中國宇航員帶著華夏子孫的千年夢想“太空漫步”！這次航天員要出艙，還要釋放小衛(wèi)星，測控技術要求提高了不少。那么這次神七飛船發(fā)射中，航天測控難度如何？難在哪里？中國航天測控系統(tǒng)現(xiàn)狀如何……帶著諸多疑問，羊城晚報記者日前專訪原國防科工委副主任，中國載人航天工程、探月工程顧問沈榮駿院士。

　　沈榮駿是我國導彈衛(wèi)星航天測控系統(tǒng)的主要奠基人，中國載人航天工程主要開拓者之一。他與國內專家一道創(chuàng)建了我國大型地面測控系統(tǒng)、遠洋綜合測量船和測量飛機的研制體系，提出與國際接軌的陸、海基全球測控網(wǎng)，主持了航天測控綜合兼容的測控網(wǎng)建設，建成了能滿足多種飛行試驗要求的測控網(wǎng)。2005年，他當選為中國工程院院士。

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　　神七首用天基測控系統(tǒng)

　　新投入遠望5號、6號兩艘測控船，外加一顆數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，軌道測控覆蓋率從原來的12%提高到60%

　　測控新添兩條“船”一顆“星”

　　羊城晚報：火箭、飛船、衛(wèi)星等飛上天后，完全靠地面遙控，測控系統(tǒng)事關航天發(fā)射的成敗。沈院士，您是航天測控專家，您覺得和以往衛(wèi)星發(fā)射相比，這次神七飛行任務測控有什么不同？

　　沈榮駿：任何火箭、衛(wèi)星等的發(fā)射都要依托現(xiàn)有的航天測控網(wǎng)，神七飛船也是如此。不過有所區(qū)別的是，這次新投入使用了遠望5號、6號兩艘測控船。另外，天上最近發(fā)射了一顆數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星。以這顆衛(wèi)星為基礎已經(jīng)建立起了一個天基測控系統(tǒng)。

　　在此之前，中國的航天測控系統(tǒng)，依賴于陸、海及海外測控點，有了中繼衛(wèi)星后，多了天際測控系統(tǒng)，對飛船來講，軌道測控覆蓋率將從原來的12%提高到60%。這是和以前最大的不同！

　　不過，目前這個系統(tǒng)定位為實驗系統(tǒng)，是第一次使用。但我們對它的成功充滿信心，因為之前我們做了反復的試驗，系統(tǒng)狀況良好。

　　羊城晚報：新投入使用的遠望5號、6號測控船和中繼衛(wèi)星“天鏈一號”，在神七發(fā)射和“太空行走”中起怎樣的作用？

　　沈榮駿：新的測控船投入使用，使我們海上測控功能更加完善；中繼衛(wèi)星帶來更大變化，以前中國測控網(wǎng)是陸海基一體化測控網(wǎng)，現(xiàn)在加上中繼衛(wèi)星后，是陸海空天一體化測控網(wǎng)，這就將測控覆蓋率大大提高了。并且，新的測控網(wǎng)增加了可靠性，提高了數(shù)據(jù)傳輸能力，提高了測量的精度和實時性。

　　航天測控“五大難點”

　　羊城晚報：航天測控難，請您分析一下，航天測控難在哪里？

　　沈榮駿：航天測控的難度主要表現(xiàn)在以下幾點：

　　一是要求高可靠。運載火箭的發(fā)射是一次性的，打出去后不可能再來第二次。并且火箭發(fā)射任務要求很高，一旦出現(xiàn)事故，就會造成很大的損失。火箭飛行中要不斷輸入指令，進行飛行控制，測控可靠性不高，發(fā)射的危險性就增大；二是高實時。航天測控需要實時把數(shù)據(jù)傳下來，根據(jù)傳送下來的數(shù)據(jù)，作出實時判斷。這時間是用毫秒計算的；三是高精度。所有測量數(shù)據(jù)都要求高精度，沒有精度就談不到航天測量控制；四是高覆蓋。火箭和飛船在軌道飛行過程中，測控網(wǎng)的覆蓋范圍要盡量大。我國領土范圍有限，在960萬平方公里中開展航天活動，是不夠的。所以要向海洋、天空、向海外拓展點。現(xiàn)在要建立天基測控系統(tǒng)，就是為了提高測控系統(tǒng)的覆蓋率；五是高速率，航天發(fā)射中大量的數(shù)據(jù)，包括宇航員圖像、飛行狀況圖像等所有工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，都要通過測控系統(tǒng)及時傳回來，因此對數(shù)據(jù)傳輸速率要求很高。

