時間：2023年10月31日
嘉賓：國際宇航聯空間運輸委員會副主席楊宇光
中國網：北京時間2023年10月31日8時11分，神舟十六號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸，神舟十六號載人飛行任務取得圓滿成功。此次任務是我國載人航太工程進入空間站應用與發展階段的首次載人飛行任務，3名航太員在軌駐留154天，期間進行了1次出艙活動和中國空間站第四次太空授課活動，配合完成多項任務，為空間站任務常態化實施奠定了基礎。“博士乘組”的表現有何亮點？“天宮課堂”的授課內容展示了哪些空間技術的進步？本期節目，特邀國際宇航聯空間運輸委員會副主席楊宇光為您解讀。
國際宇航聯空間運輸委員會副主席楊宇光解讀神舟十六號載人飛船返回。中國網 劉楨珂 攝影
中國網：楊老師您好，歡迎您作客中國網《中國訪談》。
楊宇光：您好！
中國網：作為中國空間站進入應用與發展階段後的首次載人飛行任務，神舟十六號乘組的任務執行情況如何？有哪些亮點呢？
楊宇光：這次任務可以説是成果非常的豐碩。對於我來説，我比較關注他們進行的科學實驗。進入應用與發展階段以後，它的關鍵技術驗證的工作，掌握關鍵技術已經不是它的重點了，它的核心是進行各類各樣的科學實驗，來回報全人類。所以這裡面有很多科學實驗是我比較關注的，其中一個比較令我關注的實驗是我們安裝在空間站的艙外，處於長期暴露環境的生物學的實驗裝置。這個實驗裝置是由我們神舟十六號乘組通過我們在夢天實驗艙的後氣閘艙給它放出到艙外的。因為我們知道，過去其實咱們國家進行過很多的航太醫學和航太生物學方面的實驗，這個對於我們整個國家和對於人類的科學研究都是非常重要的。但是要注意到一點，在艙內安裝的或者説是搭載的這樣一些植物的種子和其他的實驗樣品，那麼它和航太員生活的環境是一樣的，你艙內受到了空間站艙體的保護，那麼實際上你接觸的輻射劑量就比真實到達這個位置空間的輻射劑量要小很多了。那麼我們要想了解更多的空間輻射對於生物體的作用，把這個生物體送到艙外進行暴露，這是非常直接的，也是非常有效的措施。
令我比較印象深刻的，也就是通過我們這次神舟十六號乘組給它送到了空間站的艙外，給它挂到艙外的挂點上，然後它長期在這個地方工作。未來甚至可以進行樣本的更換，我期待著未來可以研究在比較強的高劑量的空間輻射的作用下，那麼這些生物體的變異，生物體的生理過程的改變等等，那麼我想這個對於人類的空間的生物學，空間的醫學等等，乃至整個人類的生物學，都會有一個非常大的貢獻。
除此之外，我們也進行了很多其他方面的科學實驗，還有一個方面也是非常令人關注的，也就是我們的空間站的高精度時頻機櫃。它的精度比我們北斗導航衛星還要高一個數量級，也就是高十倍以上。那麼可以達到十幾個皮秒，一個皮秒就相當於大約是萬億分之一秒，可以達到十幾個皮秒量級，比我們北斗導航衛星還要精確很多。我們光是我們這個高精度的時頻系統它就佔用了兩個機櫃的位置，那麼除了在艙內部分以外，它還在空間站的艙外有它的組成部分，這樣的話，它就可以形成非常高精度的授時和守時這個系統。
除此之外，令我印象比較深刻的是神舟十六號乘組還在我們高微重力的實驗機櫃，在裏面裝了一台空間的冷原子的干涉儀，這個干涉儀也是實現研究我們空間的冷原子物理這些方面非常重要的設備。
