文/王文華
2022年6月5日10時44分,搭載神舟十四號載人飛船的長征二號F 遙十四運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射。約577秒后,神舟十四號載人飛船與火箭成功分離,進入預定軌道,飛行乘組狀態(tài)良好,發(fā)射取得圓滿成功。
神舟十四號載人飛船采用自主快速交會對接模式,經過6次自主變軌,于6月5日17時42分,成功與天和核心艙徑向端口對接,整個對接過程歷時約7小時。
按程序完成各項準備后,航天員陳冬成功開啟天和核心艙艙門,6月5日20時50分,航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲依次全部進入天和核心艙。
后續(xù),航天員開啟了為期6個月的在軌駐留。在這期間,他們將經歷9種組合體構型、5次交會對接、3次分離撤離和兩次轉位任務。此外,航天員還要開展空間站平臺維護與照料、機械臂操作、出艙活動、艙段轉移等工作,以及空間科學實驗和技術試驗。
這是我國載人航天工程立項實施以來的第23次飛行任務,也是空間站階段的第3次載人飛行任務。
而很多人不知道的是,航天界曾有個不成文的默契——神舟系列飛船每次發(fā)射成功后,航天員都會上門看望錢學森。
2003年,神舟五號載人飛船發(fā)射成功,楊利偉成為第一位造訪太空的中國人。回到北京后,楊利偉專程到錢學森家中報到。從此直到錢學森逝世,每位從太空凱旋的中國航天員都會來到錢學森家中,向這位中國航天的奠基人報告好消息。
航天英雄歸來為何會有這個默契呢?這還要從中國載人航天工程的開始講起……
作為偉大的科學家,錢學森的目光總是具有前瞻性。就在中國第一顆人造衛(wèi)星上天的同時,他已經開始思考把人送上天的事了。
20世紀60年代初,美蘇分別實現了載人航天,這深深觸動了中國的科學家。當美蘇航天員先后安全返回地面的時候,時任七機部副部長錢學森就說過:“先把載人航天的鑼鼓敲起來?!彼ㄗh我國應該發(fā)射載人飛船。有著古老飛天夢想的中國,開始萌動著續(xù)夢的計劃。
1966年3月底至4月初,在國防科委主持下,在北京京西賓館召開了一次極為秘密的制訂宇宙飛船規(guī)劃的會議。當時,衛(wèi)星系列規(guī)劃有了,而宇宙飛船的計劃還是白紙一張。中央專委認為,現在上馬宇宙飛船是時候了,應該逐步開展起來。
宇宙飛船規(guī)劃會議結束后,位于安徽廣德的603基地秘密進行了3次火箭試驗后,1966年7月28日,一枚試驗火箭將箭頭生物艙安全回收,一只叫珊珊的小狗與大白鼠活著返回了地球。動物試驗的成功鼓舞了科學家,他們認為,能將動物安全回收地球,也能將航天員送上天并讓他們活著歸來。
轉眼到了1968年,我們的人造衛(wèi)星經過緊鑼密鼓的籌備即將上天。這時,航天工作也被正式列入議事日程。1968年1月8日,我國第一艘載人飛船總體方案設想論證會召開。在會上,錢學森建議將我國第一艘載人飛船命名為“曙光一號”。
為了發(fā)射“曙光一號”,1968年4月1日,成立了載人航天工程的專門科研機構“宇宙醫(yī)學及工程研究所”,簡稱“507所”,也就是現在的“中國航天員科研訓練中心”的前身。
507所歸屬由錢學森任院長的“第五研究院”(即現在的“中國空間技術研究院”),被譽為“中國航天員成長的搖籃”。1970年,507所開始選訓航天員和進行載人航天醫(yī)學工程研究,19位預備航天員從1000多名殲擊機飛行員中選拔而出,成為早于楊利偉等人的中國首批待訓航天員。可是,他們最終未能上天。
“曙光一號”是初級飛船,中心論題是確保安全航行與返回。國防科委確定“曙光一號”以載人航天醫(yī)學工程的研究為主體,飛船的生命保障系統和環(huán)境控制系統由宇宙醫(yī)學及工程研究所承擔,先制訂研制方案及相應計劃,希望1973年能成功。