　　羊城晚報：以后要進一步提高覆蓋率，將來理論上會不會達到100%？

　　沈榮駿：100%是不可能的。我們主要是把天基測控系統(tǒng)完善起來，用中繼衛(wèi)星把覆蓋率提高。理論上講，再增加一顆中繼衛(wèi)星，覆蓋率還可以增加。100%只是個理論數(shù)字，實際上很難做到，并且越往后提高越難。

　　新測控網(wǎng)“一網(wǎng)打盡”

　　羊城晚報：您是中國航天測控網(wǎng)絡的奠基人之一，中國航天測控網(wǎng)是經(jīng)過怎樣不懈努力建立起來的？

　　沈榮駿：我國現(xiàn)在的航天測控網(wǎng)，最早是上世紀70年代錢學森同志提出建設的。當時中國的航天測控網(wǎng)，還是上世紀60年代后期為發(fā)射東方紅一號衛(wèi)星建立起來的，當時我負責這個網(wǎng)絡的總體設計，受歷史條件限制，網(wǎng)絡很簡陋，僅能滿足第一顆衛(wèi)星發(fā)射的需求。

　　這個網(wǎng)絡建成后，錢學森同志講，要搞一個測控網(wǎng)絡，把整個航天飛行器都包括在里面。他說我國衛(wèi)星發(fā)射有自己的特點：是多場區(qū)的，有酒泉、太原、西昌三個衛(wèi)星發(fā)射中心；每個場區(qū)發(fā)射衛(wèi)星的傾角不同，發(fā)射方向不同，并且每次發(fā)射的軌道高度也不同。要建立一個適應這些特點的統(tǒng)一網(wǎng)絡，是比較復雜的問題。

　　根據(jù)錢學森的總思想，我們在原有基礎上調整了測量設備，優(yōu)化了布局，形成了一個以陸地和海洋為基礎的測控網(wǎng)。到載人航天工程上馬以后，我們在這個基礎上再次完善了網(wǎng)絡。建立起了一個與國際接軌的、統(tǒng)一S波段的航天測控通訊網(wǎng)，這個網(wǎng)絡集光學測量、遙測、遙感、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ転橐惑w，可以支持載人航天任務，也可支持其它中低軌道衛(wèi)星和同步軌道衛(wèi)星任務。真正是“一網(wǎng)打盡”。

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　　載人登月那一天，“載人航天”和“嫦娥探月”會交會在一起

　　中國兩航天工程未來將合一

　　兩大航天工程各分“三步走”

　　羊城晚報：同樣是航天工程，中國有載人航天和嫦娥探月兩個工程，這兩個科學實驗項目會不會造成重復？以后會不會合并到一起？

　　沈榮駿：載人航天工程是1992年啟動的，主要是通過載人航天技術，實現(xiàn)“人游太空”。按原有計劃，載人航天工程分為三步走，第一步突破載人技術，神五、神六為代表已完成目標。第二步完成交會對接技術和出艙活動技術后，建立可以短期有人照料的空間實驗室。現(xiàn)在所做工作正是第二步的開始階段。第三步是建立較長時間有人照料的空間站，作為各種空間科學實驗之用。

　　而探月工程是我國深空探測的第一階段。簡單地說也是三步，即繞、落、回。第一步繞月飛行，嫦娥一號基本實現(xiàn)；第二步發(fā)射一個探測器落到月球表面，進行無人探測活動；第三步要將發(fā)射到月球表面的探測器收回來。

　　同樣都是三步走，探月工程后兩步到現(xiàn)在還沒有最后確定下來。這兩個工程一個是為了讓人類進入太空，一個是探測地外空間，總有一天會交會在一起，就是載人登月的那一天！

