2017年7月2日,我國(guó)在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)組織實(shí)施長(zhǎng)征五號(hào)遙二火箭飛行任務(wù),火箭飛行出現(xiàn)異常,發(fā)射任務(wù)失利。后續(xù)將組織專家對(duì)故障原因進(jìn)行調(diào)查分析。這當(dāng)然是一件憾事,不過(guò)對(duì)我來(lái)說(shuō),在某種意義上也完全在預(yù)料之中,所以沒(méi)什么值得大驚小怪的。
什么意義呢?就是我們?cè)谠囼?yàn)大運(yùn)力的新型火箭,采用了很多新技術(shù),所以失敗率上升是理所當(dāng)然的。我們以前經(jīng)常宣傳中國(guó)的航天發(fā)射成功率世界最高,這當(dāng)然很了不起,不過(guò)這是建立在火箭運(yùn)力較小、型號(hào)較老的基礎(chǔ)上的。把低水平的任務(wù)成功重復(fù)再多遍,意義也比不上高水平的任務(wù)。打個(gè)比方,把江南七怪的武功練得滾瓜爛熟,固然是好的,但相比之下我們還是更推崇六脈神劍,即使它時(shí)靈時(shí)不靈。
去年,我就奧巴馬宣布登火星和中國(guó)第一次發(fā)射長(zhǎng)征五號(hào)等航天問(wèn)題接受媒體采訪時(shí),就表達(dá)了這層意思?,F(xiàn)在回顧一下當(dāng)時(shí)的文章,是有益的。
例如2016年10月23日發(fā)表于“風(fēng)云之聲”公眾號(hào)的《對(duì)中國(guó)趕超無(wú)比焦慮:如何正確看待美國(guó)重提登陸火星》:
首先應(yīng)該看到,地球的資源和太陽(yáng)的壽命都是有限的,人類要想超越這個(gè)大限生存下去,就必須移民其他星球。因此,太空探索是全人類共同的事業(yè),擔(dān)負(fù)著人類存續(xù)的重任。
只有從這個(gè)根本點(diǎn)出發(fā),才能理解宇航員為什么甘冒生命危險(xiǎn)。由于我國(guó)的載人航天發(fā)展得比較順利,許多人大概沒(méi)有意識(shí)到太空探索是多么危險(xiǎn)的活動(dòng),只把它看作大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)或者勞民傷財(cái)。實(shí)際上,美蘇都曾付出過(guò)生命代價(jià)。例如1967年1月27日,阿波羅一號(hào)指令艙失火,三名美國(guó)宇航員格里森、懷特和查菲喪生。同年4月24日,聯(lián)盟一號(hào)降落傘無(wú)法打開(kāi)而墜毀,蘇聯(lián)宇航員科馬洛夫殞命。
1969年美國(guó)登月時(shí),尼克松為失敗的可能準(zhǔn)備了一份講稿:“命運(yùn)注定,這兩位來(lái)到月球進(jìn)行和平探索的人將在月球上安息……別人將會(huì)跟隨他們,而且必定找到回家的路。人類的探索不會(huì)停步。然而這些人是第一批,他們將在我們心中永生。在今后的夜晚,每個(gè)人仰望月亮的時(shí)候都會(huì)想到,另一個(gè)世界的一角永遠(yuǎn)屬于人類。”
中國(guó)的宇航員也曾多次遇險(xiǎn)。將來(lái)我們的航天活動(dòng)也可能遭遇失敗,比如太空行走時(shí)失事,甚至登月后無(wú)法返回。我們應(yīng)該做好心理準(zhǔn)備,理解偉大的人類共同事業(yè)難免犧牲,以尊敬和寬容的態(tài)度對(duì)待失敗。即使奧巴馬的火星計(jì)劃有明顯的私心,開(kāi)一張空頭支票,功勞歸自己,風(fēng)險(xiǎn)推別人,那也只是政客的問(wèn)題,我們對(duì)科學(xué)家和宇航員還是應(yīng)該致以崇高的敬意。
又如2016年11月4日《環(huán)球時(shí)報(bào)》的社評(píng)《長(zhǎng)征五號(hào)是一場(chǎng)超級(jí)穩(wěn)健的“冒險(xiǎn)”》中,包含了一部分我的觀點(diǎn):
這枚被研制人員昵稱為“胖五”的大推力火箭直徑5米,為原有中國(guó)運(yùn)載火箭直徑的1.5倍,推力是過(guò)去的2.5倍,可以將25噸和14噸有效載荷分別送入近地軌道和地球同步轉(zhuǎn)移軌道。這一全新能力必將為中國(guó)宇宙探索開(kāi)辟出更大空間,支持中國(guó)人新的想象力。進(jìn)一步的探月工程和火星探索都將建立在長(zhǎng)五運(yùn)載能力的基礎(chǔ)上。
