2018年4月2日8時15分左右,遨游太空6年多的天宮一號,在中國航天人的實時監(jiān)測和全程跟蹤下,在預(yù)測的時間和范圍內(nèi)準(zhǔn)確再入大氣層,化作流星歸隱中心點位于西經(jīng)163.1度、南緯14.6度的南太平洋。
清明時節(jié),細(xì)雨濕草色,仰望星空,眺望大海,我們多么期望回看你的身影,再見你的輝煌……
↑天宮一號發(fā)射現(xiàn)場。(資料圖片)
最美的飛天
淡云圓日影黑水,
烈焰飛虹升漠北。
夜闌紅柳語胡楊,
神箭飛天今最美。
2011年9月29日19時,漠北酒泉,黑水河畔,云淡風(fēng)輕,中國載人航天的通天塔又一次高高聳立。
金秋落日,褪去了它的熾熱和光芒,余暉中的通天塔金光閃閃。
“2小時準(zhǔn)備!”調(diào)度的清脆口令在指揮大廳響起。
發(fā)射程序進(jìn)入臨射倒計時。
中國載人航天工程第二任總設(shè)計師周建平輕噓了一口氣,緩緩地從指揮席上站起身來,悄悄走到指揮樓的露天平臺,靜靜遙望著不遠(yuǎn)處亮麗的通天塔。
“大漠孤煙直,長河落日圓。”同是邊陲大漠,同是秋天傍晚,此情此景,周建平仿佛穿越到盛唐,與身負(fù)王命出使塞北的王勃神交起來。
按照我國載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略部署中原計劃的第二步安排,今天的發(fā)射不應(yīng)在實施之列。
2003年10月16日,楊利偉駕乘神舟五號飛船圓滿完成首次載人航天飛行,中國載人航天工程第一階段任務(wù)圓滿收官。
第二階段最核心的任務(wù)是空間交會對接,中國航天人最早制定的方案是將神舟飛船的軌道艙改造后留軌飛行,作為目標(biāo)飛行器與后續(xù)神舟“兄弟”進(jìn)行無人空間交會對接、有人空間交會對接。
這個方案已比航天大國早期交會對接的試驗方法向前邁進(jìn)了一大步,并且技術(shù)風(fēng)險較小,比較穩(wěn)妥。
2008年9月,神七飛行乘組圓滿完成太空行走任務(wù)后,中國載人航天的工程能力和技術(shù)儲備站到了新的起點。
最為關(guān)鍵的技術(shù)是交會對接。這項技術(shù)的突破,是沿襲10多年前制定的方案,還是按照新的技術(shù)水平更大步地跨越發(fā)展?中國航天人又一次面臨著重大抉擇。
一步一動,可能錯過創(chuàng)新超越的重大機(jī)遇;調(diào)整方案,則需要巨大的勇氣擔(dān)當(dāng),還需要創(chuàng)新的底氣實力。
中國航天人經(jīng)過科學(xué)的技術(shù)分析和深入的風(fēng)險評估,認(rèn)為我們完全具備了進(jìn)一步跨越發(fā)展的條件,建議中央調(diào)整原來的計劃安排,直接發(fā)射8噸級的目標(biāo)飛行器,兼做空間實驗室,一并實現(xiàn)自動交會對接、手動交會對接、中長期太空駐留的第二步目標(biāo)。
今天,中國航天又將再次創(chuàng)造中國奇跡。
夕陽漸漸隱沒,燈火漸漸通明,通天塔雙臂在夜幕下緩緩張開……
“10、9、8、7、6、5、4、3、2、1!”
“點火!”
“起飛!”
21時16分,大地震動,烈焰升騰,托舉著天宮一號的神箭緩緩起飛,逐漸加速,尾跡劃過空中仿佛一條舞動的玉帶,漸漸消失在茫茫蒼穹。
155秒,“助推器分離!”
158秒,“一二級分離!”
213秒,“拋整流罩!”
582秒,“器箭分離”!
