当我们看到马斯克带着他的SpaceX 创造一个又一个的新纪录时,你知道聚光灯外的中国火箭专家正在做什么吗? 设计太空巴士、攻克火箭回收技术、深度融合人工智能与航天系统……这些前沿领域埋首钻研的科学家们,今天特意拨冗前来,为造就的观众展现中国火箭技术的最新成果,以及他们对太空探索的独到见解。 马斯克将火星作为移民地,他们说不,火星是一个死亡的星球。SpaceX 用的火箭回收技术很厉害,他们说每一种方式都有其优缺点。热辣的观点与新鲜的知识,不断刷新着我们对太空探索与中国航天的认识。 太空梯的设想是否可行?「海底两万里」和「三体」里的场景是否会成为现实?在探索太空时会遇到外星人吗?如果遇到了,我们会怎么办?面对这些刁钻古怪的问题,请看我们的科学家如何解答。 杨宇光:火星并不是人类移民的目标,月球基地是人类前进的跳板 你知道吗?中国是火箭技术的故乡,明朝的万户是第一个绑着“火箭”试图飞向太空的人。尽管他没有成功,并因此丧命,但仍然被认为是人类用火箭探索太空的先驱。人们为了纪念他,将月球背面的星球命名为“万户”。 现代火箭技术是从西方发展起来的。它来源于第二次世界大战期间,著名科学家冯·布劳恩为纳粹德国研制的V2导弹。目前看到的各种火箭几乎都没有脱离它的基本架构。 二战结束后不久,美国与前苏联展开太空竞赛,开启了太空时代的序幕。这一时期是人类航天技术发展最快的时期。整个太空竞赛时期的核心目标就是将人安全送上月球,并返回地球。这个过程需要解决很多关键技术,也是人类迈向深空的第一步,最终由阿波罗实现了载人登月。 太空竞赛的后期,迎来了空间站时代的黎明。空间站时代开始,意味合作时代的来临。因为对于耗资巨大的太空探索活动,各国发现合作是一个非常好的方式,可以很大程度上减轻单一国家的负担。 未来,人类关注最多的是月球和火星。人类对于月球及火星的造访不该是一个单次、短期的考察,而应朝着建设永久性基地的方向发展。 永久性的月球基地只是人类前进的跳板。因为我们现在发现月球上存在水,而利用水可以制造推进剂的燃料。这样我们就可以在月球上发射推进器,让人类走向更远的深空。 我个人的观点,火星并不是人类移民的目标。因为火星是一个死亡的星球,未来建设火星基地更多是为了考察,而不是移民,但这仍然是人类前进的方向。 陈洪波:我们将乘坐太空巴士穿梭于地球与太空间 每一个进入太空的航天员,都是经过严格筛选与科学训练的。那么,我们普通人可以像航天员一样自由往返太空吗? 答案是肯定的。目前有四种方式可以实现太空飞行的初体验:
今后,大家就能乘坐着太空巴士穿梭往返于地面与太空之间了。如果太空巴士设计成功,从纸面变成了现实,它将极大地改变我们的生存空间和生活方式。 就像我们有了汽车,可以工作和生活在城市的不同地方;有了高铁,可以工作和生活在不同的城市;有了飞机,可以工作和生活在不同的国家。那么,有了太空巴士,就意味着我们可以生活和工作在地面或者轨道空间。 针对太空旅游,国外很多公司已经开始考虑建立太空旅馆来接纳普通人。我们有足够的理由相信,随着技术的发展,太空巴士在近期一定能够成为现实,我们普通人也将很有可能在近期就能进入太空,体验太空飞行的美妙感受。 唐庆博:火箭发射的原理就像扔石头 我们为什么要探索宇宙呢? 设想一下,如果没有通信卫星,大家就收看不到这么多的电视节目;如果没有气象卫星,那我们就没有办法对天气进行准确的预报;如果没有导航卫星的话,我们就不能够用手机导航功能从一个地方到另外一个地方。所以说,我们现在的生活基本上已经离不开太空探索的成果了。 太空探索是怎么做到的呢? 不知道大家小时候有没有扔过石头,其实火箭发射的原理跟扔石头是一样的,如果你扔的速度越快,石头就落得越远。当火箭的飞行速度超过第一宇宙速度,也就是7.9千米/秒的时候,它就可以围绕地球飞行;如果速度达到第二宇宙速度,就可以摆脱地球的束缚;如果达到第三宇宙速度,就可以飞向更远的太空。 近几年,航空界公认的热点是火箭回收技术。火箭加了回收这项就会变得很难,为什么?
