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主题: 我和航天人

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作者

我和航天人

木辛
[博客]
[个人文集]

头衔: 海归元帅
声望: 院士

加入时间: 2004/02/23
文章: 7094

海归分: 1808921

标题: 我和航天人 (2307 reads) 时间: 2005-10-17 周一, 19:24

作者：木辛在海归商务发贴, 来自【海归网】 http://www.haiguinet.com

我和航天人

这个坛子里，干过什么的都有。有开过飞机的，有当空乘的，当然造飞机的也不少，至于坐飞机那还不是家常便饭，光贵宾卡就能掏出一堆。
这里一定没有上过太空的，当然我也没有。不过我曾经有幸一脚踏入过航天领域的前沿，可惜也只接触一点皮毛。随着神六上天，外面有很多闲聊的，那咱也来聊点皮毛吧。

欧洲的航天
欧洲因为国家小，对于高投入的航天事业来说，必须联合起来搞。欧洲的航天事业看上去是法国人掌勺，因为火箭阿里亚娜发射地点在法属圭亚那，但实际上无论是研发技术还是制造管理都是德国为主。因为法国人喜欢出政治风头，想和老美争第一，但实力不够，就拉上德国人。而德国人有技术有人才，但不敢与老美争，也就乐得让法国人出面。空中客车的构成也是如此。其实载人空间技术，在多少年前，就有讨论和规划。其中，桑格尔计划就是世界上最早航天飞机计划。桑格尔是斯图加特大学教授，也是欧洲空间计划的缔造者之一。1961-1963年，他提出用飞机将飞船载入3万米高空，然后发射出去的方案。这个设想，为称为桑格尔方案。这个方案太具有前瞻性，直到现在还无法实现，无怪乎立马被砍掉了。也许再过十年才能真正实现。欧洲后来的载人计划是航天飞机Hermes。本来应该在1998年投入使用，因为费用太高，于1992年下马。同时的项目是在德国空间实验站Spacelab的基础上搞的哥伦布空间站，后来并入了国际空间站（ISS）的计划。欧洲的大型航天计划除了阿里亚娜火箭成为商业化运作之外，其他不是破产，就是并入另外的国际计划。但也确实培养出大批科研技术。多少年后，欧洲提到航天，还言必称海默斯(Hermes)。

来自中国的客人
中国的航天业也有冷淡的日子。有一阵，国家对国防和航天航空研究投入相对减少，火箭发射必需走商业之路。九十年代初期，一天，我家里来了5个客人。这5个人都是中国国家航天事业的骨干，一位是中国第一颗返回式卫星的总设计师林华宝，还有一位是科学院遥感所的专家，一位是中国长城公司驻德国MBB公司的总代表，还有一位是与航天医学有关的专家，一位是微重力物理学的专家。因为我所在的单位，属德国航空航天科学院，正好在设计科学实验卫星和微重力的研究。在由我们组织的国际会议上，我把与会的中国人都请到家里来坐一坐。我在航天领域仅仅是刚入门的科研人员。而他们则是航天领域的专家级人物。从他们那里，我也接触到了中国航天人的一点风貌。他们来的时候，是64之后多少年，与西方的关系有所缓和。正好中国为美国发射了一颗商业卫星，国内航天对外交流刚刚走出低谷。他们希望与俄罗斯在商务发射业务里竞争。

林华宝是我国的航天设计专家，他曾经五十年代留学苏联，专业是宇航设计，他实际上是中国载人航天的先驱者，因为他主持设计的返回式卫星，一方面是为了回收搭载的实验设备，另外一个目的是为了今后的载人飞行积累经验。而遥感和遥测是航天的一个重要领域，实际上以军事用途为主。另外，我也知道中国一直在为载人飞船努力。同来的航天医学专家就是考察载人飞行的医学问题。原来规划，约2006年实现载人飞行，现在提前了。可惜，林华宝没能亲眼看到这一天，他于2003年去世了。那位长城公司的代表告诉我，他在这里是负责卫星监制的，我们国家的卫星一部分是委托德国的MBB（后来的EADS)公司制造的。我以前一直以为完全是中国自己制造的。空间医学是干什么的，他们要搞清楚，在超重和失重情况下，宇航员的身体如何承受，如何在长期失重环境中，保持宇航员身体肌肉骨骼血液器官的正常工作。比如说，在航天飞机上，宇航员每天必须健身机器上锻炼，这样才能在返回地球时，依然能走出航天飞机。

