而支持一批批航天員們?cè)谲夐_(kāi)展實(shí)驗(yàn)的，正是14個(gè)2立方米的實(shí)驗(yàn)柜。每個(gè)實(shí)驗(yàn)柜堪比地面上數(shù)十立方米的實(shí)驗(yàn)室。

為了打造它，十年前，一群平均年齡不到30歲的青年開(kāi)始了突破封鎖，探索未知的征程。

從0直接跨越到100

【資料圖】

這一大步有多難？

中科院空間工程與技術(shù)中心，團(tuán)隊(duì)正在通過(guò)天地鏈路給天上的實(shí)驗(yàn)柜做“體檢”，通過(guò)電流、溫度、“心跳”等參數(shù)，判斷實(shí)驗(yàn)柜在軌的狀態(tài)。

“每次在飛控大廳看到我們的航天員做完實(shí)驗(yàn)后心情愉悅的狀態(tài)，我們就覺(jué)得非常的值得?！奔杉夹g(shù)中心副主任張璐是團(tuán)隊(duì)年輕的“元老”，伴隨著團(tuán)隊(duì)從一開(kāi)始的7人壯大為83人。

而十年前，他們接到這項(xiàng)任務(wù)時(shí)，卻是困難重重。

“能看到的資料就只有國(guó)際空間站的照片及相關(guān)說(shuō)明，我們連太空實(shí)驗(yàn)艙該長(zhǎng)什么樣都不知道，更不要提里邊高大上的實(shí)驗(yàn)柜。而且我們?cè)谶@之前沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)重大項(xiàng)目的歷練。”

但是“我們技術(shù)出身的，只要給我們一個(gè)活，我們就能給它做出來(lái)”，集成技術(shù)中心主任王珂的話(huà)擲地有聲。

更重要的則是太空實(shí)驗(yàn)室對(duì)于國(guó)家，對(duì)于全人類(lèi)的意義。

1992年，中國(guó)確立載人航天工程三步走戰(zhàn)略，最后一步就是建成中國(guó)人的太空實(shí)驗(yàn)室，這是中國(guó)人探索深遠(yuǎn)宇宙，為人類(lèi)和平利用太空作出貢獻(xiàn)的重要一步。

張璐的話(huà)，道出了當(dāng)時(shí)這群剛畢業(yè)不久青年的心聲：“我們國(guó)家第一次干空間站，這么好的機(jī)會(huì)給我們趕上了，既然國(guó)家支持我們，我們有什么理由不去盡我們的全力把事情做好呢？”

這一干，就干了整整十年。薛晶感嘆，當(dāng)時(shí)大家所有人眼里只有活，爭(zhēng)分奪秒。于是就出現(xiàn)了這樣的一幕，“我們經(jīng)?？吹筋I(lǐng)到活的同事，下班了，他還在，我們來(lái)上班了，他依然還在，他真的沒(méi)有下班，一直在干”，薛晶回憶當(dāng)時(shí)的情景，“大家?guī)缀跏菦](méi)有下班的概念，都是以任務(wù)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)為自己的使命?！?/span>

張璐回憶起夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射前夕的那段時(shí)光，北京、西安、上海三支團(tuán)隊(duì)聯(lián)動(dòng)，封閉式工作?！?0多天，沒(méi)有白天沒(méi)有黑夜，打了大通鋪，不管是普通員工還是多大的領(lǐng)導(dǎo)，吃喝工作全在一起。完全與外界隔絕，連到幾點(diǎn)了也都不需要知道，只為能把夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙實(shí)驗(yàn)柜順順利利地送上天?！?/p>

這十年，他們靠著“把一天掰成兩天用，一周掰成兩周用，幾個(gè)月當(dāng)成一年用”的勁兒，終于把實(shí)驗(yàn)柜送上了天，支持了國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。

而這十年，他們又克服了哪些工程上的難點(diǎn)？

“異姓兄弟VS同姓兄弟”

每每看到國(guó)際空間站和中國(guó)空間站的對(duì)比圖時(shí)，張璐的自豪感總是溢于言表：“我們把它們形象地稱(chēng)為異姓兄弟和同姓兄弟，我們的實(shí)驗(yàn)柜整整齊齊，干凈整潔?！?/p>

事實(shí)上，在論證階段，張璐和團(tuán)隊(duì)也面臨著是否像國(guó)際空間站那樣，“每個(gè)柜體都是獨(dú)立，各自為陣”的問(wèn)題。這相當(dāng)于建房子搭結(jié)構(gòu)的第一步。

