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“天宮一號(hào)”發(fā)射進(jìn)入“***”

當(dāng)“天宮一號(hào)”發(fā)射進(jìn)入“***”,推遲了外界預(yù)期的8月31日發(fā)射計(jì)劃,為了萬無一失,發(fā)射時(shí)間延至9月上旬。其主要原因是,半月前升空的“實(shí)踐十一號(hào)04星”未進(jìn)入預(yù)定軌道。

“天宮一號(hào)”肩負(fù)的任務(wù)艱巨。此前,當(dāng)大連港外的“瓦良格”號(hào)占領(lǐng)著幾乎所有媒體顯要位置之時(shí),航天科技五院負(fù)責(zé)“天宮一號(hào)”交會(huì)對(duì)接任務(wù)的四支試驗(yàn)隊(duì)已舉旗成立近6個(gè)月。

“**交會(huì)對(duì)接、穩(wěn)定組合運(yùn)行、**撤離返回?!笔禽d人航天工程辦公室定下的目標(biāo)。

“天宮一號(hào)”是我國頭個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室的名稱,該目標(biāo)飛行器成功發(fā)射后,我國還將連續(xù)發(fā)射“神八”、“神九”、“神十”飛船與“天宮一號(hào)”交會(huì)對(duì)接。從而建立**個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室。

如果說“神七”飛船解決了在太空“打開房門”的問題,這一次要解決的則是“兩道房門”的開關(guān),因?yàn)樵谔詹荒苤挥幸粋€(gè)“房間”,英國《航天飛行》雜志撰稿人陳藍(lán)這樣比喻。

建立太空“屋”?

建造較大規(guī)模、長期有人照料的空間站,是載人航天發(fā)展戰(zhàn)略的第三步。的空間站技術(shù),雖然在上世紀(jì)80年代的863計(jì)劃問世之初,就開始前期探索,但真正正式研制,仍是在載人飛船基礎(chǔ)上演變而來。

“天宮一號(hào)”就相當(dāng)于“神舟”飛船放大的一個(gè)小型簡易空間實(shí)驗(yàn)室,以突破交會(huì)對(duì)接技術(shù)為核心任務(wù)。由于在軌時(shí)間較長,也將承擔(dān)一些觀測等方面的任務(wù)。

預(yù)計(jì)2015年前發(fā)射的“天宮”二號(hào)和“天宮”三號(hào)兩個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室,則將重點(diǎn)突破再生式生命保障、航天員中期在軌駐留、貨運(yùn)飛船等關(guān)鍵技術(shù),同時(shí)開展一定的科學(xué)應(yīng)用。預(yù)計(jì)2020年前后發(fā)射的空間站則將目標(biāo)定為“突破和掌握近地空間站的建造和運(yùn)營技術(shù)、近地空間長期載人飛行技術(shù),并開展較大規(guī)模的空間應(yīng)用”。

的這一藍(lán)圖,常常與“國際空間站”的未來聯(lián)系了起來。16國參與的“國際空間站”,堪稱“人類航天合作大成就”,耗資高達(dá)1200億美元。這個(gè)“人類為昂貴的項(xiàng)目”,到2010年才接近完工,其俄羅斯部分要到2015年**完成,而這已是其初設(shè)計(jì)的壽命終點(diǎn)。

美國2009年已考慮不再為“國際空間站”投入資金,因其與重返月球和探測火星等宏大目標(biāo)存在資金上的矛盾。為了改變“國際空間站”在2016年墜入大氣層燒毀的命運(yùn),在美國國內(nèi)多家機(jī)構(gòu)以及俄羅斯、歐洲等合作伙伴的強(qiáng)烈建議下,執(zhí)掌“國際空間站”命運(yùn)的多邊協(xié)調(diào)委員會(huì)終于決定,將其繼續(xù)運(yùn)行到至少2020年,當(dāng)前美、歐、俄三方都積極探討以“國際空間站”充當(dāng)前往月球、火星和小行星等深空探測任務(wù)前哨基地。