接下来,太空探索领域还有什么激动人心的时刻值得我们去等待?我希望跟大家一起继续享受这些技术的创新和宇宙探索带给我们的快乐。 ![]() 代京:璀璨的星空等待我们去征服 到目前为止,人类已经经历了三次工业革命。第一次工业革命,蒸汽机的发明让人类首次感受到了机械的魅力,同时也开启了用机器代替手工劳作的时代。第二次工业革命,电力的出现让人类社会发生了翻天覆地的变化,也让我们的世界更加光明多彩。第三次工业革命,计算机、信息技术的发展让全世界真正实现了互联互通。 而现在,以人工智能为代表的第四次工业革命正拉开序幕,它将引领人类走向一个全新的时代。 人工智能正在改变着航天产业。 举个例子,我们的航天员在轨穿着厚重的航天服的时候,很多执行和控制的通道都受到航天服的限制。如何突破这个限制? 如果我们的航天员出舱的时候,我们就可以通过脑机接口、视线追踪,建立新的通道。而这个新的通道有智能集群,可以实现航天员和机器之间的互动,让机器人更好地执行航天员的命令。另外,未来无人装备将会越来越多,这些装备可以按照人类的预想自主完成任务,那不是一件非常好的事情吗? ![]() 精彩问答 Q1: SpaceX可回收火箭是否真的经济,中国是否也在做这方面的研究,未来上太空会不会变得非常的便宜? 唐庆博:肯定是这样的,咱们国家也在跟踪研究这方面的内容。实际上来说,各种的技术回收方式有不同的优缺点,所以你要说成本这方面的事,我觉得首先它是一个系统工程。 我在网上看了一个视频,Space X公司把子集回收到一个很多轮子的车上,那个车巨大,真是一个怪兽一样的东西,特别大。你说这个车的成本怎么算? 还有就是航天飞机的助推级,它回收以后伞降直接降到大海里。它先要一个潜水员潜到海里去,把它固定起来,再用一个拖船拖到岸边再运过去,这个成本也不低。第二个是检测,你怎么知道它这个火箭就一定还能再用,你是把它切下来看还是用什么外面的来看,这也都是挺难的,所以整个过程也是非常复杂的。但是不管怎么样,人类一直在追求低成本进出空间的梦想。我想在我们的有生之年肯定能看到这一天。 Q2:太空电梯的设想是否可行? 陈洪波:从进入空间的形式来说确实有很多种。目前传统的方式有通过运载火箭进入太空。另外一个就是太空电梯。国外包括日本也开展了类似的研究工作。我了解到天梯或者太空电梯的初步设想是这样的。把类似于碳纤维的一个锚抛到3万6千公里的高度,后期通过一个攀爬器,从地面爬到3万6千公里高。 Q3:作为在场为数不多的文科生,我想问一个现实的问题,就是在航天这个领域,航天与文科生的学习和发展有什么关联,或者说各位老师对文科生的建议又是什么? 杨宇光:我个人觉得,我们国家的富强,未来人类的文明的进步,文科理科同样重要。我本人也喜欢文科。我觉得科学的精神无论是理科还是文科都是需要的。 我认为文科对于理科生非常重要,尤其像我们这些从事航天行业的人。我经常举这样的例子,我们这些搞航天的工程人员好比是搭建这个舞台的工程师或者建筑师,而科学家才是这个舞台的演员。我们航天人的工作是综合性的,一个人是干不成任何事情,一定是大协作,我们搞一个卫星,搞一个火箭飞船都是几千上万人的大协作。所以理科要有文科的沟通素养,能够把自己的想法和别人有效的交流,所以我认为必须是全才。 唐庆博:我觉得这个问题问的非常好。我是从事预研工作的,现在有一个问题,就是思维不够开放。在国外,很多的火箭的研究团队是由很多的学科组成的,里头就有很多文科生。以后我们的团队也需要这样的人。 Q4:我们经常在各种影视作品,科幻小说里听到外星生命。在我们研究航天的过程中,是否真有可能遇到外星生命?如果遇到了,我们怎么去处理这个问题? 杨宇光:现在虽然没有完全的定论,但基本上有一个大家公认的说法,太阳系除了地球上的人类以外,不会有高等级的智慧生命。 我个人认为,基于人类目前对物质世界的认知,如果它没有发生一个质的飞跃,人类是不可能实现星际航行的。如果有这种智慧生命可以跨越星系,那么它的科技水平与人类相比,简直就是神和普通动物之间的差异,类似大家讨论的三体。如果出现这种情况,那么人类的命运不会比被文明世界发现的美洲印第安人的命运更好。 从我自己角度来说,并不主张人类主动的向外太空发射信号,让外太空知道我们的位置,这并不是什么好的事情。 互动话题: 如果能买一张蓝色起源的太空船票,你愿意花20分钟体验一番吗? 文字丨汉岚 校对丨其奇 |
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