張柏楠,中國(guó)航天科技集團(tuán)五院載人飛船系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師。作為中國(guó)載人航天器領(lǐng)域技術(shù)專家和學(xué)術(shù)帶頭人,張柏楠從載人航天工程立項(xiàng)開(kāi)始,參加了全部神舟號(hào)系列載人飛船的論證和研制工作。圖/視覺(jué)中國(guó)
對(duì)話人物
10月11日,中國(guó)航天科技集團(tuán)五院載人航天總體部,張柏楠的辦公室內(nèi),白色寫(xiě)字板上寫(xiě)滿了數(shù)據(jù)演算的公式。
54歲的張柏楠是中國(guó)載人航天工程飛船系統(tǒng)的總設(shè)計(jì)師。這位從神舟一號(hào)飛船便開(kāi)始參與中國(guó)載人航天工程的科學(xué)家,個(gè)頭高大,說(shuō)話語(yǔ)速很快。
接受新京報(bào)記者采訪當(dāng)天,距神舟十一號(hào)飛船發(fā)射已不到一周。但張柏楠看起來(lái)沉穩(wěn)淡定。他全面解讀了神舟十一號(hào)飛船的技術(shù)狀況,暢談中國(guó)載人航天技術(shù)的未來(lái)。
聊到自己的夢(mèng)想,張柏楠說(shuō):“讓人們從地球走上宇宙,這就是我的航天夢(mèng)?！?/p>
神舟飛船的變化將會(huì)越來(lái)越小
記者:與神舟十號(hào)相比,神舟十一號(hào)載人飛船在任務(wù)和技術(shù)上有何不同?
張柏楠:神舟十一號(hào)的飛行任務(wù)和神舟十號(hào)基本相似,是為空間實(shí)驗(yàn)室運(yùn)輸航天員,并保證航天員安全。為驗(yàn)證空間站的關(guān)鍵技術(shù),神舟十一號(hào)在技術(shù)狀態(tài)上略有變化。因?yàn)樘鞂m二號(hào)的飛行軌道與空間站相似,所以我們要在新的軌道上,與空間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行交會(huì)對(duì)接。
從神舟十號(hào)開(kāi)始,我國(guó)載人航天已進(jìn)入新的階段和發(fā)展模式。載人天地往返的關(guān)鍵技術(shù),我們已經(jīng)基本都掌握了,神舟飛船的產(chǎn)品和技術(shù)狀態(tài)等也已基本穩(wěn)定。這樣就從研制階段進(jìn)入到應(yīng)用階段。以后飛船的變化會(huì)越來(lái)越小,這也是載人航天技術(shù)走向成熟的一個(gè)標(biāo)志。
記者:此次載人航天,在交會(huì)對(duì)接的軌道高度等方面出現(xiàn)變化,神舟十一號(hào)主要面臨哪些難點(diǎn)?
張柏楠:神舟飛船進(jìn)入到新的階段,它主要面臨的是可靠性和安全性的問(wèn)題。新的關(guān)鍵技術(shù)難題會(huì)越來(lái)越少,但是可靠性、安全性的難題會(huì)逐漸上升。軌道高度的變化,會(huì)對(duì)供配電、熱結(jié)構(gòu)、測(cè)控等各方面帶來(lái)影響。我們必須要考慮到這些變化與影響,還要對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)定,否則可能會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的后果。
確保從發(fā)射到返回都萬(wàn)無(wú)一失
記者:神舟飛船如果在上升階段或在軌階段發(fā)生危險(xiǎn),怎么保證航天員的安全?
張柏楠:在上升段,如果運(yùn)載火箭出故障就要啟動(dòng)逃逸系統(tǒng),把飛船的返回艙帶離運(yùn)載火箭,然后再把返回艙釋放出來(lái),安全著陸。在軌道運(yùn)行階段,如果飛船發(fā)生泄漏問(wèn)題,我們將通過(guò)監(jiān)測(cè)機(jī)制和應(yīng)急手段予以排除。
記者:交會(huì)對(duì)接的高度從343公里提高到了393公里,航天員返回的過(guò)程有何不同?
