http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2012-06-16
宜居“天宫”三个人如何住
宜居“天宫”三个人如何住
在距离地球约370公里的近圆轨道,我国自主研制的天宫一号目标飞行器已在长期运行管理模式下运行了200多天。目前,天宫一号在轨运行正常,静待神九飞天,航天员太空安家。
■太空“宜居”家园首迎访客
天宫一号目标飞行器是由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院和上海航天技术研究院全新研制的。与之前的载人航天器相比,“天宫一号”为航天员提供的可活动空间大大拓展,达15立方米,能够同时满足3名航天员的工作和生活需要。
“‘天宫一号’飞行的主要任务是为实施空间交会对接试验提供目标飞行器,初步建立长期无人在轨飞行、短期有人照料的载人空间试验平台,为空间站研制积累经验,进行空间科学实验、航天医学实验和空间技术试验。”天宫一号目标飞行器总设计师张柏楠说。
据神九飞船总指挥何宇介绍,“天宫一号”有效活动空间为15立方米,包括两个睡眠区、一个仪表显示区、一个空间科学实验区、一个在轨锻炼区。其中两个睡眠区均采取私密性设计,彼此之间有隔断。睡眠区安放的睡袋也已经固定好,被褥则由航天员自备自换。每个卧室也都装有电话,便于航天员们互相联系,宜居性很强。通过仪表显示区,航天员可以实现与地面之间的天地双向可视通话,首次实现跟地面的视频联系。
■让航天员住得舒服成目标
天宫一号目标飞行器与神舟飞船在太空中交会对接后,目标飞行器就是航天员在太空中的新家。在目标飞行器设计中,科技人员除了通过确保各项指标的实现,来保证目标飞行器具有60人/天的驻留能力,另一方面就是最大限度地关注细节,努力实现让航天员住得舒服的目标。
通过进一步优化设计,天宫一号目标飞行器内可供航天员工作、生活的空间比国外的空间站要大,也可以讲这是到目前为止能为航天员提供的生活、工作空间最大的飞行器,同时,舒适程度比过去神舟飞船要好许多。
■舱内空气达到绿色环保标准
如何保证舱内大气环境的清新,技术人员也动了不少脑筋,想了很多办法。比如,针对在空间实验室阶段,可能是长期无人、短期有人照料的状态,技术人员针对舱内使用的材料中很多属于非金属材料,可能溢出微量有害气体,有可能影响到航天员的安全或健康的情况,科技人员在目标飞行器研制之初,就在设计上加强了有害有毒气体的控制。在材料的选择上,选择那些结构稳定的,经过太空飞行考验的优质材料,如果选用新型材料,就必须经过充分的地面试验。同时,在舱内还设计了相应的监测和净化装置和大量的措施,这些装置和措施都经过了地面的大量试验。
通过这些办法,确保航天员在太空家园里,也能享受春天般清新、无毒、无害、无味的空气了。经过多次试验验证,目标飞行器的舱内空气质量完全满足了航天员在里边生活的要求,达到了绿色环保的标准和航天医学标准。
■设“密室”让航天员说悄悄话
为保证航天员与家人、孩子说悄悄话的私密性,在“天宫一号”里,技术人员设置了专门的“密室”,在这个“密室”里,航天员与妻子说什么悄悄话,别人是没法“偷听”的。还有,为保证航天员与控制中心和家人通话的亲切感,“天宫一号”首次实现了与地面双向的可视通话,航天员对着屏幕与领导、家人进行视频和音频交流,言谈举止、音容笑貌通过屏幕一目了然,极大地增加了亲切感。
■航天员安全紧急撤离有预案
在目标飞行器里长期生活,如果舱内一旦出现险情,比如突然起火了怎么办?要知道,这并不是故弄玄虚,前苏联和平号空间站就曾经发生过火灾。在天宫一号目标飞行器里,航天员一点也不用担心,各种可能发生的灾难,科技人员早为他们想到了。科技人员在充分继承神舟飞船过往的安全措施的同时,结合“天宫一号”长期无人、短期有人照料的特点,设想了各种应急状态下确保航天员安全的措施,比如,如果舱内发生火灾,或者压力没有了等险情,都有可靠的应对预案。在这些预案中,既包括险情发生后怎样紧急处置,还包括航天员怎样安全紧急撤离。这些预案到底管不管用,科技人员都在地面做了充分的试验。
■天宫一号上能发微博
长期太空飞行,娱乐活动对于保证航天员稳定的情绪和乐观的心态非常重要。为保证航天员的娱乐,天宫一号组合体里还专门给航天员提供了用来娱乐的笔记本电脑,航天员在工作之余,在睡觉之前,可以用笔记本电脑上上网,发发微博,看看CD大片,播放一些自己喜欢的歌曲和音乐,或者进行其他的娱乐活动。
