圓桌觀察員/顧善聞
在紫氣與祥云中若隱若現的天上宮闕,是古代中國人浪漫想象力的雄渾盡頭。
隨著今晨夢天實驗艙劃過蕓蕓眾生的浩瀚夢海直抵天宮,一座彰顯中國人力量與雄心的天上宮闕,終于在能夠俯瞰云海之巔的近地軌道上完成了落成典禮。完全體的“T”字型中國天宮空間站,正把中華祖先想象的蒼穹邊際,塑造成足以再次挑戰人類極限的太空坐標。
中國航天員鏡頭下的錦繡山河與璀璨星宿。
90噸重,400公里高
如今,中國是全球唯一一個既在近地軌道擁有獨立載人空間站,又在月球和火星同時運行著現役移動探測器的國家。從400公里延伸至38萬公里,直至遙遠的4億公里。天宮空間站、玉兔二號月球車和祝融號火星車,把穿越星際的未知與榮耀源源不斷地帶回中國。
天上宮闕的最終落成,標志著自前蘇聯之后全球第二個有能力獨立自主建設空間站的國家——中國,被正式載入世界航天史冊。據新華社報道,中國空間站由天和核心艙、問天實驗艙以及夢天實驗艙在軌組建并呈“T”字型布局??臻g站上分別部署一艘神舟載人飛船和天舟貨運飛船。三大實驗艙加上兩艘飛船,中國空間站組合體全重約90噸。平時有3名航天員駐站,每半年進行一次交接班。交接班時共有6名航天員同時在軌10天,此時天宮空間站接近100噸。
中國天宮是有史以來技術最為先進的人類空間站。
我們的天上宮闕以接近第一宇宙速度(7.9公里/秒)的高速繞行在約400公里的近地軌道上。這意味著空間站里的航天員們每90分鐘就能迎來1次日出,每天將經歷16次日升日落。
400公里,相當于把蘇州到浙江臺州的距離拉直并垂直豎起——航天員陳冬、劉洋和蔡旭哲就飛翔在這條直線的最頂端。
俱是回憶,“禮炮”與“和平”
空間站是航天科技集大成者之一,而人類長期進駐并著力開發近地軌道的歷史則可追溯至50年前。
1971年4月19日,蘇聯人用質子號火箭把禮炮1號空間站發射入軌。人類文明的空間站時代由此開啟。之后直到1982年4月19日,又有6座禮炮號先后升空。禮炮1號至禮炮5號為第一代空間站,只能對接一艘聯盟號飛船。禮炮6號和禮炮7號是第二代空間站,可一前一后對接聯盟號載人飛船和進步號貨運飛船。每座禮炮空間站重18~20噸。
衰朽不堪的和平號空間站。
最后一座禮炮空間站直至1991年2月7日才墜入大氣層。不過早在5年前的1986年2月20日,蘇聯人即開始發射第三代空間站——舉世聞名的和平號。1992年蘇聯解體前夕,和平號三個民用艙段量子1號、量子2號和晶體號皆已全部完成在軌組裝。1995年~1996年,經濟瀕臨崩潰的俄羅斯在美國資金支持下分別把光譜號和自然號兩座實驗艙發射入軌。至此,137噸的和平號空間站組合體在歷經了10年坎坷后終于勉強建設完畢。
和平號服役期間繞飛地球超過8萬圈,接待了12個國家的135名航天員,完成了1.65萬次在軌科學實驗,還與美國航天飛機對接了9次。然而和平號本質上依然是一座技術落伍、粗制濫造的大型空間站——糟糕的構型設計致使太陽翼互相遮擋并嚴重削弱了發電效率,電子設備和操縱系統落后、老化且極度不可靠。2001年3月23日,病入膏肓的和平號墜入了南太平洋,結束了多舛的一生。在軌15年間,這座蘇俄式空間站共出現了2000多處故障。
后發優勢,不貪大求全
除了中國天宮空間站,現今活躍在近地軌道上的另一座“太空堡壘”即是國際空間站。中國空間站的軌道平面與地球赤道平面的夾角(軌道傾角)為41.5度,國際空間站則接近52度。用于取代和平號的國際空間站由美國、俄羅斯、歐盟、加拿大、日本等16個國家參與制造和運營。從1998年11月曙光號功能貨艙發射至2021年11月碼頭號節點艙成功對接,國際空間站建設前后耗時23年。
國際空間站總重超過420噸,是中國天宮空間站的4倍有余。國際空間站平時可容納7名航天員,最多時能有13人同時在軌。盡管看似多國合作的國際空間站要比中國空間站“闊氣”不少,但若論工作效率、先進程度和人性化,則恰恰相反。中國空間站具備明顯的后發技術優勢。
420多噸的國際空間站是近地軌道上的龐然大物。
