[科普中國(guó)]-中國(guó)航天怎么“花小錢辦大事”的？

上月底，有個(gè)大新聞：中國(guó)第一個(gè)空間站驗(yàn)證目標(biāo)飛行器，天宮一號(hào)，要無(wú)控返回大氣。

它最終墜入了南太平洋，附近就是著名的航天器墳場(chǎng)。

天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器結(jié)構(gòu)示意圖 新華社記者曲振東編制

很多人不理解，為什么中國(guó)有11艘神舟飛船和20多顆返回式衛(wèi)星再入大氣經(jīng)驗(yàn)，而天宮一號(hào)卻無(wú)控再入？

大家別忘了，它在2011年9月29日發(fā)射，設(shè)計(jì)壽命僅兩年。使用壽命到期之后，航天人選擇讓它超期服役，直到2016年中才宣布終止數(shù)據(jù)鏈接。

那為什么我們要延期使用，按時(shí)按點(diǎn)完成任務(wù)可控返回大氣焚毀，豈不皆大歡喜？

中國(guó)載人航天目前最大的任務(wù)是：建立長(zhǎng)期駐人的大型空間站天宮。

按照計(jì)劃，中國(guó)在發(fā)射最終空間站之前，應(yīng)有天宮一號(hào)、二號(hào)、三號(hào)三個(gè)任務(wù)。但天宮一號(hào)超期服役期間，收獲的數(shù)據(jù)和儀器狀態(tài)遠(yuǎn)超預(yù)期，配合天宮二號(hào)截至目前的完美狀態(tài)，天宮三號(hào)被取消，將節(jié)約的精力和成本放到天宮空間站上去（對(duì)標(biāo)和平號(hào)空間站的水平）。

前蘇聯(lián)進(jìn)行了6次東方、2次上升、53次聯(lián)盟任務(wù)和7個(gè)禮炮空間站后，才開建成熟的和平號(hào)空間站，并最終建立國(guó)際空間站；美國(guó)進(jìn)行26次水星、10次雙子座、1次天空實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃，才最終和俄羅斯聯(lián)手建立了國(guó)際空間站。

而中國(guó)僅用了11次神舟飛船、1次天舟和2次天宮實(shí)驗(yàn)室任務(wù)，就完成了從零到建立大型空間站的跨越。

延期服役的天宮一號(hào)，值得點(diǎn)贊。

“春蠶到死絲方盡”的神舟飛船

神舟飛船是我國(guó)獨(dú)立自主研發(fā)的載人飛船，其中，返回艙是飛船起飛和再入時(shí)航天員所在的艙段，推進(jìn)艙負(fù)責(zé)動(dòng)力、能源、生命保障系統(tǒng)等，軌道艙是航天員工作生活所在區(qū)域，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究。

但很多人都不知道，**神舟是目前世界唯一執(zhí)行完載人飛行任務(wù)之后還可以留有軌道艙在軌工作的載人飛船。**甚至在神八之后，還額外為這部分留軌的軌道艙增加了小型推進(jìn)系統(tǒng)。

可以說(shuō)，神舟的每一個(gè)部分都被利用到最大限度，航天員返回地球后它們依然可以作為極小型空間站，做進(jìn)一步的科研。

物盡其用的神舟飛船，值得點(diǎn)贊。

北京時(shí)間2018年4月9日凌晨02時(shí)59分，神舟11的軌道艙依然在軌，距離發(fā)射已經(jīng)一年半時(shí)間（圖自：stuffin.space）。

甘愿?jìng)浞莸暮教靻T

不止航天器如此，航天人亦是如此。

訓(xùn)練一個(gè)航天員，價(jià)值超過(guò)用黃金打造一個(gè)跟他們一樣的模型。且由于人類生命保障系統(tǒng)的存在，載人航天的費(fèi)用極高。

如今，一名美俄宇航員乘坐聯(lián)盟飛船前往國(guó)際空間站的“船票”價(jià)格是8100萬(wàn)美元，一套艙內(nèi)服和艙外服更是高達(dá)數(shù)千萬(wàn)美元，在空間站工作狀態(tài)下的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用更是猶如流水一般。

