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面对面丨什么是航天强国?空间站系统总指挥王翔这样说

时间:2022年08月01日 信息来源:央视《面对面》 点击:466 字体:

7月24日,由航天科技集团五院(以下简称五院)抓总研制的问天实验舱成功发射,中国空间站在轨组装建造迈出了承前启后的关键一步。7月31日,央视《面对面》栏目专访了中国载人航天工程空间站系统总指挥王翔,讲述了他见证中国空间站从梦想一步步变为现实的故事。

 

太空家园即将实现

“有人不间断值守”

 

问天实验舱舱体是我国目前最重、尺寸最大的单体飞行器,相关指标比天和核心舱更高,可以为航天员驻留、出舱活动和开展空间科学实验提供更舒适的环境和更优越的条件。同时,它也为天和核心舱提供备份的功能。王翔介绍说:“对于核心舱来说,分配给它的任务就是它作为整个平台的控制中心。而分配给问天的功能,就是它要作为整个空间站系统级备份。”

 

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按照任务时间表,中国空间站的另一个20吨级航天器——梦天实验舱将在今年10月发射。届时,天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱形成“T”字基本结构,中国空间站在轨建造将最终完成。“到今年年底,实现我们第一次航天员在轨的交接班,从这一时候开始,就进入正常的人员轮替阶段,也从这个时候开始,天上的人就不间断了。”王翔介绍道。


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坚定航天梦
投身空间站建造

 

中国空间站建成在望,王翔参与了许多重要时刻,而他与中国空间站的故事,早在20多年前就已经开始。

 

1992年9月,中央决策实施载人航天工程,代号“921工程”,并确定了“三步走”的发展战略。就在前一年,王翔考入清华大学的工程力学系,开始了近十年的学习与研究生涯。2003年10月,神舟五号载着杨利伟飞上太空,中国首次实现载人航天飞行,载人航天工程第一步取得关键性进展。神舟五号的成功,给王翔带来了很大的影响。王翔说:“那会儿才刚刚实现一个人上天,那后面的发展空间还是非常大的,所以我觉得要投身到这样一个地方还是值得的。”

 

带着这样的航天梦想,王翔来到了航天科技集团五院。当时,中国载人航天工程正处于第一步和第二步交接的时间段,第一步的关键任务是实现航天员安全往返。而即将开始的第二步,是要突破并掌握出舱活动与交会对接技术。


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攻克难关是
“很有意思的事情”

 

王翔进入五院后,正好赶上载人航天工程二期在进行论证。以神舟八号为载体,他亲历了中国交会对接技术的研制过程。

 

空间站的建设是一个系统工程,受制于国家整体的科学技术和工业发展水平。在交会对接技术研制的初期,研发所需的硬件和软件与需求并不匹配。硬件条件不足的情况下,王翔所在的力学专业要做的有限元分析、仿真等就无法做特别复杂的模型。“我觉得这反倒是对我们的锻炼,越是这样你越得利用你的力学知识把它简化成一个更简单,但是又不失它的本质特性的一个模型。通过这些锻炼,我不但知其然,而且要知其所以然,我觉得这个是对后面工作最大的一个好处,形成了自己的一个工作习惯。”

 

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研发初期,技术团队需要通过大量的地面试验来获取交会对接技术所需的各项数据,王翔和团队曾运用许多“土办法”进行试验,但他并不觉得艰难。“我们有一个长远的、远大的目标,我们每天都在向着这个目标往前走,在走的过程中我们排除了障碍,克服了困难,而且我们又获得了新的知识,我们又获得了新的长进,我觉得这是一种很有意思的事情。”

 

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2011年11月1日神舟八号飞船发射升空,进入预定轨道后,开始执行与天宫一号交会对接的任务,身为副总设计师的王翔和团队经历了长达两天的煎熬,小心翼翼地进行每一步工作,基本上两天两夜都没睡觉。两天之后,神舟八号和天宫一号成功对接,很多人都很激动,王翔反倒觉得更清醒了,因为飞船真的照着他们的设计预期一步一步走向目标了,让他觉得“所有的付出、所有之前做的工作都是有意义的,都是值得的”。