工作
自动化预警装置
减轻航天员工作量
航天员在天宫一号组合体飞行期间,要借助舱内设置的各种仪表,来观察掌握天宫一号和飞船当前的飞行状态。在进行目标飞行器仪表的观察过程中,技术人员独具匠心,不仅充分考虑到仪表的功能,甚至连仪表安装的位置、形状、大小,仪表盘的颜色等诸多细节都考虑进去了,努力达到功能优化、方便使用,便于观察,感觉舒适的目标。
为了减轻航天员的工作量,节省更多的精力,科技人员还设计了各种自动化预警装置,因此,天宫一号上的仪表不用每时每刻盯着。如果组合体发生异常情况,哪个系统工作不正常,哪个数据指标发生很大的变化,在航天员还没有注意到的情况下,就会提前自动进行报警,使他们及时发现和处置。
生活
“天宫”单间卧室
灯光可随意调节
在航天员太空新家园里,科技人员为了使航天员生活得更加舒适、可心,更是处处体现了人性化。
为了最大限度地减小舱内噪音、灯光等对航天员睡眠的影响,保证航天员有充足的睡眠和旺盛的精力,在目标飞行器的舱内,专门设计了航天员独立的睡眠区,在这个睡眠区里,设计了两个“房间”,以保证航天员在太空里也能睡上单间,两个“房间”的设计也充分考虑到在天宫一号目标飞行器在轨运行期间,最多同时有3名航天员在轨工作,睡觉的时候是不能大家都去睡的,总要留下一个人来值班,因此,两个“单间”足以保证同时有两人去休息,一人在值班。
睡袋是航天员在轨道上睡觉的“被子”。在天宫一号组合体里,为使航天员睡得舒服,技术人员专门设置了三个睡袋,也就是说,航天员在睡觉的时候不是大家混着盖“被子”,而是个人用个人的“被子”。
除了睡觉有“单间”以外,还考虑到每个航天员的生活习惯不同,比如对光线的感觉就不同,有的喜欢亮一点的环境,有的就喜欢暗一点的环境。为适应这种个性化需要,技术人员在“卧室”灯光的设计中,就采用了可调节式的照明方案,航天员喜欢何种亮度,完全由他们自己随意进行调节。
此外,针对女航天员技术人员也考虑到了,在组合体里,除了为她们预备了单独的床铺和被子以外,还早已针对女航天员生理特点和生活需要,进行了特殊关照。
调整环境状态
截至6月12日,天宫一号上的实验舱微量有害气体净化、载人环境监视系统启动、供气功能检查、舱内压力预控、舱内温湿度控制等均已完成
两次调相控制
5月27日
对天宫一号进行第一次调相控制,使其从350多公里的轨道进入340多公里的轨道
6月11日
天宫一号的轨控发动机短暂开机,对天宫一号的相位进行调整,以确保神舟九号发射入轨时,天宫一号和神舟九号轨道的相对位置满足交会对接的要求
■供图/CFP
■制图/路虓辉
[新浪网-北京青年报]
航天员系统总指挥首次披露神九三名航天员分工
国际在线消息:中国载人航天工程新闻发言人15日宣布,神舟九号飞船定于6月16日18时37分发射,中国人民解放军航天员大队男航天员景海鹏、刘旺和女航天员刘洋组成飞行乘组,执行这次载人交会对接任务。航天员系统总指挥、中国航天员科研训练中心主任陈善广此前透露,此次神九任务乘组采取了新老搭配、男女配合的方式,三名航天员各有分工。
景海鹏作为本次任务的指令长,将在整个乘组中发挥核心作用。他是山西省运城市人,1966年10月出生,现为中国人民解放军航天员大队特级航天员,大校军衔。曾任空军某师某团司令部领航主任,安全飞行1200小时,被评为空军一级飞行员。1998年1月正式成为中国首批航天员。2008年9月,执行神舟七号载人飞行任务,获得圆满成功。
刘旺被分配的主要任务是“交会对接操作岗”。他来自山西省平遥县,1969年3月出生,现为中国人民解放军航天员大队二级航天员,大校军衔。1998年1月正式成为中国首批航天员。经过多年的航天员训练,以优异成绩通过航天员专业技术综合考核。
中国首位女航天员刘洋将主要负责空间医学实验。她是河南省林州市人,1978年10月出生,现为中国人民解放军航天员大队四级航天员,少校军衔。2010年5月正式成为中国第二批航天员。经过两年多的航天员训练,完成了基础理论、航天环境适应性、航天专业技术、飞行程序与任务模拟训练等8大类几十个科目的训练任务,以优异成绩通过航天员专业技术综合考核。