　　這個事現(xiàn)在國內外的科學界都有很高的呼聲，但究竟怎么做，還是科學沒有結論的東西，需要科學家們進一步論證。

　　神八神九未必載人

　　羊城晚報：神七飛船發(fā)射就實現(xiàn)載人航天的第二步了？

　　沈榮駿：是第二階段的第一步，要解決一些關鍵技術，包括出艙活動，下一步要進行交會對接，這些技術突破后，才能搞空間實驗室，這合起來是第二階段。第二步后第二階段就完成了。

　　羊城晚報：神七發(fā)射之后，接著要發(fā)射的神八、神九等，又各自處于哪一步？

　　沈榮駿：神七發(fā)射實現(xiàn)太空行走之后，下面可能就要搞交會對接了。根據(jù)一般的科學規(guī)律應該是這樣的。神九要考慮建立空間實驗室了。這種是短期無人照料的實驗室，空間較小，這是為將來建設空間站作準備的。神九之后才是建設空間站。

　　羊城晚報：接下來神八、神九還是載人飛行嗎？

　　沈榮駿：有的載人，有的無人，都有可能。交會對接可以是有人的，也可以是無人的。這要看將來的計劃怎么安排，現(xiàn)在還沒有完全確定下來。方案已經(jīng)拿出來了，還在評審過程中。我就是負責后面評審的，現(xiàn)在還沒有明確的說法。

　　估計以后年均發(fā)射一次

　　羊城晚報：神五、神六、神七發(fā)射，年份上都有間隔。以后隨著技術水平的提高和經(jīng)驗的成熟，發(fā)射頻率會不會加快？

　　沈榮駿：會加快。我估計以后平均一年一個吧。這是平均數(shù)，或許一年有兩個，第二年沒有，平均一年一個。

　　羊城晚報：目前中國有四個航天發(fā)射場，海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心也正在建設。是否載人航天工程就在酒泉？

　　沈榮駿：載人飛行就在酒泉，當前的安排是這樣的。

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　　完成必須完成的，航天員在太空允許有“自主動作”

　　這次出艙行走只在飛船表面

　　羊城晚報：航天飛行是科學實驗，是實驗就有風險。航天員在太空中的行動多是設計好的吧？可否有自主動作？

　　沈榮駿：可以，在規(guī)定的范圍內可以，不會太機械。按規(guī)定需要完成的動作必須完成，其余的并沒有明確的規(guī)定，只要不是危險動作就可以。

　　羊城晚報：該有怎樣的范圍？費俊龍、聶海勝上天時，在飛船內翻滾，這不是規(guī)定的吧，會不會對飛行造成影響？

　　沈榮駿：不會有什么影響。航天員可以根據(jù)實際情況做動作，沒有問題。

　　羊城晚報：這次出艙行走，航天員的自由度有多大？

　　沈榮駿：這次出艙行走只能在飛船表面，航天員不能離開飛船的。

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　　苛刻的“五條歸零”原則

　　十多年了，我們的發(fā)射成功率高達100%

　　羊城晚報：中國航天發(fā)射也曾經(jīng)歷過失敗，但目前成功率很高，是怎么走過來的？從失敗中吸取了什么教訓？

　　沈榮駿：上世紀90年代中期的一段時間，我們出過不少問題。航天是個復雜的系統(tǒng)，不可知的因素很多，盡管我們在盡力做好，但經(jīng)歷挫折也難以避免。應該說，世界各個國家都要經(jīng)歷這個過程。

　　從1996年以后，我們重點抓了質量整頓，質量就是生命，航天的成敗關鍵在質量。當時的航天總公司，即現(xiàn)在的航天科技集團，采取了一系列的措施，確保產(chǎn)品的質量。經(jīng)過整頓以后，加上技術的不斷成熟，1996年、1997年以后到現(xiàn)在，十多年了，發(fā)射成功率高達100%。這在世界航天界都很少見。

　　羊城晚報：當時是怎樣抓質量的？

　　沈榮駿：一是抓技術。從技術方案的設計開始，到工藝流程，到最后總裝測試等，全過程質量控制。二是抓管理，實際上過去我們有的問題就出在管理上。我們專門制定了一系列規(guī)定，都是非常嚴格的，當時還有些同志想不通，覺得是太嚴了。現(xiàn)在看來，嚴一些是對的。

