習(xí)近平主席在2023年新年賀詞中指出：“今天的中國，是夢想接連實(shí)現(xiàn)的中國?！痹?022年，中國人實(shí)現(xiàn)的夢想里，就包含了中國空間站。從1992年立項(xiàng)到2022年年底，中國空間站的全面建成，30年時(shí)間，航天人特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關(guān)、特別能奉獻(xiàn)，走出了一條中國式的載人航天發(fā)展道路。2月24日，“逐夢寰宇問蒼穹”中國載人航天工程30年成就展在國家博物館開展，展廳里的一件件展品，都是中國航天追求卓越、不斷創(chuàng)新的印跡。
在國家博物館，中國載人航天工程30周年成就展上的這些展品不斷被觀眾用相機(jī)記錄下來。許多觀眾不僅看熱鬧，還要看看里面的門道。
大眾從看熱鬧到懂門道，背后是中國載人航天30年，尤其是新時(shí)代十年以來快速的發(fā)展。2022年，中國載人航天三步走最后一步完美收官，中國空間站在軌建造完成，迎來新的里程碑。
中國載人航天工程新聞發(fā)言人 中國載人航天工程辦公室主任助理季啟明：經(jīng)過測試和評(píng)估，證明了我們空間站所設(shè)計(jì)的各項(xiàng)功能性能指標(biāo)都圓滿完成，甚至有很多指標(biāo)都優(yōu)于我們原先的設(shè)計(jì)，應(yīng)該說是中國載人航天幾十年以來堅(jiān)持自力更生、自主創(chuàng)新的最終成果集成。
從1992到2022年底，30年時(shí)間里，中國載人航天從無人飛行到載人飛行，從短期飛行到長期飛行，從艙內(nèi)到艙外，從單船到組合體飛行，自主創(chuàng)新是中國載人航天高質(zhì)量發(fā)展的不竭動(dòng)力。
中國載人航天工程新聞發(fā)言人 中國載人航天工程辦公室主任助理季啟明：目前，我們實(shí)現(xiàn)了部組件和關(guān)鍵元器件百分之百國產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)了自主可控，無論是我們的單項(xiàng)技術(shù)，還是我們空間站的總體方案，都非常有中國特色，體現(xiàn)了中國智慧、中國力量和中國方案。
創(chuàng)新是中國載人航天的亮點(diǎn)，也是讓觀眾了解航天事業(yè)發(fā)展的最好窗口。
獨(dú)一無二的數(shù)字伴飛技術(shù)
今天，中國空間站在太空已經(jīng)形成了三艙兩船的規(guī)模，質(zhì)量超過80噸，怎么精準(zhǔn)控制這么一個(gè)大型組合體在太空的所有動(dòng)作，讓大家非常牽掛。
空間站飛行會(huì)不會(huì)碰到問題？如果有問題該如何解決？在航天科技集團(tuán)五院，記者在首次公開的中國空間站地面數(shù)字孿生兄弟——數(shù)字空間站，找到了一些答案。
中國工程院院士、航天科技集團(tuán)五院中國載人航天工程空間站系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊宏：我們空間站系統(tǒng)總體、各個(gè)總體崗位人員，都在數(shù)字空間站的工作大廳對(duì)空間站重大飛行事件進(jìn)行仿真和推演。
2022年，中國空間站問天艙和夢天艙升空后，建造過程中，要從前向?qū)涌谵D(zhuǎn)移到側(cè)向?qū)涌?，這個(gè)過程在地面無法完全用實(shí)物模擬，怎么保證整個(gè)過程的順利進(jìn)行呢？
中國工程院院士、航天科技集團(tuán)五院中國載人航天工程空間站系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊宏：我們組織推演仿真的夢天艙轉(zhuǎn)位動(dòng)作，我們所看到的飛行任務(wù)的執(zhí)行場景，已經(jīng)在這之前做了詳細(xì)的方案設(shè)計(jì)，各種預(yù)案的制定，以及大量的數(shù)字仿真來進(jìn)行驗(yàn)證。
中國空間站系統(tǒng)復(fù)雜，涉及能源、環(huán)境、控制、信息等多學(xué)科、多系統(tǒng)，空間站研制伊始，從設(shè)計(jì)師手里的設(shè)計(jì)圖，到加工車間的制造生產(chǎn)，再到系統(tǒng)的控制運(yùn)行，都開始推行數(shù)字化。今天，空間站核心艙已經(jīng)飛行近兩年，這些飛行數(shù)據(jù)又成了這個(gè)數(shù)字庫里最新內(nèi)容。
