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探索未知,神舟二十载 问天不停歇
添加时间:2020-01-14 12:04 来源:本站原创 作者:admin
  筑梦太空,问鼎九天。长征五号遥三运载火箭成功发射、斗极全球组网进入冲刺期、嫦娥翩然落月背、空间试验室完结执役回来……曩昔一年多,我国航天作业发展步履铿锵、硕果累累。1999年11月20日清晨,神舟一号飞船发射,我国载人航天大幕缓缓敞开。转眼20年,作为我国载人航天器研发规划作业的主力军,神舟团队书写了一项又一项骄人成绩:将6艘载人飞船、5艘无人飞船和2个空间试验室顺畅送入太空;护航11名中国航天员、14人次完结太空之旅,最长在轨时刻达30天;完结太空出舱、交会对接、太空授课……而这支优异的团队,平均年龄仅有33岁,他们将自己的热血芳华与祖国发展同频共振,时刻以冲击的姿势,托举起中华民族的载人航天梦。
  ——编者
  岁末年初,中国航天科技集团五院载人航天总体部的大楼里,神舟团队的科研作业者们步履仓促。
  上一年7月,天宫二号空间试验室完结使命、顺畅回来,神舟团队又立刻投入到下一项研发使命中。20多年来,神舟团队将6艘载人飞船、2个空间试验室成功送入太空;护航多位航天员完结太空之旅;完结太空出舱、交会对接、组合体飞翔等使命……这张骄人的成绩单背面,是科研团队长达几十年的科研攻关。
  向未知范畴,探路!
  “要害中心技能是买不来的”
  “每一点航天范畴的科技进步,都是人类向着浩渺星空迈进了一步”,年过八旬的陈祖贵老先生,向记者讲起了我国载人航天作业的发展进程,往事犹如卷起的画卷,缓缓展开……
  “圜则九重,孰营度之?惟兹何功,孰初作之?”这首诗描写了中国人探索世界的愿望,从那个时分开始,飞天梦就深埋在了中华民族的血脉里。
  1999年,发作了三件大事:新中国建立50周年、澳门归回、神舟飞天。一时刻,人们探索世界的热心被再次点着。“‘神一’的含义,我认为比‘神五’更大。”回想过往,神舟号飞船首任总规划师戚发轫院士颇有感受,他说,在神舟五号飞船载着航天员杨利伟安全归航的时分,他却想去看看“神一”收回的当地。
  “那是在多么艰难的条件下干出来的作业!”戚院士说。在上世纪六七十年代,我国就有了第一代回来式卫星——“曙光一号”的研发方案。“受制于计算机技能水平,直到上世纪80年代,我国载人航天作业仍发展不大。咱们想自主研发星载计算机芯片,推进载人航天作业快速发展,经过不懈努力,终于成功了。”陈祖贵说。
  硬件做了出来,软件编写成了难题。在一次星—地对接仿真试验中,团队发现卫星姿势数据明显异常。“其时没有相关软件,很难定位问题源,团队压力特别大。”队员们没日没夜作业在试验室里,累了就趴在桌子上休息一会,饿了就随意吃一点。经过反复排查,终究发现不是软件问题,而是芯片上的一个存储单元坏了。
  便是在这种艰苦条件下,陈老带领团队先后攻克了计算机操控卫星姿势的操控体系研发,掌握了卫星全姿势捕获技能、卫星应急操控器技能等。后来在神舟科研攻关期间,他们还成功研发出我国载人飞船GNC体系,并成功应用于9艘神舟飞船。
  1992年,我国载人航天工程正式发动。“那时分,没有试验场地和设备,可谓困难重重。”戚院士说,只要把地上试验做充分,才能保证成功,这就要求有必要建立完善的科研基地。
  “飞船研发要用到哪些设备,这些设备怎么研发?这个应战一点也不比研发飞船本身小。”戚院士说,那时分,航天五院边规划、边出图、边建设,在北京建成了选用AIT一体化规划思想建成的总装厂房、亚洲最大的真空罐和电磁兼容试验室以及振动台……
  载人航天总体部总规划师杨宏觉得自己是个“幸运儿”,一参加作业就赶上“神舟”立项。“起步阶段,咱们对整个载人航天体系的认知都不到位。”他记住自己曾经在一次地上检测中,“烧”坏过4台设备。“由于电路规划、电源器材的研发,都需求在试验中一点点摸索。”
  前期研发阶段,团队也曾向世界同行寻求帮助。“但要害中心技能是买不来的。”陈祖贵回想,许多所谓的“中心”技能,只不过是从公开宣布的文章里抄下来的。
  团队没有泄气。“就拿海上收回来说,5200公里的海域,咱们没有依托于航母的海上救生技能,海上收回成了巨大的难题。”杨宏说,为此,团队研发了海上定点收回技能,保证海上迫降后航天员能顺畅上岸。
  “为了研发海上定点收回技能,咱们不知编写了多少程序、做了多少试验、测验了多少数据。”杨宏感慨。
  航天员安全,看护!