15日下午,长征二F遥九火箭将开始加注推进剂。目前,发射场区及全区各系统已准备就绪,航天员飞行乘组心理稳定、状态良好,正在进行出征前的各项准备工作。
[国际在线]
宇航员景海鹏与妻小聚少离多 17年回家仅四次
神舟七号飞船航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏九月二十九日回到北京航天城,三人乘坐敞篷车,频频向民众挥手致意,成千上万的民众夹道欢迎,图为航天员景海鹏。
中新网运城6月15日电 题:景海鹏与妻小聚少离多 17年回家仅四次
作者李鹏飞
近正午时分,山西省运城市东杨家卓村一条逼仄的窄巷里,一处人家门前耸立着高约4米的大红彩门,几个工人正在攀上爬下地张罗着,12个小时后,彩门将被各900个龙、凤模样的闻喜花馍钉满,这里是神七航天员景海鹏的家。
神舟九号即将于六月中旬问天,虽然3名宇航员的身份尚未确定,但已被确定为第一梯队的景海鹏的家乡已经开始热闹起来了。
村主任及当地劳动局工作人员忙着给扛摄像机的、拿录音笔的陌生客人让座,请他们喝瓶装矿泉水,吃瓜子花生,因眼疾带着太阳镜的景海鹏的母亲王珍玲和记者一会儿出了北房,一会儿进了正房,父亲景靠喜则右臂夸张地向后支着,佝偻着腰在院子里停停走走。
17年回家仅四次
“你没见你嫂子,头发都白了”,景海龙听到同学带来嫂子的消息不胜感概,“嫂子、孩子和哥哥也常常一两个月见不着面。”
家人更是如此了。景海龙说,自1985年入伍后,哥哥回家仅四次,“除了1990年一次探亲和2003年回家结婚之外,2009年春节和去年解州中学校庆时,景海鹏只匆匆回来过两次。
春节那年一家三口正月初二下午到村里,正月初八下午离开,“刨去走访亲友、看望同学、老师、领导的时间,哥哥在家的时间也就一天”,景海龙说。
2011年10月,景海鹏受邀参加其就读的解州中学60周年校庆,由于时间紧张,校庆结束当晚约10点全家才在运城市的一家宾馆里静静地团聚,彼时景海鹏从航天英雄重新做回儿子、哥哥,一一回答父母对孙子的关切,承应“开车小心”等一类久违的家常念叨。
不打扰,怕添麻烦
2012年春节时,景海鹏同乡的战友在看望其家人时透露:“海鹏在备战神九,如果没有什么要紧的事,就不要打扰海鹏了。”
半个月后的一天晚上,王珍玲的右眼看不见了,在运城市第三医院住院20多天,每天在球侧注射眼针都没有效果,该市卫生局长叶新龙偶然得知后,立即将其转院到了运城市眼科医院,住了18天院后还是没有起色,于是3月11日,景海龙陪着母亲一起到北京住院做了眼部手术。
“哥哥在北京肯定能帮忙找个好医生,但不能打扰他”,不想给哥哥添麻烦的景海龙正在陪床,接到了嫂子打来的电话问其在哪,景海龙避开母亲躲在卫生间里谎称自己在运城,嫂子问起二老的身体如何时,他一边说“都好都好”,一边已是泪流满面。
6月11日有记者来访,王珍玲才知道景海鹏极有可能作为神九宇航员进入太空,被问及眼疾时,王珍玲连忙说“别让海鹏知道”。
少言的母亲虽然很少问起大儿子,但景海龙知道,母亲虽然不说,但什么事都在心里,他看得出,母亲自得知景海鹏或将再次登陆太空的消息后又有些不安了,“昨天什么都没吃,只吃了一根麻花”,“我哥从小就要强,她心里很矛盾,担心哥哥选不上她心里难过,但选上了,她也担心,上次神七时,母亲坐在电视机前就这样”,景海龙学着王珍玲双手紧握在胸前紧张的样子。
“过年到现在,一个电话也没有”,景靠喜知道儿子很忙,只是唠叨唠叨,有时候心重的王珍玲也憋不住了,就问景海龙:“你哥和你联系没”,景海龙就哄老人说“联系了,发了短信,说一切都好。”
据媒体报道,预计航天员此次将在太空停留10至20天时间,在神九与“天宫一号”对接后,改进后的视频双向连线可以帮助航天员看见家人,这意味着,景海鹏可能会在地球之外见到久违的爹娘。(完)
[中新网]
神九航天员刘旺母亲:不希望儿子入选航天员
资料图片:航天员刘旺
刘旺简历:
刘旺,男,汉族,山西省平遥县人。1969年3月出生,1988年8月入伍,1988年6月入党,现为中国人民解放军航天员大队二级航天员,大校军衔。1998年1月正式成为我国首批航天员。2012年3月,入选神舟九号任务飞行乘组。
刘旺的回忆,是从山西平遥老家那条乡间小路开始的。
每个星期,在那条通往城里中学的土路上,他骑着全家倾其所有买来的自行车快乐地奔波。
