“神箭”“神舟”再牵手 天上有了我们自己的“家” 中国智慧闪耀星空

来源:中央纪委国家监委网站    作者:中国包公传媒网    人气:    发布时间:2021-06-21    

 “神箭”“神舟”再牵手 天上有了我们自己的“家” 中国智慧闪耀星空

图为神舟十二号飞船、天和核心舱、天舟二号货运飞船组成的三舱综合体。(图片来源 视觉中国

  6月17日,时隔5年,长征二号F火箭托举神舟飞船再次载人升空。随后,3名航天员成为“天和”核心舱的首批“入住人员”,开启长达3个月的太空生活。

  从2003年杨利伟独身飞天到3人组团探空,从神舟五号在轨不足一天到神舟十二号在轨3个月,从被国际空间站建设排除在外到独立拥有豪华“太空房产”……多年的发展,中国载人航天技术已然步入了一个全新高度,开启了建设空间站的新征程。

  神州力量打造神舟利器,中国载人航天事业的快速发展,是新时代中国智慧、中国速度、中国精神的生动展现。

  1 中国智造的典型代表

  国家创新的成果和强大工业基础,使我们能实现这个目标

  “天宫”空间站的一大亮点,是完全自主建造:产品、部组件、原材料均为国产,关键核心元器件100%自主可控,连航天员舱内所使用的电器都是我们耳熟能详的家用电器品牌。

  凭一国之力建起这样庞大的系统工程,并达到世界先进水平,这背后,是国家制造业整体水平的提升和技术创新的巨大进步。

  “研制神舟飞船的时候,咱们国家的技术基础相对比较薄弱。那时候挺难的,什么事都得自己弄。现在是全自主,材料性能比以前好得多,而且基本上你提出想要什么样的材料,很快就能给你什么样的材料。”中国载人航天工程副总设计师张柏楠坦言,“这么多年,咱们国家创新的成果和强大的工业基础,使我们能实现这个目标。”

  中国空间站可以说是“中国智造”的典型代表。“太空快递”天舟二号货运飞船的运货能力为啥这么强?这其中有湖南湘潭市特种线缆股份有限公司双合金超轻型导线的一份力量:该导线比普通导线轻一半,让天舟二号提升了约200公斤的搭载量。空间站荧光显微实验装置来自南京,在比国外落后近50年的情况下,企业研发团队艰难攻关,让我们的空间站用上了自己的配套设备。

  空间站建造涉及众多学科。近年来,人工智能、新材料等新兴技术突飞猛进,极大提升了航天器的性能。而中国航天工程的发展又反过来拉动了新兴技术的发展,成为中国制造迈向中高端的先锋力量。

  “数字化”是当前最火的技术之一,这次它也在太空中大显身手。中国载人航天工程空间站系统总设计师杨宏介绍,传统的航天器研制和生产,要经过从图纸到初样再到正样的程序。但中国空间站设计过程中通过数字化建模直接达成理想模型,没有产生一张纸质图纸。

  地面物流技术也被应用于空间站货物管理当中。货运飞船抵达空间站后,这么多“快递”怎么拆,拆箱后放哪里,怎么找,都是个难题。杨宏说,借鉴国内物流巨头先进的货物管理技术,中国空间站建立了一套物流管理系统,航天员能够通过扫描二维码的方式,识别货物的位置信息和产品信息,并对产品的库存数量实现动态掌控。

  论新技术,人工智能自然不能少。空间机械臂是航天员工作的“最佳助理”,可以在无人干预的情况下灵活抓取东西。西安交大人工智能学院的王飞教授参与了空间站机械臂视觉系统的研制,他告诉记者,智能视觉系统让机械臂可以像人一样观察周围环境,获取数据信息,再通过智能分析作出决策。

  一项项尖端技术,向世界展示着中国建设创新型国家的底气。王飞说:“就我这个专业而言,我们国家这几年不但有理论上的前沿突破,同时也有大量落地应用,比如人脸识别、安防监控等。这一方面源于国家对基础研究的支持和投入,另一方面源于我国整体经济实力的发展。我们的空间站能建成,是建立在这些积累上的。”

  2 工匠精神的集中体现

  用电钻在鸡蛋上打孔,穿破蛋壳却不能穿破内层薄膜

  建造空间站,就像是给航天员在太空建房子,每个细节都关乎生命安全,这对“建房子的人”提出了非常高的要求。作为我国有史以来最为复杂的航天系统工程,空间站有成千上万个零部件和数不胜数的工序。一个螺丝钉、一个小孔,背后都有一位大国工匠精益求精的技术和甘于奉献的精神。

  动辄以头发丝作比,这样的精细活在此次空间站工程中比比皆是。空间站核心舱舱体巨大,需要焊接完成。载人航天器I类焊缝的要求最为苛刻,规定焊接中常见缺陷——气孔的最大直径不能超过头发丝粗细。

  空气湿度是导致气孔直径增大的一个重要因素。传统的解决方式是通过焊件局部升温来祛除湿气。但空间站体积庞大,为了不耽误交付时间,中国航天科技集团五院529厂载人航天器焊接高级技师郑兴反复琢磨,想出了用烤灯和加热带双重加温的方式来降低湿度。气孔的问题解决了,但闷热的夏天,郑兴却要在两排烤灯的烘烤下,顶着五六十度的高温连续工作。“为了保证产品的质量,受点罪也是应该的。”郑兴说,“想到国家重大工程当中的这些具体实施、具体产品出自我们这些人的手,我感到很自豪!”

