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中国火箭能否赶超“马斯克”?
2018-08-17 07:45:16 来源: 北京青年报
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  供图/视觉中国

  连日来,关于“太空探索”的讨论从航天科技领域蔓延到普通人的生活中。今年2月6日,带着一辆红色特斯拉电动跑车,世界现役最强大重型运载火箭“猎鹰重型”从美国佛罗里达州升空,飞向遥远的火星。这是一款可重复使用的运载火箭,来自马斯克创立的美国私企SpaceX。反观我国,是否也具备了火箭可供重复使用的技术?未来是否也会有民间资本参与航天研究?两位全国人大代表对此发表了见解。

  中国运载火箭技术有赶超美国潜力

  全国人大代表、中国航天科技集团第五研究院载人空间站工程载人飞船系统总设计师张柏楠

  昨天,全国人大代表、中国航天科技集团公司第五研究院载人空间站工程载人飞船系统总设计师、光学舱系统总设计师张柏楠在接受记者采访时表示,在SpaceX公司的“太空探索”中,最引人注目的是“可重复使用技术”。这项技术的发展,可有效降低运载火箭成本,虽然技术已经突破,但尚未成熟。而中国的一次性运载火箭,价格较为低廉,若能持续在“可重复使用技术”研发上投入精力和人才,将有赶超他的潜力。反之,等到国外相关技术趋于成熟,我国在航天领域将会面临威胁。

  降成本是民用航天市场发展关键

  北青报:如何看马斯克的“太空探索”?

  张柏楠:第一,载人航天未来走向民用化、商业化,是一个大的发展趋势,这也是我们期望的。第二,目前,载人航天技术本身的发展趋于成熟,不像早期的风险比较大,带来的商业效益比较小,(那时)商业投资的风险还是比较大的。目前正处于转换期,不好说它一定很赚钱,但正因为如此,才有很多企业进入这个市场。第三,客观来说,如果要走商业航天的道路,最根本的还是要降低运营成本,提高运营效率。降低了成本,民用载人航天的市场一定会起来。这也是马斯克可重复使用火箭、可重复使用飞船这项技术获得关注的原因。当然,我们国家现在也开始进行类似的探索。

  北青报:这样的太空探索,是否会威胁中国航天领域的发展?

  张柏楠:这种太空探索的影响,主要在于其运载火箭的可重复使用技术。这项技术还是比较有颠覆性的,可以大幅降低成本。但我认为,这项技术还处于初级阶段。第一,火箭不是所有的都回收,因为回收要受气候等多重因素的影响,所以说,这项技术还不是很成熟。第二,这项技术在使用时风险还比较大,虽然有成功回收的案例,但实现成功回收的次数不是很多,而且成功回收之后,再使用的次数也非常少。所以我认为,这项技术是未来发展方向,但目前还处于可靠性积累阶段。

  民间和商业资本进入航天是好事

  北青报:可重复使用技术意味着什么?

  张柏楠:可重复使用技术,有降低运载火箭成本的潜力,但目前还不成熟,效益尚未发挥。需要说明的是,马斯克的运载火箭得到了美国政府、NASA的技术和经费的大力支持,相对来说,中国的一次性运载火箭,天生具有价格较为低廉的优势,如果国家给予足够的重视和支持,我们有信心赶上美国等国家的先进水平。否则,等到国外技术趋于成熟,届时将会面临威胁。

  北青报:当前航天科技产业对于民间资本的态度如何?

  张柏楠:民间和商业资本进入航天,对航天事业的发展是好事。航天本身就有很多领域是商业运行的,比如商业通信卫星。随着市场的需求和技术的进步,更多的领域也具备市场开发潜力,例如遥感。

  中国航天科技集团有限公司、中国空间技术研究院响应国家号召,顺应市场需求,自主启动了具有国际先进水平的商业遥感卫星系统和全球移动宽带卫星互联网系统研制,为国民经济建设、为“一带一路”建设、为开拓国际市场、为建设航天强国作出应有的贡献。商业遥感卫星已经发射4颗,可提供0.5米分辨率的高分辨率图像。全球移动宽带卫星互联网系统,可以为城市、乡村、野外、沙漠、海洋、高山任何位置的移动终端和商业手机,提供宽带通信和互联网接入服务。

  计划2022年前后建成中国空间站

  北青报:我国载人航天目前的最新研究成果是什么?

