9月,“天宮一號(hào)”發(fā)射在即,如一切順利,中國(guó)載人航天事業(yè)將出現(xiàn)又一座里程碑。
“不知天上宮闕,今夕是何年?”“天宮”承載著中國(guó)人長(zhǎng)久以來(lái)對(duì)太空的遐想?!疤鞂m一號(hào)”究竟是什么?它與“神八”、“神九”、“神十”什么關(guān)系?
“天宮一號(hào)”是一個(gè)小型的空間實(shí)驗(yàn)室,其最重要的功能是完成與“神八”、“神九”、“神十”飛船進(jìn)行交會(huì)對(duì)接的試驗(yàn),如果試驗(yàn)成功,中國(guó)人將掌握載人航天空間站的基本技術(shù)。
“天宮一號(hào)”模型在2009年央視春晚第一次公開亮相后,曾多次在大型科技展覽上與公眾見(jiàn)面,其外形類似短粗的圓柱體,直徑比神舟飛船更大,前后各有一個(gè)對(duì)接口,就像一扇圓形的門。屆時(shí),航天員將通過(guò)這扇門從飛船進(jìn)入“天宮一號(hào)”。
“天宮一號(hào)”與真正的空間站還有一定距離,可以說(shuō)是一個(gè)雛形??梢园选疤鞂m一號(hào)”比作一個(gè)小房子,長(zhǎng)約9米,最大直徑3.35米,重量約8.5噸。有“兩室”或者叫“一室一廳”,學(xué)名為“實(shí)驗(yàn)艙”和“資源艙”。
實(shí)驗(yàn)艙本體分為三段,分別為前錐段、圓柱段和后錐段。前面兩段可以容納3名航天員生活,最后的后錐段則安裝著一些設(shè)備。資源艙則包括發(fā)動(dòng)機(jī)和電源裝置等。
在新能源的使用上,“天宮一號(hào)”也很時(shí)尚,它安裝了5片機(jī)翼,即5片太陽(yáng)能電池板。這號(hào)稱是中國(guó)中低軌道航天器最復(fù)雜的太陽(yáng)翼設(shè)計(jì)。
9月底“天宮一號(hào)”發(fā)射后,預(yù)計(jì)要等兩個(gè)月,“神八”才會(huì)升空與其對(duì)接。有知情人士透露,“天宮一號(hào)”將與“神八”、“神九”、“神十”對(duì)接。而“天宮一號(hào)”壽命只有兩年,那么,“神十”是否會(huì)在2013年前發(fā)射升空?另外,有消息透露,2015年前,我國(guó)將再陸續(xù)發(fā)射“天宮二號(hào)”、“天宮三號(hào)”兩個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室。屆時(shí),這兩個(gè)“天宮”將共同組成中國(guó)的空間站嗎?
這些答案都有待揭曉。
火箭,火箭
“天宮一號(hào)”原定8月30日的發(fā)射再次推遲。
8月18日“實(shí)踐十一號(hào)04星”(下稱“04星”)發(fā)射失利。因?yàn)椤伴L(zhǎng)征二號(hào)丙火箭”出了故障,這是長(zhǎng)征系列火箭31年來(lái)首次失利。而運(yùn)送“天宮一號(hào)”的火箭屬于同一系列,為“長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭”。
新中國(guó)的航天史其實(shí)始于火箭研制。在接受《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》獨(dú)家專訪時(shí),中國(guó)科學(xué)院院士、“兩彈一星”元?jiǎng)住?009年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者孫家棟院士回憶了這樣一段往事。
1957年10月,蘇聯(lián)發(fā)射人類第一顆人造衛(wèi)星。1958年,中科院提出要放重型衛(wèi)星,向國(guó)慶10周年獻(xiàn)禮。但1959年1月,因國(guó)家經(jīng)濟(jì)困難,衛(wèi)星研制工作暫停,集中力量先研制探空火箭,由錢學(xué)森負(fù)責(zé)?!爱?dāng)時(shí),我們對(duì)此還不是很理解,但今天看來(lái),就覺(jué)得這個(gè)決策無(wú)比英明。因?yàn)榛鸺切l(wèi)星的基礎(chǔ),火箭技術(shù)不過(guò)關(guān),導(dǎo)彈、衛(wèi)星根本就無(wú)法上天?!?964年6月,中國(guó)自行設(shè)計(jì)的第一枚中近程火箭發(fā)射成功。
1970年4月20日,中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”升空。蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星重量83.6公斤;美國(guó)衛(wèi)星重8.2公斤;法國(guó)衛(wèi)星重42公斤;日本衛(wèi)星重11公斤。而“東方紅一號(hào)”重達(dá)173公斤,超過(guò)前四顆衛(wèi)星重量之和?!爸袊?guó)衛(wèi)星的重量讓國(guó)外震驚,因?yàn)檫@恰恰說(shuō)明我們的火箭威力大,能把那么重的大家伙送上太空?!睂O家棟告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》。
火箭技術(shù)是基礎(chǔ)。曾經(jīng)擔(dān)任過(guò)“長(zhǎng)征三號(hào)”、“長(zhǎng)征二號(hào)丙”火箭的總指揮,也是從“神舟一號(hào)”至“神舟五號(hào)”發(fā)射的火箭總指揮的黃春平向媒體透露,“中國(guó)航天和世界先進(jìn)國(guó)家航天的差距,就是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推力不夠。國(guó)際上的先進(jìn)水平,可以把25噸至50噸的重量送入太空,而我們最多才能做到9噸?!?br/> 據(jù)記者了解,科學(xué)家們對(duì)“長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭”做了170多項(xiàng)改進(jìn),其中有5項(xiàng)新技術(shù)是首次使用。目前,中國(guó)正在研制用于發(fā)射空間站的新一代大型運(yùn)載火箭“長(zhǎng)征五號(hào)”,運(yùn)載能力將從9噸提高到25噸,這將是技術(shù)上的一次巨大進(jìn)步。
直到“長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭”的故障查清,“天宮一號(hào)”的發(fā)射才正式進(jìn)入倒計(jì)時(shí)。
為何要建空間站?
