2月10日,神舟十五号航天員費俊龍、鄧清明、張陸圓滿完成出艙活動全部既定任務。三位航天員于2022年11月30日搭乘神舟十五号飛船進入中國空間站,與神舟十四号航天員換崗,陳冬、劉洋、蔡旭哲三名航天員搭乘神舟十四号飛船回到地球。
賈世錦,航天科技集團五院載人飛船系統總設計師。投身中國航天20年,他經曆了中國平均兩三年發射一艘飛船,到現在一年發射兩三艘飛船的變化。
航天科技集團五院載人飛船系統總設計師賈世錦:以前我們兩三年一艘船,現在一年兩三艘船,任務量增加了七八倍,所以我現在每天都要去現場抽時間盡量去看一看,幾天不去就覺得好像有點不适應了,現場的工作進展太快了,齊頭并進。現在我們現場好幾艘船,有要出廠的,有要電測的,有要總裝的。這就要求我們的産品也好,技術方案也好,做得更加完美才行,任何一個地方出了纰漏,就不是一艘船的問題,我們有幾艘船都在研制過程中,影響的面會很大。
記者:未來如果任務的頻率越來越高,間隔越來越小,一個批次會生産更多的船嗎?
賈世錦:會的,我們後面一批的數量比這一批就多了,後面可能會六艘八艘這樣組批。
解決返回器着陸安全問題
中國發展載人航天工程的戰略決策作出于1992年9月21日,決策制定了三步走的戰略規劃。“三步走”的第一步就是研制載人飛船,實現航天員天地往返的目标。1992年,賈世錦正在上高一,他從小就對航天有興趣,高中畢業報考了哈爾濱工業大學航天工程與力學系。大學畢業後賈世錦成為航天科技集團五院的研究生,師從中國第二任載人飛船系統總設計師張柏楠。2002年,研究生畢業後,賈世錦留在航天科技集團五院的載人飛船總體室工作。
2003年10月,神舟五号飛船搭載着航天員楊利偉在酒泉衛星發射中心發射升空,這是中國發射的第一艘載人航天飛船。曆時21小時23分鐘,在軌飛行14圈後順利返回着陸,标志着中國成為世界上第三個獨立掌握載人航天技術的國家。當時,賈世錦負責神舟飛船着陸緩沖系統的工作。
賈世錦:神舟五号其實出廠之前,我們(座椅)着陸緩沖系統,當時做試驗發現性能指标還是不能夠完全滿足要求的。在故障的情況下,如果着陸反推發動機沒有點火的話,這會兒返回艙的着陸速度相對比較高一點,大概六到八米每秒的速度,不能夠保證航天員不受任何傷害。正常情況下是能夠保證安全的,但是載人航天不能光保證正常的情況,我們的設計理念就是,一度故障工作,二度故障安全。正常的時候所有的指标都要滿足要求,在出了故障的情況下還要保障平台和人員的安全。
記者:中國航天這樣一種思考問題的方式,對于一個年輕的剛進院的科研人員來說,有沒有受到沖擊?
賈世錦:思維方式可能發生了一些轉變,讀書的時候好多事可能達到目标就可以了,我不會想故障的情況,尋求一個最優解就可以,根本不考慮次優的。但是做工程尤其做載人航天來說,我還要有一個底線思維,如果我的主份出了問題,我的備份還要能起作用,作為保底。
為了在神舟五号發射前解決返回器着陸的安全問題,賈世錦和團隊開始了連續兩個月的高強度工作,這一經曆讓他對航天工程的特殊性有了更透徹的理解。
賈世錦:那會兒就是沒日沒夜的工作,把技術的方向明确了之後,産品的設計、參數的确定、試驗的驗證、整體的驗證,最後就是産品的生産,包括後面還有鑒定試驗、可靠性試驗,我們都要做。一個産品從論證開始,到最後成熟能夠參加飛行,一般來說怎麼也得一年以上的時間。
記者:百分之百的把握和百分之一的把握都是成功,這裡面有區别嗎?
賈世錦:航天界有一句話,老前輩總結的,成功不代表成熟,一次成功不代表次次成功。其實這麼多年工作下來,慢慢理解了這些話真正的含義。
攻克交會對接難題
從神舟七号飛船開始,賈世錦開始全程參與神舟飛船的論證、研制、生産以及發射等各個環節。2011年9月,中國第一個空間實驗室天宮一号發射升空。兩個月後,神舟八号就将發射。按照計劃,神舟八号不搭載宇航員,它要完成的是中國航天史上第一次空間交會對接任務。航天器的交會對接一直是航天領域的難點,當時的賈世錦已經是副主任設計師,負責總體的技術方案。
賈世錦:難點在地面有一些試驗條件再怎麼模拟,都模拟不到天上的狀态,或者說根本就不知道天上是一個什麼樣的狀态。比方說我們的交會對接測量敏感器,好多是光學設備,地面我們模拟太陽模拟器,去模拟太陽的光照強度可以模拟,但是因為地面有大氣、有折射、有散射,還有地面一些背景物的反射等等,看到的目标的特性跟天上是不一樣的。天上沒有大氣層了,看到是什麼樣的?我們以前不知道。在那種情況下,我們的敏感器測出來的東西,是不是跟我們地面做試驗做出來的一樣呢?也不知道,我們那些敏感器之間光學的有沒有互相的幹擾問題?
記者:這麼多的未知都是根本在地球上生活,永遠都是未知的東西,怎麼能夠邁過這個門檻呢?