“國際空間站”取得的科研成果不容忽視,如今已擁有22個(gè)可供艙外實(shí)驗(yàn)的電源和數(shù)據(jù)端口,而留給多國科學(xué)家一個(gè)無法回避的現(xiàn)實(shí),這是一個(gè)科研潛力并未得到充分利用,前途多次搖擺不定的平臺(tái)。

“國際空間站大的教訓(xùn)仍是缺乏協(xié)調(diào)?!睔W洲航天局局長讓·雅克·多爾丹在2011年6月20日指出,美國因本國需要就決定退役航天飛機(jī),而歐洲的ATV和日本的HTV都只是貨運(yùn)飛船,而且沒有重返地球的運(yùn)輸能力,“聯(lián)盟”號(hào)飛船又無法將大型貨物運(yùn)回地球。

邀請(qǐng)新的合作伙伴或許成為必然。

2010年2月,多爾丹建議邀請(qǐng)、印度和韓國參與“國際空間站”。對(duì)此,韓國和印度早就表示了強(qiáng)烈的興趣,印度強(qiáng)烈希望自己研制中的載人飛船能夠有所作為。實(shí)際上,作為亞洲**“國際空間站”參與國的日本,在已經(jīng)發(fā)射到“國際空間站”的日本HTV2飛船上,搭載了約400克受馬來西亞、印尼、泰國、越南等國之托運(yùn)送的植物種子,日本還決定將其在“國際空間站”上的“希望”號(hào)實(shí)驗(yàn)艙免費(fèi)向韓國等亞洲國家開放。

此際,自己的空間站計(jì)劃正逐步成型,其地位正變得越發(fā)微妙。以獨(dú)立掌握載人航天技術(shù)而論,在該領(lǐng)域開展國際合作的實(shí)力無疑超過了所有亞洲國家,但合作卻沒有進(jìn)展。

難怪俄航天局局長佩爾米諾夫猜測:“鑒于目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,以及他們?cè)诳臻g探索領(lǐng)域的遠(yuǎn)大抱負(fù),我認(rèn)為可能不會(huì)加入國際空間站?!?/p>

“有實(shí)力, 自然有魅力”

值得注意的是,當(dāng)前獨(dú)立發(fā)展的狀態(tài),并非拒絕合作,也不是與美國正展開太空競賽。

陳藍(lán)認(rèn)為,在太空領(lǐng)域,美國已經(jīng)習(xí)慣了俄羅斯的乏力、歐洲的依賴、日本的自愿配角。起步之初,美國在該領(lǐng)域與合作的可能性趨近于零,但在自主發(fā)展的過程中,對(duì)國際合作保持著不卑不亢的態(tài)度。從突破載人航天,又以14億人民幣實(shí)現(xiàn)探月初步目標(biāo),現(xiàn)在“有限,但自主”的太空策略,對(duì)時(shí)時(shí)想著保持世界**又力不從心、時(shí)常目標(biāo)過大的美國來說,反應(yīng)顯得保守而拘謹(jǐn)。

空間技術(shù)研究院研究員龐之浩提醒:“完全是量力而行,我們計(jì)劃的空間站只有60噸,3個(gè)艙,國際空間站是近400噸,13個(gè)艙,‘和平’號(hào)也有123噸。不過設(shè)想中的貨運(yùn)飛船起點(diǎn)較高,一艘的載重是‘進(jìn)步’號(hào)的三倍?!?/p>

追求“國際空間站”那樣規(guī)模的長期存在,并非國力可以輕松承擔(dān),更別說未來的月球開發(fā)和太空移民之類耗資天文數(shù)字的工程。

前駐華武官、傳統(tǒng)基金會(huì)專家拉里·沃策爾建議的合作原則是:“美中太空合作的途徑,應(yīng)該是既不損害****,也不改進(jìn)的商業(yè)和**航天能力。任何技術(shù)轉(zhuǎn)讓都應(yīng)有認(rèn)真的篩選和許可?!痹谒脑O(shè)想中,與可能的合作只是與醫(yī)療和制藥等領(lǐng)域相關(guān)的基礎(chǔ)研究。

