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中国载人航天工程自1992年立项实施以来,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,从单船飞行到组合体稳定运行……在西方国家的技术封锁和质疑声中,我国先后突破掌握天地往返、空间出舱、交会对接等核心技术,一举跨越发达国家近半个世纪的发展历程。

 

2003年10月15日,神舟五号航天员杨利伟在酒泉卫星发射中心参加航天员出征仪式。朱九通摄 

人类自古就有飞天的梦想,由于没有飞天之力,古人只能借助想象的翅膀,把梦想寄托在美丽的飞天神话与传说之中。

为了探索太空,上世纪90年代初,党中央审时度势、高瞻远瞩,作出实施中国载人航天工程的重大决策。中华民族千年飞天梦一朝梦圆。

梦想召唤再出发

开展载人航天活动绝不只是欣赏天上的美景,而是要进一步探索宇宙奥秘,更好地开发太空资源,从而为人类造福。

2016年中秋夜,我国第一个空间实验室天宫二号在长征二号FT2运载火箭的托举下,直刺苍穹,成功踏上了太空旅程。

在轨飞行期间,航天员景海鹏和陈冬完成多个“首次”:首次机械臂人机协同在轨维修技术试验,首次航天飞行中的医学超声检查,首次在轨收看新闻联播,首次以新华社特约记者名义播发“太空日记”,首次天地互动打乒乓球,等等。正如阿姆斯特朗登月后说的“个人一小步,却是人类一大步”,在太空,航天员的每个“首次”,都意味着国家在某个或者多个领域实现重大突破。

33天!景海鹏、陈冬刷新了中国航天员太空驻留时间的纪录。至此,中国先后把11名航天员14人次送入太空,成功率100%。简单数字背后凝聚的是无数追梦人的心血和汗水,彰显的是这一国家工程的神圣和荣光。

2017年4月20日,我国首艘货运飞船在文昌发射成功;22日,在轨运行的天宫二号迎来太空“快递小哥”的访问;27日,我国航天史上首次“太空加油”圆满成功,中国成为世界上第三个掌握推进剂在轨补加技术的国家……

载人航天,是“千人一枚箭”“万人一杆枪”的事业。据统计,直接参与研制的研究所、基地一级单位有110多个,配合单位多达上千家,涉及数十万名科研工作者。仅航天员搜救一项就涉及外交、交通等多个部门,以及解放军多个战区和陆海空等军种部队,上万人参与其中。

“实施这样宏大的工程,没有党中央集中统揽,没有全国大协作,是不可想象的。”载人航天工程总设计师周建平深有感触。

有人说,航天是朝阳产业,航天人永远年轻。几十年前,正是一群风华正茂的年轻人在大西北戈壁大漠之中搞出“两弹一星”;几十年后,又一群年轻人接过了前辈的“接力棒”。

如今,在发射场、实验室、生产车间、指挥大厅,“80后”“90后”已成中坚力量,45岁以下担任各系统主任设计师以上的技术骨干超过80%,队伍平均年龄仅30多岁。在愈发密集的载人航天任务历练中成长起来的新一代航天人,正在为实现新的突破积蓄强大力量。

  航天员王亚平在太空授课。 (资料图片) 

空间应用结硕果

发展载人航天事业功在当代、利在千秋。过去,曾经有人质疑载人航天投入大、产出小,甚至诋毁说“这是劳民伤财”。作为百年大计、千年工程,经过20多年“育苗”“种树”,伴随空间实验室飞行任务开启,载人航天工程的应用发展已经到了开花结果的时期。

空间科学与应用是我国载人航天工程结出的果实之一。天宫二号先后进行60余项空间科学实验和技术试验,取得丰硕成果。天宫二号搭载的14个应用载荷中,我国研制的世界首台空间冷原子钟日稳定度达到10-16量级的超高精度,3000万年误差小于1秒,将目前人类在太空的时间计量精度提高1个至2个数量级,为空间超高精度时间频率基准的重大需求,以及未来空间基础物理前沿研究奠定了坚实的科学与技术基础;宽波段成像仪、三维成像微波高度计、多波段紫外临边成像光谱仪等新一代对地观测遥感器和地球科学研究仪器发挥了空间地球科学观测的优势,科学地服务全球气候变化、海洋环境、陆表生态资源和社会经济发展。

天宫二号高等植物培养实验,在我国首次完成了“从种子到种子”的空间长周期培养,国际上首次在空间获得了拟南芥开花基因启动子控制的绿色荧光蛋白实时图像,控制植物的开花,提高系统的生产效率,也为发展空间植物培养技术、探索保障人类长期空间生存,又向前迈进了一步。

神舟八号任务开展了中德合作空间生命科学实验,首次分析得到了数十种在微重力下发生改变的植物细胞骨架相关蛋白,成功筛选得到了数千种植物微重力相关差异基因,深化了对空间基础生物学现象和过程的认知。