“如果跟國(guó)際空間站那樣，看似研制的自由度更大了，但是會(huì)存在相同技術(shù)重復(fù)開(kāi)發(fā)及不統(tǒng)一，也會(huì)增大后續(xù)在軌運(yùn)營(yíng)的難度和成本，而且不同實(shí)驗(yàn)柜如果遇到共性問(wèn)題，是無(wú)法相互替代的。”

最終張璐和團(tuán)隊(duì)選擇了將14個(gè)實(shí)驗(yàn)柜共性技術(shù)進(jìn)行大統(tǒng)一，在統(tǒng)一的需求上兼容各自獨(dú)立的科學(xué)實(shí)驗(yàn)需求。這意味著，他們要在短時(shí)間內(nèi)，通過(guò)走訪(fǎng)不同的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，迅速地提煉出共性的技術(shù)需求。這是一項(xiàng)耗時(shí)耗力又耗心的事兒。

張璐以實(shí)驗(yàn)柜上的一個(gè)模塊熱控抽屜為例，“我們統(tǒng)計(jì)了14個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜幾百種實(shí)驗(yàn)流程下各模塊的熱耗，同時(shí)還要統(tǒng)計(jì)不同實(shí)驗(yàn)開(kāi)展時(shí)需要達(dá)到的最佳溫度條件，通過(guò)這兩個(gè)不同維度的數(shù)據(jù)，我們要仿真計(jì)算出來(lái)各個(gè)柜子的散熱模式，這中間要進(jìn)行不斷地設(shè)計(jì)，仿真，驗(yàn)證，然后再改進(jìn)設(shè)計(jì)，到所有的測(cè)試結(jié)果和仿真計(jì)算結(jié)果都滿(mǎn)足要求的時(shí)候，一年的時(shí)間就這么過(guò)去了?！?/p>

這樣的模塊，在實(shí)驗(yàn)柜里并不少。但是最終團(tuán)隊(duì)只用了三年的時(shí)間就將所有的共性與個(gè)性的需求梳理出來(lái)，并使其得到滿(mǎn)足?！拔覀冏詈髸r(shí)間的顆粒度，都是以半小時(shí)為單位?！?/p>

“又輕又穩(wěn)”，這個(gè)矛盾怎么破？

輕和穩(wěn)，是一對(duì)矛盾?！巴p的東西是很容易被推倒的?！睂?shí)驗(yàn)柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師康博奇歷經(jīng)了實(shí)驗(yàn)柜三次的結(jié)構(gòu)迭代。

當(dāng)中國(guó)空間站確定為180噸時(shí)，意味著他們?cè)?012年研制出的200公斤的第一代實(shí)驗(yàn)柜必須“減重增肌”。

“我們第二代實(shí)驗(yàn)柜減到了120公斤，在120公斤的基礎(chǔ)上再往下降是非常困難的?！笨挡┢婺谩皽p肥”舉例，“大體重的時(shí)候，你體重掉的快，但是基數(shù)越小，你越不好減?！?/p>

迎難而上是他們的常態(tài)：

在工藝上，錙銖必較，幾克幾克地?fù)?，光釘子就摳下?lái)不少的重量；但每摳一次意味著一次調(diào)試；

在材料上，探索使用新型輕質(zhì)材料，“沒(méi)用過(guò)意味著無(wú)法信賴(lài)原有的經(jīng)驗(yàn)和過(guò)往的成功，只能用笨辦法，一個(gè)個(gè)調(diào)，一個(gè)個(gè)試，一個(gè)個(gè)看參數(shù)?！?/p>

而此時(shí)，康博奇也遇到了博士學(xué)業(yè)和工程上的沖突，“當(dāng)時(shí)感覺(jué)這個(gè)減重的任務(wù)很難，恰巧我也有深造的需求，想著要不要工程脫手，好好搞研究?！?/p>

但集成技術(shù)中心主任王珂的一番話(huà)，讓康博奇又重燃了斗志，“他給了我一個(gè)信念，你堅(jiān)持一下，相信它能做成，然后為之努力，就一定能看到效果?！?/span>

康博奇就這樣堅(jiān)持了下來(lái)，雖然學(xué)業(yè)“肉眼可見(jiàn)地荒廢了，也不好意思去見(jiàn)老師”，但是對(duì)她而言，很值得，“因?yàn)楹教焓聵I(yè)不等人，做了一件晚年回憶還很有趣很自豪的事情。”

