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（来源：我们的太空）
今天是太空与您相伴的【第3014期】
在7月8日召开的国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会上，习主席强调，增强科技创新体系化攻关能力。
作为系统最复杂、科技最密集、创新最活跃的科技工程之一，航天工程是当之无愧的国家科技成果“集大成者”。从“嫦娥问月”到“天问探火”，从“神舟飞天”到“天宫筑梦”，我国在航天领域的重大突破，依靠的正是国家战略科技力量主导的体系化攻关能力。
那么，载人航天是如何从宏伟蓝图变为国家名片，成为彰显综合国力、驱动前沿科技突破的“战略支柱”？面对浩瀚宇宙这片充满未知与挑战的“深空探索新边疆”，我们又该如何凝聚新型举国体制优势，实现关键技术从“跟跑”“并跑”到“领跑”的跨越？
近日，解放军报记者对话中国航天员科研训练中心专家李英斌，跟随他的讲述，一同解码太空生命保障系统背后的中国智慧与攻坚之路。
图①：神舟二十三号载人飞船发射现场。新华社发 图②：航天员对再生式环控生保系统进行检查。图③：空间站内，植物健康生长。图④：手持相机记录下空间站飞掠地球时的动人瞬间。图⑤：航天员与机器人“小航”互动。图片来自中国载人航天工程办公室 制图：吴淮江
空间站再生式环控生保系统连续5年稳定运行
记者：前不久，神舟二十三号乘组进驻空间站。空间站环控生保系统为航天员提供了健康舒适的工作和生活环境。自空间站任务启动以来，环控生保系统都取得了哪些成果和突破？
李英斌：核心舱发射的时候，我是中心试验队责任总师。站在指控大厅，我心是悬着的，手里也捏着一把汗。那时候我一直想，这么复杂的系统能不能稳定运行啊？
从2021年4月29日核心舱发射到今年5月25日神舟二十三号乘组进驻空间站，转眼5年时间过去了。在我们地面团队支持下，作为空间站环控生保子系统的再生式环控生保系统一直稳定运行，从未停机。统计下来，我们实现了舱内氧气100%再生供应，冷凝水、生活废水、尿液全部回收净化，收集的二氧化碳也还原生成水，水闭合度达到96%以上。无论是系统可靠性还是主要技术指标，我们都实现了对国际空间站的赶超。我认为核心突破集中在四个方面：
一是完成从补给式到再生式的根本性技术转型。我们创建了中国空间站再生式生命保障系统技术体系，建立了物质流匹配、多系统协同的装备架构，解决了系统间耦合运行与动态适配、多来源废水分级处理、舱内大气联合净化等难题，实现了整体技术换代升级。整套系统每年可减少6吨以上物资上行，支撑航天员连续在轨驻留。
二是实现多舱段综合环境的可靠精准控制，压力控制、呼吸安全、环境舒适均比前期有较大改善，更保证了历次对接、出舱、载荷试验等方方面面的需求。整套设备软硬件自主可控，系统性能好，即便局部出现故障，备份单元也可无缝切换，保证了环境控制在轨运行零重大安全问题。
三是打造适配微重力环境的天地一体化智能运维体系。我们历时多年攻克了水气分离、粉尘捕获、真空蒸馏、梯次净化等大量技术难点，获取了多相流体在微重力下的实际行为规律；同步在地面构建了环境负荷模型和微重力模拟验证平台，解决了天地差异等效验证的技术难题，实现了各装备在轨一次全部成功启用；通过系统自主故障诊断算法，结合航天员在轨维护，天地联动，共同确保系统高可靠性。
四是构建多场景兼容、模块化通用技术体系。环控生保功能在天和、问天、梦天三舱以及来访飞行器合理分布，有机结合，提高了空间站整体冗余保障。技术途径和产品一体化统筹，实现整站优化，也为我们后续开展大型载人航天任务的系统设计打下技术基础。
从行业价值来看，这套系统不只是服务太空任务，也会带动极端、密闭等特种环境控制的系统设计，以及国内特种净化、精密流体、新材料新工艺等技术升级。
李英斌在工作中。AI修饰生成素描画
每一次任务都离不开体系化科技创新
记者：环控生保系统涉及水、气、废物处理等众多子系统的精密协同。在您看来，要实现这样一个庞大复杂系统的体系化科技创新，面临着什么样的挑战？
李英斌：在航天领域，每一次任务都离不开体系化科技创新。环控生保系统包括供气调压、通风净化、温湿度控制等环境控制子系统以及多个再生生命保障子系统，涉及学科专业很多，系统性很强，是一个典型的工程型号任务。从事这么大一个系统的研制，面临的挑战是多方面的。
