•  最新新闻列表
  •  
 首页 > 综合新闻 > 内容

神十飞天,清华助圆航天强国梦 

●新闻中心记者 高原

  6月26日8时7分许,经过15天的太空之旅,搭载着3名航天员的神舟十号飞船顺利返回地面。神舟十号载人航天飞行任务,是我国载人航天工程“三步走”战略第二步第一阶段的收官之战,对巩固和完善空间交会对接技术、推动空间实验室和空间站建设具有重要意义。

  特别值得一提的是,神舟十号此行还开展了中国首次太空科普教育活动,通过天地互动形式,展示了在失重环境下许多奇特的物理现象,为全国的中小学生上了一堂别样的“太空物理课”,成为此次太空之旅的“点睛之笔”。我校航天航空学院教师高云峰参与了太空授课的全程准备工作。

  此外,我校航天航空学院教师宝音贺西、由小川、李路明、任革学、陆秋海、李俊峰、庄茁、胡春华,宇航技术研究中心陆建华、匡麟玲、郝红伟、马伯志、殷柳国、詹亚锋、孙涤清、赖元东、苏明以及电子系、精仪系、机械系等多个院系所参与的跨院系科研团队,在轨道运行、航天员健康检测、交会对接、强度与寿命、直升机载宽带中继卫星通信系统等方面做了大量原创性的科研工作,在研制神舟八号、神舟九号等我国航天事业的关键历史节点作出了重要贡献,此次在神舟十号飞行任务中继续发挥着重要的科技支撑作用。

上好最“高”的一课

  “大家好!我是王亚平,本次授课由我主讲。”6月20日上午10点,当神舟十号女航天员王亚平身着蓝色宇航服出现在“地面课堂”的大屏幕上时,这场人类历史上课时最长、收看人数最多、科技含量最高的太空授课正式开讲。我校航天航空学院副教授高云峰作为此次太空授课幕后策划者之一,与6000万名“地面课堂”的师生们共同见证了这场地球与300多公里外太空的实时连线课程。“当时的心情既紧张兴奋又略有忐忑不安,虽然经过多次的讨论和相当充分的准备,但太空授课仍有许多不确定的因素,我们期待着航天员的精彩表现,还有同学们眼中探索太空奥秘的火花。”高云峰说。

  太空授课最早可以追溯到2007年8月14日美国教师芭芭拉·摩根在国际空间站进行的太空首讲。在25分钟的课时里,她通过视频向学生们展示了在太空运动、喝水等情形。此次由王亚平主讲的太空授课,不仅课时达到51分钟,而且不同于简单地介绍和演示太空生活,还增加了许多神奇的实验讲解物理学的基本理论,在科技含量上有了很大提升。

  “我们在神九发射时就产生了太空授课的想法。航天发展对于我们的社会和普通老百姓的生活到底带来哪些影响?太空授课正是展示太空环境、为社会服务的一种途径和尝试。”高云峰介绍说。

  继神舟五号实现首次载人航天飞行、航天员杨利伟与家人进行音频对话,以及神舟九号航天员景海鹏、刘旺、刘洋首次与地面成功进行双向视频对话后,神舟十号无疑是开设太空授课的最佳契机。

  “太空授课的准备工作是一项非常艰巨的任务,在历时半年多的时间里,专家组经过了多次讨论,最终以安全性、科学性、趣味性、普适性为原则,确定了质量测量、单摆运动、陀螺运动、制作水膜和水球等7个实验,并最终展现了其中5个。”在清华开设公共选修课“趣味力学实验与制作”的高云峰还发挥道具制作的特长,不仅高效率地仅用两天时间赶制出了所有道具原型,还在课堂脚本、试讲等方面完成了许多具体的工作。

  “你能看到的所有细节都经过了仔细的考量。”高云峰说。“无论是太空教室的背景环境,道具的大小、颜色、重量,航天员的分工、站位,还是充满文学性的语言表达方式等,都经过了反复讨论与研究;但仍然存在一些不确定的因素,因为地面没有试讲所需要的失重环境,航天员只有到太空实际操作后,才能确定做哪些实验、用哪个道具,地面上的演练只能算是‘纸上谈兵’。”为确保万无一失,专家组制定了一系列备案,包括为实验排序,要求航天员聂海胜、张晓光同时备课等,甚至细致到为“水球试验”准备直径5cm~10cm大小不等各种尺寸的环形道具。