  “要时刻问自己,敢不敢坐自己研发的飞船”
  “5,4,3,2,1,焚烧!起飞!”这串口令,每一个神舟人都烂熟于心。每个数字代表着不同使命指令,要一挥而就、构成惯性动作。“500秒内,发出100多条指令,决不能呈现任何差池。”杨宏说。
  “航天产品可靠性为0.97,由于要保证人的安全,载人航天的失败率有必要操控在3‰以内。两个要求同时满意,毛病率有必要在三十万分之一以内。换句话说,每天发一次,30年都不能出问题。”对此,戚院士对团队说的最多的一句话便是:“要时刻问自己,敢不敢坐自己研发的飞船?”
  要保证安全性,就有必要用上一切的可靠性办法。“从起飞到把飞船送到预订轨迹,有8种毛病救生形式。在飞船入轨之后,还有180多种毛病对策。实际上,在大约70万条计算机程序中,30%是敷衍正常飞翔的,70%用于敷衍毛病。”戚院士介绍。
  从“神一”发射至今,团队发明了“0失误”和收回“10环打靶”的优异成绩,但“一次成功不代表次次成功,这次成功不代表下次成功。咱们经常告诫自己,每一次都有必要‘从零开始’。”杨宏告诉记者。
  在神舟三号发射前,飞船已经进入靶场时,团队却发现一个电连接器呈现障碍。“有必要返厂做失效性分析。”杨宏回想,返厂后发现,电连接器本身有规划缺陷,要从头规划,但同样的元器材在飞船上用了77个,从头规划生产需求三个月。
  “坚决不能让有哪怕一丝缺陷的飞船上天!”指挥部当即决定,暂停发射方案,全员撤场。杨宏作为其时的主任规划师,遭到了处分,这也成为杨宏职业生涯中最痛的事。
  “地上测验就要露出问题,露出越多,上天后就越安全。”陈祖贵说,他曾受邀观看航天员训练。在离心机旁,航天员身上压着相当于本身体重4—8倍的载荷,这种训练让他们脸色苍白,表情痛苦。陈老看在眼里,疼在心里。
  “那一刻我感觉责任重大,当即向航天员们许下许诺,不仅要让他们安全回来,还要让他们舒舒畅服回来!”陈老字字铿锵。经过团队规划,神舟五号飞船回来时,杨利伟实际承受的载荷仅有本身体重的3.2倍,能够用“舒畅”来描述。
  “咱们和航天员的关系犹如‘厨师’和‘顾客’。以前,咱们要让航天员‘吃饱’,现在要让航天员‘吃好’,这就需求咱们去‘试吃’。”曾任天宫二号总体主任规划师的柏林厚做了个形象的比方。
  2016年10月19日凌晨,神舟十一号与天宫二号完结交会对接,景海鹏、陈冬敞开30天太空日子。这次“超长待机”对飞翔器宜居规划提出巨大检测。
  怎样住得舒畅?团队下足了功夫:开发天地一体化多媒体体系,让航天员能够看球赛、听新闻,还能跟家人、战友视频谈天;规划可折叠多功能平台,让航天员就餐和进行科普活动时更便利;研发无线头戴设备,处理有线头戴设备“彼此羁绊”问题,让航天员在舱内更自由地与地上对话……
  在地上研发时,柏林厚和搭档们经常把自己模拟成航天员,进舱实际体验。再依据本身感受和航天员反应,不断完善舱内人性化规划,比方降噪、废弃物处理等。
  引领高技能,打破!
