北京時間2021年7月4日8時11分起,航天員劉伯明和湯洪波先後從「天和核心艙」的節點艙成功出艙,開始天宮空間站的首次出艙活動。
太空人劉伯明預備出艙。
從13年前的到現在的「哇,這外面太漂亮了」,這次出艙行走亮點頻出,在天宮空間站建設過程中,有里程碑意義。
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以國際空間站機械臂為例,腳限位器是航天員使用機械臂的最重要部件之一。美國太空總署圖片
2008年9月27日,神舟7號太空船搭載太空人翟志剛首次太空漫步時的開場白「我已出艙,感覺良好」,成為一時佳話。13年後,中國太空人再次出艙,比上次從容得多。
2008年出艙主要插5星紅旗。
2008年翟志剛和劉伯明兩名太空人是首次技術驗證性質的出艙,過程僅持續10多分鐘,主要工作是在艙外安插一支五星旗。但當時受眾多技術限制,劉伯明僅頭部和手部出艙,支援翟志剛工作。當時出艙遇上不少阻滯,多次嘗試打開艙門不果,要用撬棍撬開艙門。
今次出艙要做很多工作。
本次出艙的時間長近7小時,這幾乎是艙外服生命維持系統的上限。一方面,這說明中國新一代「飛天」艙外服的生命維持能力已經是國際頂級水平;另一方面,也說明本次太空人出艙任務繁重,要花如此多的時間,他們主要幹了幾件事情。
1.進一步安裝機械臂
機械臂是空間站的最核心技術之一。天宮空間站的機械臂長達10米、7個自由度、可抓取25噸物體(失重環境)自由移動,它自身也能根據需求在空間站外側「爬行」重新定位,是個不折不扣的超級搬運工。
可以艙外移動爬行,是天宮機械臂的超級絕活。
天宮空間站採取「積木式」結構,由核心艙、實驗艙、載人飛船、貨運飛船等部分在太空中採取「搭積木」的方式完成,機械臂就是搭積木的那雙手,起著舉足輕重的作用。機械臂兩頭都可以鬆開,有神奇的爬行功能。此外,在日常的維修、維護、監視和艙外作業過程中,缺了它也是不可能完成的。
但是在發射時機械臂並未安裝至關重要的「腳限位器」。簡單而言,它並沒有辦法能「綁住」並攜帶航天員進行艙外作業,而航天員毫無疑問是艙外任務的靈魂。因此,這次出艙最核心的目標是在機械臂上安裝並測試服務於航天員的「腳限位器」,為未來天宮的長期出艙行走任務打下最重要基礎。
以國際空間站機械臂為例,腳限位器是航天員使用機械臂的最重要部件之一。美國太空總署圖片
2.抬升全景相機
全景相機對於空間站非常重要。由於空間站尺寸很大,由多個結構構成,在運營過程中也會出現頻繁的結構安裝、艙外活動、軌道維持、角度維持等操作,對這些過程和實時運營狀態進行監視有著重要意義。此外,太空環境複雜,甚至偶然有微隕石撞擊到空間站結構,必須實時監測並立即進行風險評估。
這就是全景相機拍到太空人的活動。
但是在天宮核心艙發射過程中,由於火箭整流罩限制,全景相機不得不離艙體很近,這也限制了它在天上的「視角」。此次出艙任務,需要把它恢復到正常設計位置,以讓它「站得高看得遠」。
3.全面實際測試新一代飛天艙外服
太空中完全真空狀態,陽面和陰面溫差巨大,強輻射,全失重,因此航天員必須穿戴複雜的艙外服進行艙外作業。在神舟七號任務時,我國已經基本驗證了第一代「飛天」艙外服,隨後進行了大規模技術改進,尺寸空間更大,生命維持系統更強,穿起來更舒服更愜意,操作更加靈活,作業時間更長,保護能力更強,穿脫時間更短,經過訓練的航天員可以做到3-5分鐘內穿脫。
航天員日常訓練。
這次長時間出艙行走,也驗證了新一代艙外服的巨大成功。
4.其他工作
此次任務,出艙任務時間較長,也是兩名太空人劉伯明、湯洪波同時大範圍作業,既要實現兩人協同、也要實現艙內艙外協同、還要實現天地協同,對於出艙任務管理而言是個全新的挑戰。
二人還要完成艙外工具箱的組裝和擴展泵組等任務,對於天宮空間站的後續運營有很大意義。
神舟7號出艙期間還沒有「天鏈中繼衛星通信系統」服務全程,依然存在很大測控盲區。而此次任務我們已有天鏈,也將檢驗出艙行走期間的全球通信保障能力,地面控制中心可以連續不斷和他們聯系,支援他們操作。要知道,天宮空間站圍繞地球一周,僅僅約1個半小時,今近7小時的任務期間他們已經圍繞地球飛行了4-5周!
