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连日来，关于“太空探索”的讨论从航天科技领域蔓延到普通人的生活中。今年2月6日，带着一辆红色特斯拉电动跑车，世界现役最强大重型运载火箭“猎鹰重型”从美国佛罗里达州升空，飞向遥远的火星。这是一款可重复使用的运载火箭，来自马斯克创立的美国私企SpaceX。反观我国，是否也具备了火箭可供重复使用的技术？未来是否也会有民间资本参与航天研究？两位全国人大代表对此发表了见解。中国运载火箭技术有赶超美国潜力全国人大代表、中国航天科技集团第五研究院载人空间站工程载人飞船系统总设计师张柏楠昨天，全国人大代表、中国航天科技集团公司第五研究院载人空间站工程载人飞船系统总设计师、光学舱系统总设计师张柏楠在接受记者采访时表示，在SpaceX公司的“太空探索”中，最引人注目的是“可重复使用技术”。这项技术的发展，可有效降低运载火箭成本，虽然技术已经突破，但尚未成熟。而中国的一次性运载火箭，价格较为低廉，若能持续在“可重复使用技术”研发上投入精力和人才，将有赶超他的潜力。反之，等到国外相关技术趋于成熟，我国在航天领域将会面临威胁。全国人大代表、中国航天科技集团公司第五研究院载人空间站工程载人飞船系统总设计师、光学舱系统总设计师张柏楠降成本是民用航天市场发展关键北青报：如何看马斯克的“太空探索”？张柏楠：第一，载人航天未来走向民用化、商业化，是一个大的发展趋势，这也是我们期望的。第二，目前，载人航天技术本身的发展趋于成熟，不像早期的风险比较大，带来的商业效益比较小，（那时）商业投资的风险还是比较大的。目前正处于转换期，不好说它一定很赚钱，但正因为如此，才有很多企业进入这个市场。第三，客观来说，如果要走商业航天的道路，最根本的还是要降低运营成本，提高运营效率。降低了成本，民用载人航天的市场一定会起来。这也是马斯克可重复使用火箭、可重复使用飞船这项技术获得关注的原因。当然，我们国家现在也开始进行类似的探索。北青报：这样的太空探索，是否会威胁中国航天领域的发展？张柏楠：这种太空探索的影响，主要在于其运载火箭的可重复使用技术。这项技术还是比较有颠覆性的，可以大幅降低成本。但我认为，这项技术还处于初级阶段。第一，火箭不是所有的都回收，因为回收要受气候等多重因素的影响，所以说，这项技术还不是很成熟。第二，这项技术在使用时风险还比较大，虽然有成功回收的案例，但实现成功回收的次数不是很多，而且成功回收之后，再使用的次数也非常少。所以我认为，这项技术是未来发展方向，但目前还处于可靠性积累阶段。民间和商业资本进入航天是好事北青报：可重复使用技术意味着什么？张柏楠：可重复使用技术，有降低运载火箭成本的潜力，但目前还不成熟，效益尚未发挥。需要说明的是，马斯克的运载火箭得到了美国政府、NASA的技术和经费的大力支持，相对来说，中国的一次性运载火箭，天生具有价格较为低廉的优势，如果国家给予足够的重视和支持，我们有信心赶上美国等国家的先进水平。否则，等到国外技术趋于成熟，届时将会面临威胁。北青报：当前航天科技产业对于民间资本的态度如何？张柏楠：民间和商业资本进入航天，对航天事业的发展是好事。航天本身就有很多领域是商业运行的，比如商业通信卫星。随着市场的需求和技术的进步，更多的领域也具备市场开发潜力，例如遥感。中国航天科技集团有限公司、中国空间技术研究院响应国家号召，顺应市场需求，自主启动了具有国际先进水平的商业遥感卫星系统和全球移动宽带卫星互联网系统研制，为国民经济建设、为“一带一路”建设、为开拓国际市场、为建设航天强国作出应有的贡献。商业遥感卫星已经发射4颗，可提供0.5米分辨率的高分辨率图像。