航天 | 送14個柜子上天？他們咋想的

而支持一批批航天員們在軌開展實驗的，正是14個2立方米的實驗柜。每個實驗柜堪比地面上數十立方米的實驗室。

為了打造它，十年前，一群平均年齡不到30歲的青年開始了突破封鎖，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中心，團隊正在通過天地鏈路給天上的實驗柜做“體檢”，通過電流、溫度、“心跳”等參數，判斷實驗柜在軌的狀態。

“每次在飛控大廳看到我們的航天員做完實驗后心情愉悅的狀態，我們就覺得非常的值得。”集成技術中心副主任張璐是團隊年輕的“元老”，伴隨著團隊從一開始的7人壯大為83人。

而十年前，他們接到這項任務時，卻是困難重重。

“能看到的資料就只有國際空間站的照片及相關說明，我們連太空實驗艙該長什么樣都不知道，更不要提里邊高大上的實驗柜。而且我們在這之前沒有經歷過重大項目的歷練。”

但是“我們技術出身的，只要給我們一個活，我們就能給它做出來”，集成技術中心主任王珂的話擲地有聲。

更重要的則是太空實驗室對于國家，對于全人類的意義。

1992年，中國確立載人航天工程三步走戰略，最后一步就是建成中國人的太空實驗室，這是中國人探索深遠宇宙，為人類和平利用太空作出貢獻的重要一步。

張璐的話，道出了當時這群剛畢業不久青年的心聲：“我們國家第一次干空間站，這么好的機會給我們趕上了，既然國家支持我們，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，當時大家所有人眼里只有活，爭分奪秒。于是就出現了這樣的一幕，“我們經常看到領到活的同事，下班了，他還在，我們來上班了，他依然還在，他真的沒有下班，一直在干”，薛晶回憶當時的情景，“大家幾乎是沒有下班的概念，都是以任務的時間節點為自己的使命。”

張璐回憶起夢天實驗艙發射前夕的那段時光，北京、西安、上海三支團隊聯動，封閉式工作。“20多天，沒有白天沒有黑夜，打了大通鋪，不管是普通員工還是多大的領導，吃喝工作全在一起。完全與外界隔絕，連到幾點了也都不需要知道，只為能把夢天實驗艙實驗柜順順利利地送上天。”

這十年，他們靠著“把一天掰成兩天用，一周掰成兩周用，幾個月當成一年用”的勁兒，終于把實驗柜送上了天，支持了國家太空實驗室的建設。

而這十年，他們又克服了哪些工程上的難點？

“異姓兄弟VS同姓兄弟”

每每看到國際空間站和中國空間站的對比圖時，張璐的自豪感總是溢于言表：“我們把它們形象地稱為異姓兄弟和同姓兄弟，我們的實驗柜整整齊齊，干凈整潔。”

事實上，在論證階段，張璐和團隊也面臨著是否像國際空間站那樣，“每個柜體都是獨立，各自為陣”的問題。這相當于建房子搭結構的第一步。

“如果跟國際空間站那樣，看似研制的自由度更大了，但是會存在相同技術重復開發及不統一，也會增大后續在軌運營的難度和成本，而且不同實驗柜如果遇到共性問題，是無法相互替代的。”

最終張璐和團隊選擇了將14個實驗柜共性技術進行大統一，在統一的需求上兼容各自獨立的科學實驗需求。這意味著，他們要在短時間內，通過走訪不同的科學家團隊，迅速地提煉出共性的技術需求。這是一項耗時耗力又耗心的事兒。

張璐以實驗柜上的一個模塊熱控抽屜為例，“我們統計了14個科學實驗柜幾百種實驗流程下各模塊的熱耗，同時還要統計不同實驗開展時需要達到的最佳溫度條件，通過這兩個不同維度的數據，我們要仿真計算出來各個柜子的散熱模式，這中間要進行不斷地設計，仿真，驗證，然后再改進設計，到所有的測試結果和仿真計算結果都滿足要求的時候，一年的時間就這么過去了。”

這樣的模塊，在實驗柜里并不少。但是最終團隊只用了三年的時間就將所有的共性與個性的需求梳理出來，并使其得到滿足。“我們最后時間的顆粒度，都是以半小時為單位。”

