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神九火箭设计师:三套控制系统让火箭更可靠


http://www.sciencehuman.com   科学人  网站  2012-06-18

 

神九火箭设计师:三套控制系统让火箭更可靠

长征二号F火箭控制系统主任设计师吕新广。于杰摄

长征二号F火箭控制系统主任设计师吕新广。于杰摄

  6月15日上午,中国航天科技集团运载火箭技术研究院第12研究所,长征二号F火箭控制系统主任设计师吕新广做客新浪嘉宾访谈,介绍神舟九号飞船火箭系统相关情况,以下为访谈实录。

  神九火箭控制精度几十米

  主持人姬少亭:现在西北大漠戈壁滩上的东风航天城,宁静被打破,中国乃至世界的目光聚焦于酒泉卫星发射中心一处湖蓝色的发射塔架。塔架内是神舟九号载人飞船和长征二F遥九火箭组合体,它们正等待3名中国航天员的“登机”,然后一起飞往太空,与天宫一号目标飞行器进行交会对接。这是继去年11月无人乘坐的神舟八号飞船与天宫一号进行自动交会对接后,中国首次实施由航天员来完成的手动空间交会对接任务,将为2020年前后建造空间站奠定基础。 大家好,我是小姬,科学松鼠会,果壳网线下活动主持人,也是新华社记者。今天我们邀请到中国航天科技集团运载火灾技术研究院第12研究所,长征二号F火箭控制系统主任设计师吕新广老师。

  吕新广:大家好!

  主持人姬少亭:吕老师的专业是火箭控制系统,今天我们想跟吕老师谈的有火箭推进方面,火箭控制方面,科学方面的一些知识,也希望吕老师给我们介绍一下天空方面各种各样的知识,我们希望能够聊的中国人进入太空的话题。

  请问吕老师,火箭控制系统到底是什么样的意思?

  吕新广:首先更正一下,我做的虽然是控制系统,实际上我本身的专业是控制系统下属的制导系统,对火箭系统来讲就是控制火箭如何在天上飞,包括几个主要任务,一个是控制火箭非常的稳定,因为咱们火箭注射器在底下,对一个物体来讲,如果在前面拉着它,这个物体会非常的稳定。但你如果在后面推着,在空中它没有支撑,这个是不稳定的,所以控制系统一项基本的工作是保持火箭的稳定。另外还有其他的功能,一个是要控制火箭的点火、关机的时序,我们叫各种各样的时序。如果发生某些故障还要逃逸,逃逸的时候也要发一些指令。另外一个重要的任务,控制火箭准确的入轨,提前要确定好了一个轨道,像数字计算出来的在某个地球上绕着某个地方转的一条轨道,我们要让它准确的进入一条轨道。

  主持人姬少亭:这在我们普通人看来是非常不可思议的事情。这个火箭控制系统分为两个部分,一部分在火箭上,一部分在地面,还是全部由在太空中的火箭自己控制它的飞行轨迹?

  吕新广:对火箭来讲,现在都是在火箭上面,都是自动的,相当于是发射之后你很难控制了,几乎没有任何控制手段。只有一个例外,就是这个火箭已经不行了,我要炸掉它,这是地面唯一可以控制的手段。包括之前从火箭诞生以来,因为它的特点就是时间很短,人的反应很难快速的控制它,所以它都是在火箭上完成的。

  主持人姬少亭:我们地面要控制它会有一个时滞吗?

  吕新广:你先要判断,然后再做。它跟卫星不一样,卫星是可以的,它在天上一转好多天,好多年,而且它大部分不需要动力,在地球引力下形成一个轨道,你需要做什么动作就提前发布一个指令,甚至可以几个人校对确定了没有问题,告诉它过多长时间做一个什么样的动作,卫星一般是地面和天上结合。

  主持人姬少亭:这个听上去是非常精密的计算,我们火箭在太空中的时候,精确要精确到什么程度才不会出错?

  吕新广:这个控制精度跟不同的轨道有关系,对于大椭圆,或者很大的圆轨道,离地球很远的是36000多公里,在这个量级上,我们一般对火箭的要求控制精度是百公里级的,一百多公里都是可以接受的。神九一般要控制在两三公里左右,但是对我们现在时限来讲,我们火箭现在做的水平比这个要高。

  主持人姬少亭:还要高?

