庞之浩
访谈现场
主持人：大家好，欢迎网友们关注这次的访谈。最近一段时间天宫一号的发射引起了社会的热切关注，今天中国航天科技集团公司门户网站--中国航天网和搜狐新闻共同主办了这次访谈。
邀请来自中国航天科技集团公司的航天专家庞之浩老师来跟我们聊聊国际航天交会对接的情况和天宫一号任务的有关话题。
庞老师是国际太空杂志的副主编，对国际航天的发展、动态有很深的了解，我们很高兴地请到他来到演播室为我们讲解相关情况。欢迎您庞老师。
庞之浩：你好。
主持人：先请您介绍一下国外的空间站发展概况是什么样的？
庞之浩：国外空间站已经发展了四十年了。到现在为止国外发射了十个空间站，一共分四代。第一代是实验性空间站。它一个突出的标志是只有一个对接口，只能对接一艘飞船。当时前苏联主要是对接人货混用的联盟系列飞船。这代空间站里面有军用的，有民用的。因为只有一个对接口，物资运送很困难，这个空间站所有上面的物资都是发射空间站的时候带上去的。先发射空间站，里面没有人，再发射飞船。为了增加预警时间，前苏联又发射了第二代空间站，它的突出标志是前面一个对接口，后面一个对接口，把人和货运送分开进行。联盟飞船是载人飞船，把它跟载人有关的东西撤掉，就叫进步号货运飞船。这两代飞船都是单舱式飞船。只有一个屋子。对于开发太空、容纳人员更多一点来说还是有一些困难的。前苏联在1986年发射了世界第一个多舱式飞船。先发射一个核心舱，陆续对接了五个实验舱。这个空间站建造时间比较长，从1986年开始建造，由于苏联的解体，一直到1995年才建造成。这个空间站在人类的载人航天史上发挥了重要的作用。产生了大量科研成果。这是第三代空间站。我们也叫积木式空间站。第一代叫实验性空间站，第二代叫实用性空间站。第三代叫长久性空间站，像搭积木一样。用到2001年由于老化，便采用人工坠落到太平洋。在当时俄罗斯这也算是一个创新，在人工控制下，因为空间站很大，一百多吨，随意落到地面很危险，就采用这种方式。苏联解体以后，俄罗斯参加了美国的一个联盟，搞国际空间站。当初美国知道苏联要发射和平号以后，他们搞了一个自由号。但是一直没有搞成，在空间站领域美国比苏联落后。他只是在1973年发射了天空实验室空间站。那个实验站是用阿波罗的剩余材料做的，空间站虽然是单舱室，但重量是50多吨，里面还可以洗澡，还是很舒服的。但是美国后来投入全部精力搞航天飞机，他们认为空间站技术也掌握了。后来知道苏联搞和平号以后，美国又坐不住了，准备搞一个自由号空间站。苏联解体以后，美国拉苏联参加。1993年让苏联参加，成立了研制国际空间站一个国际合作项目。从1995年到1998年，先是准备阶段，航天飞机和平号空间站对接了九次，掌握了对接技术，航天员积累了在轨长期工作和生活的经验。1998年开始建造国际空间站，也就是第四代空间站。它虽然是多舱式空间站，但是它采用的构型是不一样的。和平号空间站是积木式构型，国际空间站是航架挂舱式构型。它也吸取了和平号空间站一些技术，所以国际空间站相当于一个混血儿，既有积木式构型，又有挂舱式构型。今年5月运行了，准备运行到2020年。空间站目前载人航天发展三种航天器。一个是宇宙飞船，一个是航天飞机，一个是空间站。他们又分两类，空间站的特点是体积大、运行时间长。但是它唯一的特点是不能天地往返，就像一个大楼一样，大楼不能挪动，你得坐车到大楼这边上班。所以要把人和货运上去，一种是靠飞船，一种是航天飞机。所以空间站很有用。但是它跟航天飞机、跟宇宙飞船是密不可分的，必须坐交通工具上空间站去。