事實上,這是一次遲來的發(fā)射。
天宮一號原計劃8月底發(fā)射。但8月18日,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丙火箭發(fā)射“實踐十一號04星”失利。這型火箭與發(fā)射天宮一號的火箭為同一系列,出于安全考慮,任務(wù)總指揮部決定先徹查故障原因,暫?;鸺郎y試工作,相應(yīng)推遲天宮一號發(fā)射計劃。
但天宮一號如在9月底前不能發(fā)射升空,將錯失交會對接飛行的最佳“窗口”,整個計劃將全面調(diào)整。
9月10日,長征二號丙火箭故障歸零后,發(fā)射場區(qū)測試工作重新啟動,而此時距離9月底僅剩不到20天。
首次新增撓性慣性測量組合、首次使用迭代制導(dǎo)技術(shù)、首次采用馮•卡門曲線整流罩……面對這些全新的技術(shù)和設(shè)備,7000余名參研參試人員,夜以繼日,“雙想雙查”,8次火箭總檢查,234種故障預(yù)案處置演練,不到20天,全部一次性順利通過。
近乎完美的發(fā)射,又一個中國效率!
21時36分,“天宮一號準(zhǔn)確入軌!”
振奮人心的喜訊,在全國迅速傳開。
“遨游在太空的感覺真棒,我在這里等著神八的到來!謝謝大家的關(guān)注,我會不定期地發(fā)回我在太空的所見所聞。”當(dāng)晚,入駐太空的天宮一號就迫不及待地給地球家人發(fā)來了第一條報平安的“太空微博”。
天宮一號總指揮尚志一字一句反復(fù)品味著這短短的45個字,一股暖流頓時涌遍全身。
天宮一號的控制系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、動力系統(tǒng),從里到外、從大件到細(xì)節(jié),使用了超過80%的新設(shè)備新技術(shù),遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于新研航天飛行器采用量不超過30%的慣例。
這是一個全新的飛行器,首發(fā)必須成功,還要穩(wěn)定運(yùn)行兩年,否則后面的交會對接試驗都談不上。因此,天宮一號的每一個狀態(tài),都將時時牽動著系統(tǒng)專家們的心。
夜深了。當(dāng)各系統(tǒng)老總們滿懷喜悅地走出控制大廳時,秋天的夜晚是那么沉靜。星光下的那片大漠,那岸胡楊,那些紅柳,襯托著遠(yuǎn)處高高的發(fā)射塔架,頓時成了大家眼中最美的風(fēng)景。大道旁、小路邊,紅柳、胡楊在輕風(fēng)的吹拂下,發(fā)出沙沙的聲響,好像是在悄悄地分享著成功的喜悅,似乎連大漠上的每一顆砂礫都在幸福地吟唱。
↑即將發(fā)射的天宮一號。(資料圖片)
最甜的“初吻”
漠北秋霜重,胡楊葉金黃。疾風(fēng)過處勁草低,
沙沙久彷徨。
非為戀高枝,但思放眼望。待見藍(lán)天宮舟吻,
蝶舞妝大疆。
2011年11月1日清晨5時58分,天宮一號升空32天之后。
大漠秋霜,疾風(fēng)勁草。神舟八號揮別漠北戈壁的金色胡楊,踏上了與天宮一號相約相會的浪漫之旅。
按照計劃,神舟八號升空2天后,于11月3日1時36分,與天宮一號交會對接。
10月30日,在太空焦急等待的天宮一號降軌調(diào)相,準(zhǔn)時來到距地面343公里的交會對接軌道,面向神舟八號到來的方向遠(yuǎn)遠(yuǎn)眺望。
11月2日23時08分,經(jīng)過5次變軌,心情急迫的神舟八號,也準(zhǔn)時到達(dá)距天宮一號后下方52公里處。
深夜的北京航天城,繁星點點,月如彎弓,靜謐而神秘;飛行控制中心指控大廳燈火通明,各系統(tǒng)的指揮和技術(shù)崗位人滿陣列,顯示大屏的數(shù)據(jù)瞬息萬變,氣氛緊張、忙碌有序。
自喻是在太空“牽風(fēng)箏”的測控通信系統(tǒng)專家們,深感肩負(fù)重任。此刻,他們的目光須臾不敢離開眼前的屏幕。
天宮一號和神舟八號的相約擁吻,將穿越萬里,風(fēng)險重重。
兩個七八噸重的航天器,從相距上萬公里的不同軌道,以每秒7800米的速度匆匆趕往約會,途中還要隨時機(jī)動規(guī)避空間碎片的“羨慕嫉妒恨”,引路的難度何其大!