中國第一次出艙行走是2008年9月27日,神舟7號載人航天任務,由翟志剛和劉伯明兩名航天員完成。當時還是中國載人航天的快速突破階段,出於多方面技術驗證的目的,兩名航天員進行了非常短暫的出艙行走任務,僅持續十餘分鐘,讓五星紅旗在太空中「飄揚」,總體上不進行複雜的艙外作業。其中,處於輔助位置的劉伯明僅頭部和手部出艙。
2008年的出艙活動。
當時出艙關鍵期間,在打開艙門時多次嘗試未果,飛船飛出地面測控區,翟志剛和劉伯明用鐵一般的意志,堅定認為應該繼續執行出艙任務,二人用輔助撬棍多次嘗試終於打開艙門。隨後的出艙期間,神舟7號飛船又發出報警「儀表顯示,軌道艙火災」,幾乎讓所有人的心都離了。但此時,翟志剛和劉伯明依然決定繼續出艙,尤其是劉伯明說「著火我們也來不及了,不管了」,最後兩人終於成功出艙。還好很快地面測控驗證這僅是傳感器誤報火災,虛驚一場。
翟志剛隨後出艙後說出「我已出艙,感覺良好」,這簡簡單單的8個大字後面,有著多少生死時速下的決絕!
而這次任務中,劉伯明進行自己的第二次出艙作業,13年前,他處於輔助位置不能完全出艙,這一次他終於全部進入太空,看清楚了太空的全貌,以至於發出了「哇,這外面太漂亮了」的感慨,從容不逼。
這背後,是成熟的天宮空間站、新一代艙外服、天鏈中繼衛星通信系統、機械臂等一系列頂級技術的支持,他真的不慌了。
從「我已出艙,感覺良好」到「哇,這外面太漂亮了」,見證的是中國出艙行走技術的飛躍,也是中國航天發展的偉大歷史。
毛拍手
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「美國嚴重缺乏數字人才。我們的政府不僅缺乏科技精英,也沒有做好人才引進工作。」美國人工智能國家安全委員會成員米格農·克萊本表示。
自從美國商務部2018年發起「中國行動計劃」(China Initiative),不少在美華人留學生、學者和科學家遭到逼害與污蔑。美國執法部門在辦案指標驅動下,大搞有罪推定,到處去捉「中國間諜」。
這項計劃實施後,許多在美華裔學者開始「重新思考未來」。不少美國國內人士擔憂,這會削弱美國的科技領導地位。
「美國正在搬起石頭砸自己的腳,」一位美國學者稱。
據《南華早報》報道,2020年2月27日,52歲的華裔納米技術教授、國際知名焊接技術專家胡安明家裡來了一伙不速之客。8名穿著便衣但全副武裝的聯邦調查局(FBI)探員將他逮捕。他在美國田納西大學的任教生涯很快宣告結束。求得探員允許後,胡安明服用了糖尿病藥物,然後被拷走。
華裔納米技術教授胡安明。南華早報圖片
16個月後,胡安明的案件於6月初在美國田納西州諾克斯維爾開庭審理。對於胡的六6項指控,包括3項電信詐騙,3項編造虛假口供——12人陪審團全部判定無罪。美國政府查了3年的「間諜案」以法官宣佈無效審判而告終。
值得一提的是,FBI探員庫吉姆·薩迪庫(Kujtim Sadiku)在法庭承認,憑藉使用谷歌翻譯的一段中文新聞稿,FBI探員們錯誤地指控胡安明是「中國間諜」。
胡安明在法院外。
但打贏官司,並不是胡安明和家人的勝利。
胡安明出生於中國,後來入籍加拿大。被捕後不久,他工作了7年的大學對他做了停職處理。數年的通話、郵件記錄被一一篩查,毫無隱私可言。訴訟費用更是高達數十萬美元。這樁被批評人士稱為證據站不住腳的種族偏見案件,永遠改變了胡安明和周圍人的生活。
「安明賣掉了諾克斯維爾的一切,他現在住在空房子裏。」胡安明的妻子、加拿大華人艾薇·楊(Ivy Yang)表示,「我覺得來美國就是個錯誤,我希望他回加拿大。你永遠不知道自己什麼時候會踩雷。」
胡安明的妻子說丈夫來美國是一個錯誤。
對於在美華裔科學家、學者們,從2018年開始,自我保護成了一件困難的事情。2018年11月,美國司法部啓動了「中國行動計劃」(China Initiative)。
美國歷史上,以一個國家的名字命名調查行動十分罕見。這項計劃美其名說為了找出特朗普所說的「竊取美國貿易和科技秘密」的「間諜」,實則大搞有罪推定。大多數調查對象在檢方沒有充足證據的情況下,被提起嚴重的刑事指控。且無論起訴結果,被逼害人員有的丟失工作,有的欠下高昂的律師費用,有的名譽受損。