  张柏楠:空间实验室阶段已经圆满收官。空间站研制正在按计划进行,计划2022年前后,建成中国的空间站。

  北青报:如何回应外界关心的中国登月计划?

  张柏楠:载人宇宙探索是载人航天重要的发展方向和领域,也是人类未来的发展方向。国家非常重视,持续关注,并支持开展了前期研究。载人登月应当作为我们近期的目标,很多技术条件已经具备,一些前期工作已经开展,如果能够得到足够的支持,我们有信心早日实现中国人载人登月的梦想。

  北青报:我国载人航天技术,与国外相比如何?

  张柏楠:从1992年进入载人航天领域到现在,一个切身感受是,我们同国外比起来,从原先的“跟跑”状态,逐步变成了现在的“并跑”。那时候主要看外国做什么,我们跟着做什么,遇到一个问题,很少有人能帮着解决,包括一些原材料等,都很匮乏。但近些年明显不一样了,我们现在做的事,很多都是跟国外一样的。与航天相关的科技,发展得也很迅速,中国教育的发展也给中国的科技创新培养了很好的人才基础。

  相信未来几年,我们的很多航天领域会从“跟跑”转为“并跑”,飞船领域也会实现与世界同步,新一代飞船能力和指标将会达到甚至超过国际先进水平,为建设航天强国作出我们的贡献。

  中国的载人航天已经在转向应用

  北青报:航天科技人才的培养,目前面临怎样的挑战和机遇?

  张柏楠:挑战还是挺大的。改革开放刚开始时,国家提倡创新,航天作为高新产业,吸引了一大批对航天事业有向往的年轻人投身其中,进行创新。但随着社会的多元化发展,各行各业都能搞创新,相对来讲,航天不再“一枝独秀”,不像以前的吸引力那么大了。另外,航天逐渐在转向商业化,不仅是传统国企,包括一些商业公司、大学都在搞航天研究,所以相互之间争夺人才资源的竞争加剧了。

  当然,我们主要还是靠事业吸引人,靠事业留住人,作为航天事业的主力军,欢迎有志为中国航天事业贡献力量的年轻人来中国航天科技集团有限公司,来中国空间技术研究院工作,这里有最广阔的舞台。

  北青报:此前,杨利伟在接受媒体采访时透露,第三批航天员选拔已经开始,或将从大学生中选拔,且学历要求将提高至研究生。挑选航天员的条件,为何会出现这种变化?

  张柏楠:这实际上透露出一个方向:中国的载人航天,实际上已经在转向应用,而不仅仅是实验。初期实验阶段,都是以航天驾驶员为主,有很多都是空军飞行员出身。

  之前我提到,计划2022年前后,建成中国的空间站。建成空间站什么概念?它相当于国家的太空实验室。实验室里不仅仅是职业航天员的工作了,所以需要很多很专业的人才,一类是跟具体实验项目相关的科学家,到太空直接进行相关实验;还有一部分人是工程师,主要从我们这样的造飞船、造空间站的人中选取,负责空间站的修理、维护工作。我相信,将来还会有第四类航天员,也就是“太空游客”登上空间站。不过,具体要根据将来的运营规划来考虑。

  文并摄/本报记者 张雅

  我国技术可一次发射十多辆特斯拉

  全国人大代表、中国航天科技集团第六研究院院长刘志让

  全国人大代表、中国航天科技集团有限公司第六研究院院长刘志让和火箭打了几十年交道。今年2月,美国的马斯克用运载火箭将一辆特斯拉汽车送上了太空,刘志让也一直密切关注着这条新闻,“特斯拉的这一举动,让世界航天界都感受到了紧迫感,虽然我们中国现有的火箭技术,可以一次将10多辆特斯拉送入太空,但是作为中国航天人,我们也要向他学习创新的精神。”刘志让说。

  希望我国重型火箭尽快立项

  北青报:您这次带来的议案是什么?