中國工程院院士、航天科技集團(tuán)五院中國載人航天工程空間站系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊宏：我們把這些模型集成起來，用一個(gè)時(shí)間軸把它能串起來，讓它動(dòng)態(tài)運(yùn)行起來，既可以監(jiān)測天上的狀態(tài)，也可以進(jìn)行天上狀態(tài)的比對(duì)，讓數(shù)字化技術(shù)在空間站長期在軌安全穩(wěn)定運(yùn)行當(dāng)中發(fā)揮更大更多的作用。
獨(dú)樹一幟的環(huán)控生保系統(tǒng)
二氧化碳去除裝置、微量有害氣體去除裝置，展覽現(xiàn)場展出的實(shí)物讓很多觀眾駐足，大家對(duì)航天員在太空舒適生活背后的秘密非常感興趣。
從2021年6月開始，中國空間站已經(jīng)迎來了4個(gè)乘組，航天員駐留時(shí)間累計(jì)超過了17個(gè)月。航天員長期安全駐留的背后，是一套叫作再生式環(huán)控生保的復(fù)雜系統(tǒng)，讓中國空間站第一次實(shí)現(xiàn)了航天員在軌環(huán)境資源的再生利用。
中國載人航天工程副總設(shè)計(jì)師陳善廣：里面包括水的再生，氧氣的再生，二氧化碳的收集、濃縮、還原，一系列物理化學(xué)的再生生保系統(tǒng)，在中國空間站里我們幾乎是一次完成的，特別是我們在尿處理、水處理方面，已經(jīng)部分達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。
在整個(gè)環(huán)控生保系統(tǒng)中，怎么把尿液轉(zhuǎn)換成飲用水，曾經(jīng)是讓科研人員最頭疼的一個(gè)問題。
航天科工集團(tuán)二院空間站環(huán)控生保系統(tǒng)尿處理子系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師崔廣志：從尿液中提取水，而且還是在空間環(huán)境下應(yīng)用，難度非常大。首先，尿液的成分比較復(fù)雜，其次，在空間微重力的環(huán)境下，在提取水的過程中會(huì)有大量的氣體產(chǎn)生，管理非常難。
盡管做好了攻堅(jiān)克難的準(zhǔn)備，在研制過程中，雜質(zhì)結(jié)晶堵塞管路、水提取率下降等問題不斷出現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員在5年時(shí)間內(nèi)，調(diào)整優(yōu)化方案，增加去除雜質(zhì)的組件，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的長時(shí)間運(yùn)行。水的問題解決了，但是整個(gè)過程中氣體也有所損耗，這仍然不能符合中國空間站的要求。
航天科工集團(tuán)二院空間站環(huán)控生保系統(tǒng)尿處理子系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師崔廣志：原來我們在工程樣機(jī)做原理實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，把蒸餾的氣體直接接根管子，通過通風(fēng)櫥就排走了，對(duì)空間站物質(zhì)就是一個(gè)流失，花了兩年的時(shí)間，保證了氣體資源的回收利用。
中國航天工程師們的創(chuàng)新努力沒有白費(fèi)，4個(gè)乘組的駐留驗(yàn)證了環(huán)控生保系統(tǒng)的安全、可靠和高效。
中國航天員中心環(huán)控生保室主任卞強(qiáng)：實(shí)際在軌運(yùn)行的物質(zhì)閉合度，氣體是百分之百。氣體完全不用往上帶，只帶一些應(yīng)急的備用的資源上去，我們的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)空間站水資源的自給自足。
獨(dú)出心裁的可升級(jí)太空實(shí)驗(yàn)室