  吕新广:对,现在要达到百米甚至几十米的水平。

  主持人姬少亭:我想问当火箭出现一些偏差的时候,会有哪些问题造成轨道的偏差?什么样的偏差会导致几公里,甚至数百公里的偏差?

  吕新广:如果控制不怎么参与,制导,导引实施的算轨道应该往那个方向飞的指引方向系统不怎么工作,它飞出去会离的很远,干扰太多了。出大气层受大气带来的变化,另外发动机,每一个火箭虽然咱们这么装上看上去非常精密,但实际上每一个喷火的管,安装上必然有一个偏差,不可能严格的说朝那个方向就向哪个方向,几个角分,甚至十几个角分的偏差。当然还有其他的干扰,火箭预计的重量不一样,加注的时候不可能加满200吨燃料正好是200吨,往往多加一吨或者少加半吨都有可能。

  主持人姬少亭:会不会宇航员身体体重发生变化也会有偏差?

  吕新广:这个都在偏差以内。

  神九现场团队八成都是年轻人

  主持人姬少亭:吕老师是一个非常年轻的专家,当看到他的履历之后我简直吓了一跳是1978您出生的,已经是主任设计师。在我印象中,设计火箭的科学家都是白发苍苍的老爷爷,我没想到科学家是这么一个年轻的状态。你们团队都是这么年轻的吗?

  吕新广:应该说是绝大部分。 你觉得研究院里都是老爷爷 ,至少头发花了一半,但是现在确实是航天系统里年轻人占相当大的一部分,像发射神九这么重要的任务,实际上真正在靶场工作的35岁以下占到70%、80%的样子。

  主持人姬少亭:为什么会这么年轻?

  吕新广:现在老一辈的专家,航天稍微有一个断层,从45岁以上到60岁这一段人比较少,可能是那些年重点发展经济,1998年之前那一段放下了一些,但是现在航天又比较火热。

  主持人姬少亭:为什么会出现这样的火热?

  吕新广:这跟国家的政策有关系,这些年国家确实对航天重视了很多,我们自己明显能感受出来。当我们刚刚工作的时候,那时候是2003年左右,那时候任务明显比现在少很多。那时候一年打两三发火箭,正常是一年一两发,两三发,现在一年几十发,长三角这种火箭一年能打几十发,这种打下来非常的多。我们正在研制的一些新兴的运载火箭都上网了很多,包括国家一些大的工程,载人航天、探月这些,航天现在虽然人员加了很多,但是也活跃了很多。

  主持人姬少亭:您认为国家为什么在这个方向上有这么大的变化,为什么突然重视航天技术的发展?

  吕新广:因为航天还是代表着国家比较尖端的一项技术,在世界上能够掌握这项技术的不是特别多,可能跟武器有一些千丝万缕的关系。在增强国力方面,航天是非常重要的。

  主持人姬少亭:我觉得现在国家在宣传的时候也经常提到,这是我们综合国力的一个表现,这为我们国家的发展做出巨大的贡献。我刚刚来的路上,出租车司机,我问他你听说神九发射这个事情,他说我知道,今天马上就要公布发射日期了。我说你为什么这么关注这件事情?他说因为这是我们综合国力的体现,这是我们国家的一件大事。其实我自己关心这个问题的时候,我会想说,关于人类空间的探测,实际上人类向太空进行探险的行为,是对全人类都有意义的一件事,我很想知道我们国家在宣传的时候,经常把目光螺钉在这是我们综合国力的体现,而不去提是为全人类发展都有贡献的事情,我们的技术已经是比较尖端的技术了,我们是为数不多能把人类放到探索天空的国家。

  吕新广:应该说是第三个独立把自己的航天员送上太空。

  主持人姬少亭:为什么我们不提中国在太空探索方面对人类做出的贡献?

