張柏楠,中國航天科技集團五院載人飛船系統總設計師。作為中國載人航天器領域技術專家和學術帶頭人,張柏楠從載人航天工程立項開始,參加了全部神舟號系列載人飛船的論證和研制工作。圖/視覺中國
對話人物
10月11日,中國航天科技集團五院載人航天總體部,張柏楠的辦公室內,白色寫字板上寫滿了數據演算的公式。
54歲的張柏楠是中國載人航天工程飛船系統的總設計師。這位從神舟一號飛船便開始參與中國載人航天工程的科學家,個頭高大,說話語速很快。
接受新京報記者采訪當天,距神舟十一號飛船發射已不到一周。但張柏楠看起來沉穩淡定。他全面解讀了神舟十一號飛船的技術狀況,暢談中國載人航天技術的未來。
聊到自己的夢想,張柏楠說:“讓人們從地球走上宇宙,這就是我的航天夢?！?/p>
神舟飛船的變化將會越來越小
記者:與神舟十號相比,神舟十一號載人飛船在任務和技術上有何不同?
張柏楠:神舟十一號的飛行任務和神舟十號基本相似,是為空間實驗室運輸航天員,并保證航天員安全。為驗證空間站的關鍵技術,神舟十一號在技術狀態上略有變化。因為天宮二號的飛行軌道與空間站相似,所以我們要在新的軌道上,與空間實驗室進行交會對接。
從神舟十號開始,我國載人航天已進入新的階段和發展模式。載人天地往返的關鍵技術,我們已經基本都掌握了,神舟飛船的產品和技術狀態等也已基本穩定。這樣就從研制階段進入到應用階段。以后飛船的變化會越來越小,這也是載人航天技術走向成熟的一個標志。
記者:此次載人航天,在交會對接的軌道高度等方面出現變化,神舟十一號主要面臨哪些難點?
張柏楠:神舟飛船進入到新的階段,它主要面臨的是可靠性和安全性的問題。新的關鍵技術難題會越來越少,但是可靠性、安全性的難題會逐漸上升。軌道高度的變化,會對供配電、熱結構、測控等各方面帶來影響。我們必須要考慮到這些變化與影響,還要對一些參數進行重新設定,否則可能會帶來嚴重的后果。
確保從發射到返回都萬無一失
記者:神舟飛船如果在上升階段或在軌階段發生危險,怎么保證航天員的安全?
張柏楠:在上升段,如果運載火箭出故障就要啟動逃逸系統,把飛船的返回艙帶離運載火箭,然后再把返回艙釋放出來,安全著陸。在軌道運行階段,如果飛船發生泄漏問題,我們將通過監測機制和應急手段予以排除。
記者:交會對接的高度從343公里提高到了393公里,航天員返回的過程有何不同?
張柏楠:返回過程和以往載人飛船相同,但是返回參數不一樣。我們的工作是優化參數,怎么匹配能讓航天員在返回過程中更舒適,能夠讓我們返回的落點更精確,這些方面都要大量驗證。
因此,在整個產品的生產、研制、試驗包括發射場的控制等方面,要進行一系列的工作,確保神舟十一號從發射到返回萬無一失。
記者:此次飛行,航天員的太空駐留時間延長到30天,這給神舟十一號帶來哪些挑戰?
張柏楠:本次飛行任務的一個特點是航天員在太空駐留時間延長到30天。任務一方面是為我們未來長期飛行提供一些數據或支持,另一方面對我們的系統來講也是一個考驗。主要還是考察長期飛行環境下人類的一些反應以及系統上的一些設計參數,為空間站建設積累一些數據和經驗。
神舟飛船技術指標比俄羅斯聯盟號高
記者:作為總設計師,你覺得神舟飛船的理想狀態是什么樣的?