全球移动宽带卫星互联网系统，可以为城市、乡村、野外、沙漠、海洋、高山任何位置的移动终端和商业手机，提供宽带通信和互联网接入服务。计划2022年前后建成中国空间站北青报：我国载人航天目前的最新研究成果是什么？张柏楠：空间实验室阶段已经圆满收官。空间站研制正在按计划进行，计划2022年前后，建成中国的空间站。北青报：如何回应外界关心的中国登月计划？张柏楠：载人宇宙探索是载人航天重要的发展方向和领域，也是人类未来的发展方向。国家非常重视，持续关注，并支持开展了前期研究。载人登月应当作为我们近期的目标，很多技术条件已经具备，一些前期工作已经开展，如果能够得到足够的支持，我们有信心早日实现中国人载人登月的梦想。北青报：我国载人航天技术，与国外相比如何？张柏楠：从1992年进入载人航天领域到现在，一个切身感受是，我们同国外比起来，从原先的“跟跑”状态，逐步变成了现在的“并跑”。那时候主要看外国做什么，我们跟着做什么，遇到一个问题，很少有人能帮着解决，包括一些原材料等，都很匮乏。但近些年明显不一样了，我们现在做的事，很多都是跟国外一样的。与航天相关的科技，发展得也很迅速，中国教育的发展也给中国的科技创新培养了很好的人才基础。相信未来几年，我们的很多航天领域会从“跟跑”转为“并跑”，飞船领域也会实现与世界同步，新一代飞船能力和指标将会达到甚至超过国际先进水平，为建设航天强国作出我们的贡献。中国的载人航天已经在转向应用北青报：航天科技人才的培养，目前面临怎样的挑战和机遇？张柏楠：挑战还是挺大的。改革开放刚开始时，国家提倡创新，航天作为高新产业，吸引了一大批对航天事业有向往的年轻人投身其中，进行创新。但随着社会的多元化发展，各行各业都能搞创新，相对来讲，航天不再“一枝独秀”，不像以前的吸引力那么大了。另外，航天逐渐在转向商业化，不仅是传统国企，包括一些商业公司、大学都在搞航天研究，所以相互之间争夺人才资源的竞争加剧了。当然，我们主要还是靠事业吸引人，靠事业留住人，作为航天事业的主力军，欢迎有志为中国航天事业贡献力量的年轻人来中国航天科技集团有限公司，来中国空间技术研究院工作，这里有最广阔的舞台。北青报：此前，杨利伟在接受媒体采访时透露，第三批航天员选拔已经开始，或将从大学生中选拔，且学历要求将提高至研究生。挑选航天员的条件，为何会出现这种变化？张柏楠：这实际上透露出一个方向：中国的载人航天，实际上已经在转向应用，而不仅仅是实验。初期实验阶段，都是以航天驾驶员为主，有很多都是空军飞行员出身。之前我提到，计划2022年前后，建成中国的空间站。建成空间站什么概念？它相当于国家的太空实验室。实验室里不仅仅是职业航天员的工作了，所以需要很多很专业的人才，一类是跟具体实验项目相关的科学家，到太空直接进行相关实验；还有一部分人是工程师，主要从我们这样的造飞船、造空间站的人中选取，负责空间站的修理、维护工作。我相信，将来还会有第四类航天员，也就是“太空游客”登上空间站。不过，具体要根据将来的运营规划来考虑。文并摄/本报记者张雅全国人大代表、中国航天科技集团第六研究院院长刘志让我国技术可一次发射十多辆特斯拉全国人大代表、中国航天科技集团有限公司第六研究院院长刘志让和火箭打了几十年交道。今年2月，美国的马斯克用运载火箭将一辆特斯拉汽车送上了太空，刘志让也一直密切关注着这条新闻，“特斯拉的这一举动，让世界航天界都感受到了紧迫感，虽然我们中国现有的火箭技术，可以一次将10多辆特斯拉送入太空，但是作为中国航天人，我们也要向他学习创新的精神。”刘志让说。希望我国重型火箭尽快立项北青报：您这次带来的议案是什么？