  吕新广:我觉得毕竟还有人走在我们的前面。

  主持人姬少亭:还没有能够为人类太空探索做出巨大的贡献。

  吕新广:我们以后会做出贡献,等我们也真正站在最前列的时候,毕竟现在有一些工作人家已经做过了,如果说对全人类做出多大贡献,他们已经做过这个工作了,人类已经达到这个水平了。以后我想随着国家在航天这方面投入这么多,以后会很快的赶上。

  神九火箭因三套控制系统更可靠

  主持人姬少亭:谢谢吕老师,我们先不要关心人类,我们先关心一下你的专业。你从什么时候开始参加长征火箭的设计?你说从神四的时候就开始参加了,那时候是2002年,你还没有毕业就开始参与设计了。

  吕新广:那时候不算参与设计,只是参加了一个发射任务,我有一个体验。真正开始参加设计应该在神舟五号研发的时候,从2003年开始,往后神五、神六、神七、包括天宫一号都在靶场,比较幸运。

  主持人姬少亭:你真的见证了中国航天史发展非常大的一个阶段。你说那一段时间经常在靶场,现在马上就要发射了,你为什么在北京?

  吕新广:我这一次没有去,我们搞制导系统另外两位同志去了。

  主持人姬少亭:你自己想去吗?

  吕新广:我自己本身还是挺想去的。

  主持人姬少亭:你能给我们介绍一下,从神四开始,一直到现在的长征二号F火箭,变化历程是什么样的,我们做了哪些改进,有哪些突破?尤其这一次跟之前相比到底有什么不一样的地方?

  吕新广:咱们这个火箭长征二号F火箭,最早是从长二捆改过来的,长二捆大家还是比较熟悉,当年报道也是挺多的,后来为了发射飞船提高了一些可靠性,很多地方做了一些荣誉设计,可靠性设计,成了现在的长征二号F火箭。这个火箭主要经历了几个阶段,第一个,神舟一号到神舟二号的时候,这是比较早期的,跟长二捆更加接近一些,是依靠最关键的核心器件叫平台,用它控制。后来为了让它更加可靠,在这个基础上又增加了很多可靠性措施。因为我们火箭,可靠性对于我们搞工程的人来说是非常重要的事情,这个绝对不能失败,失败大家很难接受。从神舟三号到神舟七号是另外一个状态,都打的特别好。对于航天工程我们叫911载人航天工程,但是一期是到神六,我们火箭是没有变的,到天宫一号到神舟八号我们叫改进性长征二号。

  主持人姬少亭:怎么个改进法?

  吕新广:说是改进,对于我们控制系统来说是一枚新的火箭,非常大的改动,包括里面各种控制设备都变了,控制方式、控制方法。

  主持人姬少亭:能具体讲讲吗,设备上有哪些变化,控制方法有什么不一样?

  吕新广:举个例子,提高可靠性,我们原来是平台,平台到神三和神七是加了一台罐组,现在加了两个罐组,可以换这里面任何两个器件。实际上用航天设备的可靠性来说,每一个设备坏一个器件的概率是非常小的,我们提的指标是99.99%,甚至更高,就是说一万次里可以坏一次,我们允许它坏两个还可以正常工作,这个可靠性基本上就是为了保证万无一失。我们键上计算机,主要是控制大脑,现在改成三套独立的工作,独立的算,最后三取二,任何一个坏了我都没有问题。现在整个火箭任何一个地方一度故障都是没有问题的。

  主持人姬少亭:在国际上也采取这样的做法吗?

  吕新广:对,很多国际上也通过这种方式提高可靠性,提高可靠性的方法有很多,譬如元器件提高了,如果提高了可靠性很高,一般不会出问题,但是价格很快就上去了,那个价格不是说用几个低等级器件的价格。另外,我们机械性控制方法也改了,像制导方法,我对这一块是最熟悉的,为了打交会对接的火箭,原来只有一个,没关系,打上去慢慢调,打的什么轨道在这个轨道上继续飞。现在交会对接不一样,我打进去要很精确的进入同一个轨道面,如果轨道面需要消耗很多的能量改变轨道面。因为飞船的重量非常重要,里面每一个器件都是精打细算,多节省一些燃料是非常重要的,他没有容量变化这个轨道,所以在这种情况下我们轨道的精度提高了很多。我打的很准,你不需要用太多的能量纠正,所以制导方法改了。