风吹动少年的衣襟。他觉得自己像在飞一样,7公里的路一眨眼就到了。那时的他从未想过,自己有一天会真的飞起来——目的地是300公里外的太空。
最年轻航天员时刻准备执飞
1988年,19岁的刘旺从平遥一中考入飞行学院,毕业后进入空军某师飞行大队。10年后,拥有驾驶战机安全飞行1000小时记录的刘旺通过严格的选拔,成为我国首批航天员之一。
在近乎残酷的乘组选拔中,虽然历次考核成绩都十分靠前,刘旺却屡屡因毫厘之差与飞行机会擦肩而过。2012年3月,他终于以优异的成绩入选神九飞行乘组,肩负起操纵飞船与天宫交会对接的重任。
这一天,刘旺等待了14年。景海鹏说,刘旺就像山西老陈醋,越酿越香。还有人说,他14年磨一剑,最终利刃出鞘。刘旺自己则把这14年比作登山:即使攀登充满艰辛,即使没有到达顶点,登山者却很享受这个过程。
从而立到不惑,即使是中国首批航天员中最年轻的成员,刘旺黝黑的脸上也留下了岁月痕迹。
失落过吗?想过放弃吗?面对这些问题,刘旺毫不犹豫地予以否定。“我告诉自己,只要没接到停航命令,都有机会。”刘旺说,“等待了14年的不只我一个人。这14年,我像其他航天员一样,时刻准备着执行航天飞行任务,时刻准备着。”
得知入选消息刘旺并不激动
“执着”“坚持”,是人们谈到刘旺时最常用的词语。“他对载人航天的追求和信念从来没有动摇过。每次选拔一结束,立即投入新任务的训练中,永远不言放弃。”航天员系统总指挥陈善广这样评价刘旺。
如果说心无旁骛地训练是刘旺等待飞天的方式,战友们太空飞行的历程就是伴随他一路等待的美好记忆。
神舟五号返回,杨利伟一报告“有开伞感觉”,站在指控大厅内的刘旺眼泪猛地涌出:人安全回来了,飞天梦实现了!
回忆起这一幕,不多言语的刘旺眼里隐含泪光。
航天员系统副总设计师黄伟芬告诉记者,过去每一次载人飞行成功完成后,刘旺总会给她发个短信,向这些托举航天员飞天的科研人员、教员们送去感谢与祝贺。
黄伟芬相信,这次也会收到刘旺的短信。“这次他是代表他自己。我为他高兴。”
得知入选消息后,刘旺并不激动。“有片刻的放松,之后便感到责任重大。”刘旺说,第一次手控操纵飞船与目标飞行器交会对接,对载人航天事业来说意义重大,对他个人来说责任重大。
1500次练对接成功率100%
太空中实施交会对接,需要控制好飞船的方向、姿态、位置、速度,考验航天员及时发现、及时反应、准确控制的反应能力与天赋。空间环境在地面无法完全模拟,但地面练习无疑是完成这一任务的基础。
“每个模拟器状态不一样,有的延迟误差小一点,有的延迟误差大一点。我看他手控交会对接这么多次,不管模拟器是什么状态,都做得特别好。”刘洋说。
在进行了1500多次手控交会对接训练之后,刘旺的成功率保持在百分之百。即使在没有参数辅助的情况下,他的操作精度不仅超出工程人员提出的要求,也胜过了自动交会对接的精度。这一身百步穿杨而正中“靶心”的本领,曾让在训练现场突然设置“考题”的载人航天工程总设计师周建平赞叹不已。
谈及“秘诀”,刘旺说,技能的提高离不开练习次数,但也时时停下来静静思考。“我给参与设计的工程师们打过无数次电话,请教他们设计的思路、原理、规律。原理掌握越透彻,分析问题越细致,操作才能更精准。”
刘旺的钻劲儿,让他拥有了庖丁解牛般的自如,也增添了乘组的力量。
“他在操作上的稳定程度,让我们对这次任务很有信心。”刘洋说。
飞天在即,刘旺唯一的难题是:怎样把上天的消息告诉身体不太好的老母亲。
作为家中的长子,他太了解母亲了。农村条件差,母亲含辛茹苦把几个孩子都培养成了大学生。14年前航天员选拔时,她就舍不得让儿子去从事这一充满风险的事业。
看到关于神舟九号的新闻,母亲曾打电话给刘旺,你入选了吗?刘旺问,您希望您儿子入选吗?她说,不希望。
“我知道她特别为我担心。”刘旺说,“但母亲肯定也希望我实现多年的梦想,飞得更高、更远。”
■家人记忆
靠谱的“孩子王”
昨天(6月15日),平遥籍航天员刘旺在被确定为中国神舟九号飞船航天员后,原本安宁的老家忽然变得热闹非凡。村里的男女老少纷纷聚集在刘旺家门前,记者和当地官员陆续前来采访和问候。
刘旺的妹妹刘昕告诉记者,在她眼中,哥哥曾是个靠谱的“孩子王”。
在1988年之前,刘昕一直与哥哥朝夕相处。童年的刘旺,总是带着一大帮伙伴玩乐,甚至邻村的孩子也专程赶来和刘旺玩耍。刘昕说:“贪玩的哥哥甚至要从白天玩到日落。有一次哥哥提着旧罐头盒做成的灯笼,带着伙伴们绕着村子奔跑。”
