馬斯克的SpaceX 實(shí)現(xiàn)了對(duì)一級(jí)火箭的回收，并且把一臺(tái)櫻桃紅色的特斯拉跑車送上了太空。聚光燈之外的中國(guó)火箭專家，都在做什么呢？

　　近日，造就聯(lián)合中國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)化研究會(huì)航天精神研究分會(huì)舉辦了一場(chǎng)航天大講堂，主題為“飛向更遠(yuǎn)的深空”。中國(guó)航天領(lǐng)域的4位專家，應(yīng)邀展示了航天科學(xué)與技術(shù)的最新成果，以及各自對(duì)太空探索的見(jiàn)解。

　　明朝的萬(wàn)戶，

　　是第一個(gè)想飛向太空的人

　　中國(guó)航天科工二院研究員楊宇光首先表示，現(xiàn)代火箭技術(shù)雖然是從西方發(fā)展起來(lái)的，但中國(guó)卻是火箭技術(shù)的故鄉(xiāng)。明朝的萬(wàn)戶是第一個(gè)想飛向太空的人，是人類用火箭技術(shù)探索太空的先驅(qū)，所以后來(lái)人類把月球上一座環(huán)形山命名為“萬(wàn)戶”，就是為了紀(jì)念他。

　　他介紹了人類將來(lái)走向太空一項(xiàng)非常重要的技術(shù)——再生式環(huán)空生保技術(shù)。目前，給空間站的航天員送一公斤的水和食物，成本比同等重量的黃金還要昂貴得多，所以空間站無(wú)一例外采用了這項(xiàng)技術(shù)。航天員呼出的二氧化碳，以及身體蒸發(fā)的水分和尿液都要回收再利用，這樣可以減少補(bǔ)給的數(shù)量，減輕對(duì)貨運(yùn)飛船的依賴，降低長(zhǎng)期在太空生活的成本逐漸。

　　太空旅行，

　　只有富豪能體驗(yàn)？

　　我們普通的老百姓，能否像航天員一樣自由往返于太空？

　　中國(guó)航天科工二院研究員陳洪波說(shuō)，答案是肯定的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前有四種方式可以實(shí)現(xiàn)我們太空飛行的初步的體驗(yàn)：低空拋物線飛行、高空飛行、亞軌道飛行、軌道飛行。

　　嚴(yán)格來(lái)講，前兩項(xiàng)飛行的高度和速度不屬于真正的太空飛行。軌道飛行是通過(guò)航天飛行器將乘客送到太空體驗(yàn)，目前只有俄羅斯有飛船對(duì)普通大眾提供這種體驗(yàn)，但是由于價(jià)格昂貴，只有少數(shù)幾名富豪體驗(yàn)了。

　　另外，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)觀眾的提問(wèn)，他還介紹了“太空電梯”這個(gè)概念，相當(dāng)于是在地球的徑直軌道高度3.6萬(wàn)公里處，把一個(gè)類似于碳纖維材質(zhì)的錨，拋到這個(gè)高度，后期就通過(guò)一個(gè)攀爬器，從地面爬到3.6萬(wàn)公里高。

　　陳洪波認(rèn)為，對(duì)于航天范疇的飛行器來(lái)說(shuō)，最關(guān)鍵的就是可重復(fù)使用航天運(yùn)載器技術(shù)，這種運(yùn)載器可以稱作“太空巴士”，就像從地面和太空之間往返穿梭的公共汽車。

　　但是太空巴士和公共汽車，在外形的設(shè)計(jì)、材料的選取、動(dòng)力的使用等方面都有很大的區(qū)別。以美國(guó)的航天飛機(jī)為例，僅地面就要做10萬(wàn)小時(shí)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。在材料的選取上，由于太空巴士要實(shí)現(xiàn)天地往返運(yùn)輸，和地球大氣產(chǎn)生高速的摩擦，摩擦產(chǎn)生的大量熱量就會(huì)傳遞給太空巴士。他打了個(gè)比方，這就像消防員在火場(chǎng)里需要穿一個(gè)防護(hù)服一樣，航天飛機(jī)為了實(shí)現(xiàn)自身的防熱，要設(shè)計(jì)一個(gè)熱防護(hù)系統(tǒng)，里面的結(jié)構(gòu)主要采用鋁合金，還要貼熱防護(hù)網(wǎng)，要鋪的面積有11000平米，有24000塊太陽(yáng)能帆板，占整個(gè)結(jié)構(gòu)重量的70%。

　　“應(yīng)該說(shuō)，隨著我們航天技術(shù)，包括其他學(xué)科的技術(shù)的發(fā)展，太空巴士正在一步步走向現(xiàn)實(shí)。針對(duì)太空旅游，目前國(guó)外很多公司也已經(jīng)開(kāi)始考慮建立太空旅館，來(lái)接納普通大眾。有足夠的理由相信，我們普通老百姓也很有可能在近期就可以進(jìn)入太空，體驗(yàn)太空飛行的美妙感受。”他說(shuō)。

　　火箭回收，

　　是好的方式嗎？

　　“火箭其實(shí)還是比較貴的。”中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研究發(fā)展中心高級(jí)工程師唐慶博著重介紹了火箭的回收再利用，“實(shí)際上幾十年來(lái)各個(gè)國(guó)家的科學(xué)家都在做這個(gè)事情，尤其SpaceX的Falcon取得了非常好的成績(jī)。”