天舟一号任务开展了8项哺乳动物细胞空间培养实验,国际上首次在空间站实现了人类胚胎干细胞体外分化为原始生殖细胞并存活33天、小鼠胚胎干细胞向中内胚层的成功分化,成果对于人类空间生殖及健康有重大意义。

载人航天的“红利”,不仅限于搭载项目本身。据统计,工程全线取得近千项发明专利,推进我国航天基础设施建设,实现产业跨越发展,2000余项技术成果被广泛应用于国民经济各个行业,据有关研究机构测算,投入产出比在1∶10到1∶12之间。

迈向空间站时代

早在1992年,中国载人航天开局起步之际,就在“三步走”战略中明确提出建造自己的空间站。

随着2017年空间实验室飞行任务圆满收官,我国载人航天工程第三步任务——空间站工程全面展开。按计划,空间站将于2022年前后建成,是我国长期在轨稳定运行的国家太空实验室。

今年是我国空间站建造任务的关键之年。目前,空间站核心舱和执行发射任务的长征五号B运载火箭,正在抓紧研制生产,将于年底前进行发射场合练和首飞任务准备工作;执行空间站飞行任务的航天员也在按计划选拔训练,核心舱载荷正积极开展初样阶段研制,其他各系统都在按工程总体计划安排抓紧各项工作准备。

我国积极开展载人航天领域的国际交流与合作,一直致力于推动中国空间站成为全球重要的国际科技合作交流平台。今年6月12日,中国载人航天工程办公室与联合国外空司对外宣布,联合国/中国围绕中国空间站开展空间科学实验的第一批项目入选结果,共有来自17个国家、23个实体的9个项目成功入选。

作为中国航天史上规模最大、长期有人照料的空间实验平台,空间站将成为国家级太空实验室,全面开启我国空间科学研究与应用的新时代。(经济日报-中国经济网记者 姜天骄)

  【建设者说】

  “天宫二号”是这样“炼”成的

天宫二号总设计师 朱枞鹏

2019年7月19日,历经近5年的研制周期,在轨运行近3年,延寿飞行近1年的天宫二号空间实验室在我们的目送下受控离轨,少量残骸坠落到南太平洋预定海域,用极其壮烈的方式为天宫二号任务画上了圆满句号。

从2012年开展正样研制至今,我和天宫二号一起度过了7年岁月。这是我和它共同磨砺成长的7年,也是我和团队一起奋斗追梦的7年,更是我们用默默的付出创造辉煌的7年。

在突破推进剂在轨补加技术过程中,为全面验证补加系统的功能性能,验证飞行器间的补加流程并获取关键数据,我们集智攻关,组织搭建了系统间补加综合试验平台来模拟真实太空环境。为吃透每一个细节,团队设计了极其详尽的方案,确保每个工况都能准确模拟太空环境。经过20多天的奋战,试验顺利完成,获取了极其宝贵的数据,破解了在轨补加的关键技术难题。

在真空热试验中开展补加压气机抽气试验时,出口压力数值不达标。我们第一时间将压气机拆下开展排故,并在一个排气阀的阀芯上找到了一个0.1毫米的多余物。尽管问题原因找到了,但多余物从何而来,管路内还有多少,产生的原因是什么……一系列问题随之而来。为了保证100%的可靠性,我们必须严上加严。之后,大家把管路一段一段重新拆下来检查、吹除,直到找到多余物来源并清除所有多余物后才放心。尽管这一反复让很多人没过好春节,但大家表示如果问题没彻底解决,这个年是没法过踏实的。

7年时间里,我们团队的很多同志特别是年轻同志,为天宫二号牺牲了很多。飞船工程师尚明友直到出发前才告诉妻子要进场参加任务,因为他知道自己一进场就等于把年幼的孩子全都交给了妻子;第一次进场的吴冰,任务期间爱人的预产期到了,吴冰只请了3天假,匆匆返回北京看了一眼刚出生的孩子,便立即赶回工作岗位;电总体主任设计师南洪涛,在发射场测试进行到关键时刻时因为身上脓肿高烧不止,当地医院诊断后建议他立即回北京手术治疗,但他考虑到自己身上的责任,硬是靠着输液撑到电测结束。

类似的故事在我们和天宫二号一起度过的岁月里还有很多。方案设计时,我和团队一丝不苟地思考、复核,夜已至深,办公楼内仍灯火通明;首次加电测试时,每个人都配合默契地把工作做得细致一点,再细致一点,不分昼夜,和衣而眠;大型试验前,团队一遍遍推演模拟,让试验方案覆盖得充分一点,再充分一点。

作为航天人,只要国家有需要,我们就会义无反顾、全力拼搏。未来,我和我的团队将继续在时间的阶梯上、奋斗的征途中,拾级而上、努力奔跑,以再创业的心态,切实肩负起载人航天后续任务的重担,牢牢守住空间站工程任务圆满完成这条基本底线,在新时代,有新担当,更有新作为!

(责任编辑:刘江)


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