宇宙醫(yī)學及工程研究所討論第一艘宇宙飛船的設想時,錢學森要求各系統提出分系統的設想方案。上“一人”“兩人”還是“更多”,爭論得非常激烈,比如,上5個人和上1個人就有著本質的不同。1個人可以用氧氣瓶,5個人就需要在飛船里創(chuàng)造一個“地球環(huán)境”,這就提出了關于人上天的醫(yī)學和生命保障問題。最后擬定了載人飛船上5人的方案,由此才能開始設計飛船圖紙。
與此同時,錢學森作為中國空間技術研究院院長,直接領導編制了《我國人造衛(wèi)星、宇宙飛船十年規(guī)劃(草案)》,制訂了載人航天的設想,試圖在第一顆人造地球衛(wèi)星上天后,著手載人飛船的研制。
20世紀60年代以來,錢學森就在關注國外的飛船技術,并根據空間技術發(fā)展總體規(guī)劃,進行概念性研究和前期方案論證等工作。1970年4月24日,中國第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射成功后,在錢學森等航天科學家的建議下,“曙光一號”載人航天工程全面啟動。
1971年4月24—30日,京西賓館聚集了全國80多個單位的400多名專家學者。會上討論了中國第一艘載人飛船“曙光一號”的研制方案,相關單位還展示了他們設計的載人飛船樣圖和模型。然而,載人航天必須要有各方面的科研成果來支撐。最終,因當時各方面條件無法保證,“曙光一號”計劃被擱淺。
這一停就是10多年,但中國科學家對載人航天的研究從來沒有停止。錢學森深信,中國總要走載人航天的路子,他堅持對載人航天要進行探索性研究,堅持航天醫(yī)學研究的班子不能散。1985年,因經費問題,507所被列入撤銷名單。但錢學森表示,“堅決反對解散507所,從長遠來看,載人航天肯定是要搞的”。國防科委聽取了錢學森的意見,同意保留507所,但編制縮減為幾百人。此后,507所又數次面臨撤銷危機,但在錢學森的一再堅持下得以保留,直至1992年1月,載人航天工程重新上馬。
507所主要以確保航天員安全、健康和高效工作為目標,展開各項應用航天基礎研究和開發(fā),在發(fā)展航天飛船的整體規(guī)劃中,做出了突出貢獻。
要開創(chuàng)事業(yè),人才是關鍵。
王永志院士是中國載人航天工程的首任總設計師。1964年,他第一次走進導彈發(fā)射場,參與東風二號導彈的試射。當時,由于溫度太高,出現了導彈燃料艙加不滿燃料的問題,而這會直接導致導彈的射程不足,難以完成試驗計劃。王永志提議,可以把燃料卸出來一部分,減少自身重量后就可以實現預計目標了。在場的專家聽后覺得他的想法太過異想天開,拒絕了他。王永志直接去找現場技術負責人錢學森,說出了自己的想法,錢學森仔細聽了他的演算后,認為計算公式已經考慮到各種條件,非常周密,當即拍板:“那個年輕人的想法有科學根據,就按他的意見辦!”隨著導彈點火升空,發(fā)射圓滿成功。這也是王永志第一次正式進入錢學森的視野,兩人從此結緣。幾十年后,錢學森還提起這件事說:“我推薦王永志擔任載人航天工程總設計師沒錯,此人年輕時就露出頭角,他大膽逆向思維,和別人不一樣?!?/p>
王永志院士在接受記者采訪時也深有感觸地說:“20世紀70年代,作為中國航天事業(yè)技術負責人之一的錢學森,提出了一個大膽的建議。建議第二代戰(zhàn)略火箭,應該由第二代人掛帥,于是也就是根據這個,當時40多歲的這些人,包括我自己,開始當總設計師。在這之前,都是一些老前輩當總設計師,我們頂多是個副職,所以在這種情況下,他干脆就提出來,干脆人也換代,把總設計師都換成年輕的,所以就是非常信任,大膽使用?!?/p>
2003年10月15日,在全體航天人的齊心協力、集智攻關下,中國人的腳步終于第一次邁進太空。10月16日早6時23分,我國第一艘載人航天飛船神舟五號成功返回地面后,王永志當即打電話向恩師錢學森匯報:“您給我的任務完成了!”錢學森在電話里連聲說:“好呀,好呀!我高興!”