不管是贫困家庭的孩子,还是学习差的孩子,每当玩耍时都喜欢跟着刘旺,这也是大多数孩子家长所期望的。“记得小时候,有个孩子放学回家,这个孩子的母亲却说,‘找刘旺玩去吧,跟着好学生在一起能进步。’”刘昕回忆道。
据刘旺童年时期一位“玩伴”介绍,每次放学回家,刘旺都会张罗伙伴先写作业,大家三五成群地趴在刘旺家中的院台上。写完作业后,他们便像撒了欢儿一样地疯玩起来。
在刘昕的记忆里,哥哥学东西很快。基本上听过的曲子都能用口琴吹奏出来,而他只需用一周的时间去学习。诸如此类的事情很多,这也是母亲刘翠莲一直告诫刘昕的一句话,“你要以哥哥为榜样。”本版文字均据新华社中新网图/新华社
[京华时报]
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神舟飞船遭遇太空战尴尬
王晓夏
6月中旬,神舟九号飞船将搭载3名航天员发射升空,被外界关注的不仅仅是中国首位女宇航员将搭载飞船进入太空,更多的是中国首次实现载人空间对接。
上世纪80年代末期,中国启动了载人航天工程。1992年,决策层提出了“三步走”战略。此次神九升空,将标志着中国载人航天发展基本完成其“三步走”目标中第二步的关键节点。
其“三步走”中的第一步,发射载人飞船,将航天员安全地送入轨道,安全返回地面。自1999年成功发射神舟一号无人飞船起,到后来2003年神舟五号单人飞船、2005年神舟六号双人飞船的成功发射,标志着第一步顺利完成。
第二步,完成出舱活动、交会对接试验和发射长期自主飞行、短期有人照料的空间实验室,尽早建成中国完整配套的空间站工程大系统,解决一定规范的空间应用问题。
2007年神舟七号多人飞船发射成功,并完成出舱太空行走,为建立太空站奠定了部分基础。随后2011年9月,天宫一号目标飞行器发射成功,并预留在预定轨道,3个月后,神舟八号无人飞船升空并成功和天宫一号完成自动对接,之后分离并返回地面。
如今神舟九号载人航天飞船再次升空,将与天宫一号目标飞行器进行首次载人空间交会对接,这意味着中国将彻底完成和验证对接空间技术,并为实现长期有人驻守的太空实验室提供关键性的技术保障。而未来,在第三步中,中国将建造20吨级长期有人驻守、短期自主飞行的太空站。
在空间技术领域,军用技术和民用技术之间只隔了一层“窗户纸”。神舟飞船项目的巨大成功,或许不会惊吓到美国,但隐藏在此背后中国的太空雄心,无疑将引起美国的深深忧虑。而这种忧虑远非中国装备瓦航母或是歼-20战斗机研发取得重大进展,甚至提前装备带给美国的忧虑所能比拟的。
美国的“太空命脉”
“中国的航天项目,包括一些民用项目,提升了中国摧毁或瘫痪潜在对手空间设备的能力;同时,也促进了中国常规军事能力的发展。”在2012年度的《美国全球安全利益威胁评估报告》中,如此明确指出道。
中国在外太空活动能力的增强,在美国人看来无疑是对其安全利益甚至经济利益的最大挑战,而原因就在于美国早已将绝对的军事优势构建在太空之中,而且也隐含着美国的经济安全。
太空对于美国目前所拥有的军事优势是至关重要的,甚至可以将美国的太空力量比作其军事力量的“神经和骨骼”,而陆、海、空三军充其量只能是肌肉,尽管这些兵种同样拥有很强的生存能力和战斗力。
太空所肩负的通讯、导航、侦测、早期预警等职责,让美国获得了其他国家不可比拟的不对称优势,使得美军能够运用以前不可能的全新作战方式。正是得益在太空中的获益,导致美国越来越依赖太空,而且到了深入骨髓的程度。以下一组数据或许是最好的说明。
在上世纪90年代初的第一次海湾战争中,多国部队参战人数多达60万人,拥有的卫星通信容量仅为80兆比特/秒;几年后在科索沃战争中,北约参战人数为10万人,拥有的卫星通信容量已达到160兆比特/秒;进入新千年后的阿富汗战争中,参战人数仅为1万人,但拥有的卫星通信容量已高达500兆比特/秒,是第一次海湾战争时的6倍多;而第二次海湾战争,甚至是其30多倍。
这一组数据仅仅证明了太空在美国军事通信领域的重要地位,事实上在导航、侦测、早期预警等领域,美国同样越来越依赖于太空。
以导航为例,在第二次海湾战争中,美军有68%的弹药采用了卫星制导,而在第一次海湾战争期间,卫星制导弹药比例仅为10%,如今美国甚至早已明令禁止采购非制导武器弹药。在太空侦测领域,美国卫星为战争提供实时的情报、侦察和监视信息,使美军能够有效地实施精确打击的能力越来越强。