每位新進(jìn)入太空的航天員，都將使得開支極速上升。我國(guó)已經(jīng)選拔了兩批航天員，但僅有11人有幸進(jìn)入太空，還有第一批中的吳杰，李慶龍，陳全，潘占春，鄧清明，趙傳東和第二批的蔡旭哲，葉光富，湯鴻波，張路，他們中的大多數(shù)人，直到退役都未曾真正進(jìn)入太空，而一些人至今還屬于長(zhǎng)期“備份”。

2014年，五位從未執(zhí)行過(guò)任務(wù)的航天員，在備份多年后遺憾退役

其中，吳杰和李慶龍是中國(guó)最早的兩位航天員，也是所有航天員的訓(xùn)練員。他們?cè)缭?0年代就到俄羅斯的加加林宇航員訓(xùn)練中心接受培訓(xùn)，而且表現(xiàn)極為優(yōu)秀，吳杰還獲得了“聯(lián)盟飛船指令長(zhǎng)”的稱號(hào)——這也是整個(gè)中心首次、也是唯一一次將這一稱號(hào)頒給非俄羅斯籍。

但正如上個(gè)月在節(jié)目采訪中他說(shuō)的那樣，這個(gè)“備份”他一做就是20多年，直到退役都沒有等到飛天機(jī)會(huì)。

還在“備份”的飛天夢(mèng)想，也值得點(diǎn)贊。

一日千里的嫦娥

嫦娥探月，亦是如此。

2007年10月24日，嫦娥一號(hào)升空前往月球，將包括《半個(gè)月亮爬上來(lái)》在內(nèi)的30首歌曲攜帶到中國(guó)人魂?duì)繅?mèng)繞的月球。

它繪制了中國(guó)人的第一張?jiān)虑蛉貓D，且超長(zhǎng)待機(jī)1年4個(gè)月，2009年3月1日受控撞向月球，為研究月震貢獻(xiàn)最后一些能量。

在各國(guó)首次探測(cè)月球的任務(wù)難度中，實(shí)屬不可思議。

作為嫦娥一號(hào)的備份，嫦娥二號(hào)在2010年國(guó)慶節(jié)當(dāng)天發(fā)射。它挑戰(zhàn)了全新的軌道抵達(dá)月球、新型的通訊技術(shù)手段、更加復(fù)雜的月球15千米高軌道測(cè)控技術(shù)、驗(yàn)證無(wú)人登月相機(jī)等一系列高難度動(dòng)作。完成任務(wù)后，它成為中國(guó)第一個(gè)真正的深空探測(cè)器。

2011年4月1日，它離開月球飛向距離地球150萬(wàn)千米的日地拉格朗日二點(diǎn)，人類歷史上唯一一次從月球前往此點(diǎn)。一年后又離開前往探測(cè)圖塔蒂斯小行星，以10.7千米/秒的速度在距小行星3.2千米處成功飛掠。它又接連刷新中國(guó)深空探測(cè)最遠(yuǎn)距離，達(dá)近億千米，為后來(lái)的深空探測(cè)任務(wù)積累了無(wú)比寶貴的經(jīng)驗(yàn)，任務(wù)時(shí)長(zhǎng)遠(yuǎn)超預(yù)計(jì)的6個(gè)月時(shí)間。

嫦娥三號(hào)，中國(guó)人實(shí)現(xiàn)了嫦娥和玉兔奔月的夢(mèng)想：它在2013年12月2日出發(fā)前往月球，在14日成功著陸月球，成為37年內(nèi)再次訪問(wèn)月球的人類使者。直到2016年8月4日，嫦娥三號(hào)停止所有工作狀態(tài)，這距它1年的設(shè)計(jì)壽命已經(jīng)多出了19個(gè)月！成為人類歷史上在月球表面工作時(shí)間最長(zhǎng)的探測(cè)器。