通過我們在空間的冷原子的科學研究，我們可以實現這個物質的第五種狀態，叫做玻色-愛因斯坦凝聚態，可以進行很多的基礎物理的這些方面的研究。這些基礎物理的研究，不但對於我們基礎的科學有很大的幫助，對我們未來研製空間的冷原子鐘也是非常有幫助的。那麼包括我們進行一些大尺度的天文的觀測，還有其他的一些需要高精度的時間同步的這樣一些場合，那麼對這些東西都是有貢獻。所以説神舟十六號乘組也在整個出差期間，對我們高精度時頻機櫃和空間的冷原子機櫃進行了很多的調試工作，應當説也是非常具有亮點的。這個工作也將持續整個空間站的今後的十年的整個研製工作，可以説是我們空間科學研究基礎物理學的一個利器。
還有就是材料的製備。我們知道利用空間非常獨特的微重力的環境，我們有好幾個機櫃是來進行材料的製備，比如説在無容器這個材料的實驗機櫃，通過鐳射加熱非金屬或者金屬的物質，可以把它的溫度達到三千攝氏度，這樣的話就可以熔融以後，利用微重力獨特的環境，可以形成各種各樣你要的形狀。還有高溫的材料製備的實驗機櫃，也可以對各種各樣的金屬和非金屬材料進行製備。
另外一個大類就是我們的流體力學和燃燒。這個既有很高的理論價值，也有很高的實用價值。我們知道我們神舟十六號乘組是一個“博士乘組”，其中的朱楊柱他和我一樣，都有流體力學方面的博士學位，所以説進行很多的和流體力學有關的這些科學實驗，可以説駕輕就熟。
還有兩相流的實驗機櫃，目前可以研究比如説氣液兩相流，固液兩相流等等這樣一些複雜的，帶有界面的一些流動，而且這個研究其實它本身有很強的工程的價值。我們在空間站進行兩相流的研究，對於未來我們研製更好的，性能更高的空間推進系統的儲箱都是非常有幫助的。所以這方面也是有很高的價值。
除此之外還有一個重要研究領域就是燃燒。實際上在人類歷史上，就包括俄羅斯的和平號空間站就發生過嚴重的火災，甚至危及到了航太員的生命安全。所以，對於空間中的燃燒現象進行研究是非常非常重要的。其實非常有意思，我們地面看一個蠟燭的火苗它是一個長條形的，但在空間，因為微重力的影響，沒有地面因為熱脹冷縮導致的重力的浮力，它的火焰變成了球形的形狀，這是非常有意思的現象。所以説我們仍然能夠記得神舟十六號在軌期間進行了一次天宮授課，展示了蠟燭燃燒的時候形成的球狀的火焰。
這個事情有兩方面的意義，一方面，它有很強的科普和教育的意義，但從另外一個角度來講，那也就意味著我們現在空間站的安全程度已經做到了我們即使進行這樣點火的操作也是允許的。那麼就剛才提到的燃燒的現象是在空間授課中進行的。
而空間授課，桂海潮老師他又進行了另外一個展示，就是利用這個高速旋轉的陀螺，桂海潮在轉動陀螺的同時，他身體也發生了轉動。這個其實就是我們目前正在給空間站進行姿態控制的這個控制力矩陀螺所使用的技術原理。所以你看他演示的在太空中的現象，其實直接的就是服務於我們空間站的正常的姿態控制，正常運營的這樣一個必要的條件。所以你可以看到，太空授課選擇這樣一個內容也是非常有意思的。所以説這個也是可以説是不但對孩子們幫助非常大，甚至我們這些成年人看了也是非常有感觸的，也是非常有心得的。
可以説亮點實在是太多了，也是恭喜他們非常出色地完成了任務，那麼這次能夠安全回家。
中國網：通過您的介紹，我們也了解到神舟十六號乘組其實承擔了非常多的高精尖的科研任務，填補了很多過去的空白，也是通過這种太空授課的形式，可能給更多的人播種下“航太夢”的種子。
楊宇光：是這樣的。
