追憶天宮一號:烈焰飛虹昇漠北 探海巡天驚宇宙
//legal.dbw.cn/ | 2018-04-09 10:42:55
作者:     來源: 中國青年報      編輯: 孫宇
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  追憶天宮一號:歸去來兮

  是時候向天宮一號道別了。

  4月2日8時15分左右,遨游太空6年多的天宮一號,在中國航天人預測的時間范圍內再入大氣層,化作流星,歸隱中心點位於西經163.1度、南緯14.6度的南太平洋。

  作為我國第一個空間目標飛行器,天宮一號於2011年9月發射昇空,此後分別與神舟八號、神舟九號、神舟十號3艘飛船6次交會對接,成為中國首個『太空之家』。它的設計壽命原本只有兩年,但卻憑借出色表現,超期服役了兩年半,超壽命工作了1000多天。

  如今,闊別6年多後,天宮一號再次感受到地球溫度,回到家園。3天後,中華民族迎來緬懷先人、追思故人的清明節,細雨濕草色,仰望星空眺望大海,天宮一號歸去來兮。

  『本不在實施之列的一次飛天』

  漠北酒泉,黑水河畔, 2011年9月29日19時,中國載人航天的通天塔又一次聳立。

  『兩小時准備!』發射程序進入臨射倒計時。中國載人航天工程第二任總設計師周建平從指揮席上站起身來,走到指揮樓的露天平臺,遙望著即將飛天的火箭。

  那時,外界並不知道,按照我國載人航天工程『三步走』戰略部署中原計劃的第二步安排,這一天的發射原本不應在實施之列——

  2003年10月16日,楊利偉駕乘神舟五號完成了我國首次載人航天飛行,中國載人航天工程第一階段任務收官。

  第二階段最核心的任務是空間交會對接。中國航天人最早制定的方案是將神舟飛船的軌道艙改造後留軌飛行,作為目標飛行器與後續神舟『兄弟』進行無人空間交會對接、有人空間交會對接。這個方案已比航天大國早期交會對接的試驗方法向前邁進了一大步,並且技術風險較小,比較穩妥。

  2008年9月,神舟七號乘組完成太空行走任務後,中國載人航天的工程能力和技術儲備站到了新的起點。

  最為關鍵的技術是交會對接。這項技術是沿襲10多年前制定的方案『一步一動』。不過,這可能錯過創新超越的重大機遇,但調整方案,既需要勇氣擔當,又需要創新實力。

  中國航天人又一次面臨著重大抉擇。最終,經過技術分析和風險評估,他們認為中國完全具備了進一步跨越發展的條件,並建議調整原來的計劃安排,直接發射8噸級的目標飛行器,兼做空間實驗室,一並實現自動交會對接、手動交會對接、中長期太空駐留的第二步目標。

  這樣纔有了這一次『中國奇跡』。

  2011年9月29日21時16分,烈焰昇騰,托舉著天宮一號的神箭緩緩起飛,582秒鍾後,『器箭分離』,發射成功了!在首區指揮大廳指揮席就坐的發射場系統總指揮崔吉俊、總設計師陸晉榮、火箭系統總指揮劉宇、總設計師荊木春,騰地站起身來緊緊擁抱。

  另一個鮮為人知的故事是,這是一次遲來的發射。

  天宮一號原計劃8月底發射。但8月18日,酒泉衛星發射中心用長征二號丙火箭發射『實踐十一號04星』失利——該火箭與發射天宮一號的火箭為同一系列,出於安全考慮,任務總指揮部決定先徹查故障原因,暫停火箭測試工作,相應推遲天宮一號發射計劃。

  然而,天宮一號如果在9月底前不能發射昇空,將錯失交會對接飛行的最佳『窗口』,整個計劃將全面調整。

  2011年9月10日,長征二號丙火箭故障歸零後,發射場區測試工作重新啟動,而此時距離9月底僅剩不到20天。7000多名參研參試人員,夜以繼日,8次火箭總檢查,234種故障預案處置演練,全部通過。

  9月29日21時36分,『天宮一號准確入軌!』

  當晚,入駐太空的天宮一號,給地球家人發來了第一條報平安的『太空微博』:『遨游在太空的感覺真棒,我在這裡等著神八的到來!謝謝大家的關注,我會不定期地發回我在太空的所見所聞。』