戚發(fā)軔院士是中國著名空間技術專家,神舟系列飛船首任總設計師,也是一位深得錢學森器重的航天科技帥才。
中國第一顆人造衛(wèi)星東方紅一號研制時,錢學森力薦戚發(fā)軔主持研制工作,但因為他太年輕而遭到其他專家質疑。為了搞好項目研制論證,戚發(fā)軔苦心研讀國內外文獻典籍,虛心求教,將一份完美的方案呈現給評審專家。戚發(fā)軔在質疑中前進,在實踐中成長,最后成就了他“神舟之父”的美譽。
戚發(fā)軔院士曾講過:“除了在科學上、工程上、管理上做出很大貢獻之外,錢老還有個非常重要的貢獻是培養(yǎng)出一大批學生和航天人才隊伍,我作為接受過他教誨的一分子,永遠懷念錢老對我們這代人的關懷。”
1956年10月8日,在我國第一個火箭導彈研究機構——國防部第五研究院成立的當天,錢學森倡導并親自主持的導彈技術訓練班開課。他擬定了導彈概論、空氣動力學、發(fā)動機、彈體結構、自動控制、電子線路、計算機等有關專業(yè)的教學計劃并親自授課,還聘請了任新民、梁守槃、莊逢甘、朱正等擔任授課任務。學員是第一批分配來的156名大學生。這樣的訓練班,連續(xù)舉辦了3期。這些學員后來成為開創(chuàng)我國導彈航天事業(yè)的先驅。
錢學森數十年堅持不懈,圍繞航天科學技術開展的學術活動,都具有重要的科學價值和深遠的學術影響。
1961—1965年,錢學森參加指導了由郭永懷主持的高超聲速討論班,參加的學者有北京地區(qū)的許多老、中、青力學工作者,開展了許多前沿領域重大課題的研究,為我國高超聲速方面的研究工作奠定了基礎。
20世紀60年代前期,在錢學森的積極倡導下,中國科學院舉辦了星際航行討論會,3年間共舉辦了12次,為我國航天事業(yè)做了充分的理論準備。
從1983年3月到1989年9月,錢學森以中國航天員科研訓練中心為依托,每周一下午舉行學術討論會,他在討論會上做了上百次報告和總結發(fā)言,后被匯集成《人體科學與現代科學技術發(fā)展縱橫觀》。
從1986年1月開始,在錢學森的倡導下,以航天科技集團710所為依托,舉辦系統科學討論班。系統科學討論班一直堅持到1992年,錢學森堅持參加活動時間長達7年,舉行討論會近70次。2001年,錢學森的學生把他在這段時間發(fā)表的有關講話、論文和書信編輯出版,書名為《創(chuàng)建系統學》。通過這本書,可以了解到錢學森的系統科學思想發(fā)展歷程和他的許多原始創(chuàng)新思想,以及他在系統理論與方法研究上的深度與廣度。
20世紀90年代,退出航天科研一線多年的錢學森,在中國載人航天工程方案論證和決策中依然發(fā)揮了重要作用。
1986年初春,由王大珩、王淦昌、楊家墀、陳芳允聯名上書而誕生的863計劃,對中國的第二輪載人航天探索起到了直接的催產作用。載人航天是航天界眾多專家、學者和單位十分關注的課題,國防科工委、航天部、中科院紛紛組織戰(zhàn)略研究組,召開各種研討會,聘請屠善澄院士為國家高技術航天領域專家委員會首席科學家。
其間,“百家爭鳴”的焦點是以載人飛船還是用小型航天飛機作為中國載人航天技術的突破口。要建設空間站,首先要解決的就是采用何種交通工具來運輸人員和物資。航天專家選取了5種方案進行深入論證和對比分析,分別是宇宙飛船、不帶主動力的小型航天飛機、帶主動力的航天飛機、兩級火箭飛機和空天飛機。1988年7月20—31日,上百位航天專家匯集哈爾濱,根據5種方案的報告討論決定最終“機型”。在會議專家的評審打分表上,多用途飛船方案和小型航天飛機方案的得分非常接近。是上飛船還是上航天飛機?
