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筑梦苍穹——中国载人航天工程三十年发展综述

2023-04-17 08:43 来源:人民网-人民日报

筑梦苍穹

——中国载人航天工程三十年发展综述

本报记者 余建斌 刘诗瑶《 人民日报 》( 2023年04月17日   第 01 版)

 
 

  4月15日,神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动,刷新了中国航天员单个乘组出舱活动纪录。

  1992年9月21日,中国载人航天工程正式立项实施;2022年12月31日,国家主席习近平在新年贺词中向全世界郑重宣布,“中国空间站全面建成”。

  仰望苍穹,浩瀚太空里有了中国人自己的“太空之家”。

  建造中国空间站、建成国家太空实验室,是实现载人航天工程“三步走”战略的重要目标,是建设航天强国、科技强国的重要标志。

  30年波澜壮阔,新时代十年奋进。从无人飞行到载人飞行,从一人一天到多人多天,从舱内实验到出舱活动,从单船飞行到空间站巡天,中国载人航天从无到有,用30年跨越了发达国家半个世纪的发展历程。

  由蔚蓝星球飞向浩瀚星空,中国人漫步太空的脚步自信从容。一个个航天器穿梭太空的轨迹,一次次航天员飞向太空的身影,书写着中国航天人自立自强、创新超越的辉煌历史。

  筑梦:建起中国人的“太空家园”

  “中国是一个大国,必须成为科技创新大国。”

  “探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦。”

  载人航天是当今世界高新技术发展水平的集中展示,是衡量一个国家综合国力的重要标志。

  上世纪90年代初,面对世界科技进步突飞猛进、综合国力竞争日趋激烈的新形势,党中央作出实施载人航天工程的重大战略决策。

  1992年9月,我国载人航天工程正式起步,规划“三步走”发展战略。第一步,发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验。第二步,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。第三步,建造空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

  从2003年10月我国第一艘载人飞船神舟五号成功发射,到实现太空出舱、交会对接、在轨补加等多项核心技术“零”的突破,经过几代航天人接续奋斗,我国成为世界上第三个独立掌握载人天地往返技术、独立掌握空间出舱技术、独立自主掌握交会对接技术的国家。

  “神十”任务完成我国载人航天首次应用性飞行;“神十一”任务完成太空33天中期驻留;我国第一艘货运飞船天舟一号,与天宫二号空间实验室完成首次“太空加油”……党的十八大以来,载人航天工程全线奋力拼搏,突破和掌握大量关键技术,取得众多创新成果,实现载人航天工程“第二步”全部既定任务目标,为空间站建造和运营积累了重要经验,推动着我国从航天大国迈向航天强国。

  随着载人航天工程开启第三步,转入空间站阶段,“太空家园”建造大幕开启。空间站阶段,通过关键技术验证、在轨组装建造的12次飞天壮举,共同织就这一梦想旅程。

  天和核心舱成功发射,神舟十二号航天员代表中国人首次进入自己的空间站;神舟十三号航天员首次完成长达半年之久的太空飞行任务……空间站关键技术验证阶段任务如期完成,为空间站转入在轨组装建造阶段打下坚实基础。

  天舟四号货运飞船“粮草先行”;神舟十四号航天员见证空间站三舱“合拢”;“问天”“梦天”入列,中国空间站“T”字基本构型成型;神舟十五号航天员与神舟十四号航天员乘组在太空胜利会师……空间站在轨组装建造阶段一气呵成,筑起中国“天宫”。特别是自2021年4月底天和核心舱发射以来,仅用不到20个月时间,完成了空间站全面建造。