中國網：除了剛才我們提到這些任務亮點，其實神舟十六號乘組航太員本身就自帶“亮點”，首次包含了航太駕駛員、航太飛行工程師以及載荷專家3個航太員類型。剛才您也提到了朱楊柱、桂海潮這兩位是首次執行飛行任務的第三批航太員，那麼他們的表現如何，您又怎樣評價呢？
楊宇光：可以説非常完美，尤其是朱楊柱，他和景海鵬指令長進行的出艙活動，那麼這次出艙活動可以説是將整個最後我們空間站需要抬升的全景相機都給完成了，包括兩個艙段上的全景相機。從神舟十二號任務開始，我們歷次的飛行任務都有一部分就是抬升我們這三個艙段的全景式相機這樣一個職能。那麼這次，我們通過朱楊柱和景海鵬指令長這次出艙活動已經把那個（全景相機）完全抬升到位了，這樣的話，我們的全景相機有一個更好的視野，可以給我們非常絢麗的，有藍色地球背景這樣一個美麗的視頻的畫面，可以説是他們也是功不可沒的。
我們首次擁有了三個類別的航太員的這樣一個乘組的配置，這也是我們首次嘗試。那麼在過去的第一批14名航太員和第二批的7名航太員，他們的身份都是航太駕駛員，其實這個是由我們當時的需求和條件來決定的。因為我們知道從我們的首次載人飛行任務神舟五號任務開始，哪怕是到了神舟十二號和十三號任務，在這個階段，我們掌握和驗證我們過去沒有的關鍵技術是載人航太的一個主要任務，那也就意味著在這個過程中，有很多的不確定因素和很多的風險。
在這種情況下，我們航太駕駛員因為他們都是從空軍中的飛行員選拔的，尤其是男航太員都是從戰鬥機的飛行員中選拔的。那麼這些飛行員他們不僅僅他們的身體素質要遠遠地好于一般人，而且他們的這種心理素質以及在緊急的情況下沉著應對，做出正確選擇的能力，都遠遠地高於一般人。那麼經過這種強化訓練以後更是如此。
通過這些年的發展，我們目前的神舟飛船和天宮空間站，無論是從它的安全性還是它的舒適程度來説，都是過去今非昔比的。我們目前神舟飛船發射的成功率是百分之百，那麼無論從舒適性還是從安全性，我們保證就是説除了航太駕駛員以外，我們可以有條件，使其他的非飛行員出身的，非航太駕駛員身份的航太員進入太空。因為對於任何航太飛行來説，由火箭把它發射進入軌道的這個階段以及返回地球這個階段，就是它的風險最大的階段，這個階段航太員不但要對正常的情況下進行訓練，同時它還要對很多非正常情況進行訓練，比如説飛船發生了緊急的情況，是不是要進行緊急逃逸，還是説進行其他的處置操作，這個時候航太駕駛員必須能夠在惡劣的環境下，高度的振動，很大的加速情況下，做出正確的選擇，那麼比如説按相應的按鈕，做出正確的操作，這是航太駕駛員所需要的職責。
那麼對於飛行工程師和載荷專家，雖然説不要求他一定要進行這些操作，但是他也要能夠經歷這些環境，其中包括非正常的環境，比如説發生緊急逃逸情況下，可能會發生高達8個G的過載。像這次桂海潮，其實一開始我們對於載荷專家是要求能夠承受6個G，而這個已經比8個G降低了很多要求。但是最終其實還是要求他做到8個G。一開始他自己的表現不是很完美，後來他請教他的師兄如何去對抗高過載，你坐在你的離心機上，在進行8個G測試的時候，你如何呼吸都是一門學問。最後他也順利的通過了8個G的測試。你從這個角度就可以看出，即便是對於載荷專家和飛行工程師，也是有很高要求的。
