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问天、梦天两大实验舱将于今年下半年飞赴浩瀚星空。人们依然会守在屏幕前屏气凝神地等待飞行器成功升空的时刻，但在激动过后，人们也学会用平静的目光关注自己的生活。因为一些看似遥远的航天技术已经进入寻常百姓家，就蕴藏在柴米油盐中。

人类对技术的追逐从未停歇，技术对生活的影响也不曾止步，不论是对星辰大海的探索还是对厨房一隅的改进，都是为了人类更美好的生活。

文  |  曹财林

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发射之前，平静之下

现在是问天、梦天两大实验舱发射的前夕，它们将于今年下半年带着梦想飞赴浩瀚星空。到年底，中国载人航天空间站工程将建成以天和核心舱为控制中心，问天、梦天实验舱为主要实验平台，常年有人照料的空间站，实现首次6个航天器组合飞行、首次航天员驻留达6个月、首次2个乘组航天员同时在轨的目标。

每当火箭升空，人们总是会把目光聚焦在发射的那刻，因为那是最紧张、最富冲击力也最具喜悦感的时刻。但其实飞行器上天后，航天探索对人类的重要价值才刚开始。随着中国空间站今年建成，将有一大批前沿科学实验陆续在太空中开展。这些科研项目成果，未来都可能会应用于人们的生活，造福人类。

神舟十三号载人飞船点火发射（图片来源：新华社）

回到2016年天宫二号发射那刻，当守候在电视机前的人们都激动不已时，有一群航天工作者显得十分冷静。其中一张冷静的脸庞属于中科院空间应用工程与技术中心研究员、应用发展中心主任张伟。彼时，他正在北京的直播室中作为讲解嘉宾，用科学家特有的质朴语言向观众讲述着中国航天工程的使命。

中国航天人们的平静来自航天各部门前期扎实的准备工作。天宫二号在发射前经过了一系列总装、集成与测试。用他们的话说：“每一项都是认认真真做过来的，你就知道它应该是没问题的。”

现在今年即将发射的问天、梦天实验舱已转运至天津AIT中心，进行舱段总装恢复工作及空间站组合体联试和系统间测试准备工作。张伟主任和团队负责重要的有效载荷集成测试环节，需要把所有设备都装起来进行联调，所有接口信息、空间应用载荷都要集成为一个整体测试，以确保应对复杂的外太空环境。

集成是航天中重要的技术理念，实际上中国空间站也是以集成思路组成的一个“集成体”，它的形态一直在发生变化：去年7月，神舟十二号飞船载人飞船对接成功，“天和天舟”组合体与神舟十二号飞船组成了“一”字形结构，而待到今年两大实验舱升空，这个基本构型又将变成“T”字，呈现“天宫”新形态。

随着中国空间站今年建成，中国空间实验向更高级的阶段迈进，航天员停留在太空中的时间也将变得更长。太空中，航天员的生存离不开空气、水、食物等生命基本要素。为了能让航天员更好地工作，天宫二号在有限的22.3立方米组合体内集成了内部装饰、视觉环境与照明、无线通话等宜居设施。根据张伟主任介绍，空间站建成后生命保障能力又会更进一步。水循环利用率提高，航天员甚至可以在陆地上先提出自己想吃的食物口味，到了太空后有类似微波炉的系统加热饭菜。

航天是一步一个脚印的工作，从第一代中国航天人在简陋的实验室工作，到今天中国航天员过上舒适的太空生活，中国航天按着“三步走”战略稳步前行，目前张伟和团队所负责的太空实验项目同样是一项细水长流的探索，工作的特性已经让这些航天工作者们习惯了平静。

但在谈到那些可能产生“诺贝尔奖级”的成果时，张伟主任的语气变得轻快起来。瑰丽的宇宙充满了未知，当2024年巡天光学望远镜开启后，将进行深入的天文观测，研究暗物质与暗能量、宇宙形成与早期演化等重大问题，所观察到的宇宙现象甚至可能对相对论进行高精度检验。“比如相对论里的等效原理验证，我们在太空一直在做等效原理验证的检验，如果某天发现等效原理不成立了，这就是等效原理的破缺，会是一个影响世界的成果。”张伟说。

平静之下，航天人们也蕴藏着一股挥之不去的压力。虽然中国空间站被不少人誉为“最美空间站”，通过集成化、模块化技术理念以及物资管理系统，在空间的利用率和舒适度上远超国际空间站。但由于中国空间科学起步较晚，对比国际空间站二十多年中完成了三千余个科研项目，“我们在实验项目的量上还有一定差距”，张伟在工作中最担心的就是，“错过了某个顶尖科学家”。面对公众对航天高涨的热情、国家对航天事业的支持，所有人都在期待突破。中国航天人追赶着进度，也感受到一种巨大的责任落到肩上。

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仰望星空，也关心琐碎日常

《进击吧！科学》第一期的节目中，张伟主任再一次出现在了演播室，在主持人叶梓颐欢快的主持风格衬托下，张伟不但聊起了专业的科学知识，面对众多青少年的好奇提问，还把问题拓展到了空间站如何改变大众生活的层面，向更多人解释空间站距离普通人的生活实际并不遥远。对公众的航天科普，也是中国航天人一直在做的一项工作。