“又輕又穩”，這個矛盾怎么破？

輕和穩，是一對矛盾。“往往輕的東西是很容易被推倒的。”實驗柜的結構設計師康博奇歷經了實驗柜三次的結構迭代。

當中國空間站確定為180噸時，意味著他們在2012年研制出的200公斤的第一代實驗柜必須“減重增肌”。

“我們第二代實驗柜減到了120公斤，在120公斤的基礎上再往下降是非常困難的。”康博奇拿“減肥”舉例，“大體重的時候，你體重掉的快，但是基數越小，你越不好減。”

迎難而上是他們的常態：

在工藝上，錙銖必較，幾克幾克地摳，光釘子就摳下來不少的重量；但每摳一次意味著一次調試；

在材料上，探索使用新型輕質材料，“沒用過意味著無法信賴原有的經驗和過往的成功，只能用笨辦法，一個個調，一個個試，一個個看參數。”

而此時，康博奇也遇到了博士學業和工程上的沖突，“當時感覺這個減重的任務很難，恰巧我也有深造的需求，想著要不要工程脫手，好好搞研究。”

但集成技術中心主任王珂的一番話，讓康博奇又重燃了斗志，“他給了我一個信念，你堅持一下，相信它能做成，然后為之努力，就一定能看到效果。”

康博奇就這樣堅持了下來，雖然學業“肉眼可見地荒廢了，也不好意思去見老師”，但是對她而言，很值得，“因為航天事業不等人，做了一件晚年回憶還很有趣很自豪的事情。”

最終實驗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，中國太空實驗柜創造了一個又輕又穩的奇跡，“我們100公斤的柜體，能載400公斤的科學載荷上天，是國際同類設備的兩倍。”

“實驗柜的‘心臟’出現雜音，怎么辦？”

實驗柜里的散熱系統相當于人體的血液循環系統，而泵則相當于人體的心臟。如果出現故障，國家規劃的所有科學實驗將無法展開，這對國家科學發展戰略是一個巨大的影響。

郭棟，是集成技術中心的一名副主任設計師。當接到這項迄今為止“規模最大、配套組成最復雜、載荷需求最多，周期要求最短，關鍵等級最高的”任務時，他在興奮之余，倍感壓力，“有時候回到家打開水龍頭，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。”

郭棟的同事，鄒田驥一直記得一個小插曲，“當時郭棟在半夜回家的路上，不小心摔了一跤，掉進溝里，縫了38針，醫生叮囑他休息半個月，但是他只在家里呆了3天，線也沒有拆，嘴也沒消腫，就繼續返回工作崗位，和大家并肩作戰了。”

那時候散熱系統的循環泵出現了噪聲偏大，工作不穩的現象。在這之前，循環泵已經經歷了一次大的顛覆，而此時，已經沒有時間進行顛覆性的試錯了。郭棟坦言：“那個時候，不光是外界，連我們自己也產生了自我懷疑，我究竟適不適合承接這么重大的任務。”

此時，所里為郭棟聯系上了一位老專家，當老專家在醫院的病床上幫助郭棟修訂方案，這個瞬間為郭棟的至暗時刻撕開了一道口子。

“最終我們團隊經過七八個晝夜的集中設計更改，終于完成了循環泵的調整，當看到樣機在測試臺工作時參數和指標都合格時，我一下子反而繃不住了，感覺前邊一直在靠一口氣撐著。”

鄒田驥是團隊里的一名90后，談及實驗柜項目的種種經歷，他引用了內部的一個段子“萬事開頭難，中間可能會更難，到了結尾依然很難”，但是他卻覺得非常酷，“我們青年在其中歷練出了強烈的信心，就是我們能夠通過自身的努力，克服各種各樣的困難，實現航天報國，雖然苦，但也是一件非常酷的事情。”

十年磨一劍，星河閃耀，從0到100，是夢想，是堅持，是信仰。“十年，我們把實驗室送進了太空，是國家的發展給了我們一個能夠揮灑青春的平臺，我們也希望能夠繼續為中國的航天事業獻了青春獻白頭。”