黎家盈|神舟二十三首次安排太空人駐留一年 中國登月夢將實現?
中國載人飛船神舟23號星期天(5月24日)晚上11時零8分在酒泉發射中心升空,飛船在約10分鐘後進入預定軌道。雖然中國已有30名航天員上過太空,但這次任務仍實現許多方面的突破。
在航天員組成方面,神舟23號由指令長朱楊柱、航天駕駛員張志遠,以及載荷專家黎家盈三人組成,其中黎家盈的身份備受關注。
她是繼桂海潮之後,中國第二位進入太空的載荷專家,也是首名女性,主要負責空間科學實驗與載荷操作。而作為第一名來自香港特區的航天員,她的加入標誌著香港被納入中國國家航天創新體系,具有相當的政治意義。
從科研角度看,神舟23號任務更值得關注的一大突破,是首次安排中國航天員駐留太空超過一年。
中國載人航天工程新聞發言人張靜波週六(23日)介紹,安排一名航天員執行一年期在軌駐留試驗,「絕非是時間上將兩個半年期任務簡單累加」,而是有三重目標。
首先是實施中國首個太空人體研究計劃,全面獲取航天員更長期飛行數據,豐富任務實施經驗。其次,在太空駐留一年將驗證航天員長期飛行健康保障能力,完善在軌醫療與防護體系。第三則是為科學項目和技術驗證提供更長期的研究機遇。
這名航天員的具體人選將後續「按照具體在軌任務執行情況」決定。
中國自2003年首次實現載人航天至今,在太空駐留任務期限一般都不超過半年。
目前在軌駐留最長紀錄由神舟20號航天員創下。他們去年11月返回地面,在太空待了204天。而目前仍在太空的神舟21號航天員乘組,截至5月23日已駐留203天,有望寫下新紀錄。
神舟23號航天員乘組已在週一(25日)清晨與神舟21號航天員在天宮空間站進行「太空會師」,後續兩個乘組將進行在軌輪換。
鳳凰網引述航天愛好者稱,按照中國空間站常規輪換流程,新乘組進站後會完成空間站狀態、實驗項目和物資交接,以及應急流程確認,這個過程一般持續幾天。
那之後,神舟21號乘組將乘坐神舟22號飛船返回東風著陸場。文章引述公開航行通告信息推測,神舟21號航天員大概率在5月29日夜間前後,約在晚上8時左右返回地球。
高風險 高回報?
一年的駐留時長是常規操作的近兩倍,在中間無過渡的情況下,任務面臨相當的挑戰,不過一旦成功也意味著將實現巨大突破。
曾在北京大學任職八年、現任澳大利亞麥考瑞大學天體物理學教授的何銳思(Richard de Grijs)接受法新社訪問時說,任務的主要挑戰涉及太空失重環境對人體的長期影響。
具體來說,這包括骨骼密度下降、肌肉萎縮、輻射暴露、睡眠障礙,以及行為與心理層面的疲勞。
在空間站硬件設施方面,何銳思指出,水循環與空氣循環系統的可靠性,以及在遠離地球的情況下應對潛在醫療緊急情況的能力,都將受到挑戰。
何銳思說,與早期階段神舟飛船較短的太空任務相比,在軌駐留一年會將硬件設施和航天員都推向截然不同的運行狀態。
雖然挑戰不容小覷,但若成功完成一年在軌駐留,中國載人航天將實現至少兩個層面的突破。
其一,是中國將進入人類長期駐留空間站的「第一梯隊」,在技術上與美國、俄羅斯處於同一層級。目前人類單次在軌時長世界紀錄保持者,是已故俄羅斯航天員波利亞科夫(Valeri Polyakov)。他在1994年至1995年之間,在太空停留437天17小時58分17秒。
美國航天員盧比奧(Frank Rubio)則是因返回的飛行器故障而延長駐留。他自2022年起在軌371天,創美國單次在軌最長紀錄。
2022年10月,盧比奧(Frank Rubio)在國際空間站內查看番茄植株。在經歷371天的駐留後,盧比奧於2023年9月返回地球,實現美國宇航員單次在軌時間最長的一次飛行。(美國航天局)
其次,更具長遠意義的突破,是天宮空間站將擁有長期運行的經驗。何銳思指出,這是中國未來邁向登月乃至潛在深空探索目標的重要一步。
中美載人登月競賽吹響號角?
隨著傳統太空強國俄羅斯的月球-25號無人探測器,於2023年8月在月球表面墜毀,任務以失敗告終,加上俄羅斯官方今年4月宣佈,後續的探月任務推遲到2032年至2036年,目前太空話語權的競爭在中美之間展開。
據路透社報道,神舟23號的發射正值中美登月競賽加速升溫。美國指北京有意「殖民」並開採月球資源,中國則強烈否認相關指控。
自美國政府2011年限制國家航天局(NASA)與中國政府開展雙邊航天合作後,中國無法參與由美、俄及歐洲等國家主導的國際空間站計劃。
加上中國出於戰略考量,要實現自身深空目標,從2021年起大力發展天宮空間站,支撐自主航天體系。
中國計劃2030年前實現載人登月,NASA則計劃早於中國在2028年實現這個目標,並希望在月球建立長期駐留基地,作為未來人類前往火星的跳板。
今年4月初,NASA執行阿耳忒彌斯2號(Artemis 2)任務的獵戶座飛船,載著四名航天員完成繞月飛行。不僅飛行距離創下人類歷史紀錄,這也是自人類1972年「阿波羅17號」以來,時隔半個多世紀的首次載人繞月飛行。
此外,全球首富馬斯克的太空探索技術公司(SpaceX)也於5月22日進行了下一代超重型運載火箭「星艦」(Starship)的無人試飛,雖出現技術瑕疵,但任務大致上成功。
據悉,星艦未來將用於更頻繁地發射星鏈衛星,並支援NASA接下來的登月任務。
至於中國的探月計劃,載人航天工程新聞發言人張靜波介紹,中國空間站將從三個方面有力支撐月球探測,包括後續實現登月目標。
一是空間站的航天員隊伍,可為後續載人登月任務航天員乘組選拔提供堅實人才儲備。二是空間站運行近四年里,部署並驗證了一系列載人登月關鍵技術,比如剛實施的天舟10號貨運飛船任務中,就搭載了微重力環境下表面張力貯箱液體晃動試驗項目,驗證了載人登月飛行器技術指標的合理性與準確性。
張靜波也說,中國空間站任務中使用的長征10號甲運載火箭和夢舟飛船,與探月所需的系統採用了一體化設計與研制。未來兩年通過多次飛行任務,將全面提升技術成熟度與任務可靠性,為首次載人登月打下堅實基礎。
路透社報道指出,距離2030年還有不到四年,中國在研發專用於載人登月任務的全新硬件與軟件系統,並驗證其具備執行任務的能力方面,仍面臨艱巨挑戰。航天員如何從相對安全的低地球軌道空間站,安全過渡至風險更高的月球表面任務,也尚待探索。
至於美國,這個航天強國高度依賴私營的商業航天企業,以及其政治選舉週期可能出現的政策搖擺,也為它的太空發展進程增添不確定性。
就目前來看,中美誰先實現載人登月有待觀察,但可以明確的是,太空話語權的爭奪正在中美戰略博弈中扮演愈發關鍵的角色。
本文獲《聯合早報》授權轉載。