本报记者专访神舟飞船首任总设计师戚发轫院士——
载人航天实现重大跨越
本报北京6月18日电
记者 肖国强
神九与天宫今天成功开展的我国首次载人自动交会对接,引起了很多人的关心。这次对接有何重大意义?接下来还有哪些看点?本报记者今天采访了神舟飞船首任总设计师、中国航天科技集团公司五院技术顾问戚发轫院士。
载人航天实现重大跨越
成功完成载人自动对接,航天员进驻天宫一号,从载人飞船(神舟九号)到空间实验室(天宫一号),戚发轫说,他们的“入住”,标志着神舟飞船从此成为完整的天地往返运输工具。对于载人航天而言,这是一个具有里程碑意义的重大跨越。
为什么这么说?戚发轫表示,从飞船载人上天到建立空间实验室乃至空间站,是中国载人航天三步走发展目标的不同阶段。“1992年9月21日,中央正式决定搞载人航天工程,并确定了三步走的发展战略。第一步,载人飞船阶段,在这一阶段主要是发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验;第二步,空间实验室阶段,就是在载人飞船发射成功后,先发射一个目标飞行器——天宫一号,突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术、补加技术和再生式生命保障技术,最终建成一个空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;第三步,空间站阶段,也就是要建造载人空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。”
“目前,我们已完成第一步,现在正处于第二步,也就是空间实验室阶段。只有完成了这一步,才能进入到空间站阶段。神九和天宫现在所做的一切,都处在空间实验室阶段,是在为最终建立空间站做准备。”
在现在这个空间实验室阶段,最主要突破四项关键技术。第一项就是出舱技术,这个已经由神舟七号完成。还有三项技术就得通过空间实验室完成,就是交会对接、补加技术和再生式生命保障技术。四个技术关键中,交会对接规模最大,技术复杂,风险多,大家也都很关注。“这四项关键技术解决了,我们才能发射空间站, 才能实现向空间站补充人员、物资,航天员才能出舱去维修保养。”戚发轫说。
要突破这项技术,就必须完成自动和手控,这是航天器空间交会对接必备的两种手段。戚发轫说,继去年神舟八号与天宫一号的自动交会对接之后,今天的神九天宫自动对接成功,进一步验证和完善了自动对接技术。
预计6天后再手动对接
接下来,两者携手预计在太空飞行6天之后,又将短暂分开,再进行由航天员手动控制的交会对接,这将是未来几天最大的“看点”。“因为,要保障交会对接顺利进行,最后的备用一招,就要靠人手动控制。它也将验证中国是否能完整掌握交会对接这一空间站建设的一项关键技术。”
空间交会对接要有两个航天器:一个是目标飞行器,一个是跟踪器。这次交会对接,天宫一号是目标飞行器,神舟九号飞船就是跟踪器。在整个交会对接中,也要完成四个过程。一是交会,要跟得上、对得准,只有跟上对准了,才有可能对接;二是对接,两个航天器通过对接机构对上,连在一起并且完全密封;三是变成组合体在天上运行,需要实现由一个控制另外一个的技术;四是航天员能从飞船进到目标飞行器,再回到跟踪器并返回地面。“交会成功了,当然很开心,但三位航天员还要回来,等他们成功着陆了,这次任务才算圆满完成。”
戚发轫说,要做到这一点,很不容易,要把所有可靠性措施都用上。比如搞飞船,要做到第一次故障出现时能正常运行,出现第二次故障时航天员能安全返回,为此必须要有故障对策。因此,火箭从起飞到把飞船送到预定轨道,就有8种故障救生模式,不同高度都有。在任何情况下,也要让人安全回来。在飞船入轨之后制定了180多种故障对策,在70多万条计算机程序中,30%是应付正常飞行,70%是用来应付故障,可见工作量之大。
下一步将建大空间站
此外,设计寿命两年、实验舱容量约15立方米的天宫一号还只是一个短期有人照料的空间实验室,只是航天员一个临时的“家”,将于2020年前后发射的空间站,才是航天员安在太空的“家”。
这个安在太空中的长期的有人照料的空间站,将会比现在的“家”更大更重更“豪华”。它包括一个重20吨的核心舱,以及实验舱、节点舱、载人飞船和货运飞船。而2020年也是国际空间站预计退役之年。那时,中国空间站或将成为世界唯一的空间站。
“当然,航天器越大,对火箭运载能力要求就越高,发射空间站要求有更大的运载火箭。”戚发轫说,我国现在正在研制长征五号运载火箭,运载能力是25吨,预计2014年能够上天,能够把20吨的空间站核心舱送上太空。核心舱发射成功后,就会以它为基础,一步一步往上对接实验舱、货运飞船,等等。