國家航天局局長談哥倫比亞號失事及其啟示

央視國際 (2003年02月16日 18:09)

　　國家航天局網站消息：2003年2月1日美國“哥倫比亞”號航天飛機在著陸前16分鐘出現技術問題，最終爆炸解體， 航天飛機所載7名宇航員同時遇難。這次事故的原因是什麼？它對世界航天業和我國航天活動有何影響？這些問題是大家普遍關心的話題。為此，2月10日中國國家航天局網站記者對中國國家航天局局長欒恩傑進行了專訪。

	中國國家航天局局長欒恩傑就哥倫比亞號失事及其啟示接受專訪

　　記者：2003年2月1日美國“哥倫比亞”號航天飛機失事， 7名宇航員遇難。作為中國國家航天局局長，您對此次事故有何感想？

　　欒恩傑局長（以下簡稱欒）：2月1日晚我聽到美國“哥倫比亞”號失事的消息，感到非常的震驚和悲痛。震驚於人類探索宇宙空間的艱苦歷程又遭受一次重大損失，悲痛於7位探索太空的英雄同時遇難。

　　2月2日我代表中國國家航天局致信美國航空航天局局長SEAN O’KEEFE先生：驚悉貴國“哥倫比亞”號航天飛機失事的消息，我感到十分震驚和悲痛，我代表中國國家航天局向您並通過您向遇難宇航員的家屬表示慰問。我相信，貴局能夠在很短的時間內找出失事原因。我為貴局為實現人類探索宇宙空間的美好理想所付出的智慧、勇氣甚至生命表示敬佩。再次對遇難宇航員的家屬表示深切慰問。

　　探索宇宙空間是自古以來人類久遠的夢想，中國古代就有嫦娥奔月的傳説。生活在地球上的人類，每時每刻都離不開空間環境。我們靠星星、靠太空的一些信息來標定地球的信息量，從這點來説，人類對太空的探索由滿足認識上的神秘感上升為自身生存與發展的需要，人類邁出地球、走向太空是必然的。

　　此次航天飛機失事再次説明人類走出地球、探索宇宙空間的航天之路是漫長而曲折的，需要付出巨大的努力乃至重大的犧牲，但是也更加激發了世界各國發展航天事業的決心，使人類更加堅定地朝著理想的目標前進。中國航天作為世界航天的一個重要組成部分，更要從此次失事中深刻體會載人航天飛行的責任之重大。

　　記者：您認為此次“哥倫比亞”號失事的可能原因有哪些？

　　欒：就現有的公開材料分析，我認為“哥倫比亞”號失事的可能原因有以下幾種説法：

　　一是防熱瓦掉落碰撞説。在航天飛機發射上升段80秒時，主儲箱有防熱瓦掉落，砸到航天飛機左翼部，有可能破壞了航天飛機的防熱系統，在返回時就可能影響航天飛機的正常工作。因為再入過程中，航天飛機的溫度分佈不均勻，頭部和機翼邊緣溫度高達1300－1600℃，機翼下表面溫度也非常高。左翼防熱系統被破壞後，就有可能導致航天飛機在再入返回時機翼溫度很快升高，更嚴重的是使金屬結構暴露。一般來説航天飛機採用鋁合金材料，千度以上鋁金屬會熔化，這個過程是個大的結構破壞過程，就可能造成航天飛機解體。從遙測數據看，航天飛機再入返回時5分鐘內左翼溫度傳感器溫度比右翼高出33℃，差異很大。

　　很多人懷疑是上述原因造成了事故，但有待進一步核實，據報道，1月28日晚隔熱瓦脫落問題已引起重視，美國航空航天局曾召集有關方面專家討論，經研究和計算認為不會産生破壞性影響。

　　二是再入傾角偏差説。再入傾角的偏差可能導致航天飛機發生事故。航天飛機再入時的仰角姿態角是40度，允許偏差為3～4度，再入傾角的偏差可能會引起航天飛機失控。角度過大，航天飛機可能失穩被空氣掀翻；角度過小，航天飛機可能速度過快，表面溫度升高，造成航天飛機解體。

　　三是被不明物體擊中説。不明物體包括隕石、空間碎片、冰塊等，不明物體對航天器的撞擊有可能是致命的。現在游離在太空的空間碎片數量很大，所以航天飛機被這些空間碎片碰撞而造成失事的可能性是存在的。