　　比如當時有個“五條歸零”原則，一旦出現(xiàn)問題，所有工作必須歸零。出了問題，一是要機理清楚，弄明白為什么出故障；二要定位準確，知道哪里出了故障；三要故障復現(xiàn)，用以證明自己的定位是正確的；四是措施有效，找出有針對性地解決辦法；五要舉一反三，若一個元器件出了問題，同一批的所有元器件都要重新來，用到其它衛(wèi)星上的也必須更換。

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　　空間站建設

　　可能選文昌基地

　　文昌基地瞄準國際航天市場

　　開放心態(tài)與國際接軌

　　羊城晚報：能否談談中國商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射的問題？

　　沈榮駿：上世紀80年代，美國的一次性火箭發(fā)射停止了，改用航天飛機發(fā)射衛(wèi)星，這樣發(fā)射的價格很昂貴，除了政府的發(fā)射任務外，其它都發(fā)射不起。當時整個國際商業(yè)發(fā)射市場基本上被法國阿里安火箭占據(jù)。這種情況下，我們覺得是進入國際市場的一個時機。根據(jù)各方研究，并報請上級批準后，中國就作為國際航天商業(yè)市場的一個補充進來了。

　　羊城晚報：為什么選擇走商業(yè)發(fā)射之路，出發(fā)點是什么？

　　沈榮駿：之所以這樣做，有三大原因：一是商業(yè)發(fā)射可以擴大國際影響；二是還有一定的經(jīng)濟效益；三是通過商業(yè)交流活動，還可以擴大眼界，提高我們的發(fā)射水平。

　　羊城晚報：現(xiàn)在還是這樣考慮嗎？

　　沈榮駿：沒有改變，應該說全世界都是這樣的。

　　美國制裁不了“中國制造”

　　羊城晚報：有媒體報道說，美國航天飛機面臨退役，新的航天飛機還沒研制出來。這段時間，他們的航天發(fā)射必然依賴國際市場。中國是否又迎來一個機遇期？

　　沈榮駿：不利因素也很明顯，美國在制裁中國，凡是衛(wèi)星上有美國元器件的，一律不準中國發(fā)射。因此在國際市場上，我們的空間被壓縮得很小。

　　在這種情況下，我們采取了整體出售的辦法，如給尼日利亞發(fā)射的衛(wèi)星，還有即將給委內瑞拉發(fā)射的衛(wèi)星，都屬于這種情況。連衛(wèi)星、帶發(fā)射，還加上地面建設，中國都承包了。衛(wèi)星打到天上去后，地面設備也建好了，再交付給他們。我們現(xiàn)在不得不走這條路，全系統(tǒng)對外。我個人認為美國的制裁是沒有意義的。

　　羊城晚報：現(xiàn)在美俄關系不明朗，美國航天飛機要退役，是否如一些外媒所說，美國會轉向和中國合作？

　　沈榮駿：在航天市場上，美國更多限制的是中國而非俄羅斯。中國要幫助外國發(fā)射衛(wèi)星，凡是有美國元器件的他們都不允許中國發(fā)射。現(xiàn)在國際化了，一個國家的衛(wèi)星，全世界的元器件都有。以后我們只發(fā)射中國制造的衛(wèi)星，他們就管不著了！

　　文昌與酒泉各有分工

　　羊城晚報：海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心投建，是主要用來開展商業(yè)發(fā)射的嗎？

　　沈榮駿：對，那里完全是同國際接軌建設的。文昌發(fā)射場建成后，我國的火箭發(fā)射能力將有很大提高。海南發(fā)射場可以適應不同的射向，從90度到180度都可以。另外不同的高度也都可以。加上海南緯度低，發(fā)射同步軌道衛(wèi)星可以節(jié)省不少燃料，因此是個比較理想的發(fā)射場。

　　羊城晚報：這么先進的發(fā)射場，以后神八、神九、神十等載人航天發(fā)射會不會去那里？

　　沈榮駿：不會去。載人航天發(fā)射就在酒泉，這有個分工問題。但下一步建設空間站等大型發(fā)射，重達幾十噸，可能會在海南發(fā)射，這要看到時候的需要來定。