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2023-01-31
“問天”升空，美媒拿“龜兔賽跑”對比中美航天發(fā)展，專家反駁！
更新時(shí)間：2022-07-25 07:41:51作者：未知
【環(huán)球時(shí)報(bào)赴文昌特派記者 樊巍 范安琪 環(huán)球時(shí)報(bào)特約記者 王逸 柳玉鵬】“中國距離全面建成空間站更進(jìn)一步?！卑雿u電視臺(tái)24日的評(píng)論稱。北京時(shí)間7月24日14時(shí)22分，搭載問天實(shí)驗(yàn)艙的長征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭，在海南文昌航天發(fā)射場準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火發(fā)射。約495秒后，問天實(shí)驗(yàn)艙與火箭成功分離并進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。之后，問天實(shí)驗(yàn)艙按照預(yù)定程序與天和核心艙組合體進(jìn)行交會(huì)對接，神舟十四號(hào)航天員乘組將進(jìn)入問天實(shí)驗(yàn)艙開展工作。中國航天事業(yè)取得的這一成就立即引發(fā)國際媒體大量關(guān)注。從聚集在文昌發(fā)射基地的中國航天迷們到中國航天技術(shù)“正在（與美國）對等”、中國的航天事業(yè)發(fā)展是快還是慢……中國的“航天雄心”再次被外媒熱議。中國空氣動(dòng)力學(xué)家、航天技術(shù)專家黃志澄24日告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，中國發(fā)展載人航天事業(yè)并不想和任何國家進(jìn)行太空競賽。中國空間站是開放的，要開展大量國際合作。但中國空間站的發(fā)展確實(shí)改變了世界載人航天的格局，世界上出現(xiàn)了“雙空間站”時(shí)代。未來，世界載人空間站將會(huì)有更新的發(fā)展，我們將拭目以待。
航天迷們歡呼雀躍
中國空間站又名天宮，是中國獨(dú)立自主建造運(yùn)營的載人空間站，由天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙、夢天實(shí)驗(yàn)艙三個(gè)艙段構(gòu)成，整體呈T字構(gòu)型。其中天和核心艙于2021年4月29日發(fā)射升空，迄今為止已接待三批中國航天員；問天實(shí)驗(yàn)艙是中國空間站第二個(gè)艙段，也是首個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)艙；而夢天實(shí)驗(yàn)艙計(jì)劃將于今年10月發(fā)射升空。
“在一個(gè)陽光明媚、溫暖的早晨，成群結(jié)隊(duì)的中國航天迷們聚集在中國南部海南島火箭發(fā)射區(qū)附近的海灘上。其他人則擠在海濱酒店的屋頂上?！薄都~約時(shí)報(bào)》24日的報(bào)道稱，26歲的航天迷張靜怡（音譯）和約30人在酒店屋頂上架起相機(jī)。她4個(gè)月前預(yù)訂了酒店，這是她第19次“追逐火箭”?！叭吮纫酝魏螘r(shí)候都多，”她說。
搭載問天實(shí)驗(yàn)艙的長征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭發(fā)射升空
《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者24日在發(fā)射現(xiàn)場看到，盡管8月的海南文昌中午的室外氣溫達(dá)到34攝氏度，但是依舊難抵各地民眾前來觀看發(fā)射的熱情。發(fā)射場附近的海灘被認(rèn)為是觀賞發(fā)射的最佳地點(diǎn)，許多民眾和攝影愛好者甚至凌晨兩三點(diǎn)就來到這里，搶占最佳觀賞點(diǎn)。通往航天發(fā)射場的道路一度還因?yàn)榍皝砜窗l(fā)射的民眾太多而出現(xiàn)堵車。
與民眾的熱情成正比的則是火箭發(fā)射的壯觀程度。14時(shí)22分，長征五號(hào)B火箭準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火升空，托舉著重達(dá)23噸的問天實(shí)驗(yàn)艙直入蒼穹。伴隨著巨大的轟鳴聲，現(xiàn)場許多民眾揮舞著國旗為之歡呼吶喊，發(fā)出贊嘆聲。現(xiàn)場氣氛十分熱烈。
雖然前來觀看發(fā)射的民眾很多，但海南當(dāng)?shù)氐姆酪吆敛环潘?。對于外地來海南觀看發(fā)射的民眾，出機(jī)場后需要進(jìn)行一次核酸檢測。而在文昌市內(nèi)出入旅館、飯店等公共場所都需要提供海南健康碼。