  空间站工程对技术人员的手艺要求有多高?王飞这样表示:“航天领域大家经常说的一句话叫‘你的技术要见底’,意思是在设计、开发、制造过程中,对于这项技术要看透,不能有任何的疑惑、盲区和一丝一毫不确定性。一旦出现某些问题,一定要把它最里层的理论根源挖透,把这个问题彻底解决掉。这在理论上不是一两天或一两个月能做到的,需要非凡的智慧和毅力。”

  不容一丝误差的手艺从哪里来?一个字:练!用钻头在鸡蛋壳上打一个圆孔,既要穿破鸡蛋壳又不能穿破里面的那层薄膜。在上海航天设备制造总厂,打孔技术工人们平日就用这样的方法来练习基本功。在工人们手中,笨重的电钻就像一根绣花针,打这样一个高难度的孔,最快仅需4分钟。正是凭着这样的专注力与协调性,工人们手工加工了空间站对接机构上的100多个小孔,最小的孔直径只有0.9毫米,全部一次成功。

  “载人航天,人命关天”“可靠再可靠,完美更完美”的要求被贯穿于从研制到发射的每个环节中。长二F遥十一火箭在发射神舟十一号飞船时,安全性评估值达0.997,可靠性已相当高。在这种情况下,长二F遥十二火箭在发射神舟十二号飞船时,依然把这一数值向上提升到了0.99996。别小看这零点零零几,这相当于考试从99分提到99.1分,难度相当大。

  “‘万无一失’的‘万’,在这里从来不是概数。”长二F火箭箭上控制系统设计师周涛在细节参数上把关最严苛,为了一个0.01的偏差,他曾熬了一整夜,找到根源。其实那只是一个备份产品参数,是在允许范围内的。但“其他火箭的载荷再贵重都有价,长二F火箭的载荷是航天员,他们的生命是无价的。他们的安全,是我们的责任……”

  3 代代传承的持续奋斗

  载人登小行星、登火星,中国航天将飞向更远

  三问苍穹的聂海胜、再次飞天的刘伯明、初游太空的汤洪波,盘点此次出征的三位航天员,新老搭配是一大特点。新老交替,不变的是探索宇宙的飞天梦。刘伯明说:“第一次飞天任务,是在2008年与我的战友翟志刚、景海鹏驾乘神舟七号飞赴太空,算算已是13年前。这些年,我们每一个人都在紧张地备战,都在为梦想而坚守,都在为使命而拼搏;中国航天人一步一个脚印地将梦想变为现实,我也在追逐梦想的征程中不断成长。”

  浩瀚无垠的宇宙,一直是承载着中华民族遐想与探索的地方。1993年,中国国家航天局正式成立。当时,国际空间站计划也对外宣布。在此后一段时间内,先后有十几个国家陆续登上国际空间站,但中国却始终被拒之门外。工业基础薄弱、科技实力不强,彼时的中国条件艰苦,但这些没有阻挡航天人的脚步。中国推出载人航天工程“三步走”计划,开启了靠自己独立实现飞天梦的漫漫之路。

  “所谓‘十年磨一剑’,原以为只是一种修辞手法。现在发现我们从事载人航天事业,从2011年开始,到现在刚好10年了。”45岁的黄华政是宇航产品结构设计主任设计师,参与了空间站核心舱的设计。十年间,他从一个“无从下手”的新人变成了带徒弟的“老人”,他的愿望是守护空间站直至退役。

  长征二号F是中国载人飞船专属运载火箭,从上个世纪90年代立项研制到如今第7次载人飞行,已历经近30个春秋。长征二号F火箭副总设计师刘烽笑着说,自己是和火箭一起成长的。1998年,他作为一名普通的设计员参与了火箭零高度逃逸飞行试验,这一试验的成败,决定了我国能否攻破载人火箭技术的最后一道屏障。在无数个日夜的攻关之后,试验圆满成功。“靠我们自己迈出了第一步!”那种成就感,刘烽至今记忆犹新。如今,他再次见证了第三步空间站工程关键技术验证和建造阶段的首次载人飞行任务。虽然已参与了无数次研制任务,但对他来说,每一次成功都是新的起点,每一项任务都是新的挑战。

  “长大后,我就成了你。”去年9月,太原卫星发射中心测控系统高级工程师周建军的儿子周昕晨也正式成为了一名航天人。事实上,空间站的研发人员很多都是年轻人,许多团队的平均年龄只有30岁左右。平日里,他们会去老一代航天人的纪念馆看看,有一句话他们始终铭记:“不管条件如何变化,自力更生、艰苦奋斗的志气不能丢。”

  从筚路蓝缕走向星辰大海,逐梦太空的行列里,不能没有中国人。“空间站建成以后,中国载人航天的步子是不会停下来的。”天舟二号货运飞船总设计师白明生透露了我国载人航天工程后续可能的发展方向,“现在我们正在论证‘三步走’之后的载人航天发展战略,比如说载人登月我们要实施,载人登小行星,载人登火星,包括建设更大规模的空间站,作为我们进入更远地方的一个跳板。”(雅慧)

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