兩個心情急迫的大個子擁吻之前,相對速度不能超過每秒0.2米,橫向偏差不能超過18厘米,控制的精度何其高!
為了這“曠世之吻”,測控通信系統(tǒng)進(jìn)行了大量的更新改造——
加快建設(shè)完善天基測控系統(tǒng),拓展陸基測控站點到五大洲,增加?;鶞y控遠(yuǎn)望船隊新成員,各個測控節(jié)點全部進(jìn)行升級換代;
點對點的傳輸方式變更為扁平化信息傳輸網(wǎng)絡(luò);
……
11月3日0時許,大廳的巨幅顯示屏上,傳來天宮一號前端攝像機(jī)攝錄的清晰畫面:漆黑的太空冒出了一個亮點。
1公里、400米、100米,亮點逐漸變大,“神八”追趕的腳步越來越近,身影越來越清晰。
30米,神舟八號的攝像頭,清晰地展示出天宮一號“張開的紅唇”。
我們的“牛郎”“織女”,穿越迢迢天路,米秒不差地來到了“鵲橋”。
1時02分,神舟八號的對接機(jī)構(gòu)緩緩?fù)瞥觯蛱鞂m一號張開了雙臂。
1時28分,神舟八號對接環(huán)觸到天宮一號。
天宮一號總設(shè)計師楊宏和神舟八號總設(shè)計師張柏楠,此刻一改往日灑脫,神情變得格外冷峻。
他們戲稱他們的團(tuán)隊將合作導(dǎo)演史上最牛的“吻戲”。但今天這一“吻”,“咬不住”不能連接,“咬不緊”不能密封,都將是災(zāi)難性的。
要驗證和突破交會對接技術(shù),一般要發(fā)射多次、多個航天器進(jìn)行試驗。用一個目標(biāo)飛行器與多個航天器交會對接,并開展自動與手動交會對接等多項綜合集成試驗,航天大國尚無先例。
讓天宮一號與3個航天器接續(xù)完成多次自動、手動交會對接,除了要突破對接技術(shù)本身外,還要同時解決對接機(jī)構(gòu)的長壽命、高可靠、自診斷技術(shù)。同時,還要驗證空間實驗室技術(shù)和航天員中長期駐留技術(shù),為建造空間站鋪路。
交會對接技術(shù)是發(fā)展載人航天必須攻克掌握的三項基礎(chǔ)技術(shù)之一,是航天大國秘而不宣的核心技術(shù),只能自主創(chuàng)新,自我突破。天宮一號兼做空間實驗室,同時還需要自主突破和掌握空間實驗室技術(shù)。
為了這個突破,中國航天人從上世紀(jì)90年代就開始預(yù)研,多少個不眠之夜,多少次推倒重來,多少人青絲染白雪,從少年到白頭……
心血和汗水澆灌的創(chuàng)新之花即將綻放,期待和緊張都寫在他們的臉上。
“對接機(jī)構(gòu)捕獲!”
“對接環(huán)拉回正常!”