值得一提的是，許多民眾是帶著孩子前來觀看發(fā)射的。因?yàn)檎凳罴倨陂g，許多機(jī)構(gòu)也以兒童夏令營的方式組織青少年前來觀看發(fā)射活動(dòng)。一位夏令營活動(dòng)組織者告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，中國空間站“太空課堂”等活動(dòng)在許多青少年心中種下了“航天夢”，而到現(xiàn)場看發(fā)射無疑為孩子們提供了一個(gè)走近航天、親近航天的機(jī)會(huì)。許多孩子通過觀看火箭發(fā)射，感受到了科技的魅力以及祖國的強(qiáng)大，“這無疑是最好的愛國教育”，該組織者告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者。
美國“太空”新聞網(wǎng)24日稱，“問天”的字面意思是“對天提問”，這是中國計(jì)劃建成的空間站三個(gè)模塊中的第二個(gè)。中國航天員之后不久將在問天實(shí)驗(yàn)艙舉辦科學(xué)講座直播。
三位航天員“搓手期待大房子到來”
地上的人鼓掌祝賀，“天上”的人也在“搓手”等待——24日同樣在觀看問天升空的還有神舟十四號(hào)航天員乘組的三位航天員：陳冬、劉洋和蔡旭哲。他們專注又興奮地觀看問天實(shí)驗(yàn)艙直播的照片感染了不少網(wǎng)友。據(jù)了解，與天和核心艙相比，問天實(shí)驗(yàn)艙更重、更大，配置了與核心艙一樣的航天員生活設(shè)施，將來可以與核心艙一起接受兩艘載人飛船輪換期間6名航天員的生活。因此，24日不少網(wǎng)友開玩笑說，三名航天員正在“期待大房子的到來”。
法新社等西方媒體24日第一時(shí)間報(bào)道了問天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射成功的消息。報(bào)道稱，這是中國空間站建設(shè)的關(guān)鍵一步。對已在天宮中的中國航天員來說，問天實(shí)驗(yàn)艙與天和核心艙的對接是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)樗枰B續(xù)的、高精度的操作。報(bào)道引述美國哈佛—史密森天體物理學(xué)中心天文學(xué)家喬納森·麥克道爾的話稱：“這是中國第一次將如此龐大的飛行器對接在一起，這是一個(gè)微妙的操作。2022年稍晚，中國還會(huì)發(fā)射一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)艙。最終，中國空間站的能力會(huì)大大增強(qiáng)，有足夠空間和動(dòng)力進(jìn)行更多的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?！?/p>
據(jù)俄羅斯“生活”新聞網(wǎng)報(bào)道，俄羅斯十分關(guān)注中國在航天領(lǐng)域取得的成就。俄聯(lián)邦委員會(huì)（議會(huì)上院）航天工業(yè)立法監(jiān)管專家委員會(huì)副主席瓦連京·烏瓦羅夫24日向中國同事表示祝賀。他表示，中國航天計(jì)劃成功的關(guān)鍵在于具有前瞻性和豐富的經(jīng)驗(yàn)。
路透社24日的報(bào)道說，問天實(shí)驗(yàn)艙的發(fā)射是中國在今年年底前完成空間站建設(shè)的最后任務(wù)之一。“建成后的中國空間站約是國際空間站質(zhì)量的1/5，將成為中國人的驕傲。”印度報(bào)業(yè)托拉斯稱，中國未來可能成為唯一一個(gè)擁有在軌空間站的國家。“現(xiàn)有的國際空間站是多個(gè)國家的合作項(xiàng)目。觀察家們說，一旦國際空間站在未來幾年退役，中國天宮可能成為唯一在軌的空間站?！?/p>
美媒對比中美航天事業(yè)：“龜兔賽跑”？
“快節(jié)奏的太空計(jì)劃”，法新社24日稱，中國在追趕美國和俄羅斯方面取得長足進(jìn)步，這些國家在太空探索方面擁有數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)。報(bào)道引述專門研究中國航天計(jì)劃的分析師陳嵐（音譯）的話說：“中國空間站將在短短一年半的時(shí)間內(nèi)完成建設(shè)，這是歷史上模塊化空間站建設(shè)的最快速度。相比之下，俄羅斯‘和平’號(hào)和國際空間站的建造分別花了10年和12年。”
中國航天事業(yè)的發(fā)展晚于美國和蘇聯(lián)，這是客觀事實(shí)。但《紐約時(shí)報(bào)》24日的報(bào)道對中國既貶低又忌憚。報(bào)道引述太空書籍作家納姆拉塔·戈斯瓦尼博士的話說，中國太空計(jì)劃在復(fù)雜程度方面已經(jīng)超過俄羅斯，在月球和火星探測計(jì)劃方面處于領(lǐng)先地位。另一方面，報(bào)道引述美國海軍戰(zhàn)爭學(xué)院教授瓊·約翰遜-弗里斯的話說，中國在太空做過的事都是美國已經(jīng)做過的，“但它正在達(dá)到技術(shù)對等，這是美國非常關(guān)注的問題”。與美國這只“野兔”相比，該專家將中國的太空計(jì)劃比作一只“烏龜”，“盡管近年來烏龜?shù)乃俣却蟠蠹涌炝恕薄?/b>