  三十而立的载人航天工程用全胜的优异战绩,在探索宇宙的新征程上跑出了中国航天“加速度”。进入新时代,我国载人航天事业不断刷新纪录,中国空间站从规划一步步变为现实。

  2022年12月2日晚,神舟十四号航天员乘组向神舟十五号航天员乘组移交中国空间站的钥匙。中国空间站正式开启长期有人驻留模式。

  天宫空间站是一个彰显中国特色的空间站。

  “如果按照别人的老路走,我们将永远落后于人。”中国工程院院士、中国载人航天工程总设计师周建平说。中国载人航天起步就瞄准世界先进水平,努力实现关键技术重大突破。

  中国航天科技集团五院大胆提出技术大跨越思路,跨过国外从单舱到多舱的40年历程,直接研制国际上第三代飞船,拿出了独具中国特色的“三舱方案”。神舟飞船首任总设计师戚发轫院士自豪地说:“中国航天火箭上、飞船上的发动机,全是我们自己的。这是逼出来的自力更生。”

  建造空间站前,中国载人航天工程原计划发射天宫一号、天宫二号、天宫三号3个空间实验室。

  当看到在轨推进剂补加技术研制进展较快时,一个想法出现在了周建平的脑海中:把为中国空间站建造进行关键技术验证的天宫二号和天宫三号两个任务合并。

  创意变为现实,资金省了好几十个亿。这样的创新跨越,在中国载人航天30年历程中不鲜见。

  独创性一体化同步设计空间站三舱,确保各舱段组合重构后资源统一优化使用;创新性设计“水平‘T字构型’+双自由度太阳翼”的空间站构型、共轨飞行航天器在轨服务模式,大大提高运营经济性和技术升级便利性;自主研制满足空间站任务需求兼具中国特色的空间站机械臂系统……中国空间站的设计研制,秉持规模适度、安全可靠、技术先进、经济高效的理念,总体上体现中国特色和技术进步。并且可进一步扩展,为未来留有发展空间。

  中国空间站,这个中华民族的新的独特标识,闪耀着中国载人航天事业的自信与自豪,鼓舞着为航天梦、中国梦而前行的每一个人。

  逐梦:走出中国特色自主创新道路

  2022年11月30日早晨至12月4日上午,中国空间站三舱三船组合体在近地轨道上遨游。这座百吨级、工作生活空间超过100立方米、综合技术水平位居世界前列的空间站,是人类目前在太空仅有的两个空间站之一,体现着中国的综合国力和科技实力。

  “努力建设航天强国和世界科技强国”。中国空间站,是建设科技强国、航天强国的重要引领性工程,是建设创新型国家的标志性成果。

  载人航天工程30年,是坚持科技自立自强、实现跨越式发展的30年。

  载人航天工程正式启动之时,几乎一切从零开始。中国航天人不畏艰险,迎难而上:现代化的航天城拔地而起,高技术集成的指挥控制中心、先进的航天测控网开始启用;苍凉戈壁滩建起了国际一流的发射场;托举“神舟”飞天的运载火箭,可靠性和安全性分别达到97%和99.7%……当首次载人飞行的神舟五号飞船返回地面,中国航天人仅用了11年,把只有极少数大国才有能力研究建造的载人航天系统,奇迹般地变成了现实。

  进入新时代以来,航天强国建设步伐不断加快,科技自立自强迈向高水平。

  单个飞行器由8吨级发展到23吨级、在轨飞行时间由十几天发展到10年以上,在轨任务由最初短时载人进入太空发展到百吨级空间站在轨组装建造、多名航天员在轨长期驻留,突破推进剂补加技术、再生生保、电源系统、空间站机械臂、在轨组装建造、大型柔性组合体控制、在轨维修等一系列关键技术……党的十八大以来,载人航天工程发展始终坚持自立自强、自主创新,攻克快速交会对接、空间站组装建造等10余项重大关键核心技术、200余项系统级关键技术,研制8型飞行器、3型运载火箭,部组件和核心元器件国产化率达到100%,走出一条中国特色的载人航天发展道路。