  这堂名副其实的最“高”一课犹如航天科技为人们献上的一份充满惊喜的礼物。当王亚平往晶莹剔透的水膜中不断注水,水膜逐渐加厚形成饱满的、美轮美奂的水球时,她微笑的倒影呈现在水球的表面,犹如“魔法”一般为同学们打开了一扇科学的奇幻大门。“太空授课的意义,在于它是一次展示中国和平利用太空资源的重要尝试,是将航天技术服务于社会的很好的开始;对于学生们来说,是一次播撒科学的种子、启迪探索太空的窗口;对于老师们来说,也是改革教学方式方法的一次契机,思考如何利用身边的工具和材料把课堂上的知识变得鲜活生动起来,更容易为同学们所接受。”高云峰说。

为了千年之“吻”

  “与神舟八号、神舟九号的试验性飞行不同,神舟十号开创了中国载人航天应用性飞行的先河。”6月11日,中国载人航天工程新闻发言人武平表示:“全面掌握空间交会对接技术是建造和运营空间站的前提。与前两次任务相比,神舟十号很重要的工作是验证和巩固交会对接技术。此前,仅进行了三次自动交会对接和一次手动交会对接,还需要更多飞行试验的考验。”

  从2006年开始,由航天航空学院副教授宝音贺西负责,龚胜平、蒋方华、李俊峰等教师以及多位博士生组成的团队承担起了交会对接分析计算软件的开发工作,确保了天宫一号和神舟八号飞船的顺利交会,以及神舟九号、神舟十号的交会对接任务。此外,航天航空学院任革学教授和陆秋海教授等人带领的课题组也参与到空间交会对接技术的研发过程中。

  交会对接技术是组成未来空间实验站的关键,也是举世公认的航天技术难题。天宫一号与神舟飞船的对接,就如同一次浪漫的“太空约会”。哪怕有一秒钟的延迟,都会错失恋人相见的宝贵机会。只有瞬间交会,才能“情定太空”。此次,神舟十号飞船在轨飞行期间,与天宫一号顺利完成了两次“深情拥吻”。

  “从2011年神舟八号与天宫一号进行两次交会对接,到2012年神舟九号与天宫一号对接、分开、再对接,再到此次神舟十号与天宫一号绕飞、完成两次交会对接,我们可以从实践上证明交会对接技术已经发展得较为成熟,这为我国未来在2020年前后建造空间站起到了重要的、基础性的科技支撑作用。”宝音贺西表示说。

  此外,在天宫一号发射前,航天航空学院庄茁教授和由小川老师带领博士后买歌菲热提和研究生胡盈辉在天宫一号舱体的强度和预期寿命方面进行了大量的研究工作,充分考虑舱体在生产制备、运输吊装、发射入轨和在轨服役阶段所处的不同环境和工况,为舱体的材料选择和结构设计方案提供了扎实的应用性研究成果。

护卫生命与安全

  为了探索航天员长期驻留太空的医学变化规律,并对各种健康问题采取防护,同时满足他们作业训练的需求,根据中国航天员中心的需要,由航天航空学院李路明教授带领的团队研发了国内首创航天员健康监测产品——质量测量仪、神经肌肉刺激仪、生理信号测试盒和动态心电数据读取装置等设备,这批设备随天宫一号发射升空,此次在神舟十号载人飞船上被航天员在太空中使用。其中质量测试仪还作为教学示范工具,出现在太空授课的讲堂上。

  这一系列科研产品由李路明和团队成员、宇航技术研究中心郝红伟、马伯志,航天航空学院陆秋海、胡春华、任革学,精仪系刘莹,基础工业训练中心李双寿等人从2006年起历时5年研发,通过几百次实验和测试最终完成,集成了精仪系、机械系、美院工业设计系、基础工业训练中心等我校多个学科的优势资源。

  “航天事业的发展,需要多方力量拧成一股绳,单枪匹马成不了事。跨院系、多部门协同作业,集合各自优势力量,团队精神在我们的科研工作中发挥了重要作用。”李路明说。“随着神十的发射成功,我们距离建立空间站的目标越来越近了。空间站的建立,对于航天员在太空环境长时间生存提出了更高的要求和挑战。未来,我们还将在生命信号无线测试盒的研发,以及在脑科学与神经科学的交叉领域解决航天员疲劳飞行等问题做进一步的研究。”

  6月26日,神舟十号安全返航。通过中央电视台的实况转播,全国人民都清晰地见证了这一重要时刻。我校宇航中心陆建华教授团队研制的直升机载宽带中继卫星通信设备及技术承担了返回舱搜救视频传输的重要任务。

  该通信终端克服直升机旋翼遮挡等一系列困难,通过中继卫星建立稳定的通信链路,实现了北京航天飞行控制中心与着陆搜救直升机间的实时双向宽带通信,通过现场高清视频信号的回传,保障了搜救工作的顺利进行以及中央电视台的现场直播。

  该通信设备在2011年神舟八号飞行任务中实现首次应用,传输信号在中央电视台进行的实况转播中表现优异;并在2012年神舟九号任务中成为主用设备。今年它再次成功完成神舟十号返回搜救保障任务。