空間站里到底能做什么？展覽現(xiàn)場，空間科學(xué)應(yīng)用展區(qū)里的展品讓大家非常好奇。
2022年11月3日，夢天實(shí)驗(yàn)艙升空后，中國空間站里的科學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜已經(jīng)達(dá)到了16臺(tái)，它們不僅能夠探索宇宙粒子活動(dòng)的基本規(guī)律，也能幫助我們了解太空中植物開花、結(jié)果與地面的不同之處。
中國載人航天工程副總設(shè)計(jì)師陳善廣：這幾個(gè)機(jī)柜實(shí)際上是可更換式的，將來它里面的內(nèi)容、科學(xué)裝置根據(jù)研究的對(duì)象、目標(biāo)不同，都可以進(jìn)行更換。我們現(xiàn)在預(yù)計(jì)，將來應(yīng)該有上千項(xiàng)的項(xiàng)目應(yīng)用。
除了實(shí)驗(yàn)機(jī)柜可以不斷更換設(shè)備、增加研究項(xiàng)目，創(chuàng)新的設(shè)計(jì)讓中國空間站本身也可以像有機(jī)生命體那樣，依靠航天員進(jìn)行新陳代謝。
在中國空間站，為了保證安全穩(wěn)定運(yùn)行和可維修性，許多關(guān)鍵設(shè)備都有雙備份甚至是三備份。空間站里數(shù)據(jù)管理的大腦——數(shù)管計(jì)算機(jī)就是如此。
航天科技集團(tuán)九院771所所長、771所空間站任務(wù)總指揮唐磊：對(duì)于一個(gè)衛(wèi)星來說，需要主備兩套，可是到了我們空間站需要三套，而且三套必須要同時(shí)工作，為了防止任何一個(gè)地方出現(xiàn)故障，在軌壽命要求至少十年以上。
航天科技集團(tuán)九院771所空間站產(chǎn)品主任設(shè)計(jì)師張毅：三機(jī)分體式結(jié)構(gòu)就是為了滿足空間站在軌維修的需求，航天員可以對(duì)任意一個(gè)單機(jī)進(jìn)行在軌更換，不影響任務(wù)的執(zhí)行。
而作為中國的第一個(gè)空間站，現(xiàn)在三艙80噸左右的構(gòu)型只是基本形態(tài)，將來還可以擴(kuò)展至180噸，甚至可以采取伴飛的模式，不斷提升中國空間探索的能力。
中國工程院院士、航天科技集團(tuán)五院中國載人航天工程空間站系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊宏：以我們現(xiàn)在空間站構(gòu)型，在天上飛的同時(shí)，空間站后面可以有幾個(gè)伴飛艙，伴飛艙平日里可以單獨(dú)執(zhí)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，它需要燃料補(bǔ)給和維修維護(hù)的時(shí)候，可以自主對(duì)接到空間站上，完成以后再分離開單獨(dú)飛行，這樣就形成了一個(gè)以空間站為核心的太空母港模式，這是中國空間站所獨(dú)有的。
獨(dú)立自主的后續(xù)太空探索計(jì)劃
在展覽現(xiàn)場，還第一次展出了包括新一代載人飛船、月面著陸器等模型，它們將帶著中國航天員去往更遠(yuǎn)的地方，中國載人航天下一步獨(dú)立自主的太空探索計(jì)劃也已經(jīng)越來越清晰。
中國載人航天工程新聞發(fā)言人中國載人航天工程辦公室主任助理季啟明：當(dāng)前載人航天工程進(jìn)入到一個(gè)新的歷史起點(diǎn)，后續(xù)將實(shí)施空間站應(yīng)用與發(fā)展和載人月球探測兩大任務(wù)。今年，按照計(jì)劃登月階段的研制建設(shè)任務(wù)將全面實(shí)施。
火箭的推力有多大，中國航天的舞臺(tái)就有多大。今天，長征5B火箭已經(jīng)將3個(gè)20噸級(jí)的空間站艙段完美送入軌道，長征2F火箭每年運(yùn)送兩個(gè)乘組的航天員進(jìn)入空間站，長征7號(hào)火箭每年將托舉一到兩艘貨運(yùn)飛船升空，為航天員送去物資補(bǔ)給。接下來，新的載人運(yùn)載火箭也即將加入其中。
編輯丨陸宇佳 王剛 王曉丹 李大杰 孫強(qiáng)
攝像丨徐鵬 付鵬 阮紅宇 許輝 孫文嘯 劉功河 侯宇
剪輯丨鄭昱 邢永躍 張文慶
來源：央視新聞客戶端