1時35分58秒,飛控大屏顯示,12把對接鎖準(zhǔn)確啟動,上千個齒輪和軸承同步工作,天宮一號與神舟八號緊緊相牽,成功對接。
載人航天工程總指揮、副總指揮,總設(shè)計師、副總設(shè)計師,載人航天工程辦公室主任、副主任,以及各系統(tǒng)的總指揮、總設(shè)計師們紛紛起身,握手、鼓掌、擊掌、擁抱,現(xiàn)場一片歡慶。
這一刻,時光定格,星月生輝;
這一刻,榮光照耀天宇,大地為之歡呼。
這一刻,太空中,“宮舟”相擁,雙雙張開的太陽能帆板,如梁?;?,翩翩起舞;
這一刻,黑水河畔,秋風(fēng)吹起胡楊葉,如金色蝴蝶群飛紛舞,妝亮大漠戈壁……
↑天宮一號模擬演示圖。(資料圖片)
最喜的迎客
相思織女裁霞帔,
寂寞嫦娥折月桂。
天宮迎客天公忙,
神舟煮酒神州醉。
2012年6月15日,神舟九號航天員乘組正式確定。
指令長景海鵬,首批14名航天員之一,神舟六號乘組梯隊成員,圓滿完成神舟七號任務(wù)。再次出征,他將成為中國首位兩次成功執(zhí)行載人航天飛行任務(wù)的英雄航天員。
航天員劉旺,首批14名航天員中最年輕的成員,大家公認(rèn)的“腦子最靈光的一位”,將操縱神九飛船完成我國首次手動交會對接。經(jīng)過14年的專業(yè)磨礪和1500多次的手動交會對接地面模擬訓(xùn)練,即將“化蛹成蝶”。
女航天員劉洋,我國第二批航天員、首批2名女航天員之一,填補(bǔ)了我國航天員隊伍的女性缺位,僅用2年多時間就完成原計劃需要3至5年的專業(yè)訓(xùn)練,即將成為我國首位飛天的真正“織女”“嫦娥”。
他們,榮幸成為進(jìn)駐中國“太空之家”的首批尊貴客人。
16日18時37分,漠北夏日,天高云闊,神舟飛船第9次踏上了飛天征程。
18日14時,天宮一號與神舟九號精確自動對接。
17時04分,景海鵬像魚兒一樣,輕盈地“飄”到了天宮一號實驗艙艙門前,順利打開艙門平衡閥,小心地從工具箱中取出“鑰匙”,緩緩扭動,天宮一號艙門露出一條縫隙。透過縫隙,鮮艷的五星紅旗格外醒目、格外親切。
17時06分,天宮一號艙門從下向上完全開啟,對接通道完全敞開。景海鵬穿過通道,率先進(jìn)入天宮一號,米黃色的地板、乳白色的墻壁盡收眼底,他將自己的足跡輕輕地印在“太空家園”的“地面”上,第一時間激動地向地面報告:“感覺良好!”
20分鐘以后,景海鵬接住魚貫而入的劉旺、劉洋,三人排成一行,面向攝像機(jī)鏡頭,露出發(fā)自內(nèi)心的自豪笑臉,向祖國傳回第一張最喜慶的太空全家福。
霎時,北京航天飛控中心大廳掌聲雷動,忘情的人們未飲先醉。
歡呼聲中,航天員系統(tǒng)的專家們率先沉靜下來。他們知道,自己的考驗才真正開始。
此前的載人航天飛行,神五是1人1天,只在返回艙工作生活;神六是2人5天在軌工作生活;神七是3人3天在軌工作生活。而活動空間只有15立方米的天宮一號,僅神九任務(wù)就要保障3人整整工作生活10天,且還有1名女性。
這是新的巨大考驗和挑戰(zhàn)。
環(huán)控生保技術(shù)團(tuán)隊,不僅要確保艙內(nèi)生活環(huán)境,還要突破失重條件下的動態(tài)水氣分離、電解制氧、冷凝水收集儲存等一系列再生式環(huán)境控制和生命保障核心技術(shù),為未來中長期載人航天飛行做好技術(shù)準(zhǔn)備。
時間一點一滴過去,飛控數(shù)據(jù)顯示的組合體內(nèi)溫度始終控制在22攝氏度左右,濕度在50-70%之間,噪聲小于60分貝,空氣環(huán)境潔凈標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地面大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
“太空家園”里,首次在軌開展航天員心功能檢測,首次在軌應(yīng)用骨骼肌萎縮防治系統(tǒng),首次在軌進(jìn)行微生物檢測,首次開展失重條件下?lián)錈嵯⑼此幋鷦恿W(xué)研究等,工作有條不紊;景海鵬的自行車騎行,劉旺的口琴演奏,劉洋的太空太極拳等,好一個“世外桃源”。
24日,進(jìn)駐天宮一號第7天的神九航天員重回返回艙,暫別天宮一號,然后由劉旺控制飛船,再次“瞄準(zhǔn)”天宮一號,實施一次特殊的“太空打靶”:手動交會對接!
