全國人大代表:中國火箭一次可發射10多輛特斯拉
連日來,關於「太空探索」的討論從航天科技領域蔓延到普通人的生活中。今年2月6日,帶著一輛紅色特斯拉電動跑車,世界現役最強大重型運載火箭「獵鷹重型」從美國佛羅里達州升空,飛向遙遠的火星。這是一款可重複使用的運載火箭,來自馬斯克創立的美國私企SpaceX。反觀我國,是否也具備了火箭可供重複使用的技術?未來是否也會有民間資本參與航天研究?兩位全國人大代表對此發表了見解。
中國運載火箭技術有趕超美國潛力
全國人大代表、中國航天科技集團第五研究院載人空間站工程載人飛船系統總設計師張柏楠
昨天,全國人大代表、中國航天科技集團公司第五研究院載人空間站工程載人飛船系統總設計師、光學艙系統總設計師張柏楠在接受記者採訪時表示,在SpaceX公司的「太空探索」中,最引人注目的是「可重複使用技術」。這項技術的發展,可有效降低運載火箭成本,雖然技術已經突破,但尚未成熟。而中國的一次性運載火箭,價格較為低廉,若能持續在「可重複使用技術」研發上投入精力和人才,將有趕超他的潛力。反之,等到國外相關技術趨於成熟,我國在航天領域將會面臨威脅。
降成本是民用航天市場發展關鍵
北青報:如何看馬斯克的「太空探索」?
張柏楠:第一,載人航天未來走向民用化、商業化,是一個大的發展趨勢,這也是我們期望的。第二,目前,載人航天技術本身的發展趨於成熟,不像早期的風險比較大,帶來的商業效益比較小,(那時)商業投資的風險還是比較大的。目前正處於轉換期,不好說它一定很賺錢,但正因為如此,才有很多企業進入這個市場。第三,客觀來說,如果要走商業航天的道路,最根本的還是要降低運營成本,提高運營效率。降低了成本,民用載人航天的市場一定會起來。這也是馬斯克可重複使用火箭、可重複使用飛船這項技術獲得關注的原因。當然,我們國家現在也開始進行類似的探索。
北青報:這樣的太空探索,是否會威脅中國航天領域的發展?
張柏楠:這種太空探索的影響,主要在於其運載火箭的可重複使用技術。這項技術還是比較有顛覆性的,可以大幅降低成本。但我認為,這項技術還處於初級階段。第一,火箭不是所有的都回收,因為回收要受氣候等多重因素的影響,所以說,這項技術還不是很成熟。第二,這項技術在使用時風險還比較大,雖然有成功回收的案例,但實現成功回收的次數不是很多,而且成功回收之後,再使用的次數也非常少。所以我認為,這項技術是未來發展方向,但目前還處於可靠性積累階段。
民間和商業資本進入航天是好事
北青報:可重複使用技術意味著什麼?
張柏楠:可重複使用技術,有降低運載火箭成本的潛力,但目前還不成熟,效益尚未發揮。需要說明的是,馬斯克的運載火箭得到了美國政府、NASA的技術和經費的大力支持,相對來說,中國的一次性運載火箭,天生具有價格較為低廉的優勢,如果國家給予足夠的重視和支持,我們有信心趕上美國等國家的先進水平。否則,等到國外技術趨於成熟,屆時將會面臨威脅。
北青報:當前航天科技產業對於民間資本的態度如何?
張柏楠:民間和商業資本進入航天,對航天事業的發展是好事。航天本身就有很多領域是商業運行的,比如商業通信衛星。隨著市場的需求和技術的進步,更多的領域也具備市場開發潛力,例如遙感。
中國航天科技集團有限公司、中國空間技術研究院響應國家號召,順應市場需求,自主啟動了具有國際先進水平的商業遙感衛星系統和全球移動寬頻衛星互聯網系統研製,為國民經濟建設、為「一帶一路」建設、為開拓國際市場、為建設航天強國作出應有的貢獻。商業遙感衛星已經發射4顆,可提供0.5米解析度的高解析度圖像。全球移動寬頻衛星互聯網系統,可以為城市、鄉村、野外、沙漠、海洋、高山任何位置的移動終端和商業手機,提供寬頻通信和互聯網接入服務。
計劃2022年前後建成中國空間站
北青報:我國載人航天目前的最新研究成果是什麼?