  主持人姬少亭:制导方法可以节省能源,也是非常关键的一点,能源上太空本身也需要消耗自己的能量,采用把这个送到太空上。

  吕新广:对于人来讲,能源核燃料是一样的,我把一百公斤做成难料,或者我把一百公斤换掉可以多上一个人上去。

  新制导方法曾在神八火箭上应用

  主持人姬少亭:关于燃料问题我有一个非常好奇的问题,我们都非常喜欢的一位科幻作家刘刘慈欣,他的工作在山西娘子关发电厂做工程师,他写了一本书叫《三体》,他设想了人类进入太空的方法,他对火箭有一些设想,比如有其他的能源推进方式,比如核裂变和核聚变。他说我们现在在发射火箭过程中用的是化学推进的方法,他说化学推进方法觉得说像跟放一个烟花没有一个本质的区别,我们可不可以采取核列变和核巨变?我们国家有没有研究这个技术?

  吕新广:我想我们国家也应该在研究吧。

  主持人姬少亭:你不清楚还是你不敢说?

  吕新广:我不清楚,我们有专门的研究院研究这个发动机,还不止一个研究院。对于一些新型的能源肯定会有这方面的研究,但是这种新的方法,特别先进的会在航天器上,像火箭这种大推力还是不会的。现在我们火箭就是采用这种的方式,基于牛顿第二定律,动量守恒,我扔出一个东西,我的反作用力往前飞,我的燃料很多,我不断的喷燃料,当燃料加完了我的速度也会非常快了。当然如果是这种新的能源也可以用这种方式。

  主持人姬少亭:新能源应该更轻。

  吕新广:对,同样是这样的原理,他可以把有些物质速度加的非常的快。

  主持人姬少亭:更高效一些。

  吕新广:对,同样大的质量,用更高的速度扔出去,我的反作用力更大,我会产生更大的推力。

  主持人姬少亭:也能够让我们人类走到更远的地方去。

  吕新广:国际上是不是也有电推力,非常小的推力,它是依靠太空的高能力子推进。

  主持人姬少亭:我们聊一聊你更加了解的方面,这些年过程中,我们有哪些特别印象深刻的技术突破?在这些年您设计火箭过程中,我们技术突破有哪些?解决了哪些难点?是我们原来觉得非常难解决的问题,但是我们最后解决掉了。

  吕新广:因为我们搞工程的,工程实际上跟理论还是差别挺大的,我们国家一些理论都是很先进的,但是真正用到工程的,我们要解决实际的问题。这个理论我可以很成熟,我认为它很小成立。但是运用到工程上,到底会不会用很难说。因为我必须保证这个安全,刚才提到新的制导方法,这个制导方法也是我们研究了好多年,真正用到是神舟八号,在天宫一号还没有用。

  主持人姬少亭:主要是处于万无一失的考虑吗?

  吕新广:万无一失是必须的,刚才提到用它是为了提高精度,有这个需求,我们必须得搞出来。但是要把它搞的万无一失,那就需要花费很大的精力,包括天宫一号都没有使用它,用了一些更成熟的方法。

  主持人姬少亭:在火箭设计过程中,火箭搭载神七、神八、神九上太空的过程中,到底困难在什么地方?

  吕新广:应该说一个技术当它不成熟,在理论上不是很困难,如何保证刚才说的,我们要飞到精确的进入我们的轨道,这样一套算法是比较新的方法,他要在天上时时的算,我现在在哪儿,我要如何的到那个轨道上去。以前成熟的方法是,我提前地面算好一条轨道,我上去之后一直在算,我偏了多少再纠正,纠正到原来的轨道上去。但是现在这种方法是我不要原来的轨道了,我就去估算一下,我再过多长时间我能飞到哪个地方,这个计算量一下子大了很多。如何保证我不管飞到哪里我都能算出一个很好的点来?这解决一个很大的问题。因为基本理论是成立的,我在这个点上就能算出来,但是一旦偏了,偏的很多,或者火箭法身了某些故障我还能算出来,我们如何保证,我们要想尽各种各样的方法,包括各种各样的计算,做实验也好,就得把它弄可靠了,我们自己得放心了肯定没问题,到这种程度才能往上打。

  火箭发射前会进行20天到40天的测试

  主持人姬少亭:我觉得特别有意思的一点,当然我不是诅咒我们火箭发射,实际上在太空探索过程中,人类是一个探险行为,他顶会存在一定的危险,他一定会存在成功和失败。像以前挑战者号失事事故一样,在中国很少发生这样的情况,中国好像对太空探索失败是非常非常难以接受的,到底为什么形成这样一种状况?