行了，有设计师，有造飞船的，有搞实验的，有保健的，就缺宇航员了。别急，参加我们会议的还真来了宇航员，是德国的。会上有一个欧洲宇航局的议题是关于要不要载人飞行，因为载人飞行费用太高，很多太空实验可以用自动化或机器人完成。我的中国客人们坚定的认为中国将来一定会把人送上太空。我顿时感到很振奋。欧洲自己不搞，他是利用美国和俄罗斯的载人能力。所以，现在中国在这反面超过了欧洲。

我眼里的宇航员
说到宇航员，我认为有两类。一类是专门执行飞行任务，并兼有其他实验任务。另一类是以科研为主。身体要求一般人认为宇航员好像要比飞行员还要飞行员，其实未必如此，太空旅行的人不是也没什么特殊的吗？哥伦比亚号失事时，不是上面还有一位中学女教师吗？谈到我见到的那位宇航员，还得先说说JPL。

我曾经认识一个来自JPL的韩国人。他热情邀请我有机会去他那里看看。有一次我去Anaheim开会就顺便去了Pasadena在JPL找到他。JPL是位于洛杉矶附近的喷气推进实验室。二战时期由空气动力学之父冯卡门倡导美国空军建立的实验室，针对德国的V2导弹研究试验美国的火箭导弹。二战前，空气动力学和物理学一样，它的前沿在德国。普朗特和冯卡门为当时的领先者。冯卡门起先和普朗特一起在德国的哥廷根大学和亚琛工大建立了第一批风洞，后来二战时被用于研制导弹。普朗特的唯一一位来自中国的弟子叫陆士嘉，后来成为北航教授，是中国空气动力学的创始者之一。后来，冯卡门到了美国加州理工学院就捣鼓着让美国空军也搞火箭。其中一起和他搞火箭的青年里，有一名优秀的学生，他就是中国国防科技之父钱学森。JPL战后被美国宇航局接管，管理NASA所有无载人太空项目。著名的有1958年美国第一颗人造卫星探险者和去年轰动一时的火星登陆。JPL在航天界是大名鼎鼎，但是它不像发射航天飞机的在佛罗里达的卡那威拉尔宇航中心那样，可以随便供人参观。有这样一次参观机会，我自然要用一下。

在JPL那位韩国人热情的接待了我。先给我介绍了JPL的情况，然后带我参观了陈列厅。里面有点像华盛顿的航天航空博物馆，一些不载人的空间探测器和模型还有图片介绍。我们来到放映厅，韩国人拿出一盘录像带，让我欣赏。内容是火星地貌。通过卫星和探测器对火星表面的测量，将数据还原成图像，可以准确知道，火星的整个地貌，加上颜色，就可以基本上看到火星的全貌，哪有峡谷，哪有大石头，哪里像被河流的冲刷，哪里像发生过地震火山。有时像到了大峡谷，有时像到了大沙漠，而且还是立体的，如临其境。那时，因为还没有很好的仿真系统（Virtuel Reality），如CAVE之类，否则效果会更好。看完录像，我们就去了他的实验室。那里是DASA微重力研究的一部分。里面的设备和布局，与我当时的工作环境差不多，可以说还更拥挤一些。其中很多设备是刚刚从航天飞行收回的，正在进行数据分析，还有些是准备下次发射用的。我和韩国人还有一个他的同事，谈起航天飞机，我说起王赣俊，第一位华裔宇航员。我记得曾经看到过王赣俊的报道，曾经在国内火过一阵。我还想起他说，在航天飞行中，有个纪律，不能随便拿空中漂浮的东西吃。曾经有一个宇航员在飞行中，发现在眼前漂浮的象花生一样的东西，这样的事情很多，因为失重环境，一下没盖好，花生米经常跑出来。他抓过来就放在嘴里，但搞错了，这是一粒粪便，结果那位宇航员吃出毛病，病了几天。这个小掌故，给我留下的记忆还挺深的。他们说，那个王博士原来就坐在你这个座位上。那人呢，还在吗？他刚刚拿到一个Offer去Arizona大学当教授去了。可惜没有机会亲见一面。韩国人和我说，没关系，指着那位他的同事，他刚刚参加了上一次航天飞行回来。什么？没想到，眼前这位不起眼的小个，居然也是个宇航员。我赶紧上前到，祝贺祝贺，荣幸荣幸。那位宇航员似乎有些受宠若惊，谢谢谢谢。其实好像他们这个实验室的人航天飞行的机会还很多，不是人人有份，至少有一些人是上过天的。这回我知道了，宇航员和普通人差不多，首先他是个科学家，也许他不一定会驾驶飞行器，但是他懂得如何进行太空实验。杨立伟在国内，人人渴望目睹英姿。到了这里肯定不会引起太多的关注。这就是美国现象，连宇航员都论堆称。