在海湾战争中,美军70%的战略战术情报是由侦察卫星提供的,而在阿富汗战争中,卫星甚至开始对塔利班和“基地”组织的高层人员进行了密切监视。到了第二次海湾战争,美国卫星的侦察作用更加突出,因为在严重的沙尘暴条件下,仍能不间断地对伊军动向进行监视,确保作战行动的持续性。
在太空早期预警领域,目前美国所倚重的国家导弹防御系统(NMD),其24颗整天围绕地球不断旋转的低轨道预警卫星和6颗高轨道卫星,早已将太空的早期预警能力纳入整个系统的重中之重。
太空不仅讲述着美国军事力量的过去,同样代表着未来。事实上,正是基于太空诸多重要功能,使得太空成为未来美国“网络中心战”的关键环节所在。“太空现在是重心。我们必须不让太空成为软肋。我们将来的对手知道我们拥有太空优势,而且我认为他们正在发展阻止我们运用太空的能力。我们知道没有空中优势什么都做不了。太空同样如此,太空优势也是我们必须追求的目标。”
前美国空军太空司令部司令洛德曾这样直接断言道,同时在他看来中国将设法对付,也许是阻止美国的非对称优势,中国将成为美国在太空领域有实力的竞争者。
许多美国专家也认为,不仅美国军事,就连美国经济,乃至全球经济也开始过度地依赖轨道空间。他们认为,事实上美国已经成为一个民众生活方式与空间卫星提供的各种功能密不可分的卫星大国。
神舟系列飞船出于和平的目的,但却强烈地刺激着美国人脆弱的“太空神经”。
事实上,在美国人看来中国的太空意图并不像神舟飞船那般“清纯”,隐藏在其间的“反卫星能力”已经让美国人无法安坐。
来自中国的太空战威胁?
早在2007年9月,神舟七号载人飞船航天员在完成出舱任务并自主飞行第31圈后,从轨道舱的顶部向太空释放了一颗代号为BX-1的伴飞小卫星,尽管被用于和平的目的,但却展示出实际意义上的反卫星军事能力,而这被美国认定为中国已经掌握了利用共轨式卫星秘密侦查甚至攻击他国卫星的技术。
当时让美国媒体特别关注的是,BX-1伴飞小卫星曾经在距离国际空间站仅有25公里的地方飞驰而过,在其看来这一动作非常接近对卫星发动的模拟攻击。
事实上,这在其看来并不是中国反卫星能力的全部。
早在2000年,美国国防部发表的年度《中国军力报告》中,首度宣称中国正在研发直接上升式反卫星导弹,并称这仅是中国为削弱美军在外太空的主导权所着力打造的一系列作战能力中的小部分。
随后,在媒体有迹可循的报道中,从2004年开始,中国先后进行了3次相关试验,最终在2007年1月11日进行的第四次试验中取得成功,击落一枚已经报废的风云 -1号(FY-1)气象卫星。尽管中国称其为和平目的的“空间拦截器”,但却实际具备打击近地轨道卫星的军事能力。
这一成功试验,极大地刺激了美国的神经。
如果说这次成功的试验证明了中国已经掌握了直接上升式反卫星武器,在美国看来,中国还可能为其安装了电磁脉冲弹头(核弹头或非核弹头)。因为,在其看来,中国已经通过这一技术,研制成功可打击美军航空母舰的反舰电磁脉冲导弹。
传统的反卫星武器有四种:除直接上升式反卫星武器外,还有共轨式、电磁干扰式和定向能式。神舟七号和击落气象卫星的试验让美国确信中国已经掌握了前三种反卫星技术,唯独中国定向能式反卫星武器却是“雾里看花”。
2006年8月到10月间,美国媒体引述美国军方人士的消息称,途经中国上空的美国侦察卫星遭到数次来自地面高能雷达的照射,一枚侦察卫星甚至瘫痪。当时很多分析人士指出,这是中国利用低能激光测量美国卫星的运行轨道,为其反卫星武器提供目标瞄准服务,或者是中国通过定期向空中发射激光以显示其具备足以目眩或致盲美国侦察卫星的能力。
尽管猜测繁多,但都无法确定是否是中国定向能式武器所为。
相比中国反卫星作战的能力,中国对太空军事化的态度上也让美国感到困惑和不安。
尽管早在2009年,中国外交部发言人马朝旭曾绝决表示:“中方一贯主张和平利用外太空,反对太空武器化和太空军备竞赛。中方从来没有,今后也不会参加任何形式的太空军备竞赛。中方这一立场没有改变。”
然而,在中国军方出版的有关空间作战方面的著作中,某些太空作战理论已经被中国军方广泛认可。
