“我們搞載人航天,就是希望最終能在宇宙里找到新的人類家園。我們這一代應(yīng)該看不到了,但總有人會(huì)看到”
11月11日,在中國(guó)空間技術(shù)研究院載人航天總體部的辦公室里,《瞭望》新聞周刊記者專訪了天宮一號(hào)和神舟八號(hào)總設(shè)計(jì)師張柏楠。
此時(shí),離天宮一號(hào)和神舟八號(hào)第二次交會(huì)對(duì)接還有三天時(shí)間,緊張的工作仍在繼續(xù),采訪張柏楠的時(shí)間在多次調(diào)整后才最終確定。當(dāng)他出現(xiàn)在本刊記者面前時(shí),臉上有著明顯的疲憊神情。
“張總工作非常非常認(rèn)真,一貫如此”,張柏楠身邊的工作人員說(shuō):“可以說(shuō),搞載人航天,既是他的工作,也是他的愛(ài)好!边@位空間飛行器設(shè)計(jì)專業(yè)碩士,從1987年畢業(yè)便進(jìn)入中國(guó)空間技術(shù)研究院,先后擔(dān)任神舟一號(hào)至神舟五號(hào)載人飛船副總設(shè)計(jì)師、神舟六號(hào)和神舟七號(hào)載人飛船總設(shè)計(jì)師,直至天宮一號(hào)和神舟八號(hào)總設(shè)計(jì)師。二十余年時(shí)間,一直與載人航天工程同行。
交談中,張柏楠說(shuō)話音調(diào)不高、語(yǔ)速很快,語(yǔ)言條理分明,邏輯嚴(yán)密,正如人們想象中科技工作者的樣子。他從天宮一號(hào)和神舟八號(hào)的交會(huì)對(duì)接談起,最終談到載人航天的終極目標(biāo):“時(shí)間,從天文的角度是很有限的;太陽(yáng)、地球都是有壽命的,終歸有消亡的一天。在宇宙中為人類的延續(xù)尋找新的家園,這就是載人航天的終極目標(biāo)。我剛開(kāi)始搞航天的時(shí)候,這個(gè)目標(biāo)很模糊,后來(lái)越來(lái)越清晰。這是我最喜歡的事情,是最值得研究的領(lǐng)域,也是最有意義的事情。這些事可能我們這一代人做不了,可能下一代人做不了,但是一代代的人往下走,總有那么一天能夠?qū)崿F(xiàn)!
突破兩大技術(shù)難題
“交會(huì)對(duì)接的成功,從大的方面來(lái)說(shuō)突破了兩個(gè)技術(shù)難題,一是交會(huì)對(duì)接技術(shù),二是組合體控制技術(shù)。這兩個(gè)技術(shù)的突破,為未來(lái)空間站建設(shè)打下了良好的基礎(chǔ)!睆埌亻f(shuō)。
“交會(huì)對(duì)接技術(shù)說(shuō)得很多了,容易忽略的是組合體控制技術(shù)。實(shí)際上這是未來(lái)空間站的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。對(duì)接成功之后,神舟八號(hào)停靠關(guān)機(jī),轉(zhuǎn)由天宮一號(hào)控制兩個(gè)飛行器飛行,這時(shí)就要考驗(yàn)其組合體控制技術(shù)。以前,衛(wèi)星、飛船上天之后,都是自己管自己;而對(duì)接之后是多個(gè)飛行器連在一起,必須納入統(tǒng)一的體系一起來(lái)管理,不能各管各的,這需要解決很多問(wèn)題。”張柏楠說(shuō)。
例如,在能源方面,對(duì)接成功后,天宮一號(hào)要為神舟八號(hào)供電,起碼滿足500瓦的供電能力,以補(bǔ)充飛船能源不足的問(wèn)題,這同時(shí)也是對(duì)將來(lái)空間站整個(gè)能源系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)配、統(tǒng)一管理技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證;在姿態(tài)控制方面,整個(gè)組合體的姿態(tài)和軌道也都要由天宮一號(hào)來(lái)統(tǒng)一控制,控制重量翻了一番,等于從輕裝上陣到負(fù)重前行,無(wú)論是指令還是遙測(cè),雙方都要重新適應(yīng)。
目前來(lái)看,天宮一號(hào)和神舟八號(hào)對(duì)接上了,交會(huì)對(duì)接基本上突破了;從組合體這方面來(lái)看,對(duì)接之后運(yùn)行了很長(zhǎng)時(shí)間,姿態(tài)、能源、信息這些統(tǒng)一管理的事也都解決了!案沙闪艘淮,我們算是知道是怎么回事了。但是這次還是無(wú)人的,載人環(huán)境保障和控制,就需要神九和神十來(lái)解決了。”
“在以往既沒(méi)有技術(shù)基礎(chǔ)也沒(méi)有在軌試驗(yàn)的情況下,交會(huì)對(duì)接一次成功,我覺(jué)得是非常非常難的,也是非常了不起的。更為可貴的是,一步一步走下來(lái),我們的飛船、火箭,技術(shù)上不依賴別人,都是自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。”張柏楠說(shuō),在此之前,美、俄兩國(guó)已掌握了這項(xiàng)技術(shù),并多次進(jìn)行航天器空間交會(huì)對(duì)接,其對(duì)接形式也多種多樣。但美國(guó)和前蘇聯(lián)早期在實(shí)施航天器交會(huì)對(duì)接任務(wù)時(shí),都有故障發(fā)生,造成任務(wù)失敗。
但張柏楠也坦言,在交會(huì)對(duì)接成功之前,也對(duì)諸多問(wèn)題憂心忡忡:一是操作流程十分復(fù)雜,一件事接著一件事,一件事做完就要把下一件事要做的評(píng)估參數(shù)做好,準(zhǔn)確度要求高,而且時(shí)間間隔非常短,做到?jīng)]有瑕疵是很困難的。
二是空間操作難度很大。因?yàn)橐话阈l(wèi)星是自己獨(dú)立飛行,但交會(huì)對(duì)接是兩個(gè)飛行器的配合,要控制得十分精確,相對(duì)速度要非常小,這也是一個(gè)擔(dān)心的問(wèn)題。
三是天地差異的問(wèn)題。比如說(shuō)我的精度很高、控制很準(zhǔn),但這都是在地面理論條件下仿真的,你想得到的問(wèn)題是可以仿的,但是想不到的東西是沒(méi)法仿的。天上的實(shí)際情況,比如太陽(yáng)光很強(qiáng)、電磁環(huán)境很復(fù)雜,還有很多動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,都是和地面的情況不一樣的,這就存在風(fēng)險(xiǎn)。
此外,美國(guó)在交會(huì)對(duì)接之前,就做過(guò)各個(gè)飛行器編隊(duì)飛行等試驗(yàn)。俄羅斯禮炮1號(hào)到禮炮7號(hào),前后反復(fù)試驗(yàn),不斷進(jìn)行空間站技術(shù)驗(yàn)證,并最終完成和平號(hào)空間站的建設(shè)工作,是個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。我們的交會(huì)對(duì)接,沒(méi)有做過(guò)飛行試驗(yàn)驗(yàn)證,是要一次成功,這也是比較擔(dān)心的!暗珡哪壳暗慕Y(jié)果來(lái)看,還是比較理想的,這說(shuō)明我們前期對(duì)環(huán)境的分析和判斷是比較準(zhǔn)確的。”