做这些科普答疑时，需要把专业知识转化成形象的描述。在学生时代，张伟身上就显露出了一种极具亲切感的表达风格。本科时，张伟不但喜欢演讲比赛，还参加过现在听起来颇有时代感的卡拉OK大赛。现在张伟常常要面对不同年龄段的听众，他总结出几点演讲技巧：小学生看现象，中学生看原理，大学生看发展。每次去大学演讲，张伟总是会鼓励年轻人参与科研工作，“前景非常开阔！欢迎大家以后加入！”

中国科技馆内学生与航天员进行互动（图片来源：新华社）

这种日常中对青少年科普教育的紧迫感，和一次俄罗斯之旅有关。在许多人的认知里，俄罗斯是一个航天大国。但在一次工作交流中，张伟和同事们发现俄方专家基本上都是一些年龄很大的老人，俄罗斯航天领域的人才断层现象给他们留下了深刻印象。

许多人通过那场演讲了解到，美国航天科研中所诞生的技术，婴儿常用的尿不湿、医院里的CT设备，如今都已经是日常生活中常用的东西。现在，美国SpaceX公司研制的可回收火箭项目受到全球瞩目，中国民营企业在商业航天领域与发达国家相比仍然存在着巨大的差距。

其实航天科技并非“高高在上”，而是与许多行业相通。比如张伟日常工作中的集成测试、集成技术的理念就可以运用于生活产品，中国空间站可以理解成一个集成体。

在中国载人航天工程空间站系统总指挥王翔看来，“1+1=1”或者说“1+1+1=1”是我国建设空间站的核心理念之一，也是难点所在。系统的各部分各自独立，组成系统时又相互联系、相互作用，有机地形成一个整体。

而回到日常生活，人们日常使用的集成烹饪中心也可以理解为一个集成体。先进的集成烹饪中心运用了和空间站相似的思路，在设计之初就规划了水、电、气、烟、信号的互通与和谐共处。通过打通系统底层功能模块，在原生系统协同的基础上落实一体化解决方案，让各功能部分成为有机融合的完整系统，又相对独立、互不干扰。

除此之外，中国航天还在探索许多应用民生的实验，譬如通过空间微重力环境可以有效改善蛋白质晶体生长质量的特点, 为进一步开展蛋白质结构与功能、生物制药等技术开发提供了新方法。张伟介绍，一些药物蛋白质结构正在太空中被深度解析，一些新的药品有望在太空出现。在他眼里，中国空间站建成后的一项重要使命，就是把科研成果变成造福人类的应用技术，这正是他当初离开大学选择进入更宽广航天事业的意义。

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太空成果，回到陆地

随着今年中国空间站即将建成，张伟把更多的精力投入到为空间站遴选实验项目的工作。用张伟的话说，“每天都在想着怎么把最好的科学家吸引进来。”

在他牵头的实验任务规划中，有着大量的项目等待着滚动实施。“问天”将开展植物、动物、微生物、细胞等多项生命科学实验，还会建造一个小型密闭生态系统。“梦天”将建立世界上第一套由氢钟、铷钟、光钟组成的空间冷原子钟组，如果成功，将成为太空中最精准的时间频率系统，有望提升导航定位系统的精度。这些成果都将与人们的生活息息相关。

而人类在航天探索中已经找到的成果有哪些？

在一段科普视频中，张伟详述了美国阿波罗计划对全球集成电路发展的重大影响。科学家基于空间站精密机械臂技术开发出了神经臂，成为一种能在核磁共振仪中开展手术的机械臂，人类已经在接受这种机械臂的脑肿瘤手术了。

更常见的例子包括婴儿经常使用的尿不湿，甚至小到方便面中的脱水蔬菜，这些产品都是当初为了帮助航天员解决太空生活问题开发出来的技术。如今像医用CT设备、WiFi技术、运动鞋的气垫，都已经成功应用于人们的日常生活。

甚至就在家家户户日常做饭的厨房里也有航天技术的影子。一些关注科技创新的企业正致力于航天技术应用的新探索，例如方太吸油烟机就从火箭的整流罩中获取到灵感，参照火箭整流罩进行导流减阻的设计，以提升流动效率、降低产品噪音，具有技术上的可行性。而若能把广泛应用在航天领域的技术应用在厨电领域，势必会给人类生活带来质的飞跃。

长征四号丙运载火箭成功将L-SAR 01组B星发射升空（图片来源：新华社）

张伟也很关心有哪些航天科研技术可以应用在日常生活的产品上。比如在燃烧科学方面，太空中碳氢化合物、混合燃料的低温燃烧实验研究，就发现过神奇的“冷焰”新现象，可在地面提高燃油机的效率并减小污染排放。在张伟看来，“冷焰”技术就具有很大的应用潜力，或许将来就能应用于人类的汽车和炉灶产品中。

天舟二号货运飞船（图片来源：新华社）

问天、梦天两大实验舱将于今年下半年飞赴浩瀚星空。人们依然会守在屏幕前屏气凝神地等待飞行器成功升空的时刻，但在激动过后，人们也学会用平静的目光关注自己的生活。因为一些看似遥远的航天技术已经进入寻常百姓家，就蕴藏在柴米油盐中。人类对技术的追逐从未停歇，技术对生活的影响也不曾止步，不论是对星辰大海的探索还是对厨房一隅的改进，都是为了人类更美好的生活。