張柏楠:返回過(guò)程和以往載人飛船相同,但是返回參數(shù)不一樣。我們的工作是優(yōu)化參數(shù),怎么匹配能讓航天員在返回過(guò)程中更舒適,能夠讓我們返回的落點(diǎn)更精確,這些方面都要大量驗(yàn)證。
因此,在整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)、研制、試驗(yàn)包括發(fā)射場(chǎng)的控制等方面,要進(jìn)行一系列的工作,確保神舟十一號(hào)從發(fā)射到返回萬(wàn)無(wú)一失。
記者:此次飛行,航天員的太空駐留時(shí)間延長(zhǎng)到30天,這給神舟十一號(hào)帶來(lái)哪些挑戰(zhàn)?
張柏楠:本次飛行任務(wù)的一個(gè)特點(diǎn)是航天員在太空駐留時(shí)間延長(zhǎng)到30天。任務(wù)一方面是為我們未來(lái)長(zhǎng)期飛行提供一些數(shù)據(jù)或支持,另一方面對(duì)我們的系統(tǒng)來(lái)講也是一個(gè)考驗(yàn)。主要還是考察長(zhǎng)期飛行環(huán)境下人類的一些反應(yīng)以及系統(tǒng)上的一些設(shè)計(jì)參數(shù),為空間站建設(shè)積累一些數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。
神舟飛船技術(shù)指標(biāo)比俄羅斯聯(lián)盟號(hào)高
記者:作為總設(shè)計(jì)師,你覺(jué)得神舟飛船的理想狀態(tài)是什么樣的?
張柏楠:嚴(yán)格講是兩方面,一個(gè)是可靠安全,讓大家放心,第二個(gè)是要成本低、舒適,物美價(jià)廉。中國(guó)的神舟飛船技術(shù)指標(biāo)比俄羅斯的聯(lián)盟號(hào)要高,但從產(chǎn)品的質(zhì)量上不好和聯(lián)盟號(hào)飛船比較。因?yàn)楫吘孤?lián)盟飛船已經(jīng)幾十年,飛行過(guò)很多次,可靠性和安全性是拿數(shù)據(jù)說(shuō)話的。
記者:神舟系列載人航天飛船與國(guó)外的航天飛機(jī)有何不同?
張柏楠:航天飛機(jī)的技術(shù)難度非常大,但它為什么退役?經(jīng)費(fèi)是一個(gè)問(wèn)題。而最大的問(wèn)題是它的安全性設(shè)計(jì)上是有缺陷的。在遇到一些故障時(shí),航天飛機(jī)沒(méi)有辦法保證航天員的安全。因?yàn)樗鼪](méi)有安全性的措施。
這一點(diǎn),中國(guó)的神舟飛船跟它不一樣。我們的飛船在上升段包括立在發(fā)射臺(tái)上的時(shí)候,如果發(fā)生危險(xiǎn),首先會(huì)有故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn),然后會(huì)啟動(dòng)逃離救生系統(tǒng),會(huì)把航天員帶離危險(xiǎn)區(qū),讓航天員安全返回。這是載人航天飛船和航天飛機(jī)最大的區(qū)別。
記者:和美國(guó)、俄羅斯等航天強(qiáng)國(guó)相比,中國(guó)的載人航天技術(shù)有什么特點(diǎn)?
張柏楠:中國(guó)的載人航天是用神舟一個(gè)系列的飛船,一步一個(gè)臺(tái)階,解決了這里面所有的問(wèn)題。美國(guó)、俄羅斯他們都是用三種型號(hào),才到了現(xiàn)在這種應(yīng)用型的飛船。
另外,中國(guó)可能更注重發(fā)揮飛船潛在的效益。早期的神舟飛船,從神舟一號(hào)一直到神舟六號(hào),航天員返回后,軌道艙都可以在軌道上繼續(xù)飛行?，F(xiàn)在的飛船基本上是軌道艙回來(lái)就在大氣層燒毀了,早期是留軌利用的。
記者:神舟十一號(hào)飛船的國(guó)產(chǎn)化率有多高?