“从世界新军事变革的趋势来看,军事力量竞争正在向空天领域拓展,从航空领域伸展到近太空乃至深空。这种‘转移’是大势所趋,这种‘拓展’是历史必然,这种发展不可逆转。”空军司令员许其亮在空军建军50周年之际曾这样公开说道。
尽管在道义上,中国在太空领域的军事努力,拥有完全的合理性,并且在某种程度上完全可以归咎于美国在太空率先挑起的军事扩张,但言行不一的差距和不够统一的“对外话语口径”却成为两国现实交往中的困惑。在双方互不信任的背景下,无论中国神舟飞船升空出于多么真切的和平目的,最终换来的只能是进一步刺激美国的太空军事化意愿,并使得本已炙热的太空竞赛进一步升级。
太空军事竞赛不可逆转
事实上,即便中国不选择提升自己的太空能力,基于自身利益的考虑,美国也将继续扩大自己在太空领域的优势。
基于第一次海湾战争中太空力量对战局的影响,美国已经选择了不断扩大其太空力量的道路,为此美国关注的焦点问题是降低其卫星易遭攻击的可能性,并探索替代方式以改变对卫星的依赖。
而对于刚刚从冷战阴影中走出的绝大部分其他航天大国,则都希望采取多种外交和法律措施,包括寻求签署禁止反卫星和太空武器的条约,以及自愿采取措施提高透明度和强化相互信任。
在利益选择的巨大差距中,美国有意阻挠世界范围内建立新的多边太空机制的进展,其中最为明显的就是上世纪90年代中期,美国阻止了日内瓦联合国载军会议就禁止太空武器条约举行的谈判。
进入新千年后,随着小布什的上台,布什政府坚持反对限制与太空武器相关的任何谈判,认为其他国家将在签署条约的同时秘密建立太空武器库,而这种违反条约的行为不易被察觉。(事实上,情况并非如此。)
在小布什的积极倡导下,在2000年7月,美国便制定了《太空控制》构想,计划2009年开始部署天基监视卫星,筹建太空攻击队,设计配备新型传感器的卫星预警系统,发展天基、陆基激光干扰器。
此后的2002年,布什将美国航天司令部并入战略司令部。这两个司令部的合并对美国未来作战思想将产生深远的影响,太空战由此成为美军未来作战的重点。
美国在太空领域的积极努力,其目的无非有三。
第一,是继续发展太空侦察、预警设施,提高空间环境的透明度。因为,美国当前主要依靠望远镜和雷达等地基传感器形成的侦察监视网,来监视空间物体,这套系统存在许多缺陷。
第二,是提高卫星的防护能力,增强抵御反卫星武器攻击的能力。目前,美军对部分重要卫星已经采取了防护措施,如“军事星”通信卫星已进行了装甲加固,具备抗电磁脉冲和其它反卫星武器攻击的能力。对于新发射的卫星,美军将根据其重要性和受攻击的脆弱性,对其或是采取加固装甲,或是采取一些自卫措施。
第三,则是发展进攻性手段,毁坏敌人的卫星系统。为此,美军除了发展传统的反卫星武器系统外,还计划发展四种卫星进攻性手段:对敌通信卫星攻击系统(CCS)、对敌侦察监视卫星攻击系统(CSRS)、导航卫星攻击系统、护航型攻击卫星。
此外,美国正在将“全球打击能力”融入到空间作战领域,将新型无人机、空天飞行器等新旧打击手段整合到反空间作战中去。
尽管美国希望扩大太空优势,但由此却带来了新的“老问题”——国际反应、技术挑战、高昂成本,将让美国偏离最初的目的。
首先,太空军备竞赛可能导致全面失衡的问题,更为严重的问题是会出现核大国之间力量均衡被打破的态势。早期预警和间谍卫星在降低各国对核突袭的恐惧心理方面一直发挥着关键作用。然而,如果反卫星武器使这些“太空之眼”失去警戒能力,所导致的不确定性和相互不信任感将很快形成灾难性后果。
事实上,中国之所以积极发展反卫星能力,也仅仅是为了保证自身有限核威慑力量的有效。因为,在美国强大的空间作战能力之下,中国携带核弹头的弹道导弹能否穿透美国的导弹防御系统都是个问号,而在这个问号下,中国丧失的是对美国有限的战略威慑力。
在中国于2007年进行反卫星武器试验后,俄总统普京曾拒绝批评中国采取的行动,反而谴责了美国。他宣称,美国大力部署导弹防御系统的努力以及积极推进太空军事化的计划,促使中国采取这种行动,俄罗斯自身作为主要航天大国,已将卫星融入整个国家安全结构体系,它也将在受到外界压力的情况下介入太空军备竞赛。
面对布什时代太空军事化的冲击波,各主要航空大国也都增加了自己在太空领域的武备砝码,在各方反应下,美国原本扩大太空优势的目的,最终可能只收获到相对削弱的太空优势和更加高昂的成本。
