空間站“天宮”總設(shè)計師周建平

文/陳皓

2021年，中國載人航天領(lǐng)域捷報頻傳。4月29日，中國空間站天和核心艙發(fā)射成功；6月17日，神舟十二號載人飛船升空，并與天和核心艙完成對接，三名航天員首次進(jìn)入中國空間站；7月4日、8月20日，航天員兩次完成出艙任務(wù)……宣告了中國空間站新時代的到來。正如中國載人航天工程總設(shè)計師周建平所說：“無論從規(guī)模上看，還是從功能上看，空間站是中國史上最大航天器，很多顆衛(wèi)星也比不上它一個?！?/p>

從大學(xué)教授到航天追夢人

周建平是湖南長沙人，1977年考取國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)，先后獲得大連理工學(xué)院工程力學(xué)碩士學(xué)位和國防科技大學(xué)固體力學(xué)專業(yè)博士學(xué)位。他博士畢業(yè)后留校任教，三年后晉升為航天技術(shù)系教授。

1992年1月，國家啟動載人飛船工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性論證，首任總設(shè)計師王永志在全國挑選專家參與論證。周建平當(dāng)時只有30多歲，是數(shù)百名專家中最年輕的。論證工作涉及多個專業(yè)領(lǐng)域，有他陌生的知識。面對千載難逢的機(jī)遇和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，周建平虛心向老同志請教，他總是和王永志一起，最后離開工作現(xiàn)場，不折不扣地完成每天的任務(wù)，得到大家的認(rèn)可。

經(jīng)過半年多的努力，專家論證組提出載人航天方案，周建平參與了工程總體技術(shù)報告的編寫。9月份，中央批準(zhǔn)中國載人航天工程按“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施。

論證工作結(jié)束后，周建平回到國防科技大學(xué)當(dāng)老師。第二年，他應(yīng)邀到美國南加州大學(xué)機(jī)械系做訪問學(xué)者，邀請方有意幫他申請了可以辦綠卡的簽證，希望他能留在美國工作。學(xué)習(xí)期間，周建平參與了多個載人航天項(xiàng)目的研究。1995年，他學(xué)成歸來，繼續(xù)回校執(zhí)教。他說：“祖國需要我，我更需要祖國，這里有我的根脈，是我的依靠?！?/p>

1999年，周建平從國防科技大學(xué)調(diào)入載人航天工程辦公室，由此開啟二十多年的載人航天職業(yè)生涯。到崗一個月后，他就隨著試驗(yàn)隊(duì)專列進(jìn)入酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，參加神舟一號發(fā)射任務(wù)。

我國載人航天事業(yè)從零開始，摸索著進(jìn)行載人飛船的研制、設(shè)計、制造和試驗(yàn)，制造業(yè)基礎(chǔ)也很薄弱，神舟一號進(jìn)入發(fā)射場后，試驗(yàn)隊(duì)在測試過程中相繼查出上百個質(zhì)量問題。為了突破技術(shù)，保證質(zhì)量和進(jìn)度，試驗(yàn)隊(duì)隊(duì)員們?nèi)σ愿巴度刖o張工作。

同年11月20日早上6時30分，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，神舟一號飛船成功升空，完成各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證。次日凌晨3時41分，神舟一號在內(nèi)蒙古中部地區(qū)的著陸場順利降落，在太空飛行二十一個小時，著陸場報告顯示返回艙完好。載人航天工程辦公室里，哭聲、笑聲、歡呼聲響成一片，大家擁抱在一起。中國成為繼美、俄之后世界上第三個擁有載人航天技術(shù)的國家。

2002年，周建平接任載人航天發(fā)射場總設(shè)計師，負(fù)責(zé)對產(chǎn)品在發(fā)射場的各種狀態(tài)進(jìn)行質(zhì)量控制和把關(guān)，發(fā)射窗口怎樣選擇，發(fā)射后勤服務(wù)如何保障，行與不行，字字千鈞。

神舟四號遭遇極端嚴(yán)寒天氣、神舟五號首次載人飛行、神舟六號多人多天載人飛行，每一次發(fā)射都不是簡單的重復(fù)，發(fā)射要求一次比一次精準(zhǔn)。周建平作為發(fā)射場后勤總管，真正做到了事無巨細(xì)，面面俱到，確保發(fā)射任務(wù)圓滿成功。

建造中國空間站

2006年，周建平出任中國載人航天工程總設(shè)計師，成為工程技術(shù)線的總負(fù)責(zé)人、全線科技人才方陣的“領(lǐng)頭雁”。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)走自主創(chuàng)新、跨越發(fā)展之路，神舟七號飛船上天、航天員首次太空漫步，天宮一號升空，神舟八號、神舟九號、神舟十號與天宮一號交會對接，利用天宮一號的備份產(chǎn)品，完成原定由天宮二號和天宮三號兩個空間實(shí)驗(yàn)室的任務(wù)……“三步走”空間發(fā)展戰(zhàn)略的第二步，周建平團(tuán)隊(duì)走得堅定鏗鏘。