  吕新广:中国也有失利的时候,只不过在载人航天没有失败过,我们这枚火箭更加重视可靠性,就是说有了故障我也能扛过去。但是毕竟不可能万无一失的,像我们整个长城系列火箭还是有过一些失利的。去年就有一次,电视上也报过,除了发射神舟这样的,其他火箭成功也好,失败也好就在底下出一条消息,大家没有那么关注,但是确实有失利的时候。

  主持人姬少亭:您怎么看太空探索这件事情?

  吕新广:作为我们来讲,我们是做这个的,必须得认识到搞科学就有可能失败。我们在靶场都叫飞行实验,有一些相当于很难接受的失败。

  主持人姬少亭:这也是相当于我们国家的政治人物。

  吕新广:对,对社会影响力比较大。

  主持人姬少亭:老百姓都看着,像我今天坐的出租车司机都很关心这个问题。

  吕新广:大家都做好了准备,我们每一个人在发射之前,到了靶场二十多天到四十多天,会做各种各样的测试工作。

  主持人姬少亭:现在也很难失败了,刚才您讲可靠性极度的提高,即使在两个设备坏掉的情况下还可以正常运行,甚至在计算设备出现故障还能够正常运行,失败的机率是极小的。

  吕新广:失败的机率极小,但是不能说为零,要科学的看待这个问题。神州九号有逃逸系统,故障系统,在天上就判断这个火箭是不是有问题了,如果出现问题用逃逸系统改进离开。

  主持人姬少亭:正是因为有成功有失败,我们能做到成功的时候才有那么大的喜悦感。关于航天飞机和运载火箭相比,从安全性来说哪个更安全?

  吕新广:从安全性上来讲不可比较,航天飞机对于美国来讲下了很大的工作,但是如果单纯从做的工作上,航天飞机做的是最多的,包括冗余设备,他的成本也很高,大的惯性设备等等,很多技术都是用最先进的。包括各种各样的荣誉措施都做的非常多,从这个角度他应该是非常先进的。毕竟他的系统更加复杂,越复杂的系统出问题的概率越大,所以很难比较。我们火箭相对于它来讲要简单。简单就是可靠,拿一个导线来讲,我就一根线连过去,只要把这根线弄坚固了就没问题,但是他通过很多电子元器件转换,这个是保不齐的。

  主持人姬少亭:在太空中简洁是非常重要的因素。

  吕新广:对,这个只能去权衡。

  主持人姬少亭:是一个非常复杂的比较。

  吕新广:对,我加的多可能会提高可靠性,但是加的太多不一定提高。但是航天飞机它的任务要求了必须那么复杂,因为它要重复使用,它还要回来。

  长征火箭每个设备都是自主研发

  主持人姬少亭:您认为长征火箭在二十年载人航天中起到的作用是什么样的?

  吕新广:咱们国家研制的就是长征火箭。

  主持人姬少亭:您觉得它在我们中国人探索太空过程中起到什么样的作用?

  吕新广:它是一个基础,火箭的能力决定了我们探测太空的能力,我的运载能力如果只有一吨,只能打一吨的东西到天上去。譬如上人,飞船就八九吨,我们要想把这个东西打上去,我必须具有这样的能力。包括以后我们要打空间站,现在打不了,因为现在运载能力还不到,当然我们新的运载火箭能够达到了,现在还没有发射而已。更大的像探月,我如果想把人送到月球上还要回来,他的那一套东西会非常的大,因为他还要从月球上起飞再回来,我们现在就需要研制更大运载能力的火箭,它是整个咱们航天很基础的东西。包括卫星,咱们能造多大的卫星,也得考虑火箭能打多重。

  主持人姬少亭:谢谢,我帮今天打车时候的赵师傅问一个问题,他说我们航天技术,尤其火箭技术里有没有用一些国外的?有没有用他们的数据,他们的材料,以及他们技术方面的东西?他很好奇,说高铁原来说都是中国自己研制的,后来又说其中应用了国外的技术。他说我很好奇,这是中国人非常值得自豪的一件事,展示我们综合国力的一件事,我们一直号称是自主研发的,他想知道这里有没有自己的技术?

