做客《新闻夜话》飞船专家详析“神四”回家
央视国际 (2003年01月06日 16:09)
央视国际消息（新闻夜话）：
主持人：李品华专家嘉宾：白明生（中国空间技术研究院主任设计师）
进入大气层的瞬间返回舱会“失控”几分钟
主持人：神舟四号飞船，它的回收过程和方式与神舟三号是不是完全一样？
嘉宾：是完全一样的。现在无人飞船都是给载人飞船打基础的，这样整个系统的工作状态、过程和原则就是一致的，通过多次的飞行可以提高可靠性的验证，为载人飞行打基础。所以，原则上不是每一次都要有所改变的。
主持人：飞船在轨道上运行，包括它从发射到回收的整个过程，都要受到地面的监控。我们知道，在飞船的返回舱回落地面的过程当中，在进入大气层的时候，它可能要与大气层剧烈地摩擦，表层还要剧烈地燃烧，在这个时候，飞船和地面的通信是中断的，也就是说地面控制中心的人是不可能了解到飞船内部的情况，是吗？
嘉宾：对，是这样的。返回舱在返回过程中，到一定的高度，就会进入一个所谓的科学上叫“黑障区”的阶段，也就是地面跟飞船的通信中断了，返回舱靠自身的控制系统，按照一定的程序返回地面；再到一定高度以后，就可恢复测控，地面就可以与航天员建立通信联系。这是一个正常的过程，而且是无法避免的。
主持人：在这个过程当中，如果出现问题，该采取怎么样的应急措施呢？
嘉宾：因为时间太短了，没办法靠地面来采取一些特殊的手段。
主持人：通信中断的这段时间可能会维持多久？
嘉宾：大概是几分钟的时间吧！
飞船顶着降落伞降落犹如飞行员跳伞
主持人：神舟四号飞船是在内蒙古的什么地方着陆的？
嘉宾：在内蒙古的中部地区，在呼和浩特的东北方向，离呼和浩特不远。
主持人：在其他的一些国家有很多飞船，他们的着陆点是在水上的，中国的飞船着陆为什么却是选择在陆地而不是在海上呢？
嘉宾：这个主要是根据不同国家的地理特点和搜救的手段的不同，而选择不同的着陆地点，比如中国，在内蒙古自治区有非常好的陆地回收环境，因为那里有面积很大的草原，非常平坦，这样有利于返回舱比较安全地回收。美国可能有它的特点，就是适合于在海上做这些工作。其实在陆上、海上回收都是可以的，咱们的飞船也是没问题的。
主持人：飞船返回过程，就是脱离预定轨道，进入大气层，最后着陆。我们知道这次着陆是在内蒙古的中部地区，那它在脱离轨道时可能会在地球上什么位置呢？
嘉宾：大致是在新疆的上空。
主持人：那么飞船从脱离轨道进入大气层，然后再着陆这个过程，会是一个什么样的景象？
嘉宾：飞船的返回舱，大概在１００公里左右的高空进入大气层。由于飞船返回舱的速度非常快，它跟大气产生大量的摩擦，产生很大的热量，这样返回舱本身看着是一个火球，我们在地面，肉眼都可以看到的，通过摄像机这些都可以看到的，大概经三四十公里左右，就是飞船速度比较小了以后，就没有这个景象了。大概在１００００米左右的高空，飞船的降落伞打开，这样的话，返回舱就比较平稳，就跟飞行员跳伞似的，一个滑落的过程，就降落到地面上。
主持人：飞船下落之前，有一段时间，飞船的姿态是横过来飞的，然后到脱离轨道之前，它又是反过来飞的，就是头朝后来飞的。
嘉宾：飞船的前面是轨道舱，中间是返回舱，后面是推进舱，这样的话，在返回以前，我们进行第一次调姿，相当于飞船是横过来，转９０度。
主持人：就是这样横着运行。
嘉宾：对，横着运行，把轨道舱分离出来，轨道舱又作为一个独立的卫星，在天上再继续工作，还按原来的轨道继续工作，而且我们后面飞行控制还是要继续进行。后面返回舱跟推进舱就继续飞行，到了一定的时间和位置以后，它根据地面的要求，再转一个９０度，进行第二次调姿，尾部朝前。这样的话，再靠推进舱的发动机，制动发动机点火，整个把这个组合体的速度降下来，它们再一块儿飞行一段时间，到了这个高度，推进舱就分离掉了，然后它在返回大气的过程中烧毁了，只剩下返回舱返回地面。
飞船高速进入大气层舱内温度仅３０℃
主持人：飞船进入大气层的过程中，它的速度可能会是多少呢？