  “科研的终究意图是服务日子”
  科研人员,都是幕后英雄。每一次成功背面,都是他们默默支付、接续斗争的结果。
  载人飞船体系副总规划师马晓兵习惯称自己为“爱找麻烦的人”。“做事情就要做到极致”,这是航天人坚持的原则,入行15年的马晓兵感受颇深。
  2016年的一个深夜,值班人员发现航天员与地上的语音通讯体系出了问题。“由于有毛病预案,问题得以顺畅处理。便是要在地上把‘一切可能呈现的问题都考虑到’。”马晓兵回想说。
  对此,团队建立了地上监测防缝隙作业机制,呈现问题第一时刻处理,并构成“零缺陷、零毛病、零疑点”的团队文化。
  立异,是团队的另一种文化。
  “新一代航天人有必要要有立异精力。”马晓兵介绍说,遇到紧急情况时,飞船有必要在4个小时内快速回来,不然航天员生命安全就会遭到威胁。这就需求有大量的数据支撑,在地上研发阶段,这些都需求考虑进去。
  比方,在航天器交会对接中,飞船会有屡次变轨,轨迹预期经常会有差错。怎么保证数据的实时更新,减少差错的发作,这让马晓兵及其团队犯了难。
  “花了3年时刻,团队运用神经网络算法,参加自主计算程序,经过提取飞船高度、飞翔速度等参数,处理了数据差错问题,为航天员的救生供给了重要的技能保证。”马晓兵告诉记者。
  “就拿天宫一号来说,仅用5年时刻,就完结了大型壁板技能、操控力矩陀螺仪技能等11项要害中心技能的打破。”杨宏说。
  据了解,为了满意太空舱航天员生存需求,保证长时间密封舱里的空气环境质量合格,团队严格操控舱内一切金属、非金属材料的运用;为了处理作业设备发热对航天员生存空间的影响,他们选用通风换热方法,运用机器热量保证舱内温度……人性化的规划,多学科多维度的科研探索,让太空舱成了航天员温暖的家。
  “科研的终究意图是服务日子。”戚院士说,载人航天工程作为“863方案”的一个重要项目,会带动各个科研范畴的进步。“比方,未来空间站建成后,能够展开多个学科试验项目,将对农业、林业、医疗、新材料、环保、生物、新能源技能等范畴产生极大的推进作用,这些终究都将改变人们的日子。”杨宏说。
  载人航天大事记
  1999年11月20日
  我国自主研发第一艘无人试验飞船神舟一号成功发射升空
  2003年10月15日
  杨利伟驾乘神舟五号向太空进发,在绕地球14圈、飞翔21小时后发动回来程序,顺畅回来
  2005年10月12日
  费俊龙和聂海胜驾乘神舟六号进入太空,在太空中停留了5天
  2008年9月25日
  搭载三名航天员的神舟七号成功发射,航天员完结出舱行走
  2011年9月29日
  中国第一个目标飞翔器天宫一号发射升空;随后,神舟八号与天宫一号完结主动交会对接
  2013年
  神舟十号与天宫一号完结交会对接;航天员们展开了首次实时“太空授课”
  2016年
  天宫二号发射升空;随后两名航天员经过飞船进入天宫二号,驻留长达30天
  2017年4月22日
  天舟一号与天宫二号主动交会对接成功,屡次向天宫二号补给燃料
  预计2022年前后