  吕新广:我们研制火箭的时候肯定会参考一些国外的技术,包括一个火箭要立项,要开始研制它,首先要参考国际上现在有哪些火箭人家是什么样的,我们要去论证它,这个参照是必须的。而且有一些新的技术,人家国外用上了,我们看着用的挺好,但是赶紧研制它,但是想从国外直接拿过来这个技术是几乎不可能的。而且火箭上这些设备,每一个设备,包括这里所有的控制、结构架甚至电缆都是我们自己研发的,这些东西没法去国外直接买。

  主持人姬少亭:这个问题如果延伸一下,其实是公众更加关心的一个问题,我们将来在国际上的合作会是什么样的?在未来的太空探索过程中,中国会不会跟其他国家一起进行太空探索?合作的深度会是什么样的?我们一起会做哪些事情?

  吕新广:国际合作肯定会朝着这个方向发展,我们也希望做到这一点。

  主持人姬少亭:这其实是资源整合的一个过程。

  吕新广:对,毕竟很多东西人家国外还是走在我们前面,我们也可以学习到很多东西。

  主持人姬少亭:我们有没有走到他们前面的东西,让人家觉得跟我们合作是很有价值,还是仅仅觉得我们国家很有钱,在这方面合作很有价值。

  吕新广:我们能够把独立的宇航员送上去,这代表我们的技术已经达到了这个水平。即便大家都差不多,不可能我们每一个技术都在他们后面。大家搞的东西不一样,我们肯定有我们先进的东西。

  符合国际标准才会吸引更多国际合作

  主持人姬少亭:我觉得在科幻作家对中国未来太空合作做了设想,其中有一段讲中国人和俄罗斯人双方有一个合作,他们将飞向遥远的太空。当他们在路上正行进到半路的时候,突然有一个飞船从他们旁边飞了过去,是中国人的飞船。这个飞船叫做钱学森号,最后这个飞船降落到一个行星上还发现了其他的一些生物,也为人类做出巨大的贡献。我觉得这可能是外国人对中国航天技术发展的一个想象,就是说中国人在默默的,他没有跟你合作,他在默默的搞研究,他很有可能突然一下走到你前面,他们是这么想的。

  吕新广:我们这些年确实做了一些工作,有突破。但是在合作的问题上,以后还是必然的,我们搞空间站,以后我们的飞船可能会去国际空间站,别的国家的飞船也可以到我们的空间站,所以这些接口以后都会有国际统一的标准,现在不见得有,但是以后这种合作应该会越来越多。我们达到了这个程度,我们每前进一步他们会开放的越多。当我们有足够能力的时候,他们就会跟我们在这个领域更多的合作。

  主持人姬少亭:您提到如果我们未来有合作,我们在航天器等很多方面做一些改进,变成一个国际标准,我们才有可能进行国际合作,这是非常有意思的一点。

  吕新广:对。像太空中遇到两个飞船,互相的人过来过去,假设他俩接口是不一样的。

  主持人姬少亭:那就完全没办法合作了,这是确实非常有意思的。关于我们太空探索方面,到底我们差距有多大我其实是蛮好奇的,我们前一段时间有嫦娥计划,我们觉得自己特别牛,我们怎么样宣传讲我们的嫦娥,起了一个非常美的名字。美国现在其实非常有能力把飞行器放到土卫六上,我想知道在您眼中我们差距也多大?我们实际上把我们飞行器放到月球上,而美国把飞行器放到土星上,这个差距到底有多大?我们到底该如何赶超这个差距?