2019年10月，中國載人航天工程總設(shè)計師、副總設(shè)計師由任命制改為聘任結(jié)合，周建平獲聘中國載人航天工程總設(shè)計師，負(fù)責(zé)工程技術(shù)抓總、總體設(shè)計和技術(shù)管理等工作。這是對他之前工作的肯定，更是對他今后工作的激勵。

周建平團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)任務(wù)是在太空建中國空間站，一個可以讓航天員在太空停留更久的“家”，家的名字叫“天宮”。他對工程技術(shù)人員提出“規(guī)模適度、安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)高效”的十六字施工理念。

“天宮”建在距離地球表面約400千米高的近地軌道上，由天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙、夢天實(shí)驗(yàn)艙三艙構(gòu)成，整體呈“T”型，三艙總重約66噸，人們形象地叫它“太空母港”。“家”里平時住三名航天員，輪換期間可住六名航天員。核心艙是“家”的管理控制中心，其密封艙內(nèi)配置了六個區(qū)域，航天員在這里工作、生活、健身三不誤。它的在軌運(yùn)行壽命不小于十年，具備延壽到十五年的能力。

載人航天，人命關(guān)天。航天員出艙活動，最關(guān)乎安全的當(dāng)屬護(hù)身鎧甲艙外航天服。十三年前，我國航天員首次出艙活動，周建平團(tuán)隊(duì)就避開購買艙外航天服成品的捷徑，選擇了自主研制的艱辛之路。從2021年開始，我國有更多的航天員漫步太空，出艙時間也由半小時提升到六小時，對艙外航天服提出了更多更高的要求。

我國艙外航天服像個人形飛船，重約120公斤，由一百多個單機(jī)產(chǎn)品組成，可以滿足三年十五次出艙活動需求。

艙外航天服的頭盔面窗是航天員進(jìn)行出艙活動時觀察外界的窗口。它由多層結(jié)構(gòu)組成，光密封加縫合就需要兩個多月，經(jīng)過47道工序才能完成。一次，技師在對可視區(qū)夾層進(jìn)行氮?dú)獯党龝r，兩粒膠的碎末進(jìn)入密封的面窗，吸附在夾層邊沿。這看似不起眼、不影響視覺碎末，技師也不放過，他們從生產(chǎn)流程入手，改變生產(chǎn)工序，采用先預(yù)埋針再進(jìn)行內(nèi)外層面窗黏合的方法，徹底解決了密封膠穿刺產(chǎn)生多余物的問題。

國際合作打造“太空之家”

按照空間站建造規(guī)劃，2011年和2022年，我國會實(shí)施十一次飛行任務(wù)，包括三次空間站艙段發(fā)射、四次貨運(yùn)飛船和四次載人飛船發(fā)射，于2022年年底前完成任務(wù)。

周建平介紹說，“天宮”將部署航天醫(yī)學(xué)、空間生命和生物、天文等領(lǐng)域的高水平實(shí)驗(yàn)設(shè)備，科學(xué)家可以在這里開展空間科學(xué)前沿領(lǐng)域的研究工作。中國載人航天局已經(jīng)初步批準(zhǔn)了一千多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，其中一些已經(jīng)發(fā)射。

20世紀(jì)90年代，美國、俄羅斯等十六個國家聯(lián)合建造國際空間站，中國曾申請加入，被美國極力排斥在外。此后，中國走上獨(dú)立發(fā)展載人航天、自主打造空間站的道路終獲成功。2021年4月之前，國際空間站是軌道上唯一的空間實(shí)驗(yàn)室，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足科學(xué)研究的需求，“天宮”可以彌補(bǔ)國際空間站的不足。

太空是人類共同的財富。中國空間站工程秉持為發(fā)展科學(xué)和推進(jìn)人類命運(yùn)共同體服務(wù)的宗旨，歡迎全球科學(xué)家參與其中。早在2016年3月，中國載人航天工程辦公室就與聯(lián)合國外空司簽署了《利用中國空間站開展國際合作諒解備忘錄》。

2018年，中國就向聯(lián)合國各成員國發(fā)出邀請，歡迎大家來“天宮”合作。有二十七個國家和地區(qū)積極響應(yīng)，提出申請。周建平是合作項(xiàng)目國際評審專家組組長，主持了兩次綜合審議，最終確定來自十七個國家的太空腫瘤、星云氣體的光譜研究等九個首批合作項(xiàng)目。

周建平坦言：“中國正在進(jìn)行載人登月方案的深化論證和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。我們有理由期待，宇宙這么大，普通人有機(jī)會去看看?！?/p>