賈世錦:首先第一肯定靠試驗,第二我們系統方案裡面肯定要采取相應的一些措施,如果有這種影響的話,盡量我們能夠适應。
為了攻克交會對接這一世界航天領域的難題,賈世錦高度緊張的工作持續了三年時間。
賈世錦:那會兒應該是我工作以來最艱難的一段。基本上每天從早上到半夜,天天這麼幹。那段時間說實話不堪回首,再堅持一段時間,我覺得可能很多人堅持不下去了。工作的強度太大,精神上的壓力也很大。從無到有,白手起家,所以在經曆了長時間的積澱之後,後面才有厚積薄發的那一瞬間。
2011年11月1日,神舟八号飛船發射升空,和天宮一号順利完成交會對接,為此後的載人交會對接鋪平了道路。2012年6月16日,神舟九号飛船載人發射升空,6月18日與天宮一号自動交會對接,形成組合體,完成了中國首次載人交會對接任務,中國載人航天向前邁出堅實的一大步。
記者:回過頭去看這段時間,交會對接這個問題像大山一樣橫在面前,但還是能爬過去,靠什麼爬過去的?
賈世錦:我覺得靠大家的意志力,大家對這個任務的追求。載人航天精神裡面所說的那幾條,特别能攻關,特别能奉獻,特别能吃苦,特别能戰鬥。那會兒我們總體的人員集中在一個大的會議室裡天天集中辦公,每天晚上都要幹到半夜。到了任務期間,我們控制系統副總師胡軍胡總天天還在飛控中心那塊自己編軟件,自己在那一遍一遍放,去驗證我的參數選擇是否合理,有沒有優化的空間。我覺得大家沒有過多的想法,就是說我一定要把交會對接這個難關要攻下來。
記者:我很多年前采訪張柏楠張總的時候,他說因為一開始中國想加入國際上的空間站,人家并沒有接納我們這種想法,所以在自己走這條路的過程中,心裡面多多少少有一股子不服輸的勁兒,你們并沒有經曆過像張總的這個過程,但是你們怎麼能夠在面對困難的時候,也有他的這股勁頭?
賈世錦:我覺得這就是天然的,既然做這件事總還是要把它做成的,無論做什麼事,幹我們載人航天也是一樣的,既然要幹,總要把它幹成。我覺得沒有人說我幹這個事希望它幹不成,我覺得沒有。
應對空間碎片來襲
拼搏和付出讓中國的載人飛船技術越來越成熟和穩定,此後神舟十号、十一号飛船基本狀态與神舟九号相同。從十二号飛船起,神舟飛船隻需要按照圖紙和工藝要求制造、質檢就可以了。神舟飛船作為一種穩定的載人工具,會有越來越多的航天員、任務專家甚至太空遊客乘坐飛船往返天地之間。但新的挑戰仍在湧現,神舟十一号飛船在飛行期間,曾經差點遭到空間碎片的襲擊。此時,賈世錦已經是神舟十一号飛船的副總師。
記者:不僅僅發生在神舟十一号身上,未來飛船駐軌停留的時間越久,可能遇到的這種情況就越多。
賈世錦:以前飛船飛行時間比較短,一天的,三天的,還有五天的,在這種情況下,其實定發射窗口的時候就會考慮空間碎片的預警,保證這個飛行任務周期之内沒有大的空間碎片的風險。時間長了通過窗口設計已經不能完全避免。
記者:多大的殘片會對它造成影響?太空中的這些殘片多嗎?會經常被砸到嗎?
賈世錦:現在編入碎片庫的碎片數量其實還是很多的,幾萬片,但是還有好多我們看不到的。對于航天器或者航天員來說不用那麼大的碎片,毫米級的碎片很可能就擊穿了。所以一方面空間站本身有碎片防護措施。飛船沒有專門碎片防護設計,飛船有被碎片擊中的應急預案。比方說有壓力應急,如果艙被空間碎片打穿了,我們允許要求在5毫米以下的擊穿孔,靠飛船自身的資源還有能力能夠安全返回地面,這是獨立飛行的時候。如果在停靠期間,我們有不同預案。比方說軌道艙不返回,在軌可能有一些堵漏的措施。空間站也有這樣的手段,把孔給堵上,不讓漏氣漏那麼快。這樣就相當于是擊穿沒有産生影響,繼續往下飛行。如果是返回艙,返回艙外面是防熱結構,防熱結構一旦被擊穿,返回載入的時候防護功能可能就會失效,在這種情況下我們地面備的那艘船就要緊急發射,上去接替,把航天員能夠安全接回來。
2021年,賈世錦被任命為航天科技集團五院載人飛船系統總設計師,負責空間站階段載人飛船總體技術方案。
記者:自己想過沒有,有一天會被任命為總師?
賈世錦:這是自己的目标,但是從來沒有想過到底是哪一天。
記者:什麼時候就有這個目标了?
賈世錦:就是那句話,不想當将軍的士兵不是好士兵。一開始真的沒有想這麼遠,但是如果工作平常做得一塌糊塗,不可能當得上,空想沒有用,尤其是幹載人航天,所有的工作必須做實,就像我們院裡的院訓,嚴慎細實,實就是其中一個方面,仰望星空,腳踏實地。
記者:經過了幾十年,你站到了這麼大一個平台上,可以做這麼了不起的事,有沒有想過自己一路走過來,自己發生的這些變化?
賈世錦:沒有太想,我覺得把自己的事情做好,剩下的就交給别人吧。
(來源:央視新聞)
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