張柏楠:空間實驗室階段已經圓滿收官。空間站研製正在按計划進行,計劃2022年前後,建成中國的空間站。
北青報:如何回應外界關心的中國登月計劃?
張柏楠:載人宇宙探索是載人航天重要的發展方向和領域,也是人類未來的發展方向。國家非常重視,持續關注,並支持開展了前期研究。載人登月應當作為我們近期的目標,很多技術條件已經具備,一些前期工作已經開展,如果能夠得到足夠的支持,我們有信心早日實現中國人載人登月的夢想。
北青報:我國載人航天技術,與國外相比如何?
張柏楠:從1992年進入載人航天領域到現在,一個切身感受是,我們同國外比起來,從原先的「跟跑」狀態,逐步變成了現在的「並跑」。那時候主要看外國做什麼,我們跟著做什麼,遇到一個問題,很少有人能幫著解決,包括一些原材料等,都很匱乏。但近些年明顯不一樣了,我們現在做的事,很多都是跟國外一樣的。與航天相關的科技,發展得也很迅速,中國教育的發展也給中國的科技創新培養了很好的人才基礎。
相信未來幾年,我們的很多航天領域會從「跟跑」轉為「並跑」,飛船領域也會實現與世界同步,新一代飛船能力和指標將會達到甚至超過國際先進水平,為建設航天強國作出我們的貢獻。
中國的載人航天已經在轉嚮應用
北青報:航天科技人才的培養,目前面臨怎樣的挑戰和機遇?
張柏楠:挑戰還是挺大的。改革開放剛開始時,國家提倡創新,航天作為高新產業,吸引了一大批對航天事業有嚮往的年輕人投身其中,進行創新。但隨著社會的多元化發展,各行各業都能搞創新,相對來講,航天不再「一枝獨秀」,不像以前的吸引力那麼大了。另外,航天逐漸在轉向商業化,不僅是傳統國企,包括一些商業公司、大學都在搞航天研究,所以相互之間爭奪人才資源的競爭加劇了。
當然,我們主要還是靠事業吸引人,靠事業留住人,作為航天事業的主力軍,歡迎有志為中國航天事業貢獻力量的年輕人來中國航天科技集團有限公司,來中國空間技術研究院工作,這裡有最廣闊的舞台。
北青報:此前,楊利偉在接受媒體採訪時透露,第三批航天員選拔已經開始,或將從大學生中選拔,且學歷要求將提高至研究生。挑選航天員的條件,為何會出現這種變化?
張柏楠:這實際上透露出一個方向:中國的載人航天,實際上已經在轉嚮應用,而不僅僅是實驗。初期實驗階段,都是以航天駕駛員為主,有很多都是空軍飛行員出身。
之前我提到,計劃2022年前後,建成中國的空間站。建成空間站什麼概念?它相當於國家的太空實驗室。實驗室里不僅僅是職業航天員的工作了,所以需要很多很專業的人才,一類是跟具體實驗項目相關的科學家,到太空直接進行相關實驗;還有一部分人是工程師,主要從我們這樣的造飛船、造空間站的人中選取,負責空間站的修理、維護工作。我相信,將來還會有第四類航天員,也就是「太空遊客」登上空間站。不過,具體要根據將來的運營規劃來考慮。
我國技術可一次發射十多輛特斯拉
全國人大代表、中國航天科技集團第六研究院院長劉志讓
全國人大代表、中國航天科技集團有限公司第六研究院院長劉志讓和火箭打了幾十年交道。今年2月,美國的馬斯克用運載火箭將一輛特斯拉汽車送上了太空,劉志讓也一直密切關注著這條新聞,「特斯拉的這一舉動,讓世界航天界都感受到了緊迫感,雖然我們中國現有的火箭技術,可以一次將10多輛特斯拉送入太空,但是作為中國航天人,我們也要向他學習創新的精神。」劉志讓說。
希望我國重型火箭儘快立項
北青報:您這次帶來的議案是什麼?