手動交會對接是自動交會對接異常后的應(yīng)急手段,是載人航天安全發(fā)展的必須備份。只有掌握了手動交會對接技術(shù),才能全面實施空間站建設(shè)。
手動交會對接,航天員需要同時操縱兩個手柄,對飛船進(jìn)行6個自由度的動態(tài)、實時、精確控制,成功的關(guān)鍵除了手動對接機(jī)構(gòu)的精密性和可靠性外,還取決于航天員穩(wěn)定的心理素質(zhì)和精準(zhǔn)的操控技術(shù)。
按照工程設(shè)計要求,兩個航天器對接的角度偏差不能超過4度,但訓(xùn)練中劉旺把控制精度提高到不超過0.2度;按照正常操作程序,操作手應(yīng)按照顯示屏上的對接圖像和參數(shù)進(jìn)行操作,但劉旺自我加壓,在儀表沒有數(shù)據(jù)顯示的情況下,僅靠對接圖像,也能實現(xiàn)精準(zhǔn)對接。
6月24日12時38分,神舟九號在劉旺的操控下,120米、50米、10米,漸漸向天宮一號靠攏;
12時55分,浩瀚太空中,神九乘組打出了一個完美的“十環(huán)”。
好一個中國精度!
最香的節(jié)日
烈焰雷鳴沙抖擻。神箭飛時,漠北白云瘦。
織女嫦娥舞酥手,喜迎香粽雄黃酒。
探海巡天驚宇宙。汨水流觴,紅土中華厚。
鴉片狼煙熄未久,人間天上移攻守。
“天何所沓?十二焉分?日月安屬?列星安陳?……”戰(zhàn)國時期,偉大的愛國主義詩人屈原,就發(fā)出了不朽《天問》;
2300年后的端午前夕,神十乘組聶海勝、張曉光、王亞平從問天閣出發(fā),巡視九天,作答《天問》。
2013年6月11日17時38分,烈焰雷鳴、地動山搖,長征二號F運(yùn)載火箭再次沖天而起,將神十飛船送入茫茫太空。
神州神舟競渡,艾香粽香傳情。3名航天員在太空向華夏兒女送上端午節(jié)的真摯問候:“我們神舟十號航天員,向全國人民、全球華人致以節(jié)日祝福,祝大家端午節(jié)快樂!”
6月20日上午10時,300多公里高空巡游的最高講臺,6000多萬學(xué)生互動的最大課堂,把天宮一號和華夏大地緊密相連。
10時11分,執(zhí)掌教鞭的“太空教師”王亞平閃亮登場,幽默地請自愿當(dāng)助教的指令長、也是二次出征太空的將軍航天員聶海勝做“懸空打坐”。
74公斤重的聶海勝,身輕如燕地盤起雙腿,立即懸浮在王亞平面前;王亞平俏皮地伸出一根手指,運(yùn)用“大力神功”輕輕一點,聶海勝便飛了出去。
剎那間,天地之間掌聲雷動,學(xué)生們笑成一團(tuán)。
“太空課堂”每持續(xù)一秒,天宮一號就在太空移動7800米;王亞平的一顰一笑、一舉一動,都可能橫跨了好幾百公里。要保證45分鐘空中課堂不間斷天地傳輸、每一幀畫面都清晰穩(wěn)定,對中國航天測控網(wǎng)是一次全新的挑戰(zhàn)。
5年前,神七航天員翟志剛太空行走,限于陸基、?;鶞y控網(wǎng)弧段覆蓋能力,只能在特定的測控區(qū)域和規(guī)定的時限內(nèi)實施。而今天,神舟十號要在“神舟”兄弟中第一個享受全弧段、高品質(zhì)測控通信服務(wù)。
這一任務(wù),光榮地落在了“天鏈”衛(wèi)星兄弟們的肩上。2012年7月,“天鏈一號03星”發(fā)射成功,“天鏈”兄弟組成的天基測控網(wǎng)正式組網(wǎng)完畢。今天就是對他們兄弟并肩作戰(zhàn)能力的全面檢驗。
天宮一號內(nèi),王亞平執(zhí)教的神奇單擺、高速陀螺、魔幻水球等失重條件下的物理現(xiàn)象,通過張曉光手持的攝像機(jī)拍攝傳輸,一個比一個精彩神奇,一個比一個引人入勝,學(xué)生們看得如癡如醉,絲毫沒有感到老師人在太空,課堂遠(yuǎn)在300公里外。
“飛天夢永不失重,科學(xué)夢張力無限!”