刘志让：我这次带来的议案，主要是希望国家对以重型运载火箭为代表的新型动力研发给予支持。因为重型运载火箭是航天强国的重要支撑，也是大规模利用空间资源的基础，开展深空探测的前提。只有尽快立项并研制重型火箭，在2030年实现首飞，才能支撑我国在进入空间能力大幅提升、开展载人登月和载人登火等航天强国硬指标的实现，支撑我国在2030年进入世界航天强国前列，2045年全面建成航天强国。北青报：您所指的重型运载火箭是什么？刘志让：就是希望能够加快480吨液氧煤油发动机（即重型一级发动机），220吨氢氧发动机（即重型二级发动机），以及重型三级发动机25吨氢氧发动机的研制工作。在2028年前完成全部发动机的研制工作，助推2030年重型运载火箭的首飞。如果立项成功，预计2020年前具备整机试车条件，2025年进入试样阶段。北青报：那这种重型运载火箭能够运送多少货物呢？刘志让：我国现役最大火箭长征5号的近地运载能力是25吨，如果以一辆特斯拉汽车为2吨计算，一次可以运送10多辆特斯拉上太空，而重型运载火箭的近地运载能力是140吨，月球转移能力是50吨，那个时候，我们送几十辆特斯拉上去都是没有问题的。回收火箭要考虑费效比问题北青报：我们注意到，马斯克除了将汽车送入太空之外，还进行了多次火箭中央助推器的回收实验，很多网友称其为“黑科技”，我国现在有类似的研究吗？刘志让：说个玩笑话，我们现在还没有时间和精力去专门研究火箭助推器回收的工作，我们主要考虑的是回收火箭是不是有最佳的费效比，因为这其中也存在风险性、可靠性低等因素，在经济上是不是划算现在难以计算。在这里我还要提一点，那就是我们国家的火箭是非常安全的，在全球现役的火箭中，我们的故障率是最低的。北青报：那咱们现在掌握火箭回收的技术吗？刘志让：我们其实也是有一定技术储备的，火箭回收有诸多的技术要求，包括要考虑回收后的维护、检测、更换等工作。我们现在的计划是在重复使用运载火箭发动机方面，基于现役及新一代运载火箭体系，开展发动机重复使用技术改进研究，2025年前后实现落区可控回收、部分重复使用等目标。基于新研制火箭构型，开展重复使用液氧、烃类发动机研究，2030年实现完全重复使用两级运输系统的工程应用。计划建无人值守月球科研站北青报：我国探月工程近几年会有什么计划？刘志让：我国现在已经拥有了新一代运载火箭长征5号，但是在去年进行的长征5号遥二火箭发射中出现了飞行失利，我们现在经过分析，已经查明了原因，是两台芯一级液氢液氧发动机其中的一台出现了偏差，现在故障已经归零，今年年底就将恢复发射。长征5号恢复发射后，很快就将发射新的嫦娥探月卫星，届时将实现“绕落回”中的“回”这个步骤。北青报：我国在探月方面有什么中长期计划？刘志让：探月方面，我们的任务目标是在月球极区建成“月球科研站”。2021年至2030年共规划了4次任务，计划2030年前建成无人值守月球科研站。航天六院的多款发动机及多型姿控发动机将支撑着陆器、环月器、中继星、飞跃探测器、推进舱等多型空间飞行器。北青报：在火星探测方面我们有什么计划？刘志让：在深空探测方面，国家计划在2020年左右进行首次火星探测任务，实现“绕飞、着陆、巡视”，2030年前开展火星取样返回任务。北青报：我国的空间站发射现在有何新进展或新计划？刘志让：我国将在2022年前后建成中国人的第一个空间站，目前研制进展顺利。我国的空间站完全建成后，是一个大的组合体，总重量接近100吨，在轨运行10年以上，届时我国将成为第三个拥有空间站的国家。未来我们将首先发射核心舱，核心舱入轨后，完成平台测试及相关任务支持技术验证，之后分别发射实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ，与核心舱对接，组合形成空间站。空间站在轨运行期间，由载人飞船提供乘员运输，由货运飞船提供补给支持。空间站全套动力系统共有各种发动机102台套，全部由航天六院研制。

