天上宫阙今始成!奔赴群星,中国人有了新起点
2022-11-01 03:17
来源:苏州圆桌
责任编辑:虞恬静
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圆桌观察员/顾善闻

在紫气与祥云中若隐若现的天上宫阙,是古代中国人浪漫想象力的雄浑尽头。

随着今晨梦天实验舱划过芸芸众生的浩瀚梦海直抵天宫,一座彰显中国人力量与雄心的天上宫阙,终于在能够俯瞰云海之巅的近地轨道上完成了落成典礼。完全体的“T”字型中国天宫空间站,正把中华祖先想象的苍穹边际,塑造成足以再次挑战人类极限的太空坐标。

中国航天员镜头下的锦绣山河与璀璨星宿。

90吨重,400公里高

如今,中国是全球唯一一个既在近地轨道拥有独立载人空间站,又在月球和火星同时运行着现役移动探测器的国家。从400公里延伸至38万公里,直至遥远的4亿公里。天宫空间站、玉兔二号月球车和祝融号火星车,把穿越星际的未知与荣耀源源不断地带回中国。

天上宫阙的最终落成,标志着自前苏联之后全球第二个有能力独立自主建设空间站的国家——中国,被正式载入世界航天史册。据新华社报道,中国空间站由天和核心舱、问天实验舱以及梦天实验舱在轨组建并呈“T”字型布局。空间站上分别部署一艘神舟载人飞船和天舟货运飞船。三大实验舱加上两艘飞船,中国空间站组合体全重约90吨。平时有3名航天员驻站,每半年进行一次交接班。交接班时共有6名航天员同时在轨10天,此时天宫空间站接近100吨。

中国天宫是有史以来技术最为先进的人类空间站。

我们的天上宫阙以接近第一宇宙速度(7.9公里/秒)的高速绕行在约400公里的近地轨道上。这意味着空间站里的航天员们每90分钟就能迎来1次日出,每天将经历16次日升日落。

400公里,相当于把苏州到浙江台州的距离拉直并垂直竖起——航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲就飞翔在这条直线的最顶端。

俱是回忆,“礼炮”与“和平”

空间站是航天科技集大成者之一,而人类长期进驻并着力开发近地轨道的历史则可追溯至50年前。

1971年4月19日,苏联人用质子号火箭把礼炮1号空间站发射入轨。人类文明的空间站时代由此开启。之后直到1982年4月19日,又有6座礼炮号先后升空。礼炮1号至礼炮5号为第一代空间站,只能对接一艘联盟号飞船。礼炮6号和礼炮7号是第二代空间站,可一前一后对接联盟号载人飞船和进步号货运飞船。每座礼炮空间站重18~20吨。

衰朽不堪的和平号空间站。

最后一座礼炮空间站直至1991年2月7日才坠入大气层。不过早在5年前的1986年2月20日,苏联人即开始发射第三代空间站——举世闻名的和平号。1992年苏联解体前夕,和平号三个民用舱段量子1号、量子2号和晶体号皆已全部完成在轨组装。1995年~1996年,经济濒临崩溃的俄罗斯在美国资金支持下分别把光谱号和自然号两座实验舱发射入轨。至此,137吨的和平号空间站组合体在历经了10年坎坷后终于勉强建设完毕。

和平号服役期间绕飞地球超过8万圈,接待了12个国家的135名航天员,完成了1.65万次在轨科学实验,还与美国航天飞机对接了9次。然而和平号本质上依然是一座技术落伍、粗制滥造的大型空间站——糟糕的构型设计致使太阳翼互相遮挡并严重削弱了发电效率,电子设备和操纵系统落后、老化且极度不可靠。2001年3月23日,病入膏肓的和平号坠入了南太平洋,结束了多舛的一生。在轨15年间,这座苏俄式空间站共出现了2000多处故障。

后发优势,不贪大求全

除了中国天宫空间站,现今活跃在近地轨道上的另一座“太空堡垒”即是国际空间站。中国空间站的轨道平面与地球赤道平面的夹角(轨道倾角)为41.5度,国际空间站则接近52度。用于取代和平号的国际空间站由美国、俄罗斯、欧盟、加拿大、日本等16个国家参与制造和运营。从1998年11月曙光号功能货舱发射至2021年11月码头号节点舱成功对接,国际空间站建设前后耗时23年。

国际空间站总重超过420吨,是中国天宫空间站的4倍有余。国际空间站平时可容纳7名航天员,最多时能有13人同时在轨。尽管看似多国合作的国际空间站要比中国空间站“阔气”不少,但若论工作效率、先进程度和人性化,则恰恰相反。中国空间站具备明显的后发技术优势。