 

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▲神舟八号与天宫一号交会对接

 

空间站是
航天强国的标志

 

神舟八号成功发射以来的11年中,“神舟”系列飞船成功实施10次交会对接任务,中国已经做到了世界领先。在一次与国际空间站参研人员的技术交流中,王翔实实在在感受到:中国已成为航天强国。

 

在交流中,别国技术人员提到,他们实施交会对接时,有测控资源的约束,需要以秒为单位严格控制时间,因为国际空间站体系下使用的是美国的中继卫星,是需要以秒为单位来交钱的。王翔听完觉得有种似曾相识的感觉,因为过去我国靠地面测控站进行测控,也面临严格的时间限制。但现在我们有了自己的中继卫星,就可以按照自身的需要来使用测控资源,不再受限制。

 

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中继卫星相当于天上的数据中转站,从2008年4月发射天链一号01星以来,我国已经建成了拥有全球覆盖能力的中继星卫星系统,为我国载人航天工程提供了强力的支撑。王翔在这次交流中深受触动,深感一个国家的航天强弱,正体现在是否拥有一个完整的体系。我国当前有了非常完备的航天体系,包括测控的能力、全球导航定位的能力、地面支持的能力、火箭的能力、发射场的能力、回收场的能力等,而且这些完全是自主可控的。

 

“为什么说空间站是航天强国的标志之一?因为空间站它不是自己一个站在飞行,而是背后我们有这样一个完备的、强大的航天体系的保障,所以空间站能在天上飞。而且我们作为一个国家能独立自主干出空间站在天上飞,就意味着你真的是一个航天强国。”


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几代人接力
从梦想变成现实

 

2011年至今,王翔担任空间站系统总指挥,带领团队完成了空间站型号立项综合论证、工程关键技术攻关、全系统设计和各舱段研制。2021年4月29日,长征五号B遥二运载火箭成功发射天和核心舱,拉开了我国空间站关键技术验证和在轨建造的大幕。中国载人航天以前所未有的速度向前发展,中国空间站逐渐从梦想变成现实。

 

其实早在20世纪60年代,钱学森等老一辈科学家已经着手我国第一艘载人飞船“曙光一号”总体方案的设想论证,后来因为各方面科研在当时无法保证,这项计划被搁浅,但中国航天人的研究却从来没有停止。


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王翔在查资料的过程中,查到20世纪80年代开始就有一帮老先生做交会对接轨道的分析,当时的文件是全是手写的。时隔几十年在纸上与老先生们的相遇,让王翔非常触动,感觉仿佛有一位老先生拿着手写的稿纸在给他传授知识:“他不一定能想到他能见着这一天,但是他也在默默无闻地而且非常坚定地在做这件事情。”

 

在天和核心舱总装测试完成后,五院专门把一些早期参与过载人航天工程的老前辈邀请到了现场。其中一位老先生提到他在出访美国时,见到当时的自由号空间站,曾感慨自己可能一辈子也见不着我们的空间站。但是在这里,他看到了中国空间站一步步成为现实,特别激动、特别感动。

 

王翔说:“我们这个工程绝对不是说凭空起来的,真的是在这些老先生积累的基础上,我们再往前发展的,他们是真正的巨人,我们是站在他们的肩膀上往前走的。”


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据悉,中国空间站今年建成后,后续将迎来一个特殊的“小伙伴”——我国首个大型空间巡天望远镜。按照设计,巡天望远镜将与空间站共轨飞行,空间站将为它提供可以随时停靠的“太空母港”。 

 

王翔还介绍,空间站还具备可拆卸、可更换、可维修的设计特点,能通过更换的手段进行升级换代,延长使用寿命。“当初预期的,就是建造一个具有当代先进水平的中国空间站,我觉得我们正在实现这个目标。”



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