  刘志让:我这次带来的议案,主要是希望国家对以重型运载火箭为代表的新型动力研发给予支持。因为重型运载火箭是航天强国的重要支撑,也是大规模利用空间资源的基础,开展深空探测的前提。只有尽快立项并研制重型火箭,在2030年实现首飞,才能支撑我国在进入空间能力大幅提升、开展载人登月和载人登火等航天强国硬指标的实现,支撑我国在2030年进入世界航天强国前列,2045年全面建成航天强国。

  北青报:您所指的重型运载火箭是什么?

  刘志让:就是希望能够加快480吨液氧煤油发动机(即重型一级发动机),220吨氢氧发动机(即重型二级发动机),以及重型三级发动机25吨氢氧发动机的研制工作。在2028年前完成全部发动机的研制工作,助推2030年重型运载火箭的首飞。如果立项成功,预计2020年前具备整机试车条件,2025年进入试样阶段。

  北青报:那这种重型运载火箭能够运送多少货物呢?

  刘志让:我国现役最大火箭长征5号的近地运载能力是25吨,如果以一辆特斯拉汽车为2吨计算,一次可以运送10多辆特斯拉上太空,而重型运载火箭的近地运载能力是140吨,月球转移能力是50吨,那个时候,我们送几十辆特斯拉上去都是没有问题的。

  回收火箭要考虑费效比问题

  北青报:我们注意到,马斯克除了将汽车送入太空之外,还进行了多次火箭中央助推器的回收实验,很多网友称其为“黑科技”,我国现在有类似的研究吗?

  刘志让:说个玩笑话,我们现在还没有时间和精力去专门研究火箭助推器回收的工作,我们主要考虑的是回收火箭是不是有最佳的费效比,因为这其中也存在风险性、可靠性低等因素,在经济上是不是划算现在难以计算。在这里我还要提一点,那就是我们国家的火箭是非常安全的,在全球现役的火箭中,我们的故障率是最低的。

  北青报:那咱们现在掌握火箭回收的技术吗?

  刘志让:我们其实也是有一定技术储备的,火箭回收有诸多的技术要求,包括要考虑回收后的维护、检测、更换等工作。我们现在的计划是在重复使用运载火箭发动机方面,基于现役及新一代运载火箭体系,开展发动机重复使用技术改进研究,2025年前后实现落区可控回收、部分重复使用等目标。基于新研制火箭构型,开展重复使用液氧、烃类发动机研究,2030年实现完全重复使用两级运输系统的工程应用。

  计划建无人值守月球科研站

  北青报:我国探月工程近几年会有什么计划?

  刘志让:我国现在已经拥有了新一代运载火箭长征5号,但是在去年进行的长征5号遥二火箭发射中出现了飞行失利,我们现在经过分析,已经查明了原因,是两台芯一级液氢液氧发动机其中的一台出现了偏差,现在故障已经归零,今年年底就将恢复发射。长征5号恢复发射后,很快就将发射新的嫦娥探月卫星,届时将实现“绕落回”中的“回”这个步骤。

  北青报:我国在探月方面有什么中长期计划?

  刘志让:探月方面,我们的任务目标是在月球极区建成“月球科研站”。2021年至2030年共规划了4次任务,计划2030年前建成无人值守月球科研站。航天六院的多款发动机及多型姿控发动机将支撑着陆器、环月器、中继星、飞跃探测器、推进舱等多型空间飞行器。

  北青报:在火星探测方面我们有什么计划?

  刘志让:在深空探测方面,国家计划在2020年左右进行首次火星探测任务,实现“绕飞、着陆、巡视”,2030年前开展火星取样返回任务。

  北青报:我国的空间站发射现在有何新进展或新计划?

  刘志让:我国将在2022年前后建成中国人的第一个空间站,目前研制进展顺利。我国的空间站完全建成后,是一个大的组合体,总重量接近100吨,在轨运行10年以上,届时我国将成为第三个拥有空间站的国家。未来我们将首先发射核心舱,核心舱入轨后,完成平台测试及相关任务支持技术验证,之后分别发射实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ,与核心舱对接,组合形成空间站。空间站在轨运行期间,由载人飞船提供乘员运输,由货运飞船提供补给支持。空间站全套动力系统共有各种发动机102台套,全部由航天六院研制。(记者 付垚 孔令晗)

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【纠错】 责任编辑: 陈听雨
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