最終實(shí)驗(yàn)柜的重量定格在了不到100公斤。

從200公斤減重到100公斤以下，中國(guó)太空實(shí)驗(yàn)柜創(chuàng)造了一個(gè)又輕又穩(wěn)的奇跡，“我們100公斤的柜體，能載400公斤的科學(xué)載荷上天，是國(guó)際同類(lèi)設(shè)備的兩倍?！?/p>

“實(shí)驗(yàn)柜的‘心臟’出現(xiàn)雜音，怎么辦？”

實(shí)驗(yàn)柜里的散熱系統(tǒng)相當(dāng)于人體的血液循環(huán)系統(tǒng)，而泵則相當(dāng)于人體的心臟。如果出現(xiàn)故障，國(guó)家規(guī)劃的所有科學(xué)實(shí)驗(yàn)將無(wú)法展開(kāi)，這對(duì)國(guó)家科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略是一個(gè)巨大的影響。

郭棟，是集成技術(shù)中心的一名副主任設(shè)計(jì)師。當(dāng)接到這項(xiàng)迄今為止“規(guī)模最大、配套組成最復(fù)雜、載荷需求最多，周期要求最短，關(guān)鍵等級(jí)最高的”任務(wù)時(shí)，他在興奮之余，倍感壓力，“有時(shí)候回到家打開(kāi)水龍頭，想的都是我們泵的工作原理，基本上處在一種看山不是山的魔怔程度了?！?/span>

郭棟的同事，鄒田驥一直記得一個(gè)小插曲，“當(dāng)時(shí)郭棟在半夜回家的路上，不小心摔了一跤，掉進(jìn)溝里，縫了38針，醫(yī)生叮囑他休息半個(gè)月，但是他只在家里呆了3天，線(xiàn)也沒(méi)有拆，嘴也沒(méi)消腫，就繼續(xù)返回工作崗位，和大家并肩作戰(zhàn)了。”

那時(shí)候散熱系統(tǒng)的循環(huán)泵出現(xiàn)了噪聲偏大，工作不穩(wěn)的現(xiàn)象。在這之前，循環(huán)泵已經(jīng)經(jīng)歷了一次大的顛覆，而此時(shí)，已經(jīng)沒(méi)有時(shí)間進(jìn)行顛覆性的試錯(cuò)了。郭棟坦言：“那個(gè)時(shí)候，不光是外界，連我們自己也產(chǎn)生了自我懷疑，我究竟適不適合承接這么重大的任務(wù)。”

此時(shí)，所里為郭棟聯(lián)系上了一位老專(zhuān)家，當(dāng)老專(zhuān)家在醫(yī)院的病床上幫助郭棟修訂方案，這個(gè)瞬間為郭棟的至暗時(shí)刻撕開(kāi)了一道口子。

“最終我們團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)七八個(gè)晝夜的集中設(shè)計(jì)更改，終于完成了循環(huán)泵的調(diào)整，當(dāng)看到樣機(jī)在測(cè)試臺(tái)工作時(shí)參數(shù)和指標(biāo)都合格時(shí)，我一下子反而繃不住了，感覺(jué)前邊一直在靠一口氣撐著?！?/p>

鄒田驥是團(tuán)隊(duì)里的一名90后，談及實(shí)驗(yàn)柜項(xiàng)目的種種經(jīng)歷，他引用了內(nèi)部的一個(gè)段子“萬(wàn)事開(kāi)頭難，中間可能會(huì)更難，到了結(jié)尾依然很難”，但是他卻覺(jué)得非?？?，“我們青年在其中歷練出了強(qiáng)烈的信心，就是我們能夠通過(guò)自身的努力，克服各種各樣的困難，實(shí)現(xiàn)航天報(bào)國(guó)，雖然苦，但也是一件非?？岬氖虑椤！?/p>

十年磨一劍，星河閃耀，從0到100，是夢(mèng)想，是堅(jiān)持，是信仰。“十年，我們把實(shí)驗(yàn)室送進(jìn)了太空，是國(guó)家的發(fā)展給了我們一個(gè)能夠揮灑青春的平臺(tái)，我們也希望能夠繼續(xù)為中國(guó)的航天事業(yè)獻(xiàn)了青春獻(xiàn)白頭?！?/p>