比如420多噸的國際空間站裝備了31臺科學實驗柜,但在軌重量不足其1/4的中國空間站可裝備25臺科學實驗柜。中國空間站的大型柔性太陽翼采用光電轉換率逾30%的三結砷化鎵電池技術,全站發電功率超過100千瓦。雖然國際空間站的大桁架看上去氣勢巍峨,然而由于部署其上的太陽翼光電轉換率只有15%,所以龐大的數量優勢也僅僅只能為420多噸的空間站提供160千瓦的電力輸出。再比如90噸的天宮空間站擁有6間舒適的睡眠區,碩大的國際空間站卻依然只有區區7個床位——無床可臥的“多余”航天員只能臨時睡在試驗區里。
不搞盲目攀比和太空競賽,在能力、效率、性能和成本間追求極致平衡并勇于取舍,是中國空間站后發制人從而最終實現超越的精髓所在。和蓄意將中國排除在外的所謂“國際”空間站相比,我們的天上宮闕始終秉持開放與合作的姿態,歡迎外國航天員和實驗項目盡早進駐——已有歐洲航天員公開表達過拜訪天宮的愿望。來自17個國家、23個實體的9大項目順利入選了中國空間站的第一批合作清單。
航天舞臺,國運之延伸
空間站在太空的命運,與其祖國在地球的國運息息相關。若缺乏強大的經濟、科技、教育和軍事實力支撐,航天發展的舞臺不但注定越縮越小,甚至還會淪落到像和平號那樣任人擺布的悲慘境地。
運行在近地軌道上的天宮空間站最穩健,還在于中國國力支撐——中國是世界第二大經濟體,GDP占全球的18.5%。中國制造業坐擁31個大類、179個中類和609個小類。產業之全、體系之完整居全球之冠。沒有完整的產業鏈,空間站即便未化作空中樓閣,至少亦會處處受制于人。
意大利航天員克里斯托福雷蒂用引用《蘭亭序》名句贊美渤海灣地區和北京城。
包括載人空間站在內的航天工業,是我國推動高質量發展、打破“卡脖子”封鎖從而真正實現科技自立自強的輝煌典范。無論是原材料、零組件還是最終產品,天宮空間站全部實現了完全的國產化——以宇航級芯片為代表的關鍵核心元器件做到了100%自主可控。
當然最令人感到振奮的是,中國空間站研制團隊的平均年齡只有35歲。勤勉聰慧和朝氣蓬勃的他們,正幫助中國航天贏得未來并登上戰略制高點。
蘇州貢獻,還可以更大
正打造數字經濟時代產業創新集群的蘇州,是高質量發展走在全國前列的世界級制造業基地。對于一座先進材料、裝備制造和電子信息產業等都已邁過萬億元產值大關的工業城市來說,躋身中國空間站產業鏈自是水到渠成。
天宮空間站的成功建造將作為一部不朽的盛事而載入中華民族的千年史冊,也注定會激勵著一批又一批當代有志青年義無反顧地投身到科學報國的時代洪流中。少年兒童和青年是國家科技競爭力的希望所在。以“狀元之鄉”蜚聲宇內的蘇州,應進一步加大資源投入,為孩子們創造出更為優越的接觸、學習科學的條件,營造高質量、充滿求知欲的城市氛圍。如此,我們這座文教之都方能絡繹不絕地為家鄉、為祖國輸送科技人才。
蘇州堅定走高技術賦能制造業之路。
1980年,鴻篇巨著《宇宙》的脫銷令美國科普作家卡爾·薩根享譽全球。當時美國航天飛機還沒首飛,哈勃望遠鏡還未升空,行星探測器還沒法入軌木星,火星車還了無蹤跡——至于現代化的載人空間站,那更是遙遙無期。然而卡爾·薩根硬是憑借著“海盜”系列火星著陸器以及“旅行者”系列穿越探測器的成功等這些如今看來技術水平并不高的成就,用浪漫的詩筆賦予了茫茫宇宙以深邃的人文哲思,向全世界輸出了一筆美國的強大軟實力。
今天中國的航天實力不僅遠超美國當年,甚至在空間站建設和月球探測領域還要強于當今的美國。因此中國絕對有潛力培育出同樣可以名揚四海的科普作家。我們衷心希望擁有相關學術背景且充滿熱情的蘇州裔作家和投資者能夠一試鋒芒——一部優秀的科普作品,足以激勵幾代人——尤其是少年兒童。
吳燕生正式宣布中國將進行載人月球探測。
自嫦娥奔月以來,中華民族重返廣寒宮的豪情壯志幾乎魂牽夢縈了整部華夏文明史;縹緲迷離的螢惑星,從黃帝時代起便激蕩起了中國人求索問天的星辰之夢。
天宮云游的近地軌道,是邁向更加深遠宇宙的嶄新起點。中國探月工程總設計師吳偉仁表示,到2035年和2045年,中國分別要在載人登月和載人登陸火星方面取得“標志性成果”。而蘇州,屆時也一定會為奔赴群星的中國人提供更高的“能量比沖”。