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新闻夜话:关注载人航天 北航教授解秘“神舟”
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2003年1月1日01:03 人民网
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主持人:李品华 编导:陈菲
嘉宾:北京航空航天大学宇航学院航天飞行器系 肖业伦教授
简介:
“神舟四号”飞船所承担的最重要的任务之一就是进行载人航天飞行的试验,在中国的宇航员真正进入外太空之前,这一次飞行有可能会成为最后一次无人飞行的试验。“神舟四号”飞船到底是怎么来进行这些试验的呢?中国人即将开始自己的太空旅程,这仅仅是为了一个梦想吗?今天来到我们演播室的嘉宾是北京航空航天大学宇航学院航天飞行器系的肖业伦教授,他会对刚才提到的几个问题,为您做详尽的解答。
主持人:这个是神舟系列飞船的模型,您能不能用它来做个示范,就是给我们讲讲神舟四号是怎么被发射上天,又是怎么进入轨道来运行的呢?
嘉宾:神舟飞船由三部分组成,这部分叫轨道舱。这部分叫返回舱,最后返回到地面只是这部分,这部分叫推进舱,推进舱装有火箭发动机。有燃料还有电池之类的。
主持人:这个飞船是怎么样一个姿态被捆绑在这个火箭上,被发射上天的?
嘉宾:它和火箭是同轴的,太阳板是折叠的,但是火箭给了它足够的速度和高度,这个速度的话简单的说是大约是7.9公里/秒,你可想这个速度很大,达到这个速度以后就可以绕地球运转,绕地球运转以后,要做的事件都做了以后,然后就返回。
主持人:进入到轨道以后是以什么样的姿态来运行的呢?是横着还是竖着您给我们讲一讲?
嘉宾:是水平的飞行,相对于地球水平的,这是它的正常工作模式,要保持这个要有姿态稳定系统,保持它的姿态。
主持人:您刚才提到飞船有三个部分,这个轨道舱,这是返回舱,这是推进舱,它们各自承载什么功能的,就是说这个推进舱可能作为飞船离开火箭以后的一个动力,动力的装备,然后返回舱可能是回收的时候。
嘉宾:最后回收的话就是航天员应该坐在返回舱里边返回。
主持人:这个返回舱的作用就是由于把航天员送回地面吧。这是它惟一的作用。
嘉宾:在实验期间,航天员分别可以在这个舱和这个舱里边活动,这两个舱都是气密的,就是密封的,这里边有大气压温度的,这个舱是不气密的,人不会到里边去。
主持人:这个舱是个外太空是相同的,这两个是密封的。主要的工作舱就是这个轨道舱。
嘉宾:主要实验设备都在这里边,在飞船完全任务以后轨道舱还停留在轨道上,预计的运转时间是半年,那么这半年并不是白白在这里运转,实际上它还是不断的进行对地观测等等任务,所以这个利用率还是很高的。
主持人:这个轨道舱继续在轨道上运行,是不是可以起到一个小型的空间站的作用,或者是一个小型的实验室?
嘉宾:因为这个时候留在轨道上就没有人了,没有人就相当于一个卫星,里边也是有对地观测的仪器,还是可以执行对地观测的任务。
主持人:这个叫返回舱,是最终要返回地面的,如果有个宇航员在这个飞船上的话,宇航员就是坐在这里边把他送回地面。地面上的人或者是地球上的人,怎么去回收这个返回舱呢?
嘉宾:在轨运行完了以后,首先是自然分开,就把轨道舱和这两处分开,轨道舱就停留在轨道上运行,这两个离开了以后,要经过一个工作叫做离轨机动,靠它的发动机改变它的轨道,使得它脱离开原来的轨道,往下,与地球相近的轨道来走。高度下降到140公里的时候,返回舱和推进舱又分离。
主持人:只剩下返回舱了。
嘉宾:这个推进舱就进入到大气层就缩回去就不管了。返回舱就进入大气,当它达到10公里的时候,回收系统就开始工作,首先拉出一个引导伞,是一种降落伞,然后拉出减速伞,然后拉开主伞。
主持人:引导伞的作用?引导它的方位和方向?