而更為艱難的是他們的野外生存訓練，因為無論是在起飛和返回階段，飛船和火箭都有可能發生故障，那這個時候你就不知道自己會落在什麼地方了，有可能會落到正常的生活的環境，有可能落到森林、草原，甚至戈壁、沙漠和海上，所以説無一例外的，我們的航太員，你不管他是駕駛員，還是飛行工程師還是載荷專家，他都要進行野外的生存訓練。包括在海上的生存救援的訓練，我們過去這部分的訓練甚至有歐空局的航太員參加，那麼這個是國際合作的一部分了。所以説，這些方面都是非常嚴格的。
一方面隨著我們國家的技術成熟，我們飛船和空間站變得更為安全和舒適，另外一個方面，就是也有條件和有必要讓有專業背景的這些工程師和科學家參與到我們載人航太活動中來。那麼就像剛才我們提到的朱楊柱，他擁有一個流體力學的博士學位，他就是進行微重力條件下流體物理的研究，可以説他自己的知識背景就可以保證一旦遇到了很多非正常的情況，他擁有正確的處置能力。這個是非常重要的。
包括桂海潮，那麼他不但是擁有博士學位，而且他本人就是北京航空航太大學的一位博士生導師，甚至在天上，他都要給自己的學生審論文，這個其實也是很有意思的一件事。他作為咱們國家首批上天的載荷專家，有個非常重要的大家關注的點，就是他的眼鏡。因為我們知道對航太駕駛員要求是不能是近視眼，視力是有很高要求的。對於載荷專家就沒這個要求了，所以説等於他是可以在空間站生活中是可以戴著自己眼鏡的，但是在起飛和降落階段，剛才已經提到了，因為有很劇烈的振動，他還是不能戴眼鏡的，但是他會帶著自己的眼鏡上天。
其實，咱們國家老一批的航太員翟志剛，他在接受記者採訪的時候就提到，因為他已經50多歲了，他已經把他的老花鏡帶上天了，在天上他在看一些小字的時候，他是可以使用自己的老花鏡的。又從另外一個層面就説明瞭我們航太技術也越來越成熟。
這一次我們神舟十六號乘組第一次擁有三種類型航太員的配置，那麼順利地完成他們的使命和任務，為我們今後我們飛行工程師和載荷專家再次上天可以説奠定了一個很好的基礎，也有了很好的開端，也期待著後續我們飛行工程師和載荷專家能夠有更加突出和完美的表現。
節目錄製現場。中國網 劉楨珂 攝影
中國網：通過您介紹，我們也是了解到這次神舟十六航太員乘組的這種組合，也是為後續的多類型的航太員組合積累了非常寶貴的經驗。
楊宇光：是這樣的。
中國網：中國空間站已經進入了為期十年以上的應用與發展的新階段，“應用”和“發展”主要體現在哪些方面呢？
楊宇光：首先一點，我們廣泛的這些科學實驗，這些科學實驗是造福全人類的，為提高人類的認知進行更廣泛的科學和探索。
那麼應用包括兩方面的應用，一類是科學研究，一類是工程技術研究，這兩方面都是非常重要的。科學研究可能它並不直接産出造福于國民經濟和社會發展的這樣一些成果，但是這些更多偏重於基礎科學的層面，但是對於提高人類的認知或早或晚地去造福人類都是非常重要的。
另外一方面，工程技術方面的研究，因為我們知道空間站是很好的測試平臺，對於直接服務於我們航太技術本身的測試以及服務於其他領域的工程技術，應當説都是有很好的科學研究的機會。比如之前我們在空間站進行了帆板的伺服機構（的研究），因為我們知道太陽能帆板是要對準太陽的，那意味著中間是有類似于軸承的設備，我們稱之為SADA（太陽能帆板驅動裝置）。這樣一個設備它保證帆板可以自由地旋轉，同時還能夠把電正常地輸給它後面那個部分。所以説在SADA運轉過程中，我們要觀察它的現象，空間站就提供了很好的平臺，在這方面我們有很多成功的産出。
