總設計師:天宮神八對接突破兩個(gè)技術(shù)難題

時(shí)間:2011-11-22 10:53   來(lái)源:《瞭望》新聞周刊

  “我們搞載人航天,就是希望最終能在宇宙里找到新的人類(lèi)家園。我們這一代應該看不到了,但總有人會(huì )看到”

  11月11日,在中國空間技術(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(zhuān)訪(fǎng)了天宮一號和神舟八號總設計師張柏楠。

  此時(shí),離天宮一號和神舟八號第二次交會(huì )對接還有三天時(shí)間,緊張的工作仍在繼續,采訪(fǎng)張柏楠的時(shí)間在多次調整后才最終確定。當他出現在本刊記者面前時(shí),臉上有著(zhù)明顯的疲憊神情。

  “張總工作非常非常認真,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@位空間飛行器設計專(zhuān)業(yè)碩士,從1987年畢業(yè)便進(jìn)入中國空間技術(shù)研究院,先后擔任神舟一號至神舟五號載人飛船副總設計師、神舟六號和神舟七號載人飛船總設計師,直至天宮一號和神舟八號總設計師。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(huà)音調不高、語(yǔ)速很快,語(yǔ)言條理分明,邏輯嚴密,正如人們想象中科技工作者的樣子。他從天宮一號和神舟八號的交會(huì )對接談起,最終談到載人航天的終極目標:“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(lèi)的延續尋找新的家園,這就是載人航天的終極目標。我剛開(kāi)始搞航天的時(shí)候,這個(gè)目標很模糊,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,總有那么一天能夠實(shí)現!

  突破兩大技術(shù)難題

  “交會(huì )對接的成功,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)空間站建設打下了良好的基礎!睆埌亻f(shuō)。

  “交會(huì )對接技術(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)。對接成功之后,神舟八號?筷P(guān)機,轉由天宮一號控制兩個(gè)飛行器飛行,這時(shí)就要考驗其組合體控制技術(shù)。以前,衛星、飛船上天之后,都是自己管自己;而對接之后是多個(gè)飛行器連在一起,必須納入統一的體系一起來(lái)管理,不能各管各的,這需要解決很多問(wèn)題!睆埌亻f(shuō)。

  例如,在能源方面,對接成功后,天宮一號要為神舟八號供電,起碼滿(mǎn)足500瓦的供電能力,以補充飛船能源不足的問(wèn)題,這同時(shí)也是對將來(lái)空間站整個(gè)能源系統統一調配、統一管理技術(shù)進(jìn)行試驗驗證;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來(lái)統一控制,控制重量翻了一番,等于從輕裝上陣到負重前行,無(wú)論是指令還是遙測,雙方都要重新適應。

  目前來(lái)看,天宮一號和神舟八號對接上了,交會(huì )對接基本上突破了;從組合體這方面來(lái)看,對接之后運行了很長(cháng)時(shí)間,姿態(tài)、能源、信息這些統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)基礎也沒(méi)有在軌試驗的情況下,交會(huì )對接一次成功,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(lài)別人,都是自主知識產(chǎn)權!睆埌亻f(shuō),在此之前,美、俄兩國已掌握了這項技術(shù),并多次進(jìn)行航天器空間交會(huì )對接,其對接形式也多種多樣。但美國和前蘇聯(lián)早期在實(shí)施航天器交會(huì )對接任務(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 )對接成功之前,也對諸多問(wèn)題憂(yōu)心忡忡:一是操作流程十分復雜,一件事接著(zhù)一件事,一件事做完就要把下一件事要做的評估參數做好,準確度要求高,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。因為一般衛星是自己獨立飛行,但交會(huì )對接是兩個(gè)飛行器的配合,要控制得十分精確,相對速度要非常小,這也是一個(gè)擔心的問(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,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、電磁環(huán)境很復雜,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。

  此外,美國在交會(huì )對接之前,就做過(guò)各個(gè)飛行器編隊飛行等試驗。俄羅斯禮炮1號到禮炮7號,前后反復試驗,不斷進(jìn)行空間站技術(shù)驗證,并最終完成和平號空間站的建設工作,是個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。我們的交會(huì )對接,沒(méi)有做過(guò)飛行試驗驗證,是要一次成功,這也是比較擔心的!暗珡哪壳暗慕Y果來(lái)看,還是比較理想的,這說(shuō)明我們前期對環(huán)境的分析和判斷是比較準確的! 

編輯:郭瑩瑩

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