  天宮一號總指揮尚志一字一句反復品味著這短短的45個字,一股暖意在心間湧動。

  資料圖:2013年6月11日17點38分,神舟十號飛船准時點火成功昇空。中新社發張雷攝

  待見藍天『宮舟吻』

  『大國秘而不宣的一項核心技術』

  天宮一號昇空32天後,也就是2011年11月1日,神舟八號揮別漠北戈壁,踏上了與天宮一號約會的浪漫之旅。

  按計劃,神舟八號昇空兩天後,即11月3日,與天宮一號交會對接。

  10月30日,在太空等待的天宮一號降軌調相,准時來到距地面343公裡的交會對接軌道,面對神舟八號前來的方向眺望。

  11月2日23時08分,經過5次變軌,神舟八號來到距天宮一號後下方52公裡處。

  最揪心的時刻就要來了。

  天宮一號和神舟八號的相約擁吻,風險重重。

  兩個七八噸重的航天器,從相距上萬公裡的不同軌道,以每秒7800米的速度匆匆赴約,相對速度不能超過每秒0.2米,橫向偏差不能超過18厘米,途中還要隨時機動規避空間碎片的『羡慕嫉妒恨』,引路難度之大、控制精度之高可見一斑。

  深夜的北京航天城,為了這『曠世之吻』,燈火通明,飛行控制中心指控大廳的測控通信系統專家們,自喻是在太空『放風箏』的人,他們的目光須臾不敢離開眼前的屏幕。

  11月3日0時許,飛行控制中心的巨幅顯示屏上,傳來天宮一號前端攝像機攝錄的清晰畫面:漆黑的太空冒出了一個亮點。

  那就是神舟八號!指揮席上,飛行控制中心主任陳宏敏很快給出判斷。

  1公裡、400米、100米,亮點逐漸變大,神舟八號追趕的腳步越來越近,身影越來越清晰。

  30米,神舟八號的攝像頭,已經清晰地展示出天宮一號『張開的紅脣』。

  1時02分,神舟八號的對接機構緩緩推出,向天宮一號張開了雙臂。

  1時28分,神舟八號對接環觸到天宮一號。我們的『牛郎』『織女』,穿越迢迢天路,終於來到了『鵲橋』。

  此時,測控通信系統總設計師錢衛平纔把視線從面前的屏幕上收了回來,長出了一口氣。而與錢衛平指揮席位相隔不遠的天宮一號總設計師楊宏和神舟八號總設計師張柏楠,則開始凝重起來。

  他們戲稱兩支團隊將合作導演『史上最牛的「吻戲」』。但今天這一『吻』,『咬不住』不能連接,『咬不緊』不能密封。這些都將是災難性的。

  事實上,交會對接技術是發展載人航天必須攻克掌握的三項基礎技術之一,也是航天大國秘而不宣的核心技術,只能自主創新、自我突破。而要驗證和突破交會對接技術,一般要發射多次、多個航天器進行試驗。用一個目標飛行器與多個航天器交會對接,並開展自動與手動交會對接等多項綜合集成試驗,航天大國尚無先例。

  『對接機構捕獲!』

  『對接環拉回正常!』

  1時35分58秒,飛控大屏顯示,12把對接鎖准確啟動,上千個齒輪和軸承同步工作,天宮一號與神舟八號緊緊相擁,成功對接。

  瞬間,指揮大廳炸開了鍋。楊宏、張柏楠從座位上跳了起來,緊接著載人航天工程指揮和參試人員紛紛起身,握手、鼓掌、擊掌、擁抱,現場一片歡慶景象。

  電視鏡頭記錄下了這些瞬間。但很多人並不了解,為了這個突破,中國航天人從上世紀90年代就開始預研,多少個不眠之夜,多少次推倒重來,多少人青絲染白霜,從少年到白頭。

  天宮首迎三貴客

  『締造中國精度的特殊「打靶」』

  中國『太空之家』已經就位,接著就要迎接首批進駐的客人。

  2012年6月15日,神舟九號航天員乘組正式確定。

  指令長景海鵬,首批14名航天員之一,神舟六號乘組梯隊成員,完成神舟七號任務,這一次再次出征,將成為中國首位兩次成功執行載人航天飛行任務的英雄航天員。

  航天員劉旺,首批14名航天員中最年輕的成員,團隊中公認的『腦子最靈光的一位』,將操縱神九飛船完成我國首次手動交會對接——此前他已經歷14年的專業磨礪和1500多次的手動交會對接地面模擬訓練。