  ——“中国高度”,镌刻航天人奋力攀登的勇气。

  400公里高度的近地轨道,神舟十四号航天员在空间站成功搭建“天桥”,航天员蔡旭哲通过“天桥”实现了首次跨舱段舱外行走,成为第一个到达梦天舱外的人。

  “感谢所有的航天科技工作者。”一览“太空家园”全貌,这是蔡旭哲最想说的话。

  航天员行走太空梦想的实现,是无数夜以继日、刻苦攻关的中国航天人在托举和支撑。

  载人航天是一项宏大的系统工程,中国航天的质量是靠所有的航天人一起保出来的。成功发射、圆满返回、出舱感觉良好——超过10万名技术人员用齿轮咬合般的团结协作托举起英雄飞天。“两弹一星”元勋孙家栋形容:“离开了集体的力量,个人将一事无成。”

  坚持党中央集中统一领导、发挥新型举国体制的制度优势,全国一盘棋、上下一条心,110多个科研院所、3000多个科研单位、数十万科研人员集智攻关,建成中国人自己的太空家园。在浩瀚太空搭建空间站,每一寸的进步,都浸满了航天人拼搏的汗水。

  ——“中国精度”,见证航天人攻坚克难的志气。

  “天和”“问天”“梦天”精准入轨,“神舟”稳稳停泊空间站,长征五号B、长征二号F运载火箭担重任。

  作为我国第一型载人火箭,30年间,长二F火箭全程参与了载人航天工程“三步走”战略的每一步,执行了所有载人飞船任务,成功率100%。为确保航天员安全进入太空,中国航天科技集团一院科技人员突破解决了一系列技术难题,研制了堪称世界级课题的火箭故障检测诊断系统。火箭的可靠性指标进一步提升至0.9895,安全性指标达0.99996。

  一直以来,在航天领域,有着“新航天器上的新技术比例不超过30%”的国际惯例。而在长征五号系列运载火箭上,新技术比例达到90%以上!这种创新力度,是中国航天自立自强的真实写照。长五B火箭一步步攻克20.5米整流罩设计与分离、低温动力零窗口发射、大推力直接入轨等重大关键技术,满足空间站任务需求。

  ——“中国速度”,满载航天人创新超越的豪气。

  2022年11月12日,中国空间站在太空形成“T”字基本构型后迎来首位“访客”——天舟五号货运飞船与空间站组合体交会对接,创造了空间站阶段交会对接最快纪录,让人类航天器交会对接用时进入“2小时”时代。

  从6.5小时到2小时,标志着交会对接模式更加多样化、功能更加丰富、适应能力更强,对中国空间站长期在轨运营具有重大现实意义。

  “天链”卫星搭起“信息天路”,实现中、低轨航天器100%轨道覆盖;新一代飞天舱外航天服护航航天员安全出舱,成为目前世界上在轨使用的3种舱外服技术体系之一;设计先进、功能全面、可靠安全的飞船回收着陆系统,既确保飞船返回舱安全返回,也让神舟飞船“信心满满”地冲出大气层……30年不懈攻关,一步步成就着从航天大国迈向航天强国的跨越。

  烈日灼灼,海浪滔滔,西沙卫星观测站紧锣密鼓地为航天观测任务做准备;穿树林、爬陡坡、钻涵洞,文昌发射场通信站航天护线分队全面排查长达几百公里的通信线路……从火箭和飞船总装车间,到发射场、卫星测控站点,航天人在建成空间站的征程中,一路挑战,一路创新,一路跨越。

  中国空间站建设,走出了一条具有中国特色的自主创新道路。

  圆梦:见证中国航天人的青春与成长

  30年飞天之路,10年太空之约,见证着中国载人航天的跨越之旅,见证着中国航天事业由大向强的铿锵步履,也见证着中国航天人的青春与成长。

  新时代航天事业的蓬勃发展,让航天人有了绽放青春的舞台——

  10年前,吴华是酒泉卫星发射中心最年轻的科技人员之一。多年来,他在一次次跨岗位、跨专业、跨领域的锤炼中,成长为中国载人航天史上最年轻的“0号”指挥员,担负着飞船发射航区“发令官”的重要职责。