更為難能可貴的是,長(zhǎng)五使用247項(xiàng)新成果,它的新技術(shù)使用率幾乎達(dá)到100%,可以說(shuō)它是“完全新造出來(lái)”的火箭。通常情況下,火箭新型號(hào)只會(huì)使用不超過(guò)30%的新技術(shù)。把如此多的技術(shù)創(chuàng)新匯集到長(zhǎng)五身上,這看上去是有些冒險(xiǎn)的。人們都知道,研制運(yùn)載火箭是個(gè)大系統(tǒng)工程,任何一個(gè)小毛病都有可能導(dǎo)致發(fā)射失敗,給航天事業(yè)造成打擊。
然而長(zhǎng)五非常穩(wěn)健地實(shí)現(xiàn)了首飛成功,雖然3日晚上有技術(shù)原因?qū)е铝送七t發(fā)射,但是非常圓滿的結(jié)局,總體上顯示了箭上所用各項(xiàng)新技術(shù)的可靠性,以及整個(gè)中國(guó)運(yùn)載火箭研制套路的高度成熟。中國(guó)航天人來(lái)到敢于設(shè)立新目標(biāo),并且有能力駕馭研發(fā)路上各種困難和復(fù)雜性的階段,他們?cè)炀土艘粋€(gè)強(qiáng)大的機(jī)制,就像一個(gè)超級(jí)流水線一樣可以把種種夢(mèng)想奇跡般地變成現(xiàn)實(shí)。
……
全世界的運(yùn)載火箭發(fā)射成功率為91.5%,俄羅斯是94.9%,美國(guó)是93.1%,而中國(guó)的長(zhǎng)征系列火箭發(fā)射成功率高達(dá)97%。誠(chéng)然,美俄的發(fā)射中包括不少重型火箭,技術(shù)難度更大,失敗率更高些也情有可原。然而,中國(guó)航天在質(zhì)量問(wèn)題層出不窮的同一個(gè)社會(huì)里創(chuàng)造了世界最優(yōu)的質(zhì)量記錄,還是具有特殊意義。中國(guó)航天不僅帶給我們更大的宇宙探索雄心,還讓我們看到“質(zhì)量中國(guó)”崛起的希望。
關(guān)于長(zhǎng)征五號(hào)的技術(shù)特點(diǎn)以及在世界航天界的地位,可以參見(jiàn)加州大學(xué)洛杉磯分校物理系徐令予研究員的文章《長(zhǎng)征五號(hào)首飛——今日長(zhǎng)劍在手,明朝青天攬?jiān)隆罚?/strong>
中國(guó)無(wú)疑是三強(qiáng)俱樂(lè)部中的小弟,液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)不如俄羅斯,而液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)又不如歐美,但是這兩種發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)中國(guó)都有,而且火箭的整體綜合技術(shù)能力一點(diǎn)不輸歐美,中國(guó)運(yùn)載火箭的發(fā)射成功率一直穩(wěn)居榜首。總之中國(guó)的運(yùn)載火箭技術(shù)比較全面平衡,中國(guó)雖然不是尖子生,但也不是偏科生,是從農(nóng)村中出來(lái)的努力上進(jìn)的好學(xué)生,班上最后成功的很可能就是他。長(zhǎng)征五號(hào)火箭是中國(guó)進(jìn)入三強(qiáng)集團(tuán)的入場(chǎng)券,從今以后,世界航天業(yè)界的三國(guó)鼎立正式開(kāi)始。
長(zhǎng)征五號(hào)是中國(guó)目前運(yùn)載能力最大的火箭,它首次采用5米直徑箭體結(jié)構(gòu),首次使用無(wú)毒無(wú)污染液氫液氧與液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)組合起飛方案,起飛推力超過(guò)1000噸。有了長(zhǎng)征五號(hào)后,中國(guó)在空間站的建設(shè)上就有了得力的運(yùn)載工具。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,可能對(duì)中國(guó)的登月工程的意義更為重大。
……