張柏楠:嚴格講是兩方面,一個是可靠安全,讓大家放心,第二個是要成本低、舒適,物美價廉。中國的神舟飛船技術指標比俄羅斯的聯盟號要高,但從產品的質量上不好和聯盟號飛船比較。因為畢竟聯盟飛船已經幾十年,飛行過很多次,可靠性和安全性是拿數據說話的。
記者:神舟系列載人航天飛船與國外的航天飛機有何不同?
張柏楠:航天飛機的技術難度非常大,但它為什么退役?經費是一個問題。而最大的問題是它的安全性設計上是有缺陷的。在遇到一些故障時,航天飛機沒有辦法保證航天員的安全。因為它沒有安全性的措施。
這一點,中國的神舟飛船跟它不一樣。我們的飛船在上升段包括立在發射臺上的時候,如果發生危險,首先會有故障監測系統發現危險,然后會啟動逃離救生系統,會把航天員帶離危險區,讓航天員安全返回。這是載人航天飛船和航天飛機最大的區別。
記者:和美國、俄羅斯等航天強國相比,中國的載人航天技術有什么特點?
張柏楠:中國的載人航天是用神舟一個系列的飛船,一步一個臺階,解決了這里面所有的問題。美國、俄羅斯他們都是用三種型號,才到了現在這種應用型的飛船。
另外,中國可能更注重發揮飛船潛在的效益。早期的神舟飛船,從神舟一號一直到神舟六號,航天員返回后,軌道艙都可以在軌道上繼續飛行?，F在的飛船基本上是軌道艙回來就在大氣層燒毀了,早期是留軌利用的。
記者:神舟十一號飛船的國產化率有多高?
張柏楠:單機全部國產,軟件也都是國產。
記者:和美國、俄羅斯相比,中國發射飛船在成本上是否有優勢?
張柏楠:中國載人航天飛船的成本,僅就一次性飛船來講,肯定要比國外低。
載人航天是決定人類未來命運的事兒
記者:在載人航天技術方面,我國未來有什么規劃?
張柏楠:我們國家已經基本掌握了載人天地往返的技術。有必要提高飛船的可靠性和安全性,同時也面臨著下一步飛船朝哪走的問題?，F在國際上新一代飛船的研發,都在齊頭并進。
我國也開始探索新一代載人飛船的一些技術。今年長征七號發射時搭載的縮比返回艙,就是研究中國下一代載人飛船的一些關鍵技術。從整個飛行的情況來看,達到了試驗目的。
記者:對于普通人來說,載人航天的發展有什么意義?
張柏楠:我去大學講演,總有學生問為什么要搞載人航天,花這么多錢到底是發展民生還是發展載人航天?其實載人航天是決定人類未來命運的一件事兒,不能簡單用其他標準來衡量。
另外一個近期比較熱門的方向是太空旅游?，F在國外的公司正在開發飛船,實際上也是瞄準這個市場。載人航天正處于一個非常重要的階段,已經從政府國家資助轉向民間資本發展,這是一個非常重要的轉變。
記者:空間站任務之前,神舟系列飛船是否還會繼續執行飛行任務?
張柏楠:現在是載人航天“三步走”第二步的第二階段,這個階段的任務是發射空間實驗室,解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題。第三步是建造載人空間站。神舟系列飛船是否繼續執行飛行任務還要看整體任務的情況。
希望將來百姓搭乘飛船像坐飛機一樣
記者:中國在商業載人航天方面有何規劃?
張柏楠:現在民間有這種愿望,最近在一些技術交流會上,有很多公司來找我們,希望探討這種途徑。但是實質性的還沒有開始。不過大家對這個還是有很大的熱情,而且中國也有很多商業資本嘗試在走這方面的路。
記者:你的航天夢是什么?
張柏楠:如果說有什么夢想,我希望將來載人航天可能只是一條新聞,中國的老百姓就像坐飛機一樣,搭乘飛船到太空旅行。
如果發展到那一天的話,肯定可以標志著中國已經進入到航天強國的行列。每天做的事兒都是別人做不到的事兒。這一天才是真正航天強國的標志。