《南華早報》稱,這項行動計劃給美國執法部門帶來巨大的壓力,為了「抓住下一個間諜」以完成辦案指標,他們通常「撒一張過大的網」。美國司法部已經在83起案件中對中國科學家和學者起訴並定罪。FBI探員克里斯托弗·雷(Christopher Wray)表示,去年夏天,FBI每隔10小時就要立一個與中國相關的反間諜案。
中美之間的競爭通常被形容為科技、經濟和軍事等全方位的競賽,但最基礎的就是每個國家吸引和留住人才、培養未來高階的勞動能力。許多分析人士擔憂,將華裔的美國科學家集體調查一遍,並限制中國學生赴美求學,將讓美國喪失科技領導地位。
「把和中國的競爭作為美國走向封閉保守的藉口,只會讓我們搬起石頭砸自己的腳,」密歇根大學中國研究中心主任瑪麗·加拉格爾(Mary Gallagher)說,「如果美國對國際學生關門,他們只會去別的國家,最終受損的還是美國,而不是中國。」
非美國本土出生的科學家和工程師,是美國人才的重要組成部分。美國國家科學基金會 (NSF) 的數據顯示,2015年在科技領域工作的人中,45%的博士學位擁有者在外國出生,這是有統計的最新數據。
NSF研究顯示,當時在美國科技領域工作的675萬人中,約有45.2萬人擁有博士學位。大約22.4%——即超過10萬人出生在中國大陸。
2015年美國科技領域博士學位擁有者約22.4%出生在中國大陸。南華早報截圖
《南華早報》分析稱,前幾年,許多有中國國籍科技領域學生,預計將成為美國科研的潛在「後備軍」。根據一項美國喬治城大學的研究,2018至2019學年,超過14.3萬的中國留學生在美國各所大學學習科學、技術、工程和數學(STEM)學科,其中約3.6萬名中國博士生從事前沿技術研究。但隨著一系列迫害中國學生、學者的事件發生,他們當中的許多人開始重新思考未來。
普林斯頓大學研究中國政治的助理教授羅里·特魯克斯(Rory Truex)說,「現在美籍華人科學界瀰漫著一種非常明顯的恐懼感。」
另外,美國還出台了一些政策,使具有科學、技術、工程和數學(STEM)背景的中國人更難在美國生活和工作。皮尤3月的一項研究顯示,超過55%的美國人支持限制在美中國學生的數量。美國反華議員湯姆·科頓(Tom Cotton)去年還叫囂應禁止中國留學生赴美學習理工科,只能學習文科,例如「學莎士比亞和《聯邦黨人文集》」。
美國人工智能國家安全委員會成員米格農·克萊本(Mignon Clyburn)表示,美國面臨的挑戰之一,是「嚴重缺乏數字人才」。
「我們的政府不僅缺乏科技精英,也沒有做好人才引進工作,」克萊本表示。他曾在奧巴馬時期負責美國聯邦通訊委員會。
科技巨頭首當其衝。今年5月,谷歌、亞馬遜、蘋果、微軟、推特和技術貿易協會在一起聯邦案件中提交簡報,支持H-1B簽證持有人的配偶工作的權利。他們認為美國需要建立移民制度,將技術熟練的外國工人引進美國,以促進創新。
今年4月,台積電創始人張忠謀警告稱,美國缺乏熟練工人和工程師,有可能讓亞利桑那州價值120億美元的工廠泡湯。
而另一方面,中國正在積極吸納人才。根據畢馬威的報告,截至4月,上海超過10000家企業獲得政府批准,錄用有科技創新能力的外籍員工,對於外籍員工年齡、申請資格等的限制也越來越松。
《南華早報》特別提到,中國將人才的競爭視為科技競爭的核心。中國政府反復強調「人才是第一資源,創新是第一動力」。
華盛頓布魯金斯學會高級研究員瑞安·哈斯(Ryan Hass)稱,國際局勢緊張時,通常伴隨著激烈的競爭。「當大國競爭加劇時,種族主義往往隨之而來,」他說,「我們需要嘗試打破這個循環。」
「問題是,我們希望下一代(科技人才)出現在美國、還是在中國?」哈斯問。
科學網7月2日報道稱,自去年開始,已有多位國外頂尖學者選擇到中國任教,引發關注。
7月1日,南京大學現代生物研究院重磅官宣,國際生命科學領域頂尖學者、原美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)終身正教授帥克已全職加盟該院。就在一周前,清華大學也宣佈,曾任英國劍橋大學教授的菲爾茲獎獲得者考切爾·比爾卡爾(Caucher Birkar)正式入職清華。