科技狂人马斯克倡导的“超环高铁”已经在美国得到认可，正在进行可行性方案研究，超环高铁利用了低真空管道和磁悬浮技术，速度将接近飞机的1000公里时速。这种高铁不仅可以修筑在地表，也可以开挖地下隧道。在中国，这项实验也正在进行中。《经济半小时》记者在成都的一间实验室里，看到中国科学家正在为之努力。中国公布高温超导磁悬浮技术成都西南交通大学搭建的，全球首个真空管道超高速磁悬浮列车环形实验线平台，是国内第一个载人高温超导磁悬浮环形实验线。线路总长45米，设计载重300公斤，最大载重可达1吨，悬浮净高大于20毫米，是目前国际上同等载重能力，截面最小、永磁材料用量最少的超导悬浮系统，可进行0-50 km/h的实际动态运行实验，别小看这些复杂的机器设备，在真空管道理想状态下，这项技术上的创新，可将列车理论时速提高到一千公里以上的更高速度，换句话说，眼前的这堆实验设备，搭建的将是人类目前能触摸到的未来超级高铁的雏形。西南交通大学牵引动力国家重点实验室博士副教授邓自刚：很多指标都是国际领先的。我们核心的东西，它的实际载重能力，能够悬浮一吨重。我们这个轨道的截面积，是现在全世界最小的，就是它的宽度只有120毫米，厚度只有25毫米，它用的永磁材料特别少。中国科学家推出的这项高温超导磁悬浮技术，一经公布，就引起了世界最大的电子电气工程师协会——美国IEEE协会的关注，他们用两个整版的文字报道了中国人的这项科研成果，英国BBC、美国CNN、欧洲公共电视台等媒体，纷纷赶赴西南交通大学展开实地调查报道。这一项科技技术的诞生，可能没有引起民众的过多关注，但在世界众多科学家的眼里，中国人这次干出了几乎是一件革命性的技术创造。邓自刚：当时它的标题叫超级管道，然后下面还有评语，它觉得这个颠覆性技术，可能对未来人们的出行方式，或者航天应用，各方面应该都会有革命性的意义。这个被世界多位科学家称为颠覆性技术的“超级管道”，是如何能够悬浮在轨道上行驶的呢？37岁的项目负责人邓自刚告诉记者，几十年来，西南交大、国内科研院所和众多制造企业的专家，不断地接力式研发实验，才诞生出今天的成果。磁悬浮技术是上世纪二十年代德国人最早提出的，距今差不多已有百年历史。此后几十年，德国在常导磁悬浮、日本在低温超导磁悬浮方面一直保持着技术领先；中国从上世纪八十年代中期开始追赶，但是想要追上六十年的技术差距，无疑是一个巨大的难题。如果要完成磁悬浮列车的研究制造，我们需要提前去迈过很多门槛，比如高温超导材料从哪里来？特殊的轨道如何建设？车体究竟该怎样设计等一系列的问题，从无到有的这场挑战，中国的科学家又是否能研发成功呢？高温超导磁悬浮中的超导指的是一种超导材料，具有零电阻效应，也就是说，电流流经导体时不发生热损耗，可以毫无阻力地在导线中形成强大电流，从而产生超强磁场。超导磁悬浮，就是利用超导体的抗磁性，实现磁悬浮。而所谓高温超导，是指零下196摄氏度的液氮环境中，超导所具有的特性；低温超导是指在零下269摄氏度的液氦环境中，超导所具有的特性。与低温超导和常温超导相比，高温超导有一个最大特点：它有自稳定性，换句话说，把高温超导体放在永磁轨道上后，既能悬浮、又能悬挂，不管运动还是静止，都能悬浮；而且在永磁轨道上，高温超导体还提供稳定的导向力和悬浮力，也就是不会上下左右摇晃，像钉子一样牢牢地扎在永磁轨道上面。超导层厚度仅为头发丝的百分之一可以悬浮又可以悬挂，看起来有点像变魔术。这其中的秘密在哪里呢？