2300年前的《天問》,牽衍出中華民族多少美麗動人的飛天神話,多少激情探索的飛天壯舉。
1970年4月24日,太空中的一曲“東方紅”,點燃了多少中華兒女征戰(zhàn)寰宇的豪邁斗志,支撐了今天的中國太空夢圓。
在舉國上下共筑中華民族偉大復(fù)興中國夢的今天,這堂生動“太空課”播下的科學(xué)種子,對中華兒女走向深空、探索未知產(chǎn)生的歷史影響,注定是一座無字豐碑。
神十乘組圓滿完成了所有科研試驗任務(wù),就要永遠(yuǎn)離別天宮一號了。
6月25日,王亞平以東方女性特有的細(xì)膩,逐一整理好天宮一號里的設(shè)備器材,把劉洋精心編織的火紅中國結(jié)進(jìn)行了細(xì)致打理。
2013年6月26日清晨5時,神十乘組面向天宮一號里的國旗敬了一個莊嚴(yán)的軍禮,戀戀不舍地回到神十返回艙,踏上了回家的路。
送別神舟十號,天宮一號開始了“退休”生涯。1年9個月太空飛行的豐富實踐,數(shù)十項空間科學(xué)實驗的反復(fù)歷練,攜帶有效載荷的良好狀態(tài),它不甘寂寞、主動請戰(zhàn),老驥伏櫪、壯心不已。
專家們對天宮一號進(jìn)行全方位審檢評估后,爽快地簽訂了多項“返聘合同”。
天宮一號搭載的高光譜成像儀繼續(xù)在遙遠(yuǎn)的太空深情地守望著祖國大地,并不時傳回高質(zhì)量圖像數(shù)據(jù)。相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)用到礦產(chǎn)和油氣資源調(diào)查、海洋應(yīng)用、林業(yè)應(yīng)用、土地利用檢測、城市環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域,產(chǎn)生了一大批有價值的應(yīng)用研究成果。
高光譜成像儀還參加了澳大利亞火災(zāi)、浙江余姚水災(zāi)以及云南魯?shù)榈卣鸬葢?yīng)急監(jiān)測,為相關(guān)部門應(yīng)急救災(zāi)和災(zāi)后評估提供了數(shù)據(jù)支撐。特別是在馳援澳大利亞森林火災(zāi)撲救工作中,進(jìn)行了為期一周的災(zāi)情監(jiān)測,憑借其“火眼金睛”準(zhǔn)確判斷火災(zāi)區(qū)域范圍1次,確認(rèn)重大隱患點2個,其優(yōu)異的表現(xiàn),獲得了澳方的稱贊。
空間應(yīng)用系統(tǒng)在天宮一號上部署的空間環(huán)境和空間物理探測“哨兵”,時時監(jiān)測著航天器艙外各個方向電子、質(zhì)子等粒子的強(qiáng)度和能譜,監(jiān)測著軌道大氣密度、成分、微質(zhì)量及其時空分布變化,始終盡心盡力地守護(hù)著天宮一號的安全。
2016年的春天,天宮一號功成身退,中止服務(wù);2018年的春天,天宮一號作別太空,再入地球大氣層。在這兩個春天之間,天宮一號默默迎送天宮二號、神舟十一號、天舟一號,頻繁招手老朋友北斗的新成員,驚奇打量新親人墨子、悟空……
沉舟側(cè)畔千帆過。廣袤南太平洋上撰刻的全球知名功勛航天器的銘文,深深刻上了中國的天宮一號與天舟一號,他們將永遠(yuǎn)與世界航天同在,與中國航天同行!
(責(zé)任編輯:蘇玉梅)