抛物线飞行
我真是羡慕美国的同行，他们确实有很多机会，创造出业绩。相比起来，欧洲和中国的航天研究在先天不足的情况下，能够如此活跃，成果累累，实在难得。我的欧洲同行们，除了借美国和俄罗斯的光，搭载一些实验外，自己也搞一些，如试验卫星，探空火箭，高空落伞等等。其中一个经常采用的实践方式是抛物线飞行。在一架707上，到一定高度后按照抛物线上下飞行，就可以摹仿太空的失重环境。我不搞实验，所以没有机会飞行。那些同事们都参加过这类飞行。抛物线飞行实验在休斯敦。我看过他们的录像，一会人和器材都漂浮在机舱里，还有人在空中翻跟头，一会又落在地上。一次飞行要上下十几次。一个同事告诉我，那滋味实在难受，和要死了差不多。相当于过山车一天坐了十几遍，一般人是受不的。也许这就是宇航员和普通人在意志和身体承受能力上的区别之一。中国的客人讲国内也搞抛物线飞行，很少，因为飞的质量不好，实验效果也差。

实验卫星
为了充分利用航天器的剩余搭载，我所在的研究机构得到一个项目，可以搞一个小型卫星利用这个空间。这个小卫星直径有50-60公分，里面有6个实验，可谓充分利用了。卫星设计本身并不难，难的是把实验设备放进去。卫星是由航天飞机发射的。发射那天我们都看了现场电视报道，卫星进入轨道后，马上发回信号，成功了。那几天，研究所里很热闹。每天都是跟踪报道。当地新闻和电视台也来凑热闹。一位台湾同学向我祝贺，大哥，真厉害，你要是在台湾，那就是了不起的人了。好像这卫星是我设计的似的。

微重力和超重
所谓微重力就是失重，因为残余重力的存在，所以重力影响不会是零。因为失重，会有很多地球上一般不能看到的现象出现，如蜡烛的火焰是球状的，如植物生长是无固定方向的。在太空，因为重量没有，热对流的现象就不存在，晶体生长的质量就特别好。有人预言，将来的航天的一个重要经济成果在于半导体工业。可是太空实验却没有得到这样的结果。后来人们发现，没有重力后，其他影响就出来了，其中之一就是液体表面张力的影响，液体表面张力受温度影响而不同，从而引起另外的对流。因此，太空半导体事业又多了一个难以逾越的障碍，而科研领域又多了一个课题。还有一个有趣的题目就是研究围绕球体表面的液体现象，如木星表面的漩涡形成机理。
超重是失重的另外一面。除了航天器发射加速引起超重对人体的影响，超重的现象还存在于离心机。离心机是为了提炼U235核燃料的装置，其转速高达每分钟1百万转，可产生百万倍的地球重力，由此可以将U235和U238分离出来。所以离心机是国防尖端，而超重研究一般也具有保密性质。

航天的科研一般不会对社会和生产产生直接影响，耗费很大，很多人看不到其意义所在，而且经费有时很困难。做了几年与航天有关的研究，我不得不离开这个领域，跨进航天大门的那只脚又挪了出来。那些甘于默默无闻的，几十年辛辛苦苦的航天工作者，尤其是国内的航天人，他们的确很不容易。我可以理解国内搞航空和航天的怨言，我们不是没有人，没有技术，我们是没有钱，或者说没有生钱的路子。在经商大潮的今天，在言必称经济效益个人财富的今天，在充满高级消费诱惑的今天，他们的献身更是值得称道。现在，他们的多年努力终于结出了硕果。我向他们表示无比敬意。

作者：木辛在海归商务发贴, 来自【海归网】 http://www.haiguinet.com

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