　　國際航天界為減緩空間碎片已做出了很大的努力。中國的空間碎片研究工作已全面啟動，中國于1995年參加了機構間空間碎片協調委員會（IADC），並於2001年制定並實施了中國的《空間碎片行動計劃》（"十五"期間），該計劃要求採取多種緩減空間碎片的措施，保證上天的航天器不産生碎片，並要跟蹤空間碎片、掌握空間碎片的狀態，3年來投入了一定的經費，成立了空間碎片的觀測、環境與數據庫、防護和減緩四個專家小組，目前在軌道上運行的、可以通過地面設備跟蹤和測量的空間碎片有8000多個。

　　四是疲勞説。航天飛機的設計壽命為75－100次，每次飛行後要更換一些部件，大量部件仍重復使用，一些部件有可能在使用中産生疲勞。美國的5架航天飛機一共飛行了113次，每架都沒有走完一個過程。人類對於航天飛機這一複雜系統並沒有完全認識清楚，多次使用在遇到問題特別是大過載時。有可能因結構的疲勞導致性能有所下降。航天飛機再入返回是從空間狀態進入大氣狀態，産生很大氣動過載，其次是氣動加熱問題，因此再入返迴環境是非常惡劣的。

　　五是更換率説。非多次使用部件的更換率是否足夠也是問題。航天飛機上現有防熱瓦共2萬多片，每次只換200多片。我多年來一直強調，一定要對航天活動尤其是往返航天器進行質量和狀態的跟蹤，在相關部件損壞前及時更換，不抱任何僥倖心理。

　　六是管理説。航天活動是一個複雜系統工程，成功既靠技術又靠管理，某些時候管理更為重要，一個細小的漏洞、微小的偏差都會給航天活動造成重大損失。航天飛機一旦上天，過程是不可逆的，發現問題後難以補救，故管理在航天活動中作用重大，而據公開報道，航天飛機歷史上防熱瓦掉落有6回，砸到航天飛機上有2次，這些問題理應從管理上引起高度重視。中國航天在處理質量問題時採取“雙五條”歸零（質量問題在技術上歸零的五條標準和質量問題在管理上歸零的五條標準）措施，即使如此還可能有漏洞，因此管理上不能有絲毫的麻痹和馬虎。

　　上述六種説法不一定很全面，對於航天飛機這樣一個複雜系統，任何一個小問題都可能引起災難性後果。我們要引起思考，舉一反三，吸取國際航天活動中的教訓，不斷完善自身的質量與可靠性、系統設計和驗證，提高我們的可靠性、安全性，使人類探索宇宙空間的活動更加安全。我相信總有一天航天活動的可靠性能夠令人滿意。

　　記者：地面如何得知航天飛機的狀態？在調查中可以作為證據的有哪些？

　　欒：一般情況，地面主要通過三種手段獲得航天飛機的狀況：光測、雷測、遙測。光測是通過照相機、跟蹤經緯儀等光學設備獲得信息，頻譜在可見光範圍內；雷測是通過雷達獲得位置、速度和其他特性的信息，頻譜在無線電頻譜區；遙測是利用遙測系統及時將航天飛機上收集的信息（包括語音、語音系統、圖象系統等）傳到地面，遙測採集的部位比較全、信息量比較完整，且信息量的變化先後順序比較清晰，是分析、判斷的有力依據，遙測能真正判斷出內部原因。此外，大量收集的殘骸也可作為證據，是判斷飛行體故障的直接物證。

　　記者：此次“哥倫比亞”號的失事對世界航天事業會産生什麼影響？

　　欒：“哥倫比亞”號是美國五架航天飛機中第一架正式飛行的，一共飛行了28次，此次飛行目的是進行科學實驗，共完成了80多項科學實驗，取得很大收穫，特別是我國少年設計的“蠶在太空吐絲結繭”實驗，引起了中國航天界的關注。

　　“哥倫比亞”號失事後，直接受影響的將是美國的空間計劃。當初，“挑戰者”號失事後調查耗時6個多月，所有航天飛機停飛2年多，導致空間計劃進度推遲。而現在，正是國際空間站組裝的最後階段，人員往來和物質運送比較頻繁，如不能儘快恢復航天飛機飛行，將影響到2005年左右完成組裝的計劃。俄羅斯的“進步”號、“聯盟”號飛船分別用於貨運和載人，能否在2年內完成全部運輸任務，取決於能力和資金保障。所幸2月2日，俄羅斯發射的“進步”號貨運飛船，于4日到達空間站完成了補給任務。