嫦娥五號(hào)T1試驗(yàn)器，2014年10月24日升空。驗(yàn)證了地月拉格朗日二點(diǎn)軌道飛行和控制技術(shù)和嫦娥五號(hào)再入大氣返回技術(shù)等，為嫦娥五號(hào)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2018年，中國(guó)將在一次任務(wù)中發(fā)射人類首顆月球背面信號(hào)通信中繼衛(wèi)星，并在年底完成嫦娥四號(hào)任務(wù)。嫦娥四號(hào)將挑戰(zhàn)人類航天歷史上從未做的月球背面、月球高緯度極地地區(qū)著陸并釋放玉兔號(hào)。這需要信號(hào)中繼衛(wèi)星的輔助，這個(gè)技術(shù)難度可想而知。

2019年，嫦娥五號(hào)將進(jìn)行登月采樣返回。

僅僅幾次任務(wù)就實(shí)現(xiàn)了如此多成就，這在之前蘇美登月競(jìng)賽中的任何一方經(jīng)驗(yàn)看來(lái)，都是非常不可思議的。

不斷挑戰(zhàn)高難度的嫦娥探月，值得點(diǎn)贊。

“低調(diào)”的預(yù)算，高調(diào)的做事

但我們必須認(rèn)識(shí)到，這些值得點(diǎn)贊的人和事的背后，是航天經(jīng)費(fèi)緊張的狀況。

2018財(cái)年的NASA預(yù)算審批過(guò)程中，國(guó)會(huì)最終決定給NASA高達(dá)207億美元的預(yù)算，比預(yù)案高出16億美元左右，這還不包括美國(guó)軍方的天量預(yù)算和各大航天公司的自身投入。

與此同時(shí)，歐洲20余國(guó)家組成的歐空局也擁有高達(dá)58億歐元的預(yù)算，如果算上德英法意等國(guó)航天局的預(yù)算，歐洲的航天預(yù)算總量超過(guò)100億歐元。

NASA也在2017年出過(guò)一個(gè)報(bào)告，估計(jì)中國(guó)航天預(yù)算僅在20億美元左右。

載人航天工程花費(fèi)是個(gè)最好的佐證。

2012年，中國(guó)載人航天工程發(fā)言人武平曾介紹說(shuō)：“從1992年開始實(shí)施載人航天工程，在完成第一步任務(wù)，也就是完成神舟六號(hào)（2005）任務(wù)以后，經(jīng)費(fèi)一共花了200億元人民幣。到現(xiàn)在為止，全部完成交會(huì)對(duì)接任務(wù)，也就是到明年完成神舟十號(hào)（2013）的任務(wù)，從預(yù)算上來(lái)講，應(yīng)該也是不到200億人民幣，約190億元左右人民幣?！?/p>

中國(guó)這些年來(lái)第一大航天工程，從1992到2013花了390億，平均下來(lái)每年預(yù)算多少錢？大家可以算算。

而按照葉培建院士的說(shuō)法，從0開始做起的嫦娥一號(hào)工程也僅花費(fèi)14億人民幣左右，這僅是北京1-2千米地鐵的價(jià)格，嫦娥二號(hào)也僅在7億人民幣以內(nèi)，與美國(guó)動(dòng)輒數(shù)億美元的探測(cè)器相比可謂性價(jià)比極高。而縱觀嫦娥探月工程，每一個(gè)任務(wù)都大大超出原計(jì)劃，經(jīng)典的花小錢辦大事。

今天，中國(guó)的GDP已經(jīng)是美國(guó)的70%左右，但航天方面的投入依然相距甚遠(yuǎn)。

但不經(jīng)意間，嫦娥、長(zhǎng)征、天宮、神舟、天舟、北斗、天鏈、風(fēng)云、遙感、資源、高分、高景、勘查、實(shí)踐、中星、尖兵乃至最早的東方紅，一個(gè)又一個(gè)系列騰空而起，服務(wù)在我們生活中的方方面面。

可以說(shuō)，中國(guó)航天一直在“花小錢、辦大事”，做出的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了應(yīng)有的預(yù)期，很會(huì)“花錢”，讓我們?cè)诤教烊諡楹教烊藗凕c(diǎn)贊！

同時(shí)，也真誠(chéng)呼吁加大航天方面的投入，中國(guó)航天一定不會(huì)讓你們失望！

（本文圖片來(lái)源見水印或注釋，感謝?。?/p>