嘉宾：最开始的速度，即第一宇宙速度是每秒七点几公里，后来逐渐降低。
主持人：这样大的一个速度，会引起飞船表层的剧烈摩擦和燃烧。然后这个表面温度可能会达到上千度，因此如果里面有航天员的话，可能会是什么样的感受呢？
嘉宾：咱们飞船的返回舱进行了防热设计，虽然返回过程中，返回舱的表面温度是高到上千摄氏度，但是因为它有一定的防热层，另外它里面还有防热的材料、隔热的材料，哪怕是舱壁上温度最高的时候，内壁的温度也是较低的，大约是３０摄氏度左右，这样航天员在里面还是有一个比较舒适的温度。
主持人：这些航天员还要面临很严重的超重现象？可能他们承受的压力是自己体重的很多倍。
嘉宾：这叫返回的“过载”，也就是你刚才说的超重。过载不至于很大，不超过体重４倍，是在航天员的承受范围内的，因为一般的战斗机在做一些俯冲，以及各个紧急动作的时候，也是有很大的过载的。
主持人：飞船里面的设计，有哪些可以减轻这种超重的现象呢？
嘉宾：一个是根据轨道的设计，还有靠一些控制的设计。
主持人：主要的控制就是通过那个升力控制，就是往上升的那个升力？
嘉宾：对。
主持人：那升力是怎么产生的呢？
嘉宾：升力一是靠返回舱的外形和它的姿态，另外主要是看利用空气了，后者与它的下落角度有关。空气的阻力是沿着运动的方向的，返回舱的外形就是按照部分升力体设计的，它就可以把这个阻力一个是化解成一个减速的方向的，另外是一个向上的方向的，这样的话，使它的轨道更平缓一些。
十几处应急着陆区专为特殊故障备用
主持人：与前三艘神舟号飞船不一样的是，这次神舟四号飞船，它的主着陆场是在内蒙古的中部，还有一个副着陆场是在酒泉附近。这个副着陆场在什么情况下，可能会用到呢？
嘉宾：我们主着陆场天气比较恶劣的时候，我们就可以提前给飞船发出指令，让它落到副着陆场。降落到哪个场地，是主着陆场还是副着陆场，在它制动那一时刻已经决定了。
主持人：除了主着陆场，还有副着陆场之外，还有一些海上、陆上的应急救生区，它们是做什么用的呢？
嘉宾：为了保证咱们航天员的安全，咱们还会制定一些预定的着陆区，这是经过咱们预先选定好的，就是对地面的情况进行综合的评估以后，证明这些着陆区是安全的，可以成为应急着陆区。这样的话，如果航天员在飞船上出现了一些特殊的故障，非常严重的故障，不得不马上返回的话，那就返回到这些预定的着陆区，因为着陆区比较多。
主持人：美国曾发射经的“水星”号飞船，在回收的过程中，它在全球有几十个预定的回收区，那么是不是这种预定的回收区越多，这个飞船回落就越安全？
嘉宾：当然是越多越好。不过由于飞船出事的概率是非常低的，如果设置了很多应急着陆区，就需要大量的人力、物力去维持这些应急着陆区，这样从经济上不划算，因为咱们设计上是可靠的。所以，我们认为目前咱们选择的着陆区已经足够了。
主持人：那中国有多少个这样的着陆区？
嘉宾：有十几个。
主持人：有没有可能，因为故障飞船落到所有这些着陆点和救生区以外的地方？
嘉宾：飞船本身出故障的概率就非常低，出现应急回收、落到这些预定外的地方的情况很少，概率很低，几乎是不可能的。我们的航天设计队伍，为了确保航天员的安全，在设计上也作了有效的可靠性设计，这个前期工作做得非常充分，我们想是不会出现这种情况的。
返回舱若落到海上可如小船般平稳漂浮
主持人：飞船如果选择在海面着陆，它是否可以漂在海面上？
嘉宾：对，现在的飞船比如说在发射段，出大气层外救生的时候，是有可能落在海上的。我们在飞船飞行以前已经作了大量的试验验证，就是返回舱落到海上，漂浮是很正常的。另外我们的救援，就是返回舱上的信标这些都能正常工作，为地面上的救援打下一个很好的基础。
主持人：如果搜救人员一时还没办法找到返回舱，那么里面的宇航员能够活多久呢？
嘉宾：咱们在设计上能确保航天员安全的时间：返回舱在不开门的情况下，即在一个封闭的空间情况下，宇航员在里面能存活２４小时。如果海上风浪比较小的话，航天员可以打开舱门，这样的话，返回舱就像小船一样，可以在海上漂着，也是很安全的；如果海浪太大，可以把舱门关起来，这样可以节省它里面的一些生保的消耗品，这样时间就比较长。