嘉宾:它本身拉出来的话受到一定的阻力,它就会把另外两个伞拉出来。减速伞的作用就是使它很快的减速。最后靠主伞使它平稳的下降。为了更加安全的话,还有在离地面一米的时候,还要开动一个叫缓冲火箭,就是产生向上的推力,使得最后返回舱着地的速度是不大于3.5米/秒。
主持人:以我们常人来看也是一个很快的速度。
嘉宾:这个速度的话比从飞机上跳伞的速度还要小。
主持人:那这个3.5米/秒的速度,如果这里边有宇航员的话他能承受吗?
嘉宾:能承受,你想普通的跳伞的,他从飞机上跳下来的话,他的着地速度大概是6到8米/秒。
主持人:人能控制,可能他的腿有缓冲作用,但是如果在返回舱里他可能会坐着。3.5米/秒他是可能承受的。
嘉宾:可能保证安全的。
主持人:据我们了解,这次神舟四号的返回舱如果返回的话,它所带的降落伞可能会大到有1200平米这么大,这样大的一个降落伞没有办法用机械来进行这个折叠,我们了解是通过几十个人花了几天的时间手工来折叠的,这个手工折叠降落伞的办法能够保证降落伞的安全吗?
嘉宾:我想也只有这个办法。不可能用机械去折叠,按照一定顺序去折叠的,要折叠得好的话一拉出来很顺畅的就拉开了,如果折得不好,缠在一起的话那就危险了。
主持人:那这个工作当中是很难监控的,怎么来去控制每一个折叠的方式都是正确的呢?
嘉宾:这个可以对每个人提出要求。
主持人:中国是继美国和前苏联之后,第三个世界上第三个掌握收回技术的国家,这个返回舱就是靠一个降落伞来回收,它难在哪儿呢?
嘉宾:一般人可能以为发射很难回收不难,实际上回收的难度非常之高。
主持人:可能一般人想象回收就是掉进大气层,然后用一个伞把它拉住慢慢的落下来。
嘉宾:重新进入大气层整个的过程里边,有很大的载荷,产生很高的温度。
主持人:这个载荷?
嘉宾:很大的空气阻力。
主持人:这个阻力会怎么样呢?会把这个返回舱压碎吗?
嘉宾:我们这个返回舱要经受得住那么大的外载荷,要承受得住这么高的温度。
主持人:温度会有多高?
嘉宾:温度可以把回收舱的表面烧焦。还有一旦就是控制精度,从几百公里高度然后要回收到这个指定地点。这个是要在预定的回收点的附近的几公里半径之内,这个要求的精度非常之高。
主持人:这次神舟号飞船,飞行的重要的一个任务,还是要进行一次模拟真人,模拟宇航员在飞船上的真人实验,从这种无人的航天飞行到真正的载人航天飞行都要进行哪些实验呢?
嘉宾:首先进入飞船工作次序要经过考验,这个以前已经考验了几次,都是成功的。那么还有很关键的就是说这样环境到底航天员是否能够承受得住。
主持人:这个环境是指飞船里面的?
嘉宾:坐舱里边里温度压力等等,另外返回过程里,这么强烈的载荷,航天员也会承受到,叫过载吧。会觉得身体很重,另外的话,外面温度很高,传到舱里的温度,这个航天员是否能承受得了,这个的话,我们先模拟人来实验,测量这个数据,来看真人是否能够承受得了。
主持人:航空四号飞船是第一次全面的启动生命保障系统的一次实验?
嘉宾:神舟三号已经进行了这方面的实验,神舟四号这个实验就更加接近真正载人的条件。
主持人:为了更大程度上保证航天员的人身安全,在这些航天员上天之前,前苏联是进行了七次的实验才真正的上人,美国是进了二十一次实验,在中国有的专家说我们可能用不了这么多实验。是这样的吗?