黃志澄24日告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，將中美載人航天事業(yè)發(fā)展比作“龜兔賽跑”顯然是不正確的。我們在載人航天上的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于美國，從2003年神舟五號(hào)將航天員楊利偉送上太空，到今年年底建成中國空間站，不超過20年。而美國從第一個(gè)宇航員上天到建成國際空間站大概花了將近50年的時(shí)間。世界上載人航天技術(shù)遵循著共同的發(fā)展規(guī)律，中國避免了國外的許多彎路，吸取了他們的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。此外，中國空間站有后發(fā)優(yōu)勢，在許多關(guān)鍵技術(shù)上有所創(chuàng)新。
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中國空間站建造“關(guān)鍵之戰(zhàn)”：天和“牽手”問天
【環(huán)球時(shí)報(bào)赴文昌特派記者 樊巍 范安琪】編者的話：7月24日14時(shí)22分，我國在海南文昌航天發(fā)射場，運(yùn)用中國目前近地軌道運(yùn)載能力最大的運(yùn)載火箭——長征五號(hào)B，成功將我國空間站建造階段首個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，同時(shí)也是我國迄今為止發(fā)射的最重載荷——問天實(shí)驗(yàn)艙送至預(yù)定軌道。中國空間站建造關(guān)鍵之戰(zhàn)取得圓滿成功！此次發(fā)射任務(wù)，中國航天再度取得多項(xiàng)技術(shù)突破，創(chuàng)下多項(xiàng)新紀(jì)錄。
長征五號(hào)B運(yùn)載火箭
“最強(qiáng)”把“最重”送入太空
長五B火箭近地軌道運(yùn)載能力達(dá)到25噸級(jí)，無疑是發(fā)射我國迄今為止重量最大載荷——問天實(shí)驗(yàn)艙的唯一選擇。
長五B火箭總體副主任設(shè)計(jì)師劉秉在接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)介紹稱，為了滿足空間站建造過程中大艙段發(fā)射任務(wù)要求，長五B火箭實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)獨(dú)有關(guān)鍵技術(shù)的突破，其中包括20.5米的國內(nèi)最大整流罩的分離技術(shù)、4.1米大直徑的艙箭連接分離技術(shù)、1400千牛大推力直接入軌的精度控制技術(shù)，掌握這些技術(shù)，為空間站建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
此次發(fā)射任務(wù)也是長五系列火箭首次執(zhí)行零窗口發(fā)射任務(wù)，也被認(rèn)為是此次發(fā)射任務(wù)的技術(shù)難點(diǎn)之一。劉秉介紹稱，零窗口發(fā)射任務(wù)要求長五B火箭必須在規(guī)定時(shí)間里分秒不差地發(fā)射，否則將無法把問天實(shí)驗(yàn)艙送達(dá)指定位置，從而需要耗費(fèi)巨大代價(jià)調(diào)整軌道，甚至導(dǎo)致發(fā)射終止。
問天實(shí)驗(yàn)艙
為保證準(zhǔn)時(shí)發(fā)射，長五B火箭型號(hào)隊(duì)伍對發(fā)射前10分鐘的發(fā)射流程進(jìn)行優(yōu)化，將部分流程前置。此前，各系統(tǒng)只能按照時(shí)間順序依次去完成發(fā)射前的準(zhǔn)備工作?！斑@就像面對逐題試卷限時(shí)競答，一旦卡在前面簡單的問題上，后面的題目分?jǐn)?shù)很高卻又不能做，顯得束手束腳?！被鸺洪L五B火箭副總設(shè)計(jì)師婁路亮這樣比喻這個(gè)過程。但在此次任務(wù)中，長五B火箭型號(hào)隊(duì)伍將各系統(tǒng)環(huán)環(huán)相扣的準(zhǔn)備工作由“串聯(lián)”變?yōu)椤安⒙?lián)”，在距離發(fā)射2分半時(shí)，火箭就已完成發(fā)射前各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，隨時(shí)可發(fā)射。