  神舟十三号任务,吴华第一次从幕后走到聚光灯下,执行“0号”指挥员的使命。他每天吃住在现场,对千余套设施设备进行巡查,11层的发射塔架不知爬了多少趟。

  “点火!”吴华清晰洪亮的口令声响起,尽显中国航天人的自信。

  火箭加注系统箭地连接器连接着火箭箭体和地面加注设备,要在加注燃料时“抓得紧”,确保不泄露,也要“放得下”,严格按照指令分秒不差脱落。

  从长五火箭复飞到长五B火箭发射问天实验舱,4年5次发射任务,30岁的北京航天发射技术研究所加注系统及设备专业设计师巴全坤,从“学习岗”成长为负责人。干航天对巴全坤来说,是一件“抓住了,就再也放不下”的事业。

  圆梦征程上,一支心怀“国之大者”的队伍锤炼成长——

  湛蓝的地球、邃远的深空,通过天和核心舱搭载的相机呈现在王鑫眼前。“天和核心舱是中国空间站的第一个舱段,凝结着我们整个空间站研制团队多年心血。”作为中国载人航天工程空间站系统副总指挥,王鑫为核心舱发射升空激动,也为神舟十二号航天员进入核心舱流下热泪,“中国人首次进入自己的空间站,我们做到了!”

  20年来,王鑫所在的团队不懈攻关,完成一项项航天重大工程。“每一位航天人都怀揣着炽热的梦想,这些梦想汇聚成了发展航天事业、建设航天强国的航天梦。”

  空间站任务阶段,文昌航天发射场成为中国空间站建造母港。

  廖国瑞负责搭建“天宫”。他先后担任天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱发射任务的“01”指挥员,为中国空间站在轨组装发出响亮口令;王宇亮负责为“天宫”送货,担任天舟货运飞船发射任务的“01”指挥员,带领团队确保了按时、精准地将物资送到太空;作为发射场有史以来最年轻的女性分系统指挥员,95后土家族女孩周承钰被称为“火箭少女”……

  这样一个年轻的团队奋斗在文昌发射场:平均年龄33.1岁,其中博士学历占比3.4%,硕士学历占比32.6%……伴随着一枚枚长征火箭点火升空,在建设航天强国的伟大征程上,他们将个人梦想融进航天梦、中国梦。

  在传承、融汇、跨越中,载人航天精神不断凝聚、不断丰富,不断注入新的时代内涵——

  载人航天工程起步以来,在党中央坚强领导下,在全国人民大力支持下,中国载人航天事业一次次在浩瀚太空创造“中国奇迹”,同时也在中华民族的历史长河中培育铸就了“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的载人航天精神。

  坚守和求实映照着航天人的内在品格。为实现空间站元器件国产化,中国载人航天工程空间站系统副总设计师、中国航天科技集团空间技术研究院研究员柏林厚与团队一起攻坚克难。

  队伍里,工作了30年以上的“老航天”热情不减,70后、80后研制人员扛起自主创新大旗,90后、95后不怕吃苦,有新视野、新技术,在攻克更多航天关键技术的道路上,他们共同奔赴。

  严慎细实勾勒航天人的一贯作风。1200平方米的神舟飞船主伞是迄今为止国内最大航天器降落伞,每一个针脚,每一行线迹,都透着科学的严苛;尺寸精度相当于1/5头发丝的密封件,牢牢锁住空间站舱内压力、温度、湿度、气体成分,保护航天员在太空长期生活……在载人航天工程各大系统中,可靠性、安全性是一项“超级工程”,每经历一次细小技术改进,都要用成百上千次科学试验去验证。

  创新超越展现航天人的不渝追求。多次远赴万里大洋的远望3号船,高标准完成神舟十四号载人飞船海上测控任务,实现船史上第100次胜利。20余项课题研究,10项实用新型专利和百余篇高质量科技论文,数十名硕士、博士……来自天南海北的有志青年,在海天之间捕获目标信号,也找准了自己的青春价值坐标。

  每一次对太空的叩问,都是下一次探索的开始。在一代代航天人不忘初心、接续奋斗的时光里,中国载人航天事业发展写就了壮美篇章,也必将在充满光荣和梦想的新征程上,“飞”得更稳、更远。