嘉宾:是这样,到现在,总的技术有发展,另外的话,我们也可以借鉴他们的一些经验和教训,比如说过去刚开始不知道怎么把人送上去,不知道怎么回来,这样的话,人家各种方法都试过了,就知道哪些是可行的,哪些是不可行的。
主持人:有一些是不需证实的,和不需实验的。
嘉宾:人家已经碰了壁的方法我们就不需要去重复了。
主持人:可能有这样的问题,前苏联进行了七次,美国是二十一次,每一次都是通过实验,充分来暴露缺陷和不安全因素不可靠的因素,每一次再加以改进,我们实验次数少的话,那么显然暴露出来的问题可能也会比他们少,是不是这样呢?
嘉宾:各种关键技术都经过了严格的考验。
主持人:就是这样几次实验已经足够了。
嘉宾:系统工程的话就是要求用尽可能少的实验,得到尽可能多的知识,我们是本着这样原则的。
主持人:这个是保证在绝对安全的情况下。这次神舟四号所进行的这些实验,包括载人航天的实验,也包括生物技术研究实验,还有微重力流体物理的实验,这些尖端技术的实验,和我们普通人的生活有多大的关联度呢?
嘉宾:这些实验包括生物学,就是生命科学,还有材料学,还有天文,还有物理。这方面的实验的话,都是人类对认识自然界的一些基本学科,很基础的学科。通过神舟号在上面做大量的实验,可以大大的丰富了我们这些学科的知识,科学对人的利益那是不言而喻的。
主持人:就是这些实验在短时间之内还是看不到它的效益的。
嘉宾:目前还不是直接针对某些带来经济效益的来进行的。
主持人:有的专家表达了这样的观点,就是载人航天的高风险和高成本,决定了民用需求的必然性,发送一次飞船就需要有几十亿,那么没有应用目标,没有民用需求,上去也是没有任何意义的,您是不是赞成这种观点呢?
嘉宾:暂时不会有这种直接的经济回报。
主持人:现在搞载人航天,它的发射成本是巨大的,而且回报是几乎是看不到的,或者说很小,跟发射成本来比是很小的,那中国现在搞这个载人航天,它的真正的意义在哪儿?
嘉宾:人们总是不安现状,至少人是只是在地上,飞机是人离开地面在空气里边飞行,进一步希望能够离开大气层在宇宙空间。
主持人:这是一个梦想。
嘉宾:只有不断的有梦想实现,这样的话带动人类科学的提高。
主持人:有些表达这样一个观点,就是现在发展载人航天的技术是一场看不到经济效益的技术的竞争。
嘉宾:苏联俄罗斯和美国,在这个方面已经在我们之前走了很远的路,我们现在的话还是在赶上,在追赶。航天技术从无到有,技术不断的提高,到现在的话,最有这样的能力的,能够研制出像神舟号这样的飞船。
主持人:现在是一个加速追赶他们的一个很好的时机。
嘉宾:是的。
主持人:去追赶他们,或者说成为第三个具有载人航天能力的国家,它的实际意义在哪儿?
嘉宾:航天技术不是孤立的,它必须依靠各方面的科技支持才能达到更高的水平,那么中国这个航天技术的发展,特别是载人航天技术的发展的话,它会带动很多科技技术的发展,这个利益是难得估计的。
主持人:到了把中国自己的航天员送上太空的时候了?
嘉宾:是的,我认为是这样的,时机已经成熟了。
主持人:谢谢你接受我们的采访。
结束语:到我们的节目播出的时候为止,“神舟四号”飞船已经在……轨道安全运行了……小时,飞行状态一切正常。现在所有的人都在期待,在7天之后,在圆满完成太空飞行任务之后,“神舟四号”飞船能够凯旋归来。
感谢您收看我们的节目,明天见。
(来源:CCTV-12新闻夜话 首播时间:2002年12月31日23:30 CCTV—12重播时间:2003年1月1日12:25 CCTV—12)
来源
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