美國(guó)《航空周刊》官方網(wǎng)站2009年10月16日曾刊載題為“中國(guó)開始登月研究”的文章。文章提到,有中國(guó)航天專家在10月15日召開的國(guó)際宇航大會(huì)上表示,2020年中國(guó)將打造重達(dá)60噸的空間站,該空間站可載3名宇航員,將由3個(gè)太空艙組成。
如果上述消息屬實(shí),2020年將成為一個(gè)重要的太空節(jié)點(diǎn),因?yàn)閷脮r(shí),目前人類建造的唯一在軌空間站“國(guó)際空間站”將退役,中國(guó)的空間站將成為人類唯一的在軌空間站。
不過(guò),美國(guó)40多年前就實(shí)現(xiàn)了載人登月,中國(guó)現(xiàn)在僅僅實(shí)現(xiàn)了繞月飛行;國(guó)際空間站早在1993年就完成了設(shè)計(jì)并進(jìn)入實(shí)施階段,但中國(guó)的“天宮一號(hào)”才剛要出發(fā);國(guó)際空間站重達(dá)400多噸,而2020年的“中國(guó)站”才只有60噸。
但無(wú)論如何,中國(guó)似乎是個(gè)后起之秀。
美國(guó)海軍戰(zhàn)爭(zhēng)學(xué)院中國(guó)太空計(jì)劃問(wèn)題專家約翰遜·弗里斯對(duì)中國(guó)的“天宮”空間交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)評(píng)論道:“有些人將這比作我們美國(guó)的‘雙子星座計(jì)劃’(美國(guó)于1961年—1966年實(shí)施的系列載人空間試驗(yàn),其中軌道會(huì)合和對(duì)接試驗(yàn)是重要組成部分)中所采用的技術(shù),但我們是通過(guò)人來(lái)完成的,而中國(guó)如果能通過(guò)機(jī)器人來(lái)完成,這將是一大技術(shù)進(jìn)步?!?br/> 世界上第一個(gè)多艙長(zhǎng)久性太空站是由原蘇聯(lián)上世紀(jì)80年代建設(shè)的“和平號(hào)”空間站,但由于繼承者俄羅斯財(cái)政難以維持其運(yùn)行開銷,在軌工作12年后,在2001年自行銷毀。國(guó)際空間站的設(shè)想是1983年由美國(guó)總統(tǒng)里根率先提出,是人類有史以來(lái)建造的最大、最復(fù)雜的航天器,它由美國(guó)、俄羅斯、日本、加拿大、巴西和歐洲航天局11個(gè)成員共16個(gè)國(guó)家聯(lián)手籌建,是世界航天史上第一次由多國(guó)合作建造的最大的空間工程。
16國(guó)研究設(shè)計(jì)10年,直到1993年才完工。最早計(jì)劃于2004年建成,后來(lái)多次更改計(jì)劃,致使完成時(shí)間一再后移。建設(shè)經(jīng)費(fèi)也在原定830億美元的基礎(chǔ)上不斷追加,最終確定為1140億美元。
有人質(zhì)疑,空間站是個(gè)太燒錢的行當(dāng)。在俄羅斯已經(jīng)放棄“和平號(hào)”,美國(guó)縮減太空計(jì)劃規(guī)模,國(guó)際空間站的前途也變得撲朔迷離之際,中國(guó)為什么要揮師挺進(jìn)?
有美國(guó)專家稱,中國(guó)“要將自己放在太空飛行國(guó)家中的最高層”;有學(xué)者認(rèn)為,這只是中國(guó)推進(jìn)國(guó)家綜合實(shí)力的舉措;有學(xué)者認(rèn)為,空間站建立能極大助推中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,在太空育種方面,可以培育很多新品種蔬菜;在工業(yè)方面,可以制造在地球上無(wú)法制造的材料;可以用來(lái)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)、太空觀測(cè)等。
中國(guó)工程院院士張履謙表示,“空間站是人類航天事業(yè)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì),它代表了一個(gè)國(guó)家的航天國(guó)力。如果我們現(xiàn)在不去掌握這項(xiàng)技術(shù),等到需要使用空間站時(shí)再來(lái)建造,就會(huì)落后了。”