宫一号,得在太空运行两年,靠52台甚至更多的发动机来保持平衡,不仅要增大天宫一号的体积、重量,还需要比神舟七号多不知多少倍的能源,完全没有可行性!”为了保持平衡,天宫一号采用了最新的单框架控制力矩陀螺技术。理论上,就和老上海人小时候玩的陀螺游戏‘抽贱骨头一样,当然,其精密程度难以想象。还有天宫一号的电源系统,上海航天局空间电源研究所的成果,其中的太阳帆板足有40平方米,比原来神舟七号的大16平方米,使用新型材料来保证强度、减少重量。

至于太空交会对接技术,可以说是技术高超的“浪漫一吻”,对于空间站来说,至关重要。今后两年,天宫一号要完成不少于三次交会对接任务,即要分别与神舟八号、神舟九号和神舟十号等飞船进行对接。专家表示:“这是上海航天局拥有的知识产权,是中国航天人的一大骄傲。”据记者了解,目前世界上只有俄罗斯掌握有太空对接技术,连美国人需要时,都要向俄国人买。中国成为掌握太空对接技术的第二个国家。这可不像火车两节车厢对接的詹氏钩那么简单。茫茫太空,要找到对接的目标,比如将来神舟八号如果和天宫一号对接,有12把钩子,每个钩子分担3吨的力,用总共36吨的力,才能锁定天宫一号。特别是要让原本28440公里时速的神舟八号,一下子减速到每秒钟0.2米!并且两个飞行器之间,在交会对接时,上下左右偏差不能超过18厘米,我们的神舟八号已安装反推发动机,确保太空对接安全可靠。

天宫一号不同于原来的神舟飞船留轨舱之处,在于这是一个正宗的小型空间站。航天局有人戏称天宫一号是个“小胖子”,这是国内在研型号里质量最重、体积最大的飞行器。要让天宫一号顺利升空,原来的长征二号F火箭就显得力不从心了。正如长征运载火箭系统总设计师荆木春所说,这次发射天宫一号的长征二号T1火箭,是长征二号F火箭的改进型,相比老型号,有50多项变化。比如说整流罩是全新的,直径比发射飞船火箭的整流罩要大,高度达到12.7米,是目前国内最大的火箭整流罩。另外,助推器结构也做了调整,控制系统更是做了很多变化等等。

并非因循前人,

中国航天有先进技术

美联社9月29日一则电讯称,从技术角度来看,天宫一号的发射相当于美国在上世纪60年代时期的水平。对此,接受采访的专家对记者表示:“上世纪六七十年代的科技水平,和现在是不一样的。大家熟悉的计算机领域,有目共睹自不待言。其实航天技术也是这样,中国人起步晚,但每一步都走得踏实!”

就像50年前的汽车能跑到时速100公里,而现在时速跑100公里的汽车,比起当年来,技术上有许多进步一样。当年苏联进行载人航天初期太空试验,放了只活蹦乱跳的猴子上天。后来,中国使用仿真技术,神舟三号和四号上的都是模拟人,有心跳,有血压,测得到许多体征,根本没有必要放一只猴子模拟人到太空去兜一圈。

中国在载人航天领域和世界先进水平有差距,但在有些方面,中国不比谁差。比如太空对接技术,比如探月技术。嫦娥二号能飞150万公里,月球离地球38万公里,若说登月,其实不难。难的是登月后的返回技术。如果说到载人航天,日本、印度,包括欧洲航空航天局的阿丽亚娜火箭,都没有实现载人航天。中国人不仅实现了载人航天,而且实现了至今为止全部都“活人上去活人下来”,实在不容易。

中国航天,最令人骄傲的是安全,步子虽小,花小钱办大事,但每一步都很扎实,每次都能有亮点。最近,中国将与俄罗斯合作,上海航天局的火星探测卫星将搭载在俄罗斯的福布斯火星探测器,踏上火星探测之路。

正如美国海战学院航天专家Joan Johnson-Freese所说,中国计划的发射次数要比美国少,每次发射对航天规划的推动则要超过美国,中国拥有40余年的后发优势,中国的载人航天不必从底层摸索的阶段起步。

空间站初体验,天宫一号只是开始

“天宫一号只是一个短期运行、有人照料的小型空间站。”航天局一位专家表示,根据中国航天事业“三步走”的规划,在完成了无人和载人飞船项目后,多人多天飞行、航天员出舱和这次小型空间站天宫一号即将与神舟八号、九号、十号对接,都是第二步。第三步,则是建成长期稳定运行有人照料的空间站,建成中国的空间工程系统,航天员和科学家能够往来于地球和空间站。

作为中国人自己的空间站,天宫一号只是一次初体验。目前,长征二号捆绑式系列火箭已经发挥到极致。未来,要将更大的空间站发射到太空,新型火箭的研制工作,正在天津有条不紊地进行中。未来,中国大型航天飞行器的发射,将不再去酒泉发射,而是改去海南岛。现在的火箭最大直径3.3米,走铁路运输,钻个山洞啥的,问题不大。未来的大推力火箭,直径达到5米以上,无法钻进山洞。将发射场放到海边,今后就可以实行海运。现在初步计划,将火箭的推力从现在的8.5吨大幅提高!待到大推力火箭研制成功后,连续发射八九个大推力火箭,就能在太空建造一座大型的空间站,运行寿命也将比天宫一号大大提高!到时候,可以说我们就能够领到太空常驻的“户口本”了。

未来的海南岛发射场,不同于如今的酒泉。它将褪去神秘色彩,欢迎游客参观。其实,上太空一点儿也不神秘。只要是身体健康的人,想去太空一游,还是有可能的。今年8月,俄罗斯轨道科技公司在莫斯科宣布了一项“超级太空旅店”计划,该公司着眼于吸引富有、大胆的旅客体验太空生活。太空旅店的服务价格预计是——5天太空旅店费用10万英镑,太空旅程费用是25万英镑。当然,随着技术成熟,费用还有可能降低。

而未来,国人是否有可能到国产的太空旅店住宿呢?起舞弄清影,不是没可能!

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