準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火只是開始，精準(zhǔn)入軌才是成功。劉秉介紹稱，長五B火箭還應(yīng)用起飛時(shí)間偏差修正技術(shù)，最大修正時(shí)間為2分半?！巴ㄋ桌斫猓?到2分半這個(gè)時(shí)間段內(nèi)的任一時(shí)間點(diǎn)發(fā)射，火箭都可以在飛行過程中自動(dòng)修正，‘追回’因推遲發(fā)射導(dǎo)致的飛行偏差，將實(shí)驗(yàn)艙精準(zhǔn)送入預(yù)定軌道?！眲⒈Q。
據(jù)了解，在本次發(fā)射任務(wù)后，長五B火箭還將“連續(xù)作戰(zhàn)”，在10月承擔(dān)夢天實(shí)驗(yàn)艙的發(fā)射任務(wù)，屆時(shí)中國空間站三個(gè)艙段將形成“T”字基本構(gòu)型，完成中國空間站在軌建造。而在明年，長五B火箭還將承擔(dān)我國第一個(gè)大型空間巡天望遠(yuǎn)鏡發(fā)射任務(wù)，屆時(shí)它將與空間站共軌飛行，開展更多的深空探測和前沿科學(xué)研究。
創(chuàng)下多項(xiàng)中國航天之最
在發(fā)射成功后，問天實(shí)驗(yàn)艙將按計(jì)劃與天和核心艙完成前向?qū)?，中國空間站就此迎來首個(gè)實(shí)驗(yàn)艙?！董h(huán)球時(shí)報(bào)》記者從承研問天實(shí)驗(yàn)艙的航天科技集團(tuán)五院獲悉，問天實(shí)驗(yàn)艙作為迄今為止我國最大以及全世界現(xiàn)役在軌最重的單艙主動(dòng)飛行器，艙體總長17.9米，直徑4.2米，發(fā)射重量達(dá)23噸。“塊頭”和“分量”基本上等同于北京地鐵13號(hào)線列車的一節(jié)車廂。
航天科技集團(tuán)五院問天實(shí)驗(yàn)艙電總體主任設(shè)計(jì)師梁曉鋒在接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者專訪時(shí)介紹稱，從設(shè)計(jì)角度而言，核心艙和實(shí)驗(yàn)艙兩個(gè)生活區(qū)的功能定位是一樣的，但在細(xì)節(jié)上略有區(qū)別，“比如實(shí)驗(yàn)艙的生活區(qū)相對核心艙會(huì)稍大一點(diǎn)，同時(shí)也為每個(gè)睡眠艙配了舷窗。在成功對接后，中國空間站上就擁有6個(gè)睡眠艙，這將為兩個(gè)航天員乘組輪換時(shí)，短期6人同時(shí)在軌創(chuàng)造條件，為航天員提供更加便捷、寬敞的工作和生活環(huán)境”。
此外，問天實(shí)驗(yàn)艙上配備的一對雙自由度柔性太陽翼也刷新我國航天器在軌使用太陽翼的長度紀(jì)錄。這種柔性太陽翼單個(gè)翼面展開面積約110平方米，差不多相當(dāng)于一套三室一廳的面積。而一對太陽翼全部展開后翼展超過55米，比半個(gè)足球場還要長。然而這種太陽翼不僅面積大，柔性也大，帶著這樣大的一對“軟翅膀”進(jìn)行交會(huì)對接，控制難度之高堪稱空前。
據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，問天實(shí)驗(yàn)艙上兩個(gè)碩大的柔性太陽翼一起工作，每天平均發(fā)電量超過430度，在地面上，這個(gè)日發(fā)電量足夠北京市的一個(gè)普通家庭用上一個(gè)半月。
資料圖
此次問天實(shí)驗(yàn)艙與天和核心艙對接也是中國空間站首次在有人駐守的狀態(tài)下迎來航天器到訪。航天科技集團(tuán)五院問天實(shí)驗(yàn)艙GNC分系統(tǒng)副主任設(shè)計(jì)師宋曉光在接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者專訪時(shí)表示，此次對接任務(wù)有其獨(dú)特的難點(diǎn)，在對接時(shí)作為追蹤器的問天實(shí)驗(yàn)艙，尺寸和質(zhì)量之大均是我國現(xiàn)有航天器之最；所采用的柔性太陽翼具有容易振動(dòng)的特點(diǎn)，容易對航天器的控制精度和穩(wěn)定度產(chǎn)生不利影響。上述因素都加大了此次對接的難度。為此，問天實(shí)驗(yàn)艙的研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用兩次展開的方式去提高對接的可控性。為確保對接時(shí)空間站以及航天員的安全，中國空間站上還采用了一項(xiàng)名為“安全橢球”的設(shè)計(jì)。