早在2004年12月,航天局局長孫來燕造訪NASA局長奧基夫時(shí),NASA的國際部居然沒有會(huì)說中文的。2006年4月20日布什總統(tǒng)和胡**主席會(huì)晤時(shí),有報(bào)道稱布什建議“中美雙方應(yīng)在聯(lián)合探月問題上立即展開談判”。雖然當(dāng)年9月NASA局長邁克爾·格里芬**訪華,然而“事后表明,這無非體現(xiàn)了美國在當(dāng)時(shí)的全球登月熱潮中對(duì)的潛力和目標(biāo)的關(guān)注,以雙方航天合作的程度,沒有下文是自然的?!标愃{(lán)評(píng)價(jià)道。

隨著空間站上馬,“神舟”飛船出租給一時(shí)缺少載人工具的“國際空間站”的想象空間漸漸關(guān)閉。一位不愿透露姓名的業(yè)內(nèi)人士估計(jì):“從利益和技術(shù)上來看,中美之間的合作還是體現(xiàn)在空間探測領(lǐng)域,載人航天的合作比較困難。當(dāng)完全掌握飛船對(duì)接技術(shù)時(shí),美、俄也將擁有新的載人航天工具”。

從另一個(gè)角度說,太空應(yīng)該屬于全人類,而不是誰**就誰擁有。這也正是當(dāng)年“神五”發(fā)射成功的新聞發(fā)布會(huì)上,時(shí)任載人航天工程辦公室主任的謝名苞就表示“我們?cè)敢馀c一切愿意同我們?cè)谄降然ダA(chǔ)上合作和交流的國家攜手共進(jìn)”的真正用意。

對(duì)此,龐之浩有一句精辟的比喻:“有實(shí)力,自然有魅力”。

直至2011年,雖然1月19日中美兩國***的聯(lián)合聲明表示將“深化在航天領(lǐng)域的對(duì)話和交流”,但外界看到明顯的進(jìn)展也只是NASA新局長博爾登參觀了格里芬抱怨沒看到的酒泉。在方面,多位專家對(duì)中美之間,以及空間站方面的國際合作前景也拒絕發(fā)表任何評(píng)論?!斑@里面其實(shí)也沒有太多利益博弈,中美合作在技術(shù)上完全是可行的,雙方的接觸也完全是公開的,就是政治上距離太遠(yuǎn)?!标愃{(lán)說,“倒是德國將有一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)搭載‘神八’上天,這將是飛船的**國際合作。今后歐洲航天員上空間站也都是可能的。與信心十足地追趕美國不同,歐洲、俄羅斯都不打算在太空領(lǐng)域追求與美國完全平起平坐了。”

另外,“‘天宮’也不大可能成為**,美國民營的近地軌道基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)展很快。2020年‘國際空間站’退役,大空間站上去的時(shí)候,可能至少會(huì)有一個(gè)商業(yè)空間站已經(jīng)在軌?!标愃{(lán)預(yù)計(jì)。

奧巴馬政府新的太空戰(zhàn)略,將美國保持**的目標(biāo)又定在了登陸小行星上。2010年5月6日,載人航天工程辦公室組織的一場載人登月專題研討會(huì),則將載人登月列為我國載人航天工程 “三步走”戰(zhàn)略之后“可供選擇的一個(gè)重要戰(zhàn)略目標(biāo)”。

值得注意的是,的載人空間站具體將做什么,仍集中在太空育種、**材料制造、人類長期太空停留等美俄已經(jīng)開展多年的領(lǐng)域?!皬牡窃碌教綔y火星,都仍是科學(xué)考察性質(zhì)的??臻g站實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效益的太空應(yīng)用,并形成產(chǎn)業(yè)還有難度,這正是美國轉(zhuǎn)移方向后著力突破的?!标愃{(lán)認(rèn)為,“人類在太空到底先做什么好,我覺得其實(shí)并沒有**路徑,倒是各國的競爭影響著很多決策?!?/p>