因为在技术上,无论太空武器如何先进,在太空都是十分脆弱的,除了面对敌对方的干扰和打击,最要命的问题之一是面对太空残骸的扩散。由于这些物体的轨道速度较高,因此即便是体积极小的太空垃圾也会对所有类型的太空飞行器构成威胁。
此外,先进技术的研发,以及各种航天器因防护所增加的体积和重量,都会大幅度增加成本。
尽管面临诸多不利因素这场太空竞争依然在越演越烈,但其模式也发生了巨大的改变。
“神舟模式”之殇
小布什倡导的宏大太空计划构建在美国的军事利益之上,但军事突进的模式使得太空计划难以为继。
奥巴马上台之后,在后金融危机时代,这一太空武备计划的实施因财力不济而迟缓。此时,面临困境的奥巴马做出了改变,他希望通过拓展“太空经济”来促进太空防务,如同19世纪兴旺的航海贸易极大促进欧洲国家海军发展那样,通过经济力量推动防务建设。
为此,他开始对历来被巨头垄断的航天领域松绑,砍掉了小布什时期的耗资巨大的载人太空计划,对航天战略做出重大调整。政府逐渐转换航天科技垄断者的角色,将更多空间让与民间。NASA已经把价值数百亿美元的太空行动协议分配出去,鼓励私营企业开发可运送宇航员往返空间站的太空飞行器。
事实上,在其努力下,一个太空探索私营化时代已经来临,而后期“太空经济”将会像“互联网经济”一样成为美国经济增长的新空间。
如果回到太空战争的原点——里根时代的“星球大战计划”,我们可以清晰地看到太空技术和商业利益之间的紧密关系。尽管,大多数人相信被广为渲染的“星球大战计划”只是美国政府为了拖垮苏联而采取的一种宣传手段和计策,但这却无法抹去该计划为冷战时期美国经济复苏所做的贡献。据美国空间政策中心测算,至20世纪末,与“星球大战计划”相关的7个产业,使美国的国民生产总值增加了650亿美元,极大地促进了美国经济的快速增长。
在太空尚且没有被商业化开发之时,里根政府投入其中的1万亿资金,最终孵化出了众多高新技术领域,包括火箭技术、航天技术、高能激光技术、微电子技术、计算机技术等,其中90%的技术可以民用,并且产生了巨大的经济效益。例如,当时为“星球大战计划”而开发的全球定位系统,促成了GPS商业化应用,并催生出每年近百亿美元的直接效益。
如今,美国的“太空经济”已经起步,未来将营造怎样的蛋糕,我们无处估算。但此前的市场空间已经令人侧目,据估算目前全球范围蓬勃兴起的空间民用技术,以及军民两用技术吸引到的民间投资早已超过5000亿美元,未来2009年~2018年期间,全球将建造并发射1185颗卫星,比前十年增长近50%。
未来,美国的太空军事建设将捆绑在商业利益的激烈角逐之中,而市场竞争的出现,也将使得这场战争变得更加激烈和残酷。
就在中国人准备欢呼神舟九号升天和天宫对接前夕,5月22日,美国私营企业太空探索技术公司发射的“龙”飞船与国际空间站成功对接。让人值得玩味的是,“龙”飞船并非由美国政府直接研发,或者政府出资外包给要价昂贵的承包商,而是一家2002年才成立的私营企业完成的。
而国家行为的神舟九号工程,在耗时漫长、耗资巨大之后,有多少技术来自中国航天垄断国企的原创?有多少借鉴自俄罗斯技术?依然是不那么好回答的问题。尽管“神舟”这一庞大的系统工程,已经有少量民营企业的身影,但大多被限制在外围基础设备制造领域,航天工业的真正核心领域还鲜有中国民营企业的身影。
且不论美国现阶段开启的“太空经济”的市场化程度,仅仅观察中国军工体系低下的市场化程度,已经决定了中国必然在新一轮太空竞赛中处于落后的地位。
在美国,军品的设计、研制和批量生产的各个环节,都是由大大小小的主承包商、分承包商、零部件供应商组成的军工生产社会化协作体系完成,这使得美国的国防和航空工业在国民生产总值中占据了较大的份额。例如,美国通过将空间技术转化为产业,创造了2万亿美元的巨额利润。对比之下,尽管中国在航天领域投资巨大,但对国民经济的贡献目前还不到1%,其中优劣已可判定。
尽管国防和航天科技涉及“国家安全”应有其保密的特殊性,但从技术构成上看,目前军事专用技术的比重在欧美国家的军事技术体系中目前已不到20%,军民两用技术已经成为军工技术的主体。
这一大背景下,如何对中国军工工业进行商业化改造,不仅仅是个经济命题,更是一个关乎“太空战争”、关乎如何发展国家太空力量的命题。
[新浪网-经济观察报]
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