西方著名哲學家康德有這么一句話:有兩種東西,我們愈是時常反復地思索,它們就愈是給我們的心靈灌注時時翻新,有加無減的贊嘆和敬畏,那就是頭頂的星空和心中的道德法則。暫且遑論道德法則,廣闊深邃又永恒如星空者,恐怕是自古以來地球上的人們所能看到的最不可思議最偉大的景觀了,絕不愧對任何贊嘆和敬畏。人們對宇宙的向往和追求由來已久,幾乎每種文化都有自己對宇宙的解讀,每種解讀都充滿了詩意的美好,飽含著夢想與期待。自從人類開始掌握飛行技術,就從未停止對太空的探索。美國、俄羅斯率先建立了國際空間站,如今,中國在相繼實現航天員上天、太空行走之后,為建設探索太空的前口肖——永久載人空間站邁出關鍵一步。
2011年9月29日,“天宮一號”低軌道長壽命空間飛行器正式落戶太空,成功地完成了中國航天“三步走”戰略的第二步第二階段的任務,邁出了圓千年之夢的堅實一步。11月2日,在太空中翹首等候了一個多月的“天宮一號”,盼來了它的第一個親密伙伴——“神舟八號”無人飛行器,完成了中國航天史上的“初吻”。
圓夢三部曲——天上宮闕將落成
“載人航天工程”是國家“863”高科技發展計劃的重要組成部分,實行“三步走”的發展戰略,第一步是發射載人飛船,建成初步配套的試驗性載人飛船工程;第二步是突破載人飛船和空間飛行器的交會對接技術,并利用載人飛船技術發射一個空間實驗室,解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題;第三步是建造空間站,解決有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題,為科學家們進行各種科學實驗、探索更多的宇宙奧秘提供理想的環境和穩固安全的平臺。早在1992年1月,“載人航天工程”便開始實施,1997年,載人航天發射場建設竣工,1999年11月20目,第一艘無人試驗飛船“神舟一號”在發射場發射成功;2001年1月10日,我國第一艘正樣無人飛船“神舟二號”成功發射并準確返回:2002年3月25日、2002年12月30日,“神舟三號”與“神舟四號”飛船又相繼騰飛。2003年10月16日、2005年11月17日、2008年9月27日,“神舟五號”、“神舟六號”、“神舟七號”載人飛船也先后上天,中國載人航天事業順利地完成了第一步。
與之前三位備受矚目的執行載人航天任務的“兄弟們”不同,“神舟八號”的任務是與“天宮一號”在地面人員控制下進行空間交會對接,建成中國首個空間實驗室,并為中國航天第三步——建設空間站作準備。今后兩年以內,中國還將發射“神舟九號”以及搭載宇航員的“神舟十號”,先后與“天宮一號”對接,組成能夠容納三名宇航員工作和生活的空間站雛形。在廣闊無垠的宇宙中,中國人終將建立起夢寐已久的“天上宮闕”。
中國工程院院士、原“神舟”飛船總設計師戚發軔透露,在我國的載人航天“三步走”計劃中,最終要建設的是一個基本型空間站,大致包括一個核心艙、一架貨運飛船、一架載人飛船和兩個用于實驗等功能的艙,總重量不超過100噸,規模不超過現有的“和平號”國際空間站。核心艙需長期有人駐守,能夠與各種實驗艙、載人飛船和貨運飛船對接。威發軔院士介紹,具備20噸以上運載能力的火箭,才能夠發射核心艙。為此,我國將在海南文昌新建繼酒泉、太原、西昌之后的第四個航天發射場,主要承擔地球同步軌道衛星、大質量極軌衛星、大噸位空間站和深空探測衛星等航天器的發射任務,同時,還將在天津新建總裝場。