现在美国正在研制猎户座飞船，它准备载6个人，可以重复使用。但是现在还没有拿出来，所以有一个断档期。美国航天飞机已经在今年退役了，美国现在只能依赖俄罗斯的飞船，俄罗斯趁机涨价，原来一张船票是2500万美元，2012年到2013年一张船票4000万美元，据说2015年、2016年准备涨价到6000万美元。美国急了，说你如果再涨价，我就考虑跟中国合作。后来俄罗斯不说话了，俄罗斯就这么着了。反正合同已经签了。到时候美国除了研制的猎户座以外，还有龙飞船、波音公司在研制乘员航天运输一百飞船。
[pagebreak]主持人：天宫一号马上就要发射了。可是在很多人印象中，天宫还停留在2009年出现在春节联欢晚会上的模型。那么天宫一号到底是一个什么样的航天器？
庞之浩：天宫一号是我们国家自主研制的全新的航天器。和以前的飞船不一样。我们已经发射了七艘飞船，是三舱式的。天宫不一样，是两舱式的，有一个实验舱，还有一个资源舱。尺寸比飞船大一点。两舱式飞船的特点，在实验舱前面有一个交互对接机构。天宫我们称之为目标飞行器，主要是为我国突破掌握交会对接技术研制的飞行器。所以它有一个交会对接机构。它的实验舱是密封的，大部分是密封的，里面可以提供人能适应的压力、温度、氧气等等，可以在里面生活。还有一部分是非密封的，据说里面是再生式生保系统。可以重复使用水处理系统，水可以循环使用，比如说尿液处理以后还可以循环使用。它的推进舱主要提供电源和动力。它有太阳能电池板、发动机。它的用途一是实现交会对接，使我们国家经过三次发射，今年先把天宫上去，以后神舟八号在无人的情况下实现自动交会对接。明年还要发射神舟九号、十号。神舟十号是要载人的。九号如果顺利的情况下，可能要载人上去，也可能是无人的。我们载人有两个目的，我们不仅要掌握自动对接技术，还要掌握手动对接技术。人上去还要做一些科学实验。包括空间科学实验，航天医学科学实验，空间技术实验。
主持人：刚才您一直说交会对接，我知道交会对接和舱外行走航天器的返回是载人航天的三大技术。您给我们介绍一下交会对接技术吧。
庞之浩：我们国家按照载人航天的发展规律，要突破三大技术：第一，把人送上去再平安的返回来。第二，太空行走，2008年神舟七号飞行员翟志刚进行太空行走。第三，掌握交会对接技术，就是两个航天器在太空按照预定的位置和时间相会。在机械结构上连成一体，这就叫交会对接。它是空间站运行的一个前提，也是一个国家综合科技实力的展示，我们必须突破。
主持人：当我们掌握这项技术之后，在太空能比现在更多的做一些什么呢？
庞之浩：交会对接技术首先可以为长期在轨运行的空间设施提供人员的运输和物资的补给，比如说空间站很大，但是它不能进行天地往返。我们要通过飞船、通过交会对接技术才能使飞船停靠并与空间站连接在一起，把人和货运上去。工作完了以后还要分离，把人运回来。现在世界上所有空间站都是通过飞船或者航天飞机以及交会对接技术来实现为空间站运营提供运输服务和物资补给的。
第二，现在的航天器越来越大，和平号空间站一百多吨，国际空间站四百多吨。它不可能靠运载火箭一次运上去。原来单舱式的飞行可以，现在多舱式的一次飞行运不上去。把大型的航天器分成多少块，每个舱逐步送上去以后通过交会对接以后，组成大型多舱式的空间站。和平号空间站是一个物资舱加五个实验舱。国际空间站是13个舱加在一起，加上4对电池，加上加拿大的机械臂，今年还装上了我们国家参与研制的磁鼓机。