邓自刚介绍，首先是铺设在轨道上的永磁材料。其实高性能的永磁材料，国外已经研制生产多年，但这些产品技术曾经对我国长期封锁，不要说买不到，就是想去参观都不行。唯一的办法，就是中国人自己造。磁悬浮实验室在成都，但磁悬浮的材料，却在杭州一家企业默默地研发生产。研制高性能的永磁材料，尤其用于高温超导磁悬浮轨道上的永磁体，首先需要将十几种原料、包括多种稀土材料熔合、均匀分布。杭州永磁集团有限公司副总裁冒守栋告诉《经济半小时》记者，这个过程好比揉面，很难，但是对磁钢的性能很关键。在对十几种原料进行精密排布后，就需要用电流给磁钢充磁，这也是危险性比较高的环节。如果充磁充不好，容易造成它性能不稳定，有些时候控制不住，磁钢容易飞到天花板上去。经过反复试验，高性能永磁材料总算成功研制成功，但接下来又一个难题出现了：那就是怎样把永磁体拼接在一起形成磁悬浮导轨？由于永磁体之间相排斥的磁力很大，一小块可产生300多公斤的推力，一不小心就可能跑偏。那么，有什么方法能有效解决拼接、组合难题呢？杭州永磁集团有限公司副总裁冒守栋：要靠一系列设计的工装，通过机械的方式，一点一点把它固定好，一个磁钢固定好，再装下一个磁钢。西南交通大学牵引动力国家重点实验室博士邓自刚：当时也是前期做了很充分的一种设计，设计了夹具之后，然后现场又不断地摸索，不断地改进，最后找到了一种比较优的方式，我们最后84块永磁轨道，安装只花了一天的时间。永磁导轨材料的难题得到解决之后，邓自刚的团队开始面临第二道难题的考验，这就是世界制造磁悬浮列车最为核心的高温超导材料。邓自刚：我们的超导材料，就装在我们车子四个角，这块黑色的盖板里面。这个超导材料，它就替代了咱们汽车的四个轮子。这个超导材料，在我们液氮低温的环境里面，它就可以实现悬浮。本世纪第一个10年，全球只有3家第二代高温超导材料供应商，2家在美国，以昂贵的价格向全世界销售，另一家企业在日本，但禁止出口。如果材料只能靠进口，我国发展高温超导产业就会被“卡脖子”。经过多方寻找，邓自刚把目光锁定在上海超导科技公司。上海超导科技股份有限公司超导材料事业部副总经理吴祥：为什么我们做这个事情？也是有一个情怀在。因为以前我们去参加国际会议，大家来报道的超导材料，都是别人做的，一说到中国的超导，提问的就非常的少，就是有一种感觉，就是中国没有人做出来这个东西。我们的想法就是，不管怎么样，一定要把这个做出来，就是为了争这口气。 2011年，上海超导科技公司正式成立并开始研发。他们遇到的第一个难关，就是怎样将不同的涂层和超导带材紧密连在一起。超导带材是由好几层不同原料加工涂抹在一起的，超导层位于中间核心层，外面主要分为机带、隔离层、缓冲层等七、八层，之所以加这么多层，主要起保护、缓冲作用，相当于给中间层的超导带材，穿了一套防护铠甲，让超导带材的性能保持稳定性和一致性。但这几层原料都不同、涂抹的厚度，需要非常薄、非常均匀。工艺难度极大。上海交通大学国家能源智能电网（上海）研发中心电气工程系特别研究员赵跃：它是在一个50微米厚的，不锈钢带材上，所镀着的超导薄膜，50微米厚的是一个什么概念？就是我们大概头发丝一样的厚度，但是它们中间所起到的，最重要的超导层厚度，仅为头发丝厚度的大概1%左右。上海超导科技股份有限公司超导材料事业部副总经理吴祥：超导层其实说白了，是我们现在最难镀的，因为它的工艺很特殊，我们用的是激光附着沉积来镀膜。但最艰难的，是将超导带材连接在一起的技术，尽管现在超导带材长度已从最初的百米级做到现在公里级长度，但受限于现有技术，世界上还没有不做接头的超导带材。超导带材一有接头，就会有电阻。如何把电阻降到最低值，不仅是中国人的难题，也是世界各国企业面对的难题。