“我們搞載人航天，就是希望最終能在宇宙里找到新的人類家園。我們這一代應(yīng)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》新聞周刊記者專訪了天宮一號(hào)和神舟八號(hào)總設(shè)計(jì)師張柏楠。

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

　　“張總工作非常非常認(rèn)真，一貫如此”，張柏楠身邊的工作人員說：“可以說，搞載人航天，既是他的工作，也是他的愛好。”這位空間飛行器設(shè)計(jì)專業(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(dān)任神舟一號(hào)至神舟五號(hào)載人飛船副總設(shè)計(jì)師、神舟六號(hào)和神舟七號(hào)載人飛船總設(shè)計(jì)師，直至天宮一號(hào)和神舟八號(hào)總設(shè)計(jì)師。二十余年時(shí)間，一直與載人航天工程同行。

　　交談中，張柏楠說話音調(diào)不高、語速很快，語言條理分明，邏輯嚴(yán)密，正如人們想象中科技工作者的樣子。他從天宮一號(hào)和神舟八號(hào)的交會(huì)對接談起，最終談到載人航天的終極目標(biāo)：“時(shí)間，從天文的角度是很有限的；太陽、地球都是有壽命的，終歸有消亡的一天。在宇宙中為人類的延續(xù)尋找新的家園，這就是載人航天的終極目標(biāo)。我剛開始搞航天的時(shí)候，這個(gè)目標(biāo)很模糊，后來越來越清晰。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?qū)崿F(xiàn)。”

　　突破兩大技術(shù)難題

　　“交會(huì)對接的成功，從大的方面來說突破了兩個(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，為未來空間站建設(shè)打下了良好的基礎(chǔ)。”張柏楠說。

　　“交會(huì)對接技術(shù)說得很多了，容易忽略的是組合體控制技術(shù)。實(shí)際上這是未來空間站的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。對接成功之后，神舟八號(hào)停靠關(guān)機(jī)，轉(zhuǎn)由天宮一號(hào)控制兩個(gè)飛行器飛行，這時(shí)就要考驗(yàn)其組合體控制技術(shù)。以前，衛(wèi)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(tǒng)一的體系一起來管理，不能各管各的，這需要解決很多問題。”張柏楠說。

　　例如，在能源方面，對接成功后，天宮一號(hào)要為神舟八號(hào)供電，起碼滿足500瓦的供電能力，以補(bǔ)充飛船能源不足的問題，這同時(shí)也是對將來空間站整個(gè)能源系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)配、統(tǒng)一管理技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)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(hào)來統(tǒng)一控制，控制重量翻了一番，等于從輕裝上陣到負(fù)重前行，無論是指令還是遙測，雙方都要重新適應(yīng)。

　　目前來看，天宮一號(hào)和神舟八號(hào)對接上了，交會(huì)對接基本上突破了；從組合體這方面來看，對接之后運(yùn)行了很長時(shí)間，姿態(tài)、能源、信息這些統(tǒng)一管理的事也都解決了。“干成了一次，我們算是知道是怎么回事了。但是這次還是無人的，載人環(huán)境保障和控制，就需要神九和神十來解決了。”

　　“在以往既沒有技術(shù)基礎(chǔ)也沒有在軌試驗(yàn)的情況下，交會(huì)對接一次成功，我覺得是非常非常難的，也是非常了不起的。更為可貴的是，一步一步走下來，我們的飛船、火箭，技術(shù)上不依賴別人，都是自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。”張柏楠說，在此之前，美、俄兩國已掌握了這項(xiàng)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，也對諸多問題憂心忡忡：一是操作流程十分復(fù)雜，一件事接著一件事，一件事做完就要把下一件事要做的評(píng)估參數(shù)做好，準(zhǔn)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?yàn)橐话阈l(wèi)星是自己獨(dú)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(dān)心的問題。

　　三是天地差異的問題。比如說我的精度很高、控制很準(zhǔn)，但這都是在地面理論條件下仿真的，你想得到的問題是可以仿的，但是想不到的東西是沒法仿的。天上的實(shí)際情況，比如太陽光很強(qiáng)、電磁環(huán)境很復(fù)雜，還有很多動(dòng)力學(xué)問題，都是和地面的情況不一樣的，這就存在風(fēng)險(xiǎn)。

