代表热议航天发展:中国火箭能否赶超“马斯克”
用于绘画/视觉中国
最近几天,关于“太空探索”的讨论已经从太空科技领域扩展到普通人的生活。今年2月6日,世界上最强大的重型运载火箭“猎鹰重型”(falcon heavy)搭载红色特斯拉电动跑车从美国佛罗里达州发射到火星。这是一个可重复使用的运载火箭,来自美国私人公司SpaceX,由马斯克创建。另一方面,中国是否也拥有火箭可以重复使用的技术?私人资本将来会参与空间研究吗?两位NPC*对此发表了意见。
中国的运载火箭技术有可能赶上美国
张柏楠,中国航天科技集团第五研究所载人空间站项目NPC代表兼载人航天器系统总设计师
昨天,全国人大代表、中国航天科技集团第五研究所载人空间站项目载人飞船系统总设计师、光模块系统总设计师张柏南在接受记者采访时说,在SpaceX的“太空探索”中,最引人注目的是“可重复使用技术”。这项技术的发展可以有效地降低运载火箭的成本。虽然这项技术已经突破,但还不成熟。然而,中国的一次性运载火箭价格相对较低。如果它能继续在“可重复使用技术”的研发上投入精力和人才,它将有潜力赶上并超越他。相反,当国外相关技术成熟时,中国将面临太空领域的威胁。
降低成本是民用航天市场发展的关键
《北青报》:如何看待马斯克的“太空探索”?
张柏南:首先,载人航天的未来走向民用和商业化是一个大的发展趋势,这也是我们所期待的。第二,目前,载人航天技术本身的发展趋于成熟,不像早期那样风险相对较大,带来的商业利益相对较小。当时,商业投资的风险仍然相对较大。目前,它正处于过渡期。很难说它一定非常有利可图,但正因为如此,许多企业都进入了这个市场。第三,客观地说,要走商业空间之路,最根本的是降低运营成本,提高运营效率。随着成本的降低,民用载人航天市场肯定会上升。这也是为什么马斯克的可重复使用的火箭和可重复使用的航天器的技术获得了关注。当然,我国也开始了类似的探索。
《北京日报》:这样的太空探索会威胁到中国航天事业的发展吗?
张柏楠:这次太空探索的影响主要在于其运载火箭的可重复使用技术。这项技术极具颠覆性,可以大大降低成本。但我认为这项技术仍处于初级阶段。首先,并不是所有的火箭都被回收,因为回收受到气候等多种因素的影响,所以技术不是很成熟。其次,这项技术在使用时风险相对较高。虽然有成功回收的案例,但成功回收的数量不是很大,成功回收后再利用的数量也很少。因此,我认为该技术是未来的发展方向,但仍处于可靠性积累阶段。
私人资本和商业资本进入太空是有益的
《北京日报》:可重用技术意味着什么?
张柏楠:可重复使用技术有可能降低运载火箭的成本,但它仍不成熟,其好处尚未实现。应该指出的是,马斯克的运载火箭得到了美国*和美国航天局的技术和资金的大力支持。相比之下,中国的一次性运载火箭天生就更便宜。如果国家给予足够的重视和支持,我们有信心赶上美国和其他国家的先进水平。否则,当外国技术成熟时,它将受到威胁。
《北京日报》:目前航天科技产业对民间资本的态度是什么?
张柏楠:民间资本和商业资本进入太空有利于航天产业的发展。太空本身有许多商业领域,例如商业通信卫星。随着市场需求和技术进步,更多的领域也有市场发展潜力,如遥感。
中国航天科技集团有限公司和中国空间技术研究院响应国家号召,顺应市场需求。他们自主开发了具有国际先进水平的商用遥感卫星系统和全球移动宽带卫星互联网系统,为国家经济建设、“一带一路”建设、国际市场发展和强大空间力量建设做出了应有的贡献。四颗商用遥感卫星已经发射,能够提供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、田野、沙漠、海洋和山区的移动终端和商用移动电话提供宽带通信和互联网接入服务。
计划在2022年左右建造中国空间站。
《北京日报》:中国载人航天的最新研究成果是什么?