  女航天員劉洋,我國第二批航天員、首批兩名女航天員之一,填補了我國航天員隊伍的女性缺位,僅用兩年多時間就完成原計劃需要3至5年的專業訓練,將成為我國首位飛天的『嫦娥』。

  6月16日18時37分,這3位航天員乘坐神舟九號飛船,踏上了飛天征程。

  18日14時,天宮一號與神舟九號完成自動對接。17時04分,景海鵬像魚兒一樣,『飄』到天宮一號實驗艙艙門前,打開艙門平衡閥,從工具箱中取出『鑰匙』,緩緩扭動,天宮一號艙門露出一條縫隙。透過縫隙,就能看到五星紅旗。

  17時06分,天宮一號艙門從下向上開啟,對接通道完全敞開。景海鵬穿過通道,第一個進入天宮一號,米黃色的地板、乳白色的牆壁盡收眼底,他將自己的足跡輕輕地印在『太空家園』的『地面』上,第一時間向地面報告:『感覺良好!』

  20分鍾後,景海鵬接住魚貫而入的劉旺、劉洋,3人排成一行,面向攝像機鏡頭,向祖國傳回第一張屬於中國人的『太空全家福』。

  霎時,北京航天飛控中心大廳掌聲雷動。但中國航天員科研訓練中心主任兼航天員系統總指揮陳善廣和系統專家卻很快沈靜下來——他們的考驗纔剛剛開始。

  此前的載人航天飛行,神舟五號是1人1天,只在返回艙工作生活;神舟六號是2人5天在軌工作生活;神舟七號是3人3天在軌工作生活。但這一次,他們要保障的是3人整整工作生活10天,而航天員的活動空間只有15立方米的天宮一號。

  如果用他們的專業術語來描述這一挑戰,那就是,不僅要確保艙內生活環境,還要突破失重條件下的動態水氣分離、電解制氧、冷凝水收集儲存等一系列再生式環境控制和生命保障核心技術,為未來中長期載人航天飛行做好技術准備。

  時間一點一滴過去,飛控數據顯示的組合體內溫度始終控制在22℃左右,濕度在50%~70%之間,噪聲小於60分貝,空氣環境潔淨標准遠遠高於地面大氣質量標准。

  就是在這樣的『太空家園』裡,人們從後來的視頻中看到了景海鵬進行的自行車騎行、劉旺的口琴演奏和劉洋的太空太極拳等。也是在這裡,我國首次在軌開展了航天員心功能檢測,首次在軌應用骨骼肌萎縮防治系統,首次在軌進行微生物檢測,首次開展失重條件下撲熱息痛藥代動力學研究等。

  6月24日,進駐天宮一號第七天的神舟九號乘組,暫別天宮一號,重回返回艙,然後由劉旺控制飛船,再次『瞄准』天宮一號,實施一次特殊的『太空打靶』——手控交會對接。

  這是自動交會對接異常後的應急手段,也是載人航天安全發展的必須備份。用航天人的話就是,只有掌握了手動交會對接技術,纔能全面實施空間站建設。

  按照工程設計要求,兩個航天器對接的角度偏差不能超過4度,但訓練中,劉旺把控制精度提高到不超過0.2度;按照正常操作程序,操作手應按照顯示屏上的對接圖像和參數進行操作,但劉旺自我加壓,在儀表沒有數據顯示的情況下,僅靠對接圖像,也能實現精准對接。

  6月24日12時38分,神舟九號在劉旺的操控下,120米、50米、10米,漸漸向天宮一號靠攏;12時55分,浩瀚太空中,神九乘組打出一個完美的『十環』——好一個中國精度!