中國空間站在軌建造階段，組合體構(gòu)型多變，飛行姿態(tài)模式也將隨之反復(fù)切換。西安衛(wèi)星測控中心正高級(jí)工程師楊永安在接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者專訪時(shí)介紹稱，這會(huì)對空間站的飛行姿態(tài)穩(wěn)定性帶來挑戰(zhàn)，“特別是問天實(shí)驗(yàn)艙這種大艙段的加入，對地面測控系統(tǒng)維持空間站姿態(tài)穩(wěn)定的技術(shù)能力提出較高要求”。為此，西安衛(wèi)星測控中心深入分析任務(wù)關(guān)鍵技術(shù)和過程，全面掌握風(fēng)險(xiǎn)因素，扎實(shí)制定應(yīng)對措施，確保任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)可控。
問天帶去哪些太空實(shí)驗(yàn)“利器”
問天實(shí)驗(yàn)艙作為中國空間站首個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)艙，將承擔(dān)哪些科學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)呢？
中科院空間應(yīng)用中心研究員、載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)副總師呂從民介紹稱，空間應(yīng)用系統(tǒng)問天實(shí)驗(yàn)艙任務(wù)以生命科學(xué)和生物技術(shù)研究為主，在空間生命科學(xué)與生物技術(shù)、微重力流體物理、空間材料科學(xué)、空間應(yīng)用新技術(shù)試驗(yàn)4個(gè)領(lǐng)域規(guī)劃部署了十余個(gè)研究主題，目前已立項(xiàng)四十余項(xiàng)科學(xué)項(xiàng)目，空間站建成后將持續(xù)論證、滾動(dòng)實(shí)施相關(guān)科學(xué)項(xiàng)目。
問天實(shí)驗(yàn)艙部署了生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜、生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)柜、科學(xué)手套箱與低溫存儲(chǔ)柜、變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜等科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)施，配置了艙內(nèi)外應(yīng)用任務(wù)共用支持設(shè)備。其中生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜以多種類型的生物個(gè)體為實(shí)驗(yàn)樣品，開展多種動(dòng)植物的空間生長實(shí)驗(yàn)，揭示微重力對生物個(gè)體生長、發(fā)育、代謝的影響，促進(jìn)人類對生命現(xiàn)象本質(zhì)的理解，研究空間輻射生物學(xué)和亞磁生物學(xué)效應(yīng)與機(jī)制，探索建立應(yīng)用型受控生命生態(tài)系統(tǒng)，為航天員在軌輻射損傷評(píng)估、防護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。
生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)柜以組織、細(xì)胞和生化分子等不同層次多類別生物樣品為對象，探索微重力環(huán)境下細(xì)胞生長和分化規(guī)律與機(jī)制，為人類健康、生殖發(fā)育提供理論基礎(chǔ)；探索重力效應(yīng)對生命起源和進(jìn)化影響；在高效蛋白質(zhì)/多肽藥物、納米晶骨骼生物技術(shù)等方面取得突破性發(fā)現(xiàn)，對指導(dǎo)組織工程、生物醫(yī)藥的研究和應(yīng)用發(fā)揮重要作用。
科學(xué)手套箱提供潔凈密閉空間和溫濕度環(huán)境控制，配置靈巧機(jī)械臂具備細(xì)胞級(jí)精細(xì)操作能力；手套箱為航天員操作多學(xué)科實(shí)驗(yàn)樣品提供安全、高效支持。
變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜為科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供0.01G至2G高精度模擬重力環(huán)境，采用先進(jìn)的無線傳能和載波通信技術(shù)，支持開展微重力、模擬月球重力、火星重力等不同重力水平下的復(fù)雜流體物理、顆粒物質(zhì)運(yùn)動(dòng)等科學(xué)研究。
在問天實(shí)驗(yàn)艙外還部署了能量粒子探測器、等離子體原位成像探測器，用于獲取空間質(zhì)子、電子、中子、重離子和等離子體等環(huán)境要素?cái)?shù)據(jù)。