除此之外，剛才提到我們在空間站外邊這些暴露的科學實驗，一類很重要的實驗就是各種各樣五花八門的材料。因為我們未來的空間飛行器，要使用各種各樣的材料，這個材料在太空中性能可不可以，是不是好用，有沒有什麼問題，我們就在空間站把它暴露在艙外。經過長期的暴露以後，我們看這材料發生了什麼樣的物理和化學性質的變化，這個對於我們未來的航太器的研製也是非常有幫助的。
我們空間站因為有夢天實驗艙，我們有無人的貨物氣閘艙，它還可以進行小衛星的釋放。我們可以釋放百公斤級的小衛星，當然也可以釋放一些立方星，用於教學和科研的目的。所以説這個方面也會有很多工程和科學方面的成果産出。所有這些應用其實對於我們國家的工程技術，我們的基礎科學，甚至於我們國民經濟和社會發展都會有非常大的推動和幫助的作用。
當然了，大部分的科學成果應當是成果轉化和收益是間接的，也就是説我們還要經歷成果轉化的過程，可能週期比較長，這個我們大家要認識到。
“發展”的方面，從我個人的理解來看，我們的空間站它不只于目前的這樣的構型，我們目前最大的是三艙組合體，那麼就是説“三艙三船”。之前包括神舟十六號任務乘組期間經歷一個很特殊的事件，就是我們在完成了和神舟十五號任務乘組交接以後，神舟十五號乘組離開空間站返回地球，這時候天舟五號貨運飛船又回到了空間站，對接到了前項的對介面，這個時候是我們歷史上的中國航太最大的一個組合體的狀態，這個階段我們利用了天舟五號的剩餘空間，拓展了空間站貨物包括廢棄物儲存的空間，應當説也是非常有意義的。
我們未來我們空間站還要進一步進行拓展，包括中國載人航太工程辦公室已經正式地公佈，未來我們要把目前“T字型”的構型給它擴展為“十字型”的構型，也就是説再增加一個擴展的艙段，這個艙段上面會有多個對介面和靠泊口，這樣也就意味著未來我們的空間站可以同時對接更多的航太器，不只是三組飛船了，可以對接更多的航太器。在這樣情況下，它除了這些對接更多的對介面以外，也會有像我們目前在天和一號核心艙的節點艙左右的靠泊口，可以增加更多的實驗艙段。未來最大我們可以實現一個180噸級的組合體，它可以有6個20多噸級的大型艙段來組成，會擁有更加強大的科學研究的能力。
除此之外，因為我們知道還會有一個和我們空間站共軌運作的一個光學艙，被稱為中國的哈勃。那麼它的主鏡的口徑達到了2米直徑，這樣的話，我們這個巡天號光學艙對於觀測空間物體的分辨能力和哈勃太空望遠鏡是相當的，但是因為它採用了更為先進的技術，所以在解析度相當的情況下，它的視場也就是拍一幅圖像裏邊能涵蓋的資訊量是哈勃的三百多倍。未來的巡天號光學艙和空間站共軌運作，在必要的情況下，可以和空間站對接，由航太員對它進行維護、維修，補加推進劑，更換更先進的觀測設備等等這樣一些操作。所以説這個也可以使我們整個空間站的效益最大化。
所以我們可以看到“T字型”的構型不是空間站的終點，它未來還要繼續地發展。所以説在這個階段我們還有很多的操作，甚至周建平總師提到，我們目前在空間站核心艙上的兩個太陽翼，未來要通過航太員出艙活動把它挪到問天和夢天實驗艙的尾部，這樣的話它的遮擋會更小，我們空間站的發電能力會更加強大。
所以這些都是未來我們發展很重要的組成部分。我們也期待，正如我們航太員所講，我們中國空間站永遠值得期待。我們希望它能夠為人類做出更大的更多的貢獻。
中國網：可以説下一個階段中國空間站的發展前景值得期待，也會帶來給我們更多的一些驚喜。目前中國的載人航太的國際合作開展情況如何？我們什麼時候開始在中國空間站看到外國的航太員呢？