劉志讓:我這次帶來的議案,主要是希望國家對以重型運載火箭為代表的新型動力研發給予支持。因為重型運載火箭是航天強國的重要支撐,也是大規模利用空間資源的基礎,開展深空探測的前提。只有儘快立項並研製重型火箭,在2030年實現首飛,才能支撐我國在進入空間能力大幅提升、開展載人登月和載人登火等航天強國硬指標的實現,支撐我國在2030年進入世界航天強國前列,2045年全面建成航天強國。
北青報:您所指的重型運載火箭是什麼?
劉志讓:就是希望能夠加快480噸液氧煤油發動機(即重型一級發動機),220噸氫氧發動機(即重型二級發動機),以及重型三級發動機25噸氫氧發動機的研製工作。在2028年前完成全部發動機的研製工作,助推2030年重型運載火箭的首飛。如果立項成功,預計2020年前具備整機試車條件,2025年進入試樣階段。
北青報:那這種重型運載火箭能夠運送多少貨物呢?
劉志讓:我國現役最大火箭長征5號的近地運載能力是25噸,如果以一輛特斯拉汽車為2噸計算,一次可以運送10多輛特斯拉上太空,而重型運載火箭的近地運載能力是140噸,月球轉移能力是50噸,那個時候,我們送幾十輛特斯拉上去都是沒有問題的。
回收火箭要考慮費效比問題
北青報:我們注意到,馬斯克除了將汽車送入太空之外,還進行了多次火箭中央助推器的回收實驗,很多網友稱其為「黑科技」,我國現在有類似的研究嗎?
劉志讓:說個玩笑話,我們現在還沒有時間和精力去專門研究火箭助推器回收的工作,我們主要考慮的是回收火箭是不是有最佳的費效比,因為這其中也存在風險性、可靠性低等因素,在經濟上是不是划算現在難以計算。在這裡我還要提一點,那就是我們國家的火箭是非常安全的,在全球現役的火箭中,我們的故障率是最低的。
北青報:那咱們現在掌握火箭回收的技術嗎?
劉志讓:我們其實也是有一定技術儲備的,火箭回收有諸多的技術要求,包括要考慮回收後的維護、檢測、更換等工作。我們現在的計劃是在重複使用運載火箭發動機方面,基於現役及新一代運載火箭體系,開展發動機重複使用技術改進研究,2025年前後實現落區可控回收、部分重複使用等目標。基於新研製火箭構型,開展重複使用液氧、烴類發動機研究,2030年實現完全重複使用兩級運輸系統的工程應用。
計劃建無人值守月球科研站
北青報:我國探月工程近幾年會有什麼計劃?
劉志讓:我國現在已經擁有了新一代運載火箭長征5號,但是在去年進行的長征5號遙二火箭發射中出現了飛行失利,我們現在經過分析,已經查明了原因,是兩台芯一級液氫液氧發動機其中的一台出現了偏差,現在故障已經歸零,今年年底就將恢複發射。長征5號恢複發射後,很快就將發射新的嫦娥探月衛星,屆時將實現「繞落回」中的「回」這個步驟。
北青報:我國在探月方面有什麼中長期計劃?
劉志讓:探月方面,我們的任務目標是在月球極區建成「月球科研站」。2021年至2030年共規划了4次任務,計劃2030年前建成無人值守月球科研站。航天六院的多款發動機及多型姿控發動機將支撐著陸器、環月器、中繼星、飛躍探測器、推進艙等多型空間飛行器。
北青報:在火星探測方面我們有什麼計劃?
劉志讓:在深空探測方面,國家計劃在2020年左右進行首次火星探測任務,實現「繞飛、著陸、巡視」,2030年前開展火星取樣返回任務。
北青報:我國的空間站發射現在有何新進展或新計劃?
劉志讓:我國將在2022年前後建成中國人的第一個空間站,目前研製進展順利。我國的空間站完全建成後,是一個大的組合體,總重量接近100噸,在軌運行10年以上,屆時我國將成為第三個擁有空間站的國家。未來我們將首先發射核心艙,核心艙入軌後,完成平台測試及相關任務支持技術驗證,之後分別發射實驗艙Ⅰ和實驗艙Ⅱ,與核心艙對接,組合形成空間站。空間站在軌運行期間,由載人飛船提供乘員運輸,由貨運飛船提供補給支持。空間站全套動力系統共有各種發動機102台套,全部由航天六院研製。