  该通信设备及技术由我校宇航技术研究中心与航天航空学院、信息技术研究院联合研制,团队成员包括宇航技术研究中心匡麟玲,信息技术研究院倪祖耀,宇航技术研究中心孙涤清、殷柳国、詹亚锋、赖元东、苏明,电子系葛宁、王海林、裴玉奎等教师以及部分研究生。

  与此同时,陆建华团队继续与相关单位合作,开发研制了特种卫星移动通信手持终端(卫星手机),并在本次神舟十号返回任务中成功应用,为无地面移动通信覆盖的荒漠区域提供了即达即通、稳定可靠的特种移动通信支持。

谱写清华人的“航天梦”

  神舟十号任务的圆满完成距离航天员杨利伟乘坐神舟五号飞船首飞太空恰好10年。这期间,先后有10名中国航天员进入太空。10年10次10人,中国人的“航天梦”正在一代代航天人的努力下逐步照进现实。

  从中国第一艘无人试验飞船神舟一号酒泉起飞在太空“精彩亮相”到神舟五号载人飞船太空首飞21小时,从神舟八号与天宫一号目标飞行器成功对接到神舟十号开创中国载人航天的应用性飞行先河……中国航天事业的发展始终牵引着清华人不断追求卓越、科技报国的拳拳之心,他们以自己的智慧和责任在中国迈向空间时代的坚实步伐中做出了大量原创性的科研工作,不仅出色地完成了航天部门交付的科研攻关任务,更为中华民族的航天强国梦作出了清华人自己的贡献。

  在质量测量仪项目进度最紧张的时候,精仪系刘莹高烧40度仍然坚守在车间测试分析;在动力学与振动研究所进行质量测量仪气浮台地面试验时,每天空气压缩机的噪声震耳欲聋、持续数月,陆秋海和研究所的师生们知道是为载人航天服务毫无怨言、全力支持;在地面上通过气浮抵消重力进行验证测试时,陈荣敏等多名研究生承担起试验者的角色,每次试验下来头昏脑胀恶心反胃,下次试验照样抢着上。“在清华学习的十年,是我快速成长的十年。看到我们研发的科技成果服务祖国的航天事业,真是感到无比自豪。‘自强求上进,厚德以报国’,我想每个清华人都应该为祖国和人民献出自己的一份力量。”航天航空学院2012届博士生严辉毕业后来到北京理工大学做博士后,立下科研报国志向的他十分感谢母校对他的培养。

  现为中国空间技术研究院研究员、天宫系统总指挥,曾荣获2011年载人航天突出贡献个人奖的王翔,动情地回忆起自己从清华毕业后到载人航天总体部工作的一段故事。那时正好是2008年国庆期间,他刚刚完成神七飞控任务,跟随车队去昌平火车站接返回舱。当车一驶进八达岭高速,沿途的许多车认出了他们车上的神七标志。从昌平到唐家岭,一路上无数的车看到他们后鸣笛、减速跟随着,无数相机和手机从车窗里伸出来,无数双手向他们招手致意……那一刻,他深深地被那种氛围感染了,不禁热泪盈眶,自豪之情油然而生。王翔说,从那时起他第一次感受到“事业”二字给人带来的力量,感悟到航天就是自己为之奋斗而无怨无悔的终身事业,理解了清华航天人身上肩负的那份沉甸甸的责任与使命。

  近年来,航天航空学院积极将科技优势转化为人才培养优势,不断明确就业引导理念,将“上大舞台、成大事业、有大作为”的导向贯穿于人才培养、就业引导工作的全过程。例如通过邀请长征二号F运载火箭总设计师荆木春为本科生上“航天器总体设计”课等一系列“引进来,走出去”的就业引导工作,鼓励同学们尽早树立投身祖国航天航空事业的伟大理想。

  据统计,航天航空学院90%以上的毕业生选择到国家重点行业和领域工作,其中绝大部分选择到航天、航空、航海和国防部门。从老一辈以王永志院士为代表的清华航天人,到新世纪以来以天宫系统总指挥王翔为代表的新清华航天人,无论是在运载火箭领域、卫星领域还是在发射基地,都活跃着众多清华人为国家的航天事业辛勤耕耘、默默奉献的身影,未来他们还将秉承清华人爱国奉献的传统,在西昌、在太原、在酒泉、在北京,在浩渺无垠的遥远太空,继续谱写清华“航天强国梦”的壮伟篇章。

   来源:新清华 2013-06-28  第1923期

(http://news.tsinghua.edu.cn)
[更新:2013-06-28 16:11:18]
[阅读:人次]
清华大学官方微信 清华大学官方微博 校报《新清华》微信 清华电视台微信
相关新闻
  • 网友评议