　　此外，美國在交會(huì)對接之前，就做過各個(gè)飛行器編隊(duì)飛行等試驗(yàn)。俄羅斯禮炮1號(hào)到禮炮7號(hào)，前后反復(fù)試驗(yàn)，不斷進(jìn)行空間站技術(shù)驗(yàn)證，并最終完成和平號(hào)空間站的建設(shè)工作，是個(gè)循序漸進(jìn)的過程。我們的交會(huì)對接，沒有做過飛行試驗(yàn)驗(yàn)證，是要一次成功，這也是比較擔(dān)心的。“但從目前的結(jié)果來看，還是比較理想的，這說明我們前期對環(huán)境的分析和判斷是比較準(zhǔn)確的。”

　　載人航天中國道路

　　“1986年3月，中國高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃——‘863’計(jì)劃出臺(tái)。‘863’計(jì)劃中中國載人航天探索的后期論證，當(dāng)時(shí)是屠善澄、閔桂榮等老一代航天人主持，我作為年輕人也參加了，論證的共識(shí)是中國要從載人飛船起步；再到1992年9月21日，‘921’計(jì)劃確定，載人航天工程分為‘三步走’。從那時(shí)候開始到現(xiàn)在幾十年時(shí)間的發(fā)展情況來看，這些計(jì)劃是適合中國國情的，少花錢多辦事，每次發(fā)射都解決一個(gè)重要問題，用最小的試驗(yàn)樣本突破關(guān)鍵技術(shù)，并獲取最大的試驗(yàn)成果，以比較小的代價(jià)縮短了和國外在航天領(lǐng)域的差距，這是中國特色的載人航天發(fā)展之路。”

　　張柏楠分析說，從速度上來說，我們并不是很快，從神舟五號(hào)到神舟八號(hào)、天宮一號(hào)，我們用了八年，但只用了五次發(fā)射，就突破了發(fā)射和返回技術(shù)、多人協(xié)同工作、出艙活動(dòng)、交會(huì)對接四大難題。而美國、俄羅斯，解決這么多技術(shù)問題一般要十幾次發(fā)射。例如，俄羅斯搞了三代飛船“東方”“上升”“聯(lián)盟”，到“聯(lián)盟”才解決交會(huì)對接的問題；美國是兩代飛船“水星”“雙子星”，到“雙子星”的時(shí)候才解決交會(huì)對接的問題，而真正的對接是到“阿波羅”才解決的，還是非常簡易的交會(huì)對接。“而我們的特點(diǎn)是，第一，用最少的投入，一個(gè)飛船解決一個(gè)必須要解決的問題，時(shí)間雖然不是最短，但是發(fā)射成本少很多。第二，以實(shí)用為目標(biāo)。像國外的對接，開始都是方案性的，還得再搞一代，而我們是一旦解決了，就可以直接用于空間站。”

　　在這個(gè)持續(xù)平穩(wěn)發(fā)展過程中，中國載人航天不僅收獲了技術(shù)上的飛躍，同時(shí)也解決了制約中國航天發(fā)展的諸多問題。

　　“載人航天工程起步之初，面臨的困難比較多。一是在當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)大潮的沖擊下，人才流失嚴(yán)重；二是技術(shù)基礎(chǔ)很薄弱，多年沒有什么投入，一些關(guān)鍵技術(shù)沒有太多的積累；三是基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模小，又分散，條件很差。沒人才、沒技術(shù)、沒設(shè)施，當(dāng)時(shí)的情況根本不能支持大型航天器的研制和建造，所以當(dāng)時(shí)困難是很突出的。”張柏楠回憶道。

　　因此，載人航天工程項(xiàng)目在立項(xiàng)之初，就存在這樣一個(gè)思路——通過一個(gè)項(xiàng)目，凝聚人才，平穩(wěn)過渡，完成新老交替，同時(shí)把基礎(chǔ)設(shè)施建立起來，以此為基礎(chǔ)推進(jìn)技術(shù)突破。

　　“剛開始的時(shí)候，我們是老的老、小的小，中間存在一個(gè)很大的空當(dāng)。除了老同志，就是我這樣基本上什么都不了解的學(xué)生。而現(xiàn)在，我們的隊(duì)伍都是三十歲出頭的，這是國外非常羨慕的一點(diǎn)。比如俄羅斯，當(dāng)年我們?nèi)W(xué)習(xí)時(shí)教我們的老師們，現(xiàn)在還在談判桌上和我們談判，還是一批人，基本沒有換；再看美國，航天飛機(jī)一下馬，估計(jì)又要走很多人，人才流失也很嚴(yán)重。而我們通過載人航天工程，順利完成了人才的新老交替。”張柏楠說，“還有就是基礎(chǔ)設(shè)施大有改觀，當(dāng)年五院就是在中關(guān)村的一個(gè)小院子。現(xiàn)在你再看看我們的環(huán)境，沒有載人航天工程，哪會(huì)有現(xiàn)在這個(gè)規(guī)模？”