　　我認為“哥倫比亞”號失事決不會動搖人類探索太空的決心，人類探索太空的計劃也不應因悲劇的發生而停滯不前。目前世界航天業包括美國航天界，都是從積極的角度、以積極的態度來對待，美國政府日前也已增加了航天預算。

　　記者：哥倫比亞號航天飛機的失事對我國航天計劃會不會産生影響？我們從中可以得到什麼啟示？

　　欒：“哥倫比亞”號失事不會影響中國航天計劃。

　　象美國這樣的航天先進國家，自“挑戰者”號爆炸後十幾年，又有一批宇航員遇難，這再次提醒我們，航天活動是高風險的活動，保證安全是擺在航天界面前最重要的、最強烈的要求。中國航天也要按照這個要求去研討中國的航天計劃。

　　中國在開展航天活動中始終堅持“安全第一、質量第一”的方針，但這次災難再次給我們敲響了警鐘，提醒我們應把航天活動特別是載人航天活動的安全提到一個新的高度重視。中國航天要進一步完善質量與可靠性體系，系統設計和驗證要按照故障－工作，故障－安全的設計思想去完成，做到出了故障首先保證安全，即使出了故障也能工作。中國的載人航天活動也要嚴格按照這樣的思路、按照既定計劃和目標，更加細緻、紮實地工作，使我國的載人航天活動不斷取得成功。

　　記者：請您從此次哥倫比亞號失事，談談美國航天飛機的可靠性及我國航天器的安全可靠性。

　　欒：在這裡，首先明確兩個概念：可靠性和置信度。可靠性的指標是指發射次數和成功次數的關係，即：成功次數/發射次數。大家一般比較關心可靠性，但實際上還有一個非常重要的指標是置信度。置信度就是以樣本估計值推論總體實際值大小時，正確估計的概率。置信度在小子樣下的公式是n/（n＋1）。發射一顆成功一顆，成功率100％，其置信度僅為0.5，發射兩顆成功兩顆，成功率100％，其置信度為0.67。可靠性是表徵一個工程、産品、系統完成預定工作的能力，但子樣少的時候，它的置信度是很低的。因此，談到可靠性時還應同時關注置信度，這樣才能做出更加準確的評價。

　　美國航天飛機的可靠性還是很高的，五架航天飛機飛行了113次，才發生了兩起事故，不能因為它出了兩次事故就否認它可靠性高的事實。

　　中國火箭飛行可靠性很高，達到95％。在上世紀90年代中後期，中國航天科技工業針對出現的問題狠抓了質量管理，制定並貫徹落實了一系列管理辦法，包括強化航天科研生産管理的72條、強化質量管理的28條，質量問題雙五條歸零標準等，共計110條，效果非常明顯，1996年至今，我國運載火箭實施的28次發射，全部成功，這是很好的趨勢，我們要保持這樣一個發展的勢頭。但同時我們要認識到，我們的100％成功率離高可靠性、高置信度還有相當的距離，因為我們的子樣很少。所以我們決不可以掉以輕心，一定要嚴肅認真、嚴格要求，細上加細、嚴上加嚴，進一步提高我們航天活動的可靠性。

　　記者：航天飛機是我國航天器的發展方向嗎？

　　欒：由於航天飛機具有能夠往返使用，降低成本並且贏得時間等特點，使得能多次使用的空天往返運輸系統成為航天領域的一個重要發展方向。美國作為航天技術非常先進的國家，在航天飛機的研製、使用過程當中投入了大量的人力物力，第一架航天飛機“哥倫比亞”號花費了100億美元，“奮進”號少些，也達到了30億美元。俄羅斯研製暴風雪號航天飛機已試飛成功，但未正式投入使用。日本也在開發航天飛機。

　　中國航天是否走航天飛機的道路，科學界和技術界一直在研究和探討。中國的航天活動經費有限，我們提出的一系列航天計劃都是根據本國的實際情況，最大限度地發揮航天科技工作者的聰明才智，依靠嚴格的管理來實現的。中國的航天事業還有相當長的路程要走，到底如何走，需要航天界共同探討。但是，不管怎麼走，我堅信，中國航天都會堅定地往前發展，為人類探索太空做出自己的貢獻。（記者　孫揚　古新萍）

責編：范小利