吴祥：我们公司研制了一个超导接头技术，它的电阻能够达到两纳欧姆左右，现在国际上大家正常能够做到几十纳欧姆左右。两纳欧姆算是目前比较低的了。经过3年多的努力，世界先进水平范围内的超导材料，终于在中国上海研制成功。赵跃：我们同样的一个条件，和国际的一些同类产品进行比较，它的性能、载电流能力提高了25%，在这个条件下，我们绝对领先。这种性能先进的超导材料应用前景广阔，不仅用于磁悬浮交通、还运用到超导电缆、新能源汽车无线电充电系统、甚至国防军事上，比如导弹新的发射技术——冷发射。赵跃：传统的导弹方式是点火发射，在一开始导弹点火的过程中，会产生大量的热，被敌方侦查到，这样会对导弹采取一定的措施。如果我们采用超导储能装置，在短时间把巨大的能量，迅速地释放出去，可以把这个武器抛射到空中，达到一定的高度再点火，敌人就很难发现，这是一个非常热门的技术，各个发达国家都在研究。材料和轨道这两道难关通过了，西南交大实验室里的邓自刚，开始面对最后的难题，磁悬浮的实验车。和其他材料研发的模式一样，磁悬浮实验车的研发工作，从成都转移到了中车唐山机车公司。怎么让车悬浮起来，还能保持磁悬浮车无论转弯，还是上下坡，都能安全、平稳运行、没有噪音呢？中车唐山机车公司的科研人员接过了研发的接力棒。中国中车唐山机车车辆有限公司博士高级工程师吴会超：我们每个转向架，相当于蜈蚣的一排腿，我们转弯的时候，就过弯道的时候，每个模块，都可以灵活进行转动，这样的话，我们悬浮车过整个的小弯道，是非常灵活的。 2014年，真空高温超导磁悬浮实验线，在西南交大的成都实验室里顺利搭建完成。西南交大几代学者，通过不懈努力，在磁悬浮领域创下一个又一个研制奇迹。与此同时，他们在科研理论上的贡献，也获得了国际国内的巨大反响。2016年，邓自刚的大学老师王家素、王素玉老师，将自己毕生研究的心血，撰写下来，在德国出版发行。此时，距德国学者提出磁悬浮技术将近百年，这是中国学者在磁悬浮发源地德国，第一次用英文出版发行的超导专著。西南交通大学牵引动力国家重点实验室博士邓自刚：这两本书就体现了一个，高温超导磁悬浮技术，从领先到被追赶，到再次领先的一个过程。西南交大在高温超导磁悬浮方面的研究成果，也强烈吸引着国外同行。邓自刚告诉记者，几个月后，也就是2018年7月，有几名巴西学者会来西南交大留学。西南交通大学首席教授牵引动力国家重点实验室主任张卫华：随着我们今年时速400公里、400公里+，这样一个试验平台的完成，我们速度也可以做到最高。接下来我们还做时速1500公里，所以说我觉得我们在国际上，应该无论高温超导磁浮，还是真空管道，都是走在前面的。目前中国、德国、日本、美国、巴西等国正加大力度推进超导磁悬浮车的实用化进程。美国Hyperloop one公司在内华达沙漠搭建了500 m长的真空管道试验线，并于2017年实现了310 km/h的最高时速。在国内，中车青岛四方机车公司，2016年10月正式启动，研制时速600公里的高速磁浮列车项目。2017年8月，中国航天科工集团宣布，人类第五种交通工具“高速飞行列车”项目已开展研究论证，时速最高可达4000公里，相比现在京沪高铁运行的最高时速350公里，要快出10倍！半小时观察在科技研发最关键的时刻，我们的镜头能记录的都是过程中的艰辛和枯燥。但正如西南交大校长所说，今天这个时代就是一个创造奇迹的时代。中国的高铁今天已经走在了世界的最前面，而下一代革命性的技术研发，中国科学家也没有丝毫的松懈，也许在不久的将来，你我坐上时速上千公里的高铁时，我们会回想起今天这些科学家们的艰苦努力，过程就是这样的枯燥，但最终汇集在一起的就是中国制造的奇迹。