  吕新广:我觉得不同时期是不一样的,如果往前推可能是三十年、四十年。但是技术是加速发展的,未来可能十年、二十年我们完全赶得上。

  主持人姬少亭:技术的飞速是指数级增长的。从这个角度来看信心突然又来了一点点。还有一个问题是蛮好奇的,这次上太空的三名宇航员里,其中一位是女性,这可能是大家非常关心的一个关注点,全世界的关注点都集中在这位女性身上。之前我们的计划里曾经提到过嫦娥,但是毕竟还没有一个中国女性真正上太空。您觉得一位中国的女性上太空,她除了获取一些在太空中女性生理医学方面的数据,还有跟女性相关一些设备上的变化之外,您觉得我们首位女航天员进入太空有什么意义,有什么不同?

  女航天员也是探路者

  吕新广:如果站在我们专业的角度来看,没有什么区别。

  主持人姬少亭:男女都一样,反正都是个人。

  吕新广:对,我们就是把人送上去,实际上这里面装几个人,对我们感觉关系都不大。

  主持人姬少亭:从个人角度来说,您觉得女性上太空有什么不一样?以前已经有50多位女航天员进入太空了,中国这一位应该说在人类历史上不是一个突破。

  吕新广:我觉得从中国发展的角度来说必须得走这一步,因为把一个女宇航员送上去之后跟男的还是有区别的。

  主持人姬少亭:区别在哪里?

  吕新广:要在空间站和实验室里给她一个独立的空间,有一些女性专用的设施和设备,至少要试一试在天上合适不合适。对于一个国家的发展来讲,以后必然要这样,以后肯定有不少的女航天员会上去,这就是一个探路者,她得把有什么问题,哪些不适合的地方带回来,告诉大家。因为用仪器探测跟人是完全不一样的,人到那儿切身感受一下,她回来的描述是完全不一样的。

  主持人姬少亭:是人类探空太所其中一个实验品之一对吗?作为工程师肯定会这么看。

  吕新广:整个就是个实验。

  主持人姬少亭:您觉得是不是一个女性上太空,当然有很多女性本身从科学的角度来讲,未来进入太空的女性可能是科学家。

  吕新广:在国外上天的大部分都是科学家,我们目前还处在一个研究实验阶段,所以是专业的宇航员。

  主持人姬少亭:其实在未来太空探索过程中,将来会有更多的女性进入太空,有的人可能从事科学研究,有的人可能也具备了女性太空视角,可以带给我们完全不同的东西,她个人感受会成为资料。甚至人类在太空中会走的非常远,有繁衍的事情。

  吕新广:可能吧,在科幻电影里有这种可能。像土卫六这种探险,甚至到火星一去都是多少个月甚至几年。

  主持人姬少亭:您觉得我们什么时候才能把中国人送到火星。

  吕新广:目前还没有这样的计划,我觉得这个还是有点遥远。

  现场看发射看着很远感觉很近

  主持人姬少亭:还有一个观众很想知道的问题,你刚刚提到你自己是很想去现场看,我们也很想去看,作为一个普通人,我有没有可能去现场看发射?

  吕新广:有可能,我们现在发射的时候外面是有人,离的有点远,因为像九泉,有旅行社可以进去,他是通过审批手续车可以开进去。但是他离的非常远程。

  主持人姬少亭:进入航天城是吗?

  吕新广:对,发射的时候我们大部分技术人员距离发射塔架1.5公里,普通观众会离的很远,可能有三公里左右。在远处火箭是可以看到的,特别是一起飞,那都是戈壁滩,只要一起来,整个过程都能够看得见,看的是挺清楚的。

  主持人姬少亭:我能到更近的地方去吗?

  吕新广:那个比较困难。

  主持人姬少亭:到发射塔架下有可能吗?

  吕新广:非技术人员很难去。西昌发射基地也会组织观看,专门有一个观景台,很多旅行社会带到那里。

  主持人姬少亭:总之跟旅行社还是能去,就是远点。

  吕新广:自己去审批不太可能。

  主持人姬少亭:我们作为记者还是有可能接近的。

  吕新广:你们有可能跟我们差不多远,那种感觉是很不一样的,那个声音特别的大,你可能都想象不到,在那之前你已经听过很多人说了那个声音非常的大,但是真正在那儿听着的时候,你会感觉,你明明看见那个东西离的很远,看着挺小,不大,但是你感觉就在耳朵旁边,声音特别的大,很震撼。

  主持人姬少亭:我看到你讲到火箭上天的过程中两眼放光了,跟谈论其他问题的时候感觉非常不一样。最后一个问题,你认为人类为什么要上太空?