　　尋找人類新家園

　　“下一步，天宮一號(hào)將和神舟九號(hào)、神舟十號(hào)對接，應(yīng)該說，很多技術(shù)還在驗(yàn)證，依然存在不少問題。”張柏楠說，例如，此次交會(huì)對接，我們選擇了難度最大的自動(dòng)控制，但人的控制是怎么樣的，現(xiàn)在還沒有驗(yàn)證。再例如，交會(huì)對接是一次成功了，但可靠性的問題還需要在后續(xù)一到兩年進(jìn)行驗(yàn)證。

　　“再往長遠(yuǎn)看，我們要繼續(xù)完成中國載人航天‘三步走’戰(zhàn)略，最終實(shí)現(xiàn)‘建造長期有人照料的大型空間站’的目標(biāo)。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，如果僅就技術(shù)問題來講的話，下一步亟需解決的是推進(jìn)器補(bǔ)加問題和生物再生式生命保障系統(tǒng)問題，可能在后續(xù)的天宮二號(hào)和天宮三號(hào)上解決。”

　　首先，解決了補(bǔ)加的事，空間站就可以連續(xù)運(yùn)行下去了，否則能源耗光了就不能繼續(xù)飛了，美國一個(gè)100噸的天空實(shí)驗(yàn)室飛行時(shí)間很有限就是因?yàn)檠a(bǔ)加跟不上。

　　其次，一個(gè)航天員每天需要消耗一二十公斤的物資，全靠地面運(yùn)送，這在長期來看代價(jià)太大，所以這個(gè)問題必須解決。而生物再生式生命保障系統(tǒng)，可以利用綠色植物、微生物等生物組分來生產(chǎn)食物、處理廢物，同時(shí)再生空氣和水，實(shí)現(xiàn)在一定的密閉空間內(nèi)人和生物之間氧氣、水分和食物的循環(huán)再生利用，從而大大減少長期空間活動(dòng)中的地面補(bǔ)給，并為航天員創(chuàng)造一個(gè)更為舒適和安全的生活環(huán)境。

　　張柏楠分析說，實(shí)際上載人航天有多個(gè)步驟：一是載人往返運(yùn)輸，簡單說就是上得去回得來，我們已經(jīng)基本解決了。

　　二是人長期在軌生活工作。這個(gè)技術(shù)現(xiàn)在我們剛剛起步，即便“建造長期有人照料的大型空間站”完成，這個(gè)問題也不敢說解決了，這條路還很長。

　　三是在軌服務(wù)。載人航天不能僅僅把人送入太空，轉(zhuǎn)了一圈大家看個(gè)高興就完了，上去是要干活的，包括空間實(shí)驗(yàn)、宇航員參與建造、維修維護(hù)、補(bǔ)給大型空間設(shè)施等。比如，掌握了維修維護(hù)這項(xiàng)技術(shù)，可以維護(hù)一些大型昂貴的空間設(shè)施，延長這些設(shè)備的壽命。已經(jīng)有成功案例，例如美國的哈勃望遠(yuǎn)鏡便是通過宇航員做了五次維修并且解決了一些原本設(shè)計(jì)上的缺陷，使得哈勃望遠(yuǎn)鏡取得了非常多的成果。“當(dāng)然，目前這項(xiàng)技術(shù)剛剛起步，現(xiàn)在發(fā)一個(gè)飛船去修一個(gè)衛(wèi)星，那肯定是代價(jià)太大了。但是著眼未來，隨著技術(shù)的發(fā)展，成本的降低，我相信這一定會(huì)實(shí)現(xiàn)。”

　　“在此基礎(chǔ)上，載人航天的最終目標(biāo)，在于使人能在宇宙中自由出入，能夠到任何地方去，從而找到一個(gè)新的適合人類生存的地方。這樣，人類就可以在宇宙中不斷地?cái)U(kuò)展，不受地球的約束了。”張柏楠這樣說。

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