张柏楠:太空实验室阶段已经成功结束。空间站的开发正在按计划进行。据计划,中国的空间站将于2022年左右建成。
《北京日报》:如何回应对中国登月计划的关注?
张柏南:载人航天探索是载人航天的重要发展方向和领域,也是人类未来的发展方向。国家对此高度重视,持续关注,支持初步研究。载人登月应该是我们的近期目标。许多技术条件已经得到满足,一些初步工作已经开展。如果能够获得足够的支持,我们有信心尽快实现载人登月的中国梦。
《北京日报》:中国的载人航天技术与国外相比如何?
张柏楠:从1992年到现在,当我们进入载人航天领域时,我们个人的感觉是,与国外相比,我们已经逐渐从原来的“同跑”状态转变为现在的“同跑”。当时,这主要取决于外国做了什么,我们跟着做了什么。当我们遇到一个问题时,很少有人能够帮助解决它,包括一些非常稀缺的原材料等等。但近年来,情况明显不同。我们现在做的许多事情和国外的一样。与空间有关的科学和技术也迅速发展。中国教育的发展也为中国的科技创新提供了良好的基础。
我相信,在未来几年,我们的许多航天领域将从“一起跑”转变为“一起跑”。航天领域也将与世界同步。新一代宇宙飞船的性能和指标将达到甚至超过国际先进水平,为建设航天强国做出我们的贡献。
中国载人航天已经转向应用。
《北京日报》:航天科技人才培养面临哪些挑战和机遇?
张柏楠:挑战仍然很大。改革开放之初,国家提倡创新。作为一个高科技产业,航空航天吸引了大量渴望加入航空航天产业并进行创新的年轻人。然而,随着社会的多元化发展,各行各业都能够进行创新。相对而言,空间不再“独一无二”,也不像以前那么有吸引力了。此外,空间正逐渐转向商业化。不仅传统的国有企业,包括一些商业公司和大学,都在从事空间研究,因此对人力资源的竞争加剧了。
当然,我们主要依靠我们的职业来吸引和留住人才。作为航天事业的主力军,我们欢迎有志于为中国航天事业做出贡献的年轻人来中国航天科技集团有限公司工作。这里有最广泛的舞台。
《北京日报》:此前,杨利伟在接受媒体采访时透露,第三批航天员的选拔已经开始或将从大学生中选拔,对研究生的学历要求也将提高。为什么选择宇航员的条件会发生这种变化?
张柏楠:这实际上揭示了一个方向:中国的载人航天实际上已经转向应用,而不仅仅是实验。在实验的最初阶段,飞行员主要是太空飞行员,其中许多是空军飞行员。
正如我前面提到的,计划在2022年左右建造中国空间站。建造空间站的概念是什么?它相当于国家空间实验室。实验室不仅仅是专业宇航员的工作,所以它需要很多非常专业的人才。一类是与特定实验项目相关的科学家,他们去太空直接进行相关实验。还有一些工程师,他们主要是从像我们这样建造宇宙飞船和空间站的人中挑选出来的,负责空间站的维修和保养。我相信将来会有第四类宇航员,即“太空游客”,他们将登上空间站。但是,细节应根据未来的运营计划来考虑。
记者张雅
我们的技术可以一次发射超过十个特斯拉。
中国航天科技集团公司第六研究所所长、NPC代表刘志让
全国人大代表、中国航天科技集团第六研究所所长刘志让几十年来一直在研究火箭。今年2月,美国的马斯克用运载火箭将一辆特斯拉汽车送入太空。刘志让也一直在密切关注着这个消息。“特斯拉的举动让世界航天工业感到了一种紧迫感。尽管中国现有的火箭技术可以一次将10多辆特斯拉汽车送入太空,但作为中国的航天飞机,我们必须向他学习创新精神。”刘志让说道。
希望中国的重型火箭能尽快获得批准。
北青日报:你这次带的是什么账单?