　　但是，這個(gè)方式一定是非常好的嗎？他指出：“萬(wàn)事萬(wàn)物都是辯證的，每一種方式有它的優(yōu)點(diǎn)，也有它的缺點(diǎn)。目前我們可以看到一個(gè)很大的缺點(diǎn)，就是火箭子集回收的時(shí)候，它的運(yùn)載能力損失比較大。我們計(jì)算過(guò)，如果它返回到原發(fā)射場(chǎng)的話，整個(gè)運(yùn)載能力的損失可以達(dá)到52%，如果它就近回收到本地的話，損失有28%。”

　　這是一個(gè)系統(tǒng)工程。第一是回收，把整個(gè)子集運(yùn)輸?shù)街付ǖ胤?。第二要檢測(cè)，看看這個(gè)還能不能再用，有沒(méi)有壞的地方，需要不需要更換、維修。他介紹，實(shí)際上現(xiàn)在的難點(diǎn)也在檢測(cè)這塊：“你怎么知道這個(gè)火箭就一定還能再用，你是把它切下來(lái)看還是怎么看，這都是挺難的，也是非常復(fù)雜的。”第三就是再把它進(jìn)行組裝，進(jìn)行重新的發(fā)射，其實(shí)每個(gè)過(guò)程中都可能產(chǎn)生很高成本。

　　但唐慶博相信，未來(lái)上太空一定會(huì)變得越來(lái)越便宜：“不管怎么樣，人類追求低成本進(jìn)出空間的夢(mèng)想是一直在的，我想在我們的有生之年應(yīng)該能看到這一天，我們進(jìn)入太空的方式會(huì) 越來(lái)越多樣，成本會(huì)越來(lái)越低，我們將越來(lái)越容易地進(jìn)入太空。”

　　全球航天智能化，

　　如火如荼

　　中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研究發(fā)展中心副總設(shè)計(jì)師代京則表示，人工智能正在改變著航天產(chǎn)業(yè)。以人工智能為推手的新時(shí)代航天存在無(wú)限的可能性。

　　比如自然人機(jī)交互，就是讓航天裝備學(xué)會(huì)表達(dá)。在航天過(guò)程中，人類受到很多因素的約束。舉個(gè)例子，航天員在穿著厚重的航天服的時(shí)候，很多執(zhí)行和控制的通道受到航天服的限制，這時(shí)在軌執(zhí)行太空行走的時(shí)候怎樣發(fā)揮更多的效力？可以想像，如果我們的航天員出艙的時(shí)候，通過(guò)腦機(jī)接口、視頻追蹤，可以建立新的通道，這個(gè)新的通道有智能集群，實(shí)現(xiàn)航天員和機(jī)器之間的互動(dòng)，那就能讓機(jī)器人更好地執(zhí)行航天員的命令，建立良好的自然交互。

　　他介紹，現(xiàn)在全球航天智能化發(fā)展如火如荼，包括美國(guó)、日本、歐洲、中國(guó)等，現(xiàn)在都在進(jìn)行人工智能的布局。美國(guó)SpaceX、NASA已將人工智能技術(shù)應(yīng)用于各類新型運(yùn)載火箭。日本EPSILON率先實(shí)現(xiàn)無(wú)人職守智能技術(shù)，歐洲聚焦取代人類在太空作業(yè)的人工智能裝備和系統(tǒng)，中國(guó)航天也把人工智能作為發(fā)展的重要一環(huán)。同時(shí)對(duì)于商業(yè)航天來(lái)說(shuō)，人工智能技術(shù)也是商業(yè)航天提升競(jìng)爭(zhēng)力非常重要的一個(gè)切入點(diǎn)。

　　文科生跟航天，

　　什么關(guān)系？

　　在科普了一系列專業(yè)技術(shù)之后，幾位演講者討論了另一個(gè)有趣的問(wèn)題：航天這個(gè)領(lǐng)域，跟文科生有什么關(guān)系？

　　“我個(gè)人覺(jué)得，我們國(guó)家的富強(qiáng)，未來(lái)人類的文明的進(jìn)步，文科理科完全同樣重要。科學(xué)的精神，無(wú)論是理科還是文科都是需要的。”楊宇光表示。他尤其建議文科生“平面幾何一定要學(xué)好”，因?yàn)槠矫鎺缀慰梢耘囵B(yǎng)人的邏輯思維。

　　另外，他認(rèn)為“我們搞航天的人，工作是綜合性的，一個(gè)基本的特點(diǎn)，一個(gè)人是干不成任何事情，一定是大協(xié)作。我們搞一個(gè)衛(wèi)星，搞一個(gè)火箭、飛船，都是幾千上萬(wàn)人的大協(xié)作。所以要有文科的溝通素養(yǎng)、表達(dá)能力，能夠把自己的想法和別人有效交流，必須是全才。”

　　唐慶博對(duì)此補(bǔ)充說(shuō)，在國(guó)外，很多的火箭研究團(tuán)隊(duì)，是由多學(xué)科組成的，有很多就是文科生，“以后我們的團(tuán)隊(duì)也需要這樣的人。”