數年磨一劍——神舟八號終上天
11月1日凌晨,當大部分人還酣然沉睡,在遙遠的大漠中,搭載著“神舟八號”無人飛船的“長征”二號F遙八火箭在一片歡呼聲中騰空而起,直沖云霄。耀眼的火光染紅了夜空,照亮了工作人員們興奮而略帶緊張的面龐,陣陣巨響如滾滾春雷一般,喚醒了沉睡的大地。這是一次非同尋常的任務,要進行的是中國航空史上的首次無人太空交會對接,為此,工作人員早在幾年前就開始了緊鑼密鼓的準備工作。2005年底,神舟八號首次對接緩沖試驗在上海獲得圓滿成功,所有的工作人員都激動不已,以更加飽滿的信心和激情投入到“神八”的工作中。
2011年9月24日,運載“神舟八號”的火箭抵達酒泉航天城。10月26日,飛船被轉運至發射塔架,整裝待發。10月27日,已進入發射塔架的“神州八號”進行了首次發射演練,這是是每次發射前的必要步驟,除了測試飛船、火箭的性能有無異常之外,更重要的是通過演練來銜接各系統之間的配合。與發射演練同時進行的還有推進器加注演練和陸場搜救演練。“神州八號”雖然是無人搭乘的飛船,但回收系統仍然按照高標準設計,因此按例進行了陸場搜救演練,包括發現目標飛船、救援、回收等工序。整個演練順利完成,這才標志著“神州八號”船箭組合體已具備了發射條件。
發射成功以后,“神舟八號”在兩天內與“天宮一號”目標飛行器順利完成了兩次對接任務,返回地球。對接成功后,“神舟八號”和“天宮一號”以“組合體”的方式在太空中飛行,并由“天宮一號”來實施對“組合體”的控制,按照計劃完成實驗方案。實驗結束以后,“神舟八號”返回地面,而“天宮一號”繼續在太空中,等待下一次飛船的對接。這標志著中國已經初步獨立掌握空間交會對接能力,擁有了建設短期無人照料的空間站的能力。中國航天人離夢想又近了一步。
值得一提的是,雖然這次交會對接任務是無人飛行,卻是為下一步進行有人交會對接作準備的,因此八大系統均按載人狀態備戰,著陸場系統也不例外。這次任務對搜索回收時間要求更加嚴格,返回艙正常返回著陸情況下,搜索回收要在兩個半小時之內完成,彈道式返回到主著陸場擴大區時,必須在12個小時之內完成搜索回收任務。千萬里追尋——交會對接看點多
自古以來,中國人對“八”有著特殊的偏好。在古代社會,“八卦”對人們的影響可謂深遠,日常生活幾乎都離不開它。事實上,八卦是從上古結繩記事衍變而來的,可代表世間萬物,是古人一種極富辯證意義的思維方式。南懷瑾曾經這樣總結:西方人的主要思維方式是黑格爾的三段論法,而東方則是《易經》的八段論法。八是“數之大者”,派生出了許多帶有圓滿、完整含義的詞語,如神有八靈、八神,人有八脈,地有八方、八極、八維、八荒,音有八音、其它還有八柱、八陣等等,天子飲宴用“八佾”,祭祀用“八簋”,駕車需“八鸞”,馭臣用“八柄”,統率萬民用“八統”,治理國家用“八政”,凡此種種,無不表達了一種追求圓滿的思想。從這個意義上來講,雖然“神舟八號”是一艘無人搭乘飛船,但不論從空間站建設的發展戰略角度還是國人普遍的心理傾向性而言,它受到的關注度絕不亞于載人航天的“神五”、“神六”和“神七”。從技術角度而言,更是看點頗多。