主持人：返回舱里，除了舱门，有没有其它的通气孔呢？
嘉宾：现在我们在设计上是有通气孔的，那叫通风装置，航天员可以根据海浪的情况打开或者关闭它。
主持人：假如风浪不大的情况，返回舱在海面上可以平稳地漂浮，不会颠来倒去？
嘉宾：在返回舱的设计上，它在水里面是一个非常平稳的漂浮姿态。
主持人：如果这样的话，需要哪些部门的配合来搜救他们呢？
嘉宾：主要是靠地方政府、解放军部队，还有民兵。在发射之前，一般在它那个航程上，当地的政府都会得到通知的。
主持人：都靠人工去找吗？
嘉宾：返回舱本身是会发出无线信号的，可以通过接收，知道它落在什么地方。
宇航员应急自救系统就是按一两个按钮的事
主持人：在紧急的情况下，飞船当中的宇航员能够自救吗？
嘉宾：比如说飞船上着火了，还有一些其它的故障，在发射前，就已经做好了预案，而且经过了大量的地面的验证。在天上万一出现故障，航天员是有所准备的，按照预定的故障预案进行处理，就是刚才说到的，比如说着火，搞一套着火的处理程序。
主持人：他可以随时地启动这个应急系统，随时返回地面吗？
嘉宾：按照一定的时间启动返回，不是随意想返回就返回。
主持人：在遇到紧急情况下，这些宇航员是有这种应急的自救系统的，有逃逸系统的，这个操作复杂吗？
嘉宾：航天员只要启动这个程序就可以了，说简单一点，就是按一两个按钮的事儿。
主持人：特别紧急的情况下，宇航员有的时候可能会需要在很短的时间内，有可能是几秒钟，要作出一个决定，而且这个决定直接关系到飞船和宇航员的安全。在这种紧急的情况下，他是不是可以作出理性的决定？
嘉宾：航天员参加飞行任务以前，一个是进行了非常系统的训练，包括生理上和心理上的训练都是很充分的，就是万一要有这种情况的话，航天员应该是保持理智的控制能力，作出正确的判断，按照正确的程序进行工作，我想这个是有把握的。
主持人：返回舱返回到地面之后，航天员从返回舱里面出来，他们可能会被送到什么地方，首先要进行体检吗？
嘉宾：现场作一些简单的检查就可以了，因为航天员的包括生理参数在内的各种参数，我们都是一直在监视的。所以落地以后，先做一些必要的、简单的检查，然后通过直升机把他送到呼和浩特，在那儿转机再回到北京，在北京进行全面的检查。
模拟人只能考核生理心理状况还靠训练解决
主持人：在神舟四号飞船上，有两个模拟人，它们的作用就是模拟真人跟随这个飞船，从发射到运行，到回落，那么回落到地面上之后，通过这个模拟人的状态，就能够判断出，如果是真人，他是不是还活着呢？
嘉宾：力学的环境是通过这个假人来考核的。
主持人：超重在模拟真人身上会有反应吗？
嘉宾：主要是测它超重的量值，这样地面实际上就可以验证它对真人的影响。
主持人：这在模拟真人身上是有记录的？
嘉宾：对。通过咱们前面四次飞船的飞行的数据来分析，这些量值是在咱们预定的范围里面的，航天员上去是安全的，没问题的。
主持人：您刚才提到，这个模拟人更多的是在生理上对真人的一个模拟，但是它是没办法模拟真人的心理状态的。
嘉宾：对。
主持人：心理状态会不会对宇航员的安全造成影响呢？因为飞船上还没有人，现在有没有办法知道他们的心理状况？
嘉宾：对，这个问题主要是通过地面大量的训练来解决。
“神四”的安全性领先世界同类飞船
主持人：在神舟四号飞船上，有哪些技术是中国领先于世界的？
嘉宾：首先说有一个轨道舱，轨道舱在完成载人飞行任务以后，咱们要独立地作为一个卫星，在天上继续工作，可以执行一些对地观测，或者其他预定的任务，这个在国外是没有的。另外一方面，返回舱里面的空间和轨道舱里面的生活空间，比国外同类的飞船都要大一些，让航天员生活得更舒适。从系统上讲，可靠性设计方面咱们是处于领先地位的。
主持人：中国神舟飞船，它的可靠性是最安全的？
嘉宾：就是跟国外的同类飞船相比，咱们是更安全，更可靠的。
责编：杨洁