張柏楠:單機(jī)全部國(guó)產(chǎn),軟件也都是國(guó)產(chǎn)。
記者:和美國(guó)、俄羅斯相比,中國(guó)發(fā)射飛船在成本上是否有優(yōu)勢(shì)?
張柏楠:中國(guó)載人航天飛船的成本,僅就一次性飛船來(lái)講,肯定要比國(guó)外低。
載人航天是決定人類未來(lái)命運(yùn)的事兒
記者:在載人航天技術(shù)方面,我國(guó)未來(lái)有什么規(guī)劃?
張柏楠:我們國(guó)家已經(jīng)基本掌握了載人天地往返的技術(shù)。有必要提高飛船的可靠性和安全性,同時(shí)也面臨著下一步飛船朝哪走的問(wèn)題?，F(xiàn)在國(guó)際上新一代飛船的研發(fā),都在齊頭并進(jìn)。
我國(guó)也開(kāi)始探索新一代載人飛船的一些技術(shù)。今年長(zhǎng)征七號(hào)發(fā)射時(shí)搭載的縮比返回艙,就是研究中國(guó)下一代載人飛船的一些關(guān)鍵技術(shù)。從整個(gè)飛行的情況來(lái)看,達(dá)到了試驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
記者:對(duì)于普通人來(lái)說(shuō),載人航天的發(fā)展有什么意義?
張柏楠:我去大學(xué)講演,總有學(xué)生問(wèn)為什么要搞載人航天,花這么多錢(qián)到底是發(fā)展民生還是發(fā)展載人航天?其實(shí)載人航天是決定人類未來(lái)命運(yùn)的一件事兒,不能簡(jiǎn)單用其他標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量。
另外一個(gè)近期比較熱門(mén)的方向是太空旅游?，F(xiàn)在國(guó)外的公司正在開(kāi)發(fā)飛船,實(shí)際上也是瞄準(zhǔn)這個(gè)市場(chǎng)。載人航天正處于一個(gè)非常重要的階段,已經(jīng)從政府國(guó)家資助轉(zhuǎn)向民間資本發(fā)展,這是一個(gè)非常重要的轉(zhuǎn)變。
記者:空間站任務(wù)之前,神舟系列飛船是否還會(huì)繼續(xù)執(zhí)行飛行任務(wù)?
張柏楠:現(xiàn)在是載人航天“三步走”第二步的第二階段,這個(gè)階段的任務(wù)是發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室,解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應(yīng)用問(wèn)題。第三步是建造載人空間站。神舟系列飛船是否繼續(xù)執(zhí)行飛行任務(wù)還要看整體任務(wù)的情況。
希望將來(lái)百姓搭乘飛船像坐飛機(jī)一樣
記者:中國(guó)在商業(yè)載人航天方面有何規(guī)劃?
張柏楠:現(xiàn)在民間有這種愿望,最近在一些技術(shù)交流會(huì)上,有很多公司來(lái)找我們,希望探討這種途徑。但是實(shí)質(zhì)性的還沒(méi)有開(kāi)始。不過(guò)大家對(duì)這個(gè)還是有很大的熱情,而且中國(guó)也有很多商業(yè)資本嘗試在走這方面的路。
記者:你的航天夢(mèng)是什么?
張柏楠:如果說(shuō)有什么夢(mèng)想,我希望將來(lái)載人航天可能只是一條新聞,中國(guó)的老百姓就像坐飛機(jī)一樣,搭乘飛船到太空旅行。
如果發(fā)展到那一天的話,肯定可以標(biāo)志著中國(guó)已經(jīng)進(jìn)入到航天強(qiáng)國(guó)的行列。每天做的事兒都是別人做不到的事兒。這一天才是真正航天強(qiáng)國(guó)的標(biāo)志。