刘志让:我这次带来的议案主要是希望国家支持以重型运载火箭为代表的新能源的研发。因为重型运载火箭是空间大国的重要支撑,也是大规模利用空间资源的基础和深空探测的先决条件。只有尽快立项,研制重型火箭,在2030年进行首次飞行,我们才能支持中国实现成为太空强国的硬目标,如大幅度提高进入太空的能力,实现载人登月和载人登月,支持中国在2030年进入世界太空强国的前列,在2045年成为太空强国。
《北京日报》:你说的重型运载火箭是什么意思?
刘志让:希望加快发展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)、25吨氢氧发动机(即重型三级发动机)。到2028年完成所有发动机的开发,以在2030年推进重型运载火箭的首次飞行。如果项目成功,预计整个机器将在2020年前准备好试运行,并在2025年进入样品阶段。
《北京日报》:这种重型运载火箭能运载多少货物?
刘志让:中国最大的现役火箭长征五号近地运载能力为25吨。如果一辆特斯拉汽车被用作2吨,它一次可以携带超过10特斯拉进入太空,而重型运载火箭的近地运载能力为140吨,月球转移能力为50吨。那时,我们可以毫无问题地把几十辆特斯拉送上太空。
回收火箭应考虑成本效益比
《北青日报》:我们注意到马斯克不仅把车送上了太空,而且还进行了许多回收火箭*助推器的实验。许多网民称之为“黑色技术”。中国现在有类似的研究吗?
刘志让:这是个笑话。我们没有时间和精力来研究火箭助推器的回收。我们主要考虑的是回收火箭是否有最佳的成本效益比,因为还有风险、低可靠性等因素。很难计算它在经济上是否划算。我还想在这里提到,我国的火箭非常安全,我们的失败率是世界上现役火箭中最低的。
《北京日报》:我们现在掌握火箭回收技术了吗?
刘志让:事实上,我们也有一定的技术储备。火箭回收有许多技术要求,包括维修、测试和回收后的更换。我们目前的计划是在现有和新一代运载火箭系统的基础上,在可重复使用的运载火箭发动机方面开展发动机重复使用技术的改进研究,并在2025年前后实现着陆区可控回收和部分重复使用的目标。基于新开发的火箭配置,将开展液氧和碳氢化合物发动机的再利用研究,两级运输系统将在2030年完全再利用。
建造无人值守月球研究站的计划
《北京日报》:近年来中国的探月计划是什么?
刘志让:中国现在有了新一代运载火箭长征五号,但是在去年长征五号远程二号火箭的发射中失去了它的飞行。经过分析,我们现在已经找到了原因。两个核心级液氢和液氧发动机之一有偏差。现在故障已经恢复到零,发射将在今年年底恢复。长征五号恢复发射后,一颗新的嫦娥探月卫星即将发射,这将实现“盘旋后退”中的“返回”一步。
《北京日报》:中国的月球探测中长期计划是什么?
刘志让:在月球探测方面,我们的任务目标是在月球的两极地区建立一个“月球研究站”。从2021年到2030年计划了四次任务,无人月球研究站计划到2030年完成。第六宇航科学院的各种发动机和多种姿态控制发动机将支持多种类型的航天器,如着陆器、月球轨道器、中继星、跳跃探测器、推进舱等。
《北京日报》:我们的火星探索计划是什么?
刘志让:在深空探测方面,国家计划在2020年前后进行第一次火星探测任务,实现“环航、着陆、巡逻”,并在2030年前进行火星采样和返回任务。
《北京日报》:中国空间站发射的新进展或计划是什么?
刘志让:中国将在2022年左右建造第一个中国空间站,进展顺利。中国空间站建成后,它将是一个总重量接近100吨的大型组件,并将在轨道上运行10年以上。到那时,中国将成为第三个拥有空间站的国家。未来,我们将首先推出核心模块。核心模块进入轨道后,我们将完成平台测试和相关任务保障技术验证。然后我们将分别发射实验舱一和实验舱二,并与核心舱对接形成空间站。空间站在轨运行期间,载人飞船将提供乘员运输,货运飞船将提供补给支持。空间站的全动力系统有102套不同的发动机,都是由第六宇航科学院开发的。
本报记者孔
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