“交會(huì)對(duì)接”, 可不是開門關(guān)門

交會(huì)對(duì)接是“天宮一號(hào)”飛向太空的價(jià)值所在,它將與今年四季度升空的神八“香吻”。

“交會(huì)對(duì)接”是舉世公認(rèn)的航天技術(shù)瓶頸,國外航天器在空間交會(huì)對(duì)接過程中就曾失敗,如俄羅斯“進(jìn)步M3-4”飛船與“和平”號(hào)空間站在對(duì)接過程中相撞。

關(guān)于交會(huì)對(duì)接的難度,航天科技集團(tuán)一位不愿公開姓名的技術(shù)人員介紹說:“美國1960年代在世界上率先突破這項(xiàng)技術(shù)的‘雙子座’計(jì)劃和1970年代‘阿波羅’登月計(jì)劃的對(duì)接,用的是當(dāng)時(shí)的設(shè)備人工操作完成,前蘇聯(lián)的無人對(duì)接也是同一時(shí)期的技術(shù),所以這并非高不可攀,但航天器的交會(huì)對(duì)接一旦出現(xiàn)故障,往往使整個(gè)任務(wù)以失敗告終,甚至危及**,從這個(gè)意義上,必須把一切想不到的都預(yù)先想到,所以會(huì)有如履薄冰之感?!睋?jù)統(tǒng)計(jì),在1960~1990年間,前蘇聯(lián)載人航天飛行影響任務(wù)的33次重大故障中,交會(huì)對(duì)接故障占到24.2%。

早在1971年的“阿波羅14號(hào)”登月任務(wù)中,正常情況下只需25分鐘的指令艙與登月艙對(duì)接花了近兩個(gè)小時(shí),接連嘗試5次均告失敗。

航天員阿蘭·謝潑德向地面提議,由他出艙,用手拉出對(duì)接通道中的探頭。這個(gè)想法很快被否定,在狹窄的對(duì)接通道中,穿著航天服的航天員行動(dòng)和視覺都將大受限制,一旦手套被利物劃破,死亡將無可挽回。幸而第6次嘗試獲得成功。

“同整個(gè)載人航天技術(shù)一樣,的交會(huì)對(duì)接技術(shù)也享有后發(fā)優(yōu)勢,起點(diǎn)相對(duì)較高,但獨(dú)立自主的條件下,需要配套的技術(shù)也相當(dāng)復(fù)雜?!标愃{(lán)說,“特別是要在沒有經(jīng)驗(yàn)的條件下,用盡可能少的發(fā)射次數(shù)掌握技術(shù)?!?/p>

迄今為止,之所以只有美、俄兩國“掌握完整的交會(huì)對(duì)接技術(shù)”,是有兩國共計(jì)三百多次的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)這筆重要財(cái)富。歐洲和日本分別在2008年和2009年就用ATV和HTV貨運(yùn)飛船與“國際空間站”對(duì)接成功,但都直接得到了美、俄幫助。ATV采用“進(jìn)步”號(hào)貨運(yùn)飛船的對(duì)接機(jī)構(gòu),HTV的相關(guān)技術(shù)從1997年就開始研究,但后的對(duì)接仍通過“國際空間站”的機(jī)械臂將其捕獲來完成。

即使如此,與“國際空間站”的對(duì)接中,故障仍偶有發(fā)生,2010年7月2日和10月31日,兩艘“進(jìn)步”M貨運(yùn)飛船都**自動(dòng)對(duì)接失敗,不得不改為手動(dòng)。美國的DART衛(wèi)星,2005年甚至對(duì)目標(biāo)衛(wèi)星一頭撞了上去。

韓國《朝鮮日?qǐng)?bào)》報(bào)道,宇宙空間站距離地球表面約300公里,以每秒8公里的速度繞地球運(yùn)行,其速度為槍彈的10倍。宇宙飛船需要找到國際空間站,并以相同的高度及速度飛行,若兩者處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),將飛船連接口與空間站對(duì)接。一個(gè)很小的誤差,也會(huì)讓飛船拋向離空間站很遠(yuǎn)的地方。

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