  吕新广:我觉得太空对我们来说不知道的东西太多了,我们就得去探索这个东西。因为地球上当然还有很多不知道的,有太多人研究它,未来太空就得有人去研究。包括一些资源也好,当然那有一些利益的目的,不带利益的目的也应该去,毕竟我们生活在地球上,住在太空上,你闭上眼睛想象一下,我们的地球就是在浩瀚的太空中一个那么小的东西,那么一个小的东西上住着这么一群人,这些人对外面是不是应该多了解了解。当然就我们现在的能力,仅仅在那个小东西周围的一小圈能够飞出来稍微了解,稍微远一点现在都飞不到。宇宙那么大,不知道的东西太多了。

  主持人姬少亭:谢谢吕老师,宇宙那么大,不知道的东西太多了,闭上眼睛想一下,我们生活在这么一个星球上是多么渺小的生物。我们正在慢慢向宇宙探索,正在慢慢拓展我们的视野。谢谢大家,谢谢吕老师今天来到这里跟我们聊这么多。

    [新浪网]

 

 

 

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  “这就产生了一个矛盾:神九要在太空飞好长时间,舱门内两个密封圈的压缩量越大,贴合得越好,密封性越强,但这同时会导致舱门开关力增大。” 郝平说。

  如何解决这个矛盾?从神八开始,为找到一个合适的密封圈压缩率,研究人员做了大量的试验,最后确定的密封圈压缩率为大于7%。

  舱门密封性能,关系到航天员生命安全,是非常重要的。为了保证高可靠性,专家们进行了大量的试验和测试。在保证密封性能的情况下,要求舱门开关次数不小于200次。“实际上能到300次,200次以内的可靠性是很高的。”郝平说。

  舱门如果夹了一根头发,漏率可能就不满足要求

  对接通道两侧,神九和天宫的舱门上都有舷窗,航天员可以通过舷窗观察对面的情况。郝平介绍,在设计时,这是对舱门技术状态的一个很大的更改,为此,把原来舱门上的机轮结构整个都挪到别的地方去了。

  舱门设计上,还有一些特殊的要求。例如,开启角度不小于100度,使对接通道能够完全呈现出来。门轴有阻尼设计,不是特别光滑,以确保开关不会很随意,航天员不小心碰一下、或有点风,不会使门突然关上。

  天宫一号的舱门,和神九几乎完全一样。景海鹏通过舱门钥匙,打开了这个舱门。这是天宫一号的舱门首次在太空中开启。“这把钥匙很关键,钥匙忘带就白去了。”郝平笑着说。

  航天员离开天宫时,关闭舱门,也不是一件简单的事情。郝平说,航天员有一个秘密武器:无尘拭布——类似于湿巾,需要进行塑封,保持一定湿度,还要求防火,没有有毒气体释放。航天员要用无尘拭布,对天宫和神九的舱门密封圈先后进行清洁。“如果夹了一根头发,漏率可能就不满足要求。”

  经过3年研制,研究人员付出了大量心血

  郝平说,神九和天宫上的舱门,从初样到正样,经过了大约3年时间的研制,研究人员付出了大量的心血。

  他举了一个例子:神九舱门上加装了一个摄像机,人们就是通过这个摄像机,观看到对接全过程的。摄像机装上去后给舱门增加了负载,如何保证舱门不会变形、破坏,专家们做了大量计算、试验,证明舱门可以承受得住摄像机。

  郝平说,这个摄像机在交会对接前,利用专门设计的蝶形螺丝,安装在另外一个地方,对准舱内。交会对接前,航天员可以很轻松地把它拿下来,换到舱门上去,两头的接口完全一样,以减少在轨操作的复杂性。

  这个设想产生后,相关团队一起努力,设计单位和生产单位前后用了几个月时间,终于解决了这个难题。(刘毅)

    [新华网-人民日报]

 

 

 

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