  探海巡天驚宇宙

  『播下科學種子的一次太空授課』

  一年後,中國『太空之家』再一次迎來地球客人,這一次,後者帶來了更為精彩的『節目』。

  2013年6月11日17時38分,長征二號F運載火箭再次衝天而起,將神舟十號飛船送入茫茫太空。9天後,也就是6月20日10時,神舟十號3名航天員,在300公裡高空擺起了『最高講臺』,一個可供6000多萬名學生互動的最大課堂。

  6月20日10時11分,執掌教鞭的『太空教師』王亞平登場,請自願當助教的指令長、也是二次出征太空的將軍航天員聶海勝做『懸空打坐』。

  74公斤重的聶海勝,身輕如燕地盤起雙腿,立即懸浮在王亞平面前;王亞平俏皮地伸出一根手指,運用『大力神功』輕輕一點,聶海勝便飛了出去。

  剎那間掌聲雷動,地球上教室裡的學生笑成一團。

  此刻,坐在北京空間信息中繼傳輸技術研究中心指揮大廳的中心主任黃惠明、總工程師孫寶昇和技術人員們,卻無心看這精彩表演,個個神情嚴肅。

  『太空講堂』每持續一秒,天宮一號就在太空移動了7800米;王亞平的一顰一笑、一舉一動,都可能橫跨了好幾百公裡。要保證45分鍾的太空課堂不間斷天地傳輸、每一幀畫面都清晰穩定,對中國航天測控網又是一次全新的挑戰。

  5年前,神舟七號航天員翟志剛太空行走,限於陸基、海基測控網弧段覆蓋能力,只能在特定的測控區域和規定的時限內實施。而這一次,神舟十號要在『神舟』兄弟中第一個享受全弧段、高品質測控通信服務。

  這一任務,就落在了『天鏈』衛星兄弟們的肩上。2012年7月,『天鏈一號03星』發射成功,『天鏈』兄弟組成的天基測控網正式組網完畢。如今,到了全面檢驗的時候。

  天宮一號內,王亞平執教的神奇單擺、高速陀螺、魔幻水球等失重條件下的物理現象,通過張曉光手持的攝像機拍攝傳輸,引人入勝,地球上的學生緊盯著屏幕,有時入了迷就忘了這課堂遠在300多公裡外。

  後來,有評論稱這堂『太空課』播下的科學種子,對中華兒女走向深空、探索未知產生了歷史影響,注定是一座無字豐碑。

  神舟十號乘組完成所有科研試驗任務後,王亞平逐一整理好天宮一號裡的設備器材,把此前劉洋精心編織的中國結,進行了細致打理。

  2013年6月26日清晨5時,神舟十號乘組面向天宮一號裡的國旗敬了一個軍禮,隨後回到神舟十號返回艙,踏上回家的路。

  送別神舟十號,天宮一號開始了她的太空『退休』生涯。

  不過,面對這個已有1年9個月太空飛行實踐經驗的『老兵』,空間應用系統總指揮高銘、總設計師趙光恆等專家,審檢評估後,隨即簽訂了多項『返聘合同』。

  從那以後,天宮一號搭載的高光譜成像儀,繼續在遙遠的太空守望祖國大地,並不時傳回高質量圖像數據——相關數據應用到礦產和油氣資源調查、海洋應用、林業應用、土地利用檢測、城市環境監測等領域,產生了一大批有價值的應用研究成果。

  鮮為人知的是,高光譜成像儀還參加了澳大利亞火災、浙江餘姚水災以及雲南魯甸地震等應急監測。特別是在馳援澳大利亞森林火災撲救工作中,這項設備進行了為期一周的災情監測,憑借其『火眼金睛』判斷火災區域范圍1次,確認重大隱患點2個,其優異表現獲得澳方點贊。

  2016年的春天,天宮一號中止服務,功成身退; 2018年的春天,天宮一號作別太空,回到地球。

  在這兩個春天之間,天宮一號默默迎送天宮二號、神舟十一號、天舟一號,頻繁招手老朋友北斗的新成員,驚奇打量『太空新星』墨子、悟空……太空星舟穿梭之間,中國人的太空之旅沒有謝幕。

  平富文中國青年報·中青在線記者邱晨輝來源:中國青年報( 2018年04月09日12版)

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