第三，可以用于在轨航天器之间的互访。还可以实现物资转运，还可以提供紧急救生。这个空间站着火了，我坐飞船到那个空间站，人到那边躲一下。不一定非得返回地面。前苏联曾经在干过一件事，联盟T16飞船从礼炮7号空间站坐飞船到和平号空间站。这可以说是太空的第一辆“公共汽车”。今年8月，俄罗斯轨道科学公司说准备建造太空旅馆，供人们太空旅游用。太公旅馆还有一个作用，作为国际空间站的避难所，如果国际空间站着火了，或者让空间碎片撞漏气了，航天员可以坐飞船到别的空间站上躲避一下。还有一个重要作用是优化航天器，进行航天器重新的组合。每一次阿波罗登月活动都要进行两次交会对接，一次是在地球轨道交会对接，它的目的是解决逃逸救生和航天员从指令舱到登月舱的矛盾。发射的时候指令舱必须在最下面，如果出现问题他可以逃逸掉。入轨到了第三级以后，登月舱放在最下面不行。他就跟登月舱分离以后，掉了个头对接，又给他拉出来。分离，奥尔德林和阿姆斯特朗降到月球表面，工作完了以后，再上来。从长远看，火箭还满足不了越来越大的需求。未来小行星飞船、火星飞船如果很大的话，就分别发射，先把指令舱发到地球轨道，再把月球着陆器发到地球轨道。对接以后正常使用。这样既节省了火箭的压力，这边是载人的，那边是载货的。所以交会对接的用途非常广。美国还在无人航天器方面也使用交会对接技术。比如说他的轨道快车计划，用交会对接技术来对在轨的卫星进行加注。飞机可以空中加油，飞船或者卫星坏了，我们也可以采用这种办法，通过交会对接给它加燃料。美国还想进行反卫星技术，在太空捕获别的国家的卫星。
[pagebreak] 主持人：世界上第一次交会对接是1966年由美国的双子星座飞船进行的对接，当时情况怎样？
庞之浩：1966年美国的双子星座飞船，美国发射飞船的目的也是为阿波罗计划做准备。它先发了一个阿金纳的火箭第三节作为目标飞行器。以后再发射载人的双子星座飞船，作为一个追踪飞行器，当时用一个类似杆锥的东西对接它的第三级。对接上了以后出现了一种情况，失控了，在旋转。当时驾驶双子星座的航天员是阿姆斯特朗。一看对接不行就分离了，结果还在旋转，他通过手控才控制住。后来发现这次事故是因为人为操控失误，扳动了一个不该扳动的开关，使自控系统失控了。总的来说这次交会对接还是成功的。后来双子星座搞了四次对接，三次成功了。
主持人：1997年俄罗斯飞船和和平号对接的时候还是出现了失误，现在纵观全世界，人类到底有没有真正的掌握这个技术？
庞之浩：总的来说是掌握了。从1966年到现在已经经过了三百多次对接。早期来讲有一些失败，现在统计起来一共有十多次。那次失败，即1997年交会对接失败也是人类到目前的交会对接史上最大的一次事故。相当于地面的汽车追尾似的，把和平号的光谷舱给撞坏了，里面还有美国的航天员。主要是失控了，进步号飞船是无人驾驶的。而且当时使用了一种新的交会测量系统。那个测量系统性能不是很稳定。失控了以后，该减速的时候没有减速，结果撞到一起了。最后还是靠地面控制，最后又分开了。当时空间站上很乱，气压还泄气开始下降了。航天员当时还是比较镇定的，包括美国航天员也参与了抢救。把电源给关掉了，躲到别的舱把舱门封闭了。后来通过航天员出舱活动，把这个问题给修补了。后来俄罗斯又不再采用这种新式的交会测量系统。用它原来的航向交会测量系统。由雷达、光纤敏感器组成的。一直沿用到现在，还是很好的。
主持人：这两种对接技术有什么优缺点？
