中国载人航天事业的科技探索与产业变革
作者 欧阳桃花
发表于 2023年3月

【关键词】载人航天 科技探索 产业变革 商业航天

【中图分类号】F426 【文献标识码】A

人类之所以能够发展出文明,是因为在内心的指引下,发现还有超出自身认知的事物存在,这督促着人类探索周遭的环境。特别是在完成水平面的探索后,人类将目光投向地球的边界,进入广阔的宇宙太空。这一步跨越有其特殊的本质和巨大的力量:它不仅仅是科技的探索,更有可能或正在带来一场工业革命,从而促使地球文明发展成为太阳系文明成为可能。进入太空,探索宇宙,似乎是人类与生俱来的权利,而人类也终将使其变为现实。

从嫦娥奔月的浪漫神话,到万户飞天的悲壮实践,飞向蓝天,探索浩瀚无垠的宇宙,一直是华夏儿女的共同梦想。随着航天技术的进步,70多年来,中国按照“由近及远、先无人后有人”的发展规律,逐步实现了人造地球卫星发射、载人绕地飞行、无人月球探测、载人登陆月球,如今宇宙探索的触角已经到达太阳系的其他行星和主要类型的小天体。但太空之旅并非坦途,“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的载人航天精神历久弥新。载人航天作为系统复杂性极高、技术难度极大的航天工程,彰显着一个国家在科技和经济领域的实力。“上天有神舟、追风有高铁、入地有盾构”,这里的“神舟”代表中国载人航天工程,也指中国航天员进入太空的飞行工具。中国航天员乘坐“神舟”进入太空,在浩瀚星空搭建中国空间站并开展一系列引领人类未来的科学实验。环顾世界,提出过载人航天计划的国家不少,但真正能够实现独立自主将人类送入太空的国家只有三个,而中国就是其中之一。不仅如此,中国载人航天工程用不到三十年的时间跨越了发达国家半个世纪的发展历程: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”。从蓝图绘梦到奋斗圆梦,中国载人航天工程按照“三步走”发展战略,先后突破和掌握天地往返、空间出舱、空间交会對接等关键技术;验证了货物运输和推进剂在轨补加,以及航天员中期驻留等空间站建造和运营的关键技术,最终建成了自主建造、独立运行的“天宫”空间站。

中国载人航天事业的科技探索

历经了上世纪50年代到70年代“曙光号”载人航天的研制起步与工程下马,70年代到80年代载人航天工程的“休眠状态”,80年代到90年代初围绕载人航天工程“干不干”和“如何干”出现多次决策冲突……终于从1999年的神舟一号到2022年的神舟十五号,中国载人航天事业通过自力更生、自主创新,不断打破国外技术的封锁和垄断,解决了“卡脖子”技术问题,完成了众多人类探索创举。具体表现在以下两个方面:

其一,突破一批国际宇航界公认的技术难题,使中国的载人飞船技术达到或优于国际第三代载人飞船的水平。载人航天是航天技术中难度最大的工程之一,它需要解决飞船研制技术、高可靠性的运载火箭技术、回收技术等技术难题。经过多年努力,我国形成了这一领域的核心竞争力,特别是神舟飞船的设计方案兼顾了中国特色和总体最优,与国际先进水平相比有三大优势:一是高起点,一步到位。以航天员运输系统为目标,整体设计,分步实施,我国的飞船设计一步即能容纳3人,并沿用至今。二是适用性强,可一船多用。神舟飞船采用了三舱一段式,其中轨道舱与附加段的设计,使得飞船具有留轨利用能力,既能为航天员生活、工作提供一个多功能厅,还能作为天地往返的运输工具为今后的空间探测、空间站交会对接作准备。三是实用性与安全性兼具。我国的神州飞船不仅可以实现人货合运,在安全性设计方面也体现了国防先进水平。特别是与达到国际载人火箭先进水平的长征二号F火箭进行总装、运输和发射,极大地保证了载人飞行的高可靠性、高安全性。

其二,中国载人航天空间站工程进入空间站建造阶段,致力于打造一个长期在轨的国家太空实验室和面向国际社会的、开放的科技合作平台。中国空间站初期将建造三个舱段,包括一个核心舱(“天和”)和两个实验舱(“问天”和“梦天”)。核心舱前端设两个对接口,接纳载人太空船(“神舟”系列)对接和停靠;后端设后向对接口,用于货运飞船(“天舟”系列)停靠补给。上述五个模块既是独立的飞行器,具备独立的飞行能力,又可以与核心舱组合成多种形态,共同完成空间站的各项任务。总体来看,中国空间站建设虽然起步较晚,但在规模适度、技术先进、功能齐全、宜居性等方面,以及动力技术、能源技术、信息技术等领域,都具有明显优势。

本文刊登于《人民论坛》2023年5期
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