楊宇光：我們中國的載人航太工程從一開始就進行了非常密切的國際合作，早期我們中國第一批航太員曾經有很多個成員到俄羅斯莫斯科進行航太員相關的訓練，他們甚至獲得了俄羅斯頒發的航太駕駛員的證書。早期的神舟飛船在沒有天鏈中繼通信衛星支援下，它經過國土上空的機會是非常有限的，所以為了提高它的測控覆蓋，提供更多的機會，我們在國外的友人的幫助下，利用他們地面的測控站，來提高我們的測控覆蓋。
另外我們知道飛船的返回是一個很關鍵的環節，我們在從非洲的南部包括當時的奈米比亞、馬林迪等等這樣一些國家和地區，我們設立了地面站，包括巴基斯坦跟卡拉奇，我們通過這樣一些地面站，在飛船返回的整個沿途都有地面站的一個支援，這些海外的這些測控站可以説為航太員安全回家做出了不可磨滅的貢獻。
我們還和國外進行一些聯合的科學研究，包括神舟八號的SIMBOX就是聯合的，中德的聯合生物科學的實驗箱，這是一個很高層級的科學合作。我們有很多的專注于空間科學的載荷也是有國外的科學家參與的。
隨著我們空間站的建造和運作的過程中，由我們中國載人航太工程辦公室和聯合國外空司聯合向全世界徵集的科學實驗項目，其中有9個試驗項目是由17個國家的科學家參與的，這是第一批。後續還會有第二批，第三批，那麼或早或晚我們可以看到相關的這些由國外科學家提出甚至他們研製的科學實驗裝置會送到中國的空間站，由中國的航太精英進行操作，獲得相應的科學性成果。
我們很早以前已經和國外在開展國外的航太員的訓練和未來造訪中國空間站可行性的研究。等於是國外的航太員能夠經過在中國訓練以後，達到我們的標準以後，能夠造訪中國的空間站，我相信這是未來會發生的一個事件。
從技術的角度來説，還有一種可能性是更高層級的合作，也就是説國外的航太器造訪我們中國的空間站，或者是國外的載人飛船，或者是國外的貨運飛船。因為我們中國的空間站的對接機構採用的是異體同構，周邊是對接機構。它和目前國際標準也是非常吻合的。所以説，如果説國外遵循我們的對接機構的標準，並且相對測量的敏感器也是和我們能夠進行匹配的話，那麼從技術的角度來説，確實存在這種技術上的可能性——國外的航太器造訪中國的空間站。
當然最後一個層級，也是最高的層級的合作也是有可能的，從技術上來説也是有可能的，也就是艙段級的合作。這就意味著由國外研製和製造一個空間站的艙段，將來無論是他們發射還是我們發射，進入太空，最後對接到空間站上，成為我們空間站的一個組成部分。因為剛才已經提到了，我們未來要在應用與發展階段將空間站從“T字型”構型擴展成“十字型”構型，而在新增加大的艙段上面，會有多個靠泊口，那也就意味著可以再擴展多個大型艙段。當然具體會實現哪一步的合作，我們還要依據中國載人航太工程辦公室的權威發佈，我們拭目以待。
中國網：可以説面向未來，太空探索離不開各國攜手的合作，中國航太夢可以説更是世界夢，我們也期待在不遠的將來，中國的航太員可以攜手世界航太員，讓人類探索太空的腳步走得更深更遠。
楊宇光：是這樣的，也期待我們不僅僅是在我們的空間站——中國空間站，甚至在我們未來的載人登月過程中，也有更深層次的國際合作。
中國網：好，謝謝楊教授為我們帶來如此精彩的解答，感謝！
楊宇光：好，謝謝！
（本期人員：編導：裴希婷；主持：佟靜；攝像：王一辰董超；後期：劉凱；攝影：劉楨珂；主編：鄭海濱）