庞之浩：总的来讲，交会对接技术分手动和自动。自动顾名思义，人不用管它，它可以自动的寻找目标飞行器。但是也要地面配合。然后自动对接。它的优点就是不用人参与，但是它的设备比较复杂，因为完全靠自动的，不用人参与。可靠性还是有，但是有时候也出现问题。所以，俄罗斯是远距离的时候采用自动交会的方式，近距离的时候也采用自动。自动交会失败的时候才采用手动。美国是远距离自动，近距离是手动。手动的成功率还是比较高的。美国航天飞机开始跟和平号空间站对接九次，与国际空间站对接37次，都是采用这种手动方式。手动的成功率高，但是航天员的工作量比较大。还受到光线的影响。如果光线不好，手动也是比较困难的。
我曾经在央视转播过最后一次航天飞机国际空间站。就看着一个人在驾驶着慢慢慢慢进。这个时候速度一定要控制好，不能太大了，一般每秒零点几米的速度。未来的发展趋势还是手动和自动相结合。所以我们国家像神舟八号和天宫一号对接是自动的。我们明年神舟九号或者十号载人的话，我们也要掌握手动交会对接。其实交会对接技术还是比较复杂，去年俄罗斯有两艘飞船由于测量系统出现问题，或者其他的问题，失败了两次。等于是擦过去了，没有对接上，绕了一圈，找到原因了以后又对接成功了。现在空间交会对接、太空行走还没有因为故障死人的，这个技术还是掌握了。
主持人：国际空间站除了美国的交会对接以外，还有欧洲的自动转移飞行器，日本的无人飞船和空间站对接。他们都是怎么做的？
庞之浩：目前完全独立掌握空间交会对接的国家只有美国和俄罗斯。欧洲自动转移飞行器实际上是大型的货运飞船。但是它运的东西多，它能运七八吨东西，它是采用俄罗斯的交汇对接机。近距离的采用激光的方式，两百米以内，目标飞行器上对接口那儿有几个激光反射器，这边发射激光再反回来，能够确定它的距离、位置、姿态、速度。日本叫HTV，H2转移推动器。欧洲是自动转移飞行器，它是飞到空间站几米以后，用加拿大机械臂抓住以后，一下给对接到某一个结点仓上去。所以我们国家如果突破了交汇对接技术以后，将是世界上第三个真正独立掌握交汇对接技术的国家。
[pagebreak] 主持人：我们现在再把视线转向国内。中国的载人航天有三步走的计划。从1999年发射第一艘无人的神舟一号开始，2008年神舟七号航天员出舱行走，我们现在走到哪一步了？
庞之浩：简单说走了一步半。三步走第一是把人送上去平安的返回。我们通过神舟五号杨利伟、六号费俊龙、聂海胜。接着通过翟志刚他们三个人我们国家突破了太空行走技术。今年就是要突破交会对接技术。所以我说走了一步半，即要掌握交会对接技术。天宫一号是空间实验室的雏形，也叫简易空间实验室。也为后面的二号、三号做了一个准备，这一步相当于承上启下的作用。我们在2016年以前还要发射天宫二号、三号，那就是空间实验室了，为后面的空间站做准备的。包括科学实验、技术实验、进一步交会对接，我们国家还要研制货运飞船。我们的货运飞船也是很先进。第三步在2020年我们要建立自己的空间站，我们的空间站也将是多舱式的，一个核心舱对接两个实验舱。
主持人：和国际上其他的交会目标飞行器相比，我们天宫一号在设计上有什么创新点？
庞之浩：国际上交会对接都是用两舱飞船交会对接。美国虽然双子星座和阿金纳对接，他们也得一下发射两个航天器。你要进行三次交会对接，就得发六个航天器。而我们是发射一个天宫一号以后，可以进行多次对接。我们要进行三次对接，发四个航天器就行了，发射一个天宫一号、神八对接回来、神九对接回来、神十对接回来。节省两次资金，缩短了研制周期。天宫一号不仅可以交会对接，还可以做一个简易的空间实验室，初步建立我们国家长期自主飞行、短期有人照料的载人空间实验平台。这也为后面的工作做准备。所以我们也算是一个创新。