如果將這次任務比做一場“太空大戲”的話,那么“神舟八號”與“天宮一號”的對接無疑是此次演出的高潮。因此最受關注的看點自然是人們津津樂道的兩個龐然大物之間的“深情一吻”,這是中國航天史上首次交會對接,也是本次任務中最大的難點。整個對接步驟分為地面引導、自動尋的、逼近、對接,彼時兩個重達8噸的飛行器都處在超高速飛行狀態,雖然對接時相對速度不大,但在充斥著高密度等離子體、游離氧及紫外線等的復雜空間環境中,實現兩個活動體間的精確對接,難度依然很高,對接機構中小到指甲大小的齒輪和針頭大小的接口都要嚴絲合縫。盡管如此,在地面工作人員的操控下,在距離地球350公里外的太空中,“神舟八號”伸出像手一樣的捕獲裝置,將“天宮一號”緊緊抓住,完成了震撼而浪漫的一吻,并實現中國航天史前所未有的“組合體飛行”。值得一提的是,這一“吻”,正是在祖國的上空。至于先后進行兩次對接實驗的原因,北京大學地球與空間科學學院教授焦維新認為,二次對接能力本身就是一項重要指標,一次對接成功并不能說明技術已經成熟,進行二次對接主要是為了積累更多空間交會對接的經驗。
天地之間協同配合,共同完成控制任務,是這次任務的又一個亮點。從過去的單目標到這次任務的兩個高速飛行的目標,測控體系面臨很大挑戰。在“神舟八號”“追尋”“天宮一號”的漫漫征途中,國內的7個測控站、3個飛控中心、3艘遠洋測量船、國外5個測控站、3個國際聯網合作站,再加上太空中的兩顆中繼衛星,組成了陸海天“三位一體”的測控網,為神八和天宮一號的約會之旅全程保駕護航。而當“神舟八號”到達“天宮一號”后下方約52公里位置之后,就轉入了自主導引控制。正常情況下,這意味著能不能找到“天宮一號”并順利對接,就得靠“神舟八號”自己的“慧眼”了,因此這短短的52公里才是考驗它的至關重要的一步。它在5公里、400米、140米和30米處進行了4次“剎車”,直到測控通信系統對兩個飛行器狀態進行監視檢查、確認不會“撞車”之后,才繼續向天宮一號慢慢靠近。跨越了千山萬水,飛越了迢迢河漢,承載著無數關注和期盼的“神舟八號”終于在祖國的上空和“天宮一號”緊緊相擁。
本次飛船發射的看點之三在于“神舟八號”飛船的外形,這是因為中國神舟系列飛船將從“神舟八號”起基本定型,“神州八號”也因此成為標準型空間渡船,以后的飛船外形等基本要素都將與它保持一致。從這個意義上來說,“神州八號”是中國神舟系列飛船進入批量生產的代表。
千年圓一夢——為夢想插上翅膀
幾千年的飛天之夢,終于在這個時代插上了翅膀,短短十年中,中國航天走完了發達國家花了三四十年所走的路。在舉國歡慶之余,“神舟八號”也為全球華人的強國之夢、飛天之夢——一片承載著42891條公眾夢想的芯片插上了翅膀,飛上太空。
在8月18日啟動的“攜手神八·交會夢想”大型公眾夢想征集活動中,舉辦方面向全球華人征集強國夢想、飛天夢想、綠色夢想、公益夢想、個人夢想等,人們可以將自己的夢想以文字、圖片或影音作品的形式提交,舉辦方則從中篩選一部分儲存到特制的“夢想芯片”中,搭載“神舟八號”飛船遨游太空。中國第一位航天員楊利偉在啟動儀式上寫下了本次活動的第一個夢想:希望太空中能留下更多中國人的足跡,傳遞更多中國人的聲音,為人類造福。一個多月的夢想征集活動一共征集到來自公眾的二百多萬條夢想。包括對祖國航天事業的祝福、對未來地球家園的憧憬、對社會公益的設想以及對未來人生的期許等等。這些夢想不僅有望飛天,還有可能得以實現。據介紹,活動組織單位將挑選部分公益性強、可行性大、社會關注度高的夢想,尋求社會力量將其變為現實。入選的夢想跟隨“神舟八號”遨游太空半個月之久,歸末后得以揭曉,這一活動,大大提高了“神舟八號”的公眾關注度,對航天知識的普及也有著積極的意義。