西方媒體對(duì)長(zhǎng)征五號(hào)的報(bào)道指出,長(zhǎng)征五號(hào)的試飛和投入應(yīng)用,不僅填補(bǔ)了中國(guó)重型運(yùn)載火箭的空白,同時(shí)也為中國(guó)進(jìn)一步研發(fā)超重型運(yùn)載火箭打下了穩(wěn)實(shí)的基礎(chǔ)?,F(xiàn)在一千噸推力的長(zhǎng)征五號(hào)已經(jīng)有了,三千噸推力的長(zhǎng)征九號(hào)離開(kāi)中國(guó)還會(huì)遠(yuǎn)嗎?重要的是,在接下去的幾年中,造好用好長(zhǎng)征五號(hào),在后續(xù)的大量發(fā)射中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、改進(jìn)技術(shù)、精益求精,把長(zhǎng)征五號(hào)打造成世界重型運(yùn)載火箭的金牌,并為長(zhǎng)征九號(hào)的研發(fā)積累更多更寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
對(duì)于有一定科學(xué)或工程基礎(chǔ)的人來(lái)說(shuō),以上這些道理是很容易理解的。由此我們也可以對(duì)中國(guó)將來(lái)的航天活動(dòng)做一個(gè)預(yù)測(cè):現(xiàn)在相當(dāng)于系統(tǒng)的調(diào)試階段,技術(shù)問(wèn)題都需要在實(shí)踐中暴露出來(lái),所以會(huì)有一個(gè)失敗率上升的階段,當(dāng)系統(tǒng)調(diào)試成熟、技術(shù)問(wèn)題解決之后,失敗率就會(huì)下降。即使是六脈神劍,也是可以純熟掌握的!
還有朋友問(wèn)我,為什么網(wǎng)友們對(duì)這次發(fā)射失敗大都是鼓勵(lì)和安慰的態(tài)度,充滿了善意?
我回答,這是理所當(dāng)然的。首先,這是我們多年科學(xué)教育的成效,大家都知道既然是科學(xué)實(shí)驗(yàn),當(dāng)然有失敗的可能。雖然我們自己經(jīng)常對(duì)中國(guó)的教育口誅筆伐,但那是因?yàn)榭傆懈叩哪繕?biāo),實(shí)事求是地說(shuō),中國(guó)的科學(xué)教育還是相當(dāng)深入人心的。我們有重視教育和世俗主義無(wú)神論的文化傳統(tǒng),這對(duì)科學(xué)教育很有幫助。相比之下,美國(guó)許多州不斷掀起神創(chuàng)論進(jìn)課堂的訴訟(這邊否決了那邊又來(lái),跟打地鼠似的,令人不勝其煩),土耳其最近廢止了中小學(xué)的進(jìn)化論教學(xué),就是宗教干涉教育的反面例證。
其次,即使一個(gè)人完全沒(méi)學(xué)過(guò)科學(xué),單純出于樸素的同理心,他也會(huì)對(duì)航天界表示鼓勵(lì)和支持。當(dāng)然,如果出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)多次的系統(tǒng)性失敗,網(wǎng)友就會(huì)呼吁調(diào)查體制問(wèn)題了,不過(guò)現(xiàn)在還沒(méi)有。好比我們有一個(gè)朋友創(chuàng)業(yè)失敗,正常人的反應(yīng)都是安慰和支持,而如果有人在這種時(shí)候幸災(zāi)樂(lè)禍、落井下石,那道德品質(zhì)得低劣到什么程度啊!
所以,中國(guó)人民群眾總體上是成熟的,素質(zhì)是很高的。成問(wèn)題的反而是一些監(jiān)管部門,總把群眾當(dāng)成不懂事的小孩,以為他們脆弱得不得了,給自己設(shè)置種種不必要的限制。這種“奶媽主義”的心態(tài),未嘗不是我國(guó)前進(jìn)的障礙。
總而言之,一次發(fā)射失敗阻止不了中國(guó)航天前進(jìn)的步伐,這相當(dāng)于系統(tǒng)升級(jí)過(guò)程中必不可免的調(diào)試實(shí)驗(yàn)。讓我們重溫這兩段:
中國(guó)的宇航員也曾多次遇險(xiǎn)。將來(lái)我們的航天活動(dòng)也可能遭遇失敗,比如太空行走時(shí)失事,甚至登月后無(wú)法返回。我們應(yīng)該做好心理準(zhǔn)備,理解偉大的人類共同事業(yè)難免犧牲,以尊敬和寬容的態(tài)度對(duì)待失敗。
地球的資源和太陽(yáng)的壽命都是有限的,人類要想超越這個(gè)大限生存下去,就必須移民其他星球。因此,太空探索是全人類共同的事業(yè),擔(dān)負(fù)著人類存續(xù)的重任。
出品:科普中國(guó)
制作:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)袁嵐峰
監(jiān)制:中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心
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