主持人：我们天宫一号上面是否还要进行一些科学实验？
庞之浩：据报道，按照计划要有几项。因为我们现在主要是用于交会对接的，但是也做一些空间实验。比如说空间科学实验，航天医学科学实验，空间技术实验。据有关媒体报道，可能要搭载一些太空种子。
主持人：中国航天科技集团公司一直都是中国航天事业的主导力量，在这次交会对接任务中。航天科技集团公司涉及整个系统中的哪几项？
庞之浩：载人航天系统工程原来是七大系统，现在又多了一个系统，空间实验室，现在载人航天工程系统比嫦娥工程多两个系统，我们有航天员系统、空间应用系统、飞船系统、火箭系统、发射场系统、着陆场系统、测控系统，现在又多一个空间实验室系统。所以载人工程非常复杂，至少比嫦娥工程多了着陆场系统、航天员系统、空间实验室系统。在这里面最关键的就是天宫一号目标飞行器系统、神舟八号飞船系统、改进型长征二号F火箭系统。这三个关键系统都是我们航天科技集团公司研制的。所以，我们既有压力，又有动力，我们一定要圆满的完成好这次任务。
主持人：刚才您提到了运载火箭，这次发射天宫一号的运载火箭是改进型长征二号F运载火箭，我听说它也进行了很多技术改进？
[pagebreak] 庞之浩：对。据报道说进行了170多项技术状态的改进。一个是要提高它的安全性。第二个要提高它的入轨的精确性。这对于我们后面的交会对接很有用。只有在精确的轨道，神舟飞船发上去以后就可以少消耗燃料进行交会对接。由于这次天宫一号是不载人的。跟以往的长征2F实验是不同的。以往长征2F火箭是发射载人飞船的，我们要保证航天员的绝对安全，所以长征2F火箭增加了故障检测系统和逃逸系统。使火箭的可靠性由91%增加到97%，使航天员的安全性提高到99.7%。由于天宫一号不是载人的，所以上面没有安装类似于避雷针似的逃逸塔。这次我们不载人，就没有必要安装逃逸塔和故障检测系统。第一，逃逸塔制造成本高，第二，还增加了很多的重量。我们可以把更多的重量用到发射天宫一号上去。
主持人：现在除了国内之外，国外对天宫一号的报道也非常多。我看到有一个美国学者把中国的天宫一号比作美国的天空实验室，还有人说我们天宫一号将来甚至可以和国际空间站匹敌。您觉得这些评论？
庞之浩：应该说不是很准确，因为我们的天宫一号主要是用于交会对接用的。还不是真正意义上空间站。它跟过去前苏联的第一代空间站也不完全相同。我们主要是把它作为目标飞行器，用欲突破交会对接技术。第二，从名字上它叫天宫，跟天空实验室是不一样的。虽然有点相似，但不是一样的。美国那个是空间站，而且天空实验室很大。从重量上看，我们是8吨，美国的天空实验室是50吨。我们的天宫与国际空间站就更没法比了，国际空间站有400多吨的。因为我们的用途是不一样的。我们主要是要突破交会对接技术和对未来的空间站做一些技术实验。未来2020年的空间站可以起到开发太空资源的作用。到那时候，即2020年国际空间站按计划就要退役了，如果俄罗斯不发展空间站。我们国家的空间站到那时就有可能成为当时世界上唯一的空间站。到时候我们可以开展国际合作。当然我们通过交会对接技术以后，我们也可以开展空间合作。这样使人类更好的和平开发，利用太空资源。
主持人：今天我们的访谈就先进行到这里，通过庞老师精彩介绍，我们对天宫一号有了更多的了解，希望大家继续关注天宫一号，谢谢庞老师来到我们的访谈节目。谢谢各位网友的关注。让我们一起祝愿天宫一号发射圆满成功。