420多吨的国际空间站是近地轨道上的庞然大物。

比如420多吨的国际空间站装备了31台科学实验柜,但在轨重量不足其1/4的中国空间站可装备25台科学实验柜。中国空间站的大型柔性太阳翼采用光电转换率逾30%的三结砷化镓电池技术,全站发电功率超过100千瓦。虽然国际空间站的大桁架看上去气势巍峨,然而由于部署其上的太阳翼光电转换率只有15%,所以庞大的数量优势也仅仅只能为420多吨的空间站提供160千瓦的电力输出。再比如90吨的天宫空间站拥有6间舒适的睡眠区,硕大的国际空间站却依然只有区区7个床位——无床可卧的“多余”航天员只能临时睡在试验区里。

不搞盲目攀比和太空竞赛,在能力、效率、性能和成本间追求极致平衡并勇于取舍,是中国空间站后发制人从而最终实现超越的精髓所在。和蓄意将中国排除在外的所谓“国际”空间站相比,我们的天上宫阙始终秉持开放与合作的姿态,欢迎外国航天员和实验项目尽早进驻——已有欧洲航天员公开表达过拜访天宫的愿望。来自17个国家、23个实体的9大项目顺利入选了中国空间站的第一批合作清单。

航天舞台,国运之延伸

空间站在太空的命运,与其祖国在地球的国运息息相关。若缺乏强大的经济、科技、教育和军事实力支撑,航天发展的舞台不但注定越缩越小,甚至还会沦落到像和平号那样任人摆布的悲惨境地。

运行在近地轨道上的天宫空间站最稳健,还在于中国国力支撑——中国是世界第二大经济体,GDP占全球的18.5%。中国制造业坐拥31个大类、179个中类和609个小类。产业之全、体系之完整居全球之冠。没有完整的产业链,空间站即便未化作空中楼阁,至少亦会处处受制于人。

意大利航天员克里斯托福雷蒂用引用《兰亭序》名句赞美渤海湾地区和北京城。

包括载人空间站在内的航天工业,是我国推动高质量发展、打破“卡脖子”封锁从而真正实现科技自立自强的辉煌典范。无论是原材料、零组件还是最终产品,天宫空间站全部实现了完全的国产化——以宇航级芯片为代表的关键核心元器件做到了100%自主可控。

当然最令人感到振奋的是,中国空间站研制团队的平均年龄只有35岁。勤勉聪慧和朝气蓬勃的他们,正帮助中国航天赢得未来并登上战略制高点。

苏州贡献,还可以更大

正打造数字经济时代产业创新集群的苏州,是高质量发展走在全国前列的世界级制造业基地。对于一座先进材料、装备制造和电子信息产业等都已迈过万亿元产值大关的工业城市来说,跻身中国空间站产业链自是水到渠成。

天宫空间站的成功建造将作为一部不朽的盛事而载入中华民族的千年史册,也注定会激励着一批又一批当代有志青年义无反顾地投身到科学报国的时代洪流中。少年儿童和青年是国家科技竞争力的希望所在。以“状元之乡”蜚声宇内的苏州,应进一步加大资源投入,为孩子们创造出更为优越的接触、学习科学的条件,营造高质量、充满求知欲的城市氛围。如此,我们这座文教之都方能络绎不绝地为家乡、为祖国输送科技人才。

苏州坚定走高技术赋能制造业之路。

1980年,鸿篇巨著《宇宙》的脱销令美国科普作家卡尔·萨根享誉全球。当时美国航天飞机还没首飞,哈勃望远镜还未升空,行星探测器还没法入轨木星,火星车还了无踪迹——至于现代化的载人空间站,那更是遥遥无期。然而卡尔·萨根硬是凭借着“海盗”系列火星着陆器以及“旅行者”系列穿越探测器的成功等这些如今看来技术水平并不高的成就,用浪漫的诗笔赋予了茫茫宇宙以深邃的人文哲思,向全世界输出了一笔美国的强大软实力。

今天中国的航天实力不仅远超美国当年,甚至在空间站建设和月球探测领域还要强于当今的美国。因此中国绝对有潜力培育出同样可以名扬四海的科普作家。我们衷心希望拥有相关学术背景且充满热情的苏州裔作家和投资者能够一试锋芒——一部优秀的科普作品,足以激励几代人——尤其是少年儿童。

吴燕生正式宣布中国将进行载人月球探测。

自嫦娥奔月以来,中华民族重返广寒宫的豪情壮志几乎魂牵梦萦了整部华夏文明史;缥缈迷离的萤惑星,从黄帝时代起便激荡起了中国人求索问天的星辰之梦。

天宫云游的近地轨道,是迈向更加深远宇宙的崭新起点。中国探月工程总设计师吴伟仁表示,到2035年和2045年,中国分别要在载人登月和载人登陆火星方面取得“标志性成果”。而苏州,届时也一定会为奔赴群星的中国人提供更高的“能量比冲”。

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