“飛船方”認為,載人飛船既可搭乘航天員,又可向空間站運輸物資,還可作為空間站軌道救生艇用,且經費較低,更符合中國的國情;就安全可靠性而言,飛船的結構相對簡單,無須復雜的空氣動力控制面,也沒有著陸機構及相關裝置;就成本而言,飛船生產成本低、生產周期短。而航天飛機的造價、維修費用及發(fā)射場建設都相當昂貴,當時連支線飛機(支線飛機指客座數低于100個、滿載航程不超過3000千米、航行于中心城市與中小城市或中小城市間的民用客貨運輸機)都造不了的中國,根本不具備生產航天飛機的條件。
“航天飛機方”則認為,航天飛機集火箭、衛(wèi)星、飛機的優(yōu)點于一身,既能像火箭一樣垂直發(fā)射,又能像衛(wèi)星那樣在太空軌道繞地球飛行,還能再入大氣層,像飛機那樣滑翔著陸。無論是從技術發(fā)展的角度,還是從航天飛機可重復使用的性能方面看,它代表了國際航天技術發(fā)展的潮流,多次重復使用也是比較經濟劃算的,而飛船技術遲早會被淘汰。
會后,錢學森在聽取了論證的情況匯報后說:“假設要人上天,(飛船作為第一步)可以是這樣。如果說要搞載人航天,那么用簡單辦法走一段路,保持發(fā)言權,是可以的。”最后,他在報告上寫下了自己的意見:“請把飛船方案也上報中央?!?/p>
20世紀80年代中后期,錢學森積極倡導從飛船起步是符合中國國情的載人航天戰(zhàn)略。他在《總結“兩彈一星”工作的經驗是有現實意義的》一文中指出:“我們千萬不可目光短淺,拼死拼活,花了國家大量的人力、物力,到21世紀初,搞出個像今天美國和蘇聯都在搞的什么‘航天飛機’,效率很低,那將是遠遠落后于下世紀世界先進水平的東西,或者說人家要淘汰的東西,那我們就無法向人民交代了?!?/p>
雖然當時有許多人都支持航天飛機方案,但在綜合考慮了自身的技術基礎和經濟能力后,1990年5月,專家委員會最終確定了“投資較小,風險也小,把握較大”的飛船方案,即利用我國當時已有的長征-2E 運載火箭發(fā)射一次性使用的宇宙飛船,作為突破我國載人航天的第一步;在2010年或稍后再建成載人空間站大系統。
經過4年載人航天概念研究,從任務和要求的適應程度、技術基礎情況、配套工程項目規(guī)模、投資費用、研制周期5個方面進行比較,航天系統所屬各單位一致表示同意以飛船起步,對中國載人航天技術的發(fā)展途徑取得了共識。
1991年1月,航空航天工業(yè)部成立了“載人航天聯合論證組”,經過3個多月的論證工作,提出了載人飛船工程總體方案和載人飛船工程的技術指標和技術要求。1992年1月,中央專門委員會決定開展中國載人飛船工程可行性論證工作。
錢學森一貫倡導規(guī)范學術名詞,同時,他也是一位創(chuàng)造學術名詞的大師。比如,今天我們耳熟能詳的航天、星際航行以及導彈等中國味、中國風格的科學名詞都出自錢學森。
在錢學森提出“航天”一詞之前,國內把航天器在大氣層以外的航行、探測等活動稱為“宇宙航行”,簡稱“宇航”。由于國外“space”一詞包含“宇宙空間”的意思,所以也有人稱之為“空間航行”。曾有人想將“宇宙航行”合在“航空”里,錢學森并不贊同:“航空是在空氣里飛,火箭已經在空氣上面了,怎么還能叫航空呢?”后來,他在給《航空知識》雜志1964年第1期寫的《?!春娇罩R〉復刊》一文中提出,大氣層內的航行是“航空”,而大氣層外的航行是“航空間”。根據人類科技的發(fā)展水平,錢學森也意識到,在相當長的時間內,人類的空間活動只能局限在太陽系內,“宇宙航行”不免夸大。經過多方面綜合考慮,錢學森在1967年9月11日舉行的返回式衛(wèi)星方案論證會開幕式講話中,首次提出了“航天”一詞。他說:“人類在地球大氣層之內的飛行,叫作‘航空’,在地球大氣層之外的飛行稱為‘航天’。”
1982年5月4日,第五屆全國人民代表大會常務委員會第二十三次會議決定,將“第七機械工業(yè)部”改名為“航天工業(yè)部”,標志著“航天”這個詞被國家最高立法機關采納。
“航天員”這個名詞,最早也是錢學森提出來的。1970年7月14日,中央批準“著手載人飛船的研制工作,并開始選拔、訓練航天員”。當時,國外一般將航天員稱作“太空人”或“宇航員”。錢學森說:“我們還是叫‘航天員’好。因為我們有天、海、空的領域劃分,這樣稱呼比較規(guī)范?!币虼?,我國一直延續(xù)著“航天員”這個稱呼。
對此,錢學森還做了詳細解釋:“航天員”是指駕駛載人航天器和從事與太空飛行任務直接有關的各項工作的人員。他既與航天地面工作人員相區(qū)別,也與乘坐航天器進入太空的其他人員相區(qū)別,就像飛行員與航空地勤人員、乘客相區(qū)別一樣。事實證明,“航天員”這個稱呼不僅符合我國載人航天事業(yè)的具體情況,而且也更加適合漢語的語言習慣。
此外,錢學森還首創(chuàng)了“星際航行”一詞。他在《星際航行概論》中詳盡論述了這種行星之間以至恒星之間的飛行。