首先是对任务的认识。环控生保系统是一个高性能、高敏感性的复杂系统，任何一个细节上的疏忽都可能导致失败。这就要求所有人，不管在队伍中承担什么岗位，都要有高度的事业心和责任感，始终保持如履薄冰的心态。同时，还要尊重事实和科学规律，不能主观臆断。
其次是对设计实践的认识。稳健的设计基于对敏感性、不确定性、裕度的理解，只有认真分析、深入思考、不断协调后，才能提出科学合理的设计解决方案；理解不全面或者不准确，没有对系统建立全局观，都会导致走弯路，甚至是失败。此外，测试与验证也至关重要，要尽一切办法保证试验的真实性和覆盖性，以及测试时间长度和充分性。
最后是对队伍能力的认识。其中最核心的，是人的创造力、判断力和决策力。科研天天面临的是新问题，不创造是不行的，在纷繁复杂的过程中，把握核心问题、能够及时作出正确判断和决策，则是保证进度和防止走弯路、错路的关键。我国的型号任务是指挥和技术两线领导的，技术决策和管理推动双结合、同发力，是系统稳定运行、任务接续完成的坚实基础。
我感到欣慰的是，历经30多年，我们已经形成了这样一支队伍。一定意义上说，这和把任务干成功同等重要。
彰显我国工程研制集中力量办大事的体制优势
记者：在攻克环控生保系统的技术难关时，不同专业团队是如何打破壁垒、协同作战的？
李英斌：我们空间站环控生保一共由15个有机关联的系统构成，涉及的学科专业比较多。协同作战的根本保证是，我们有总体设计和统一策划。如果是我们团队内部的问题，会有专业总师、技术负责人以及负责总体方案的同志组织协调，在系统内寻找最优解决方案。
除了环控生保系统内部，在涉及载人航天工程总体或者其他大系统的协同中，也有许多矛盾需要解决。这方面就展示出我国工程研制集中力量办大事的体制优势。环控生保团队作为飞行器的一个分系统，却归属航天员中心管理，这种体制安排本身就有利于不同系统之间的协同工作，而我们环控生保这支研制队伍就是保证系统协同最优化的纽带。更进一步讲，我们还是一个承担载人飞船、货运飞船、空间站、舱外航天服、登月等各飞行器环控生保系统的统一团队，这是保证各飞行器之间的界面和接口的最优化的组织保证。
另外，我们与国内专业协作单位之间也存在大量需要协同的工作。所有参研参试的单位都很讲政治、顾大局，关键时刻顶得上。
中国载人航天首次应急行动就展现了系统协作的优势。神舟二十号乘组返回前发现舷窗裂纹并跟地面报告后，一场涵盖中国载人航天工程各大系统，投入数万名航天人的“太空集结号”紧急吹响。空间站环控生保系统调整运行状态，严密监测舱压，做好应急准备。任务总指挥部连夜组织各系统专家紧急进行讨论，并决定推迟返回。飞船系统开展设计复核、仿真分析、试验验证等工作。航天员系统组织航天员在空间站开展舷窗裂纹模拟实验；发射场系统准备应急发射流程推演，测控系统同步调整测控资源计划……天地一心、高效协同，最终圆满完成了神舟二十号航天员乘组返回和神舟二十二号飞船应急发射任务。
环控生保系统和我国其他重点型号任务一样，成功从来不是单一团队的功劳，靠的就是各个专业打破领域边界，目标统一、资源互通、同步攻关，才能跨越飞天路上的一个个障碍。
我们每个人都是这艘太空巨轮上一颗小小的螺丝钉
记者：您是如何与航天结缘的？
李英斌：我与航天的缘分，萌芽在中学时代，受老一辈航天人报国事迹的感召，在心头埋下了对太空的向往。报考大学时，我坚定选择了北京理工大学飞行器工程系。毕业后，恰逢我国载人航天工程全面启动，我得以加入载人航天科研队伍，从事载人航天器环控生保系统的研究工作。
刚参加工作时，我从通风净化基础产品设计做起。那时候条件有限、技术空白多。可每当想到这份工作是为国家搭建太空家园，我就感觉特别有力量。
30多年来，年少的向往慢慢沉淀为对岗位的真挚热爱。我从跟着团队干，到带领团队干，一步步攻关，一步步钻研。从神舟飞天到中国空间站建成，我亲眼见证了我国载人航天事业从摸索起步到实现跨越的伟大征程。如今，这份事业早已不只是一份工作，而是我愿意为之坚守一生的责任与追求。能够参与国家载人航天的伟大征程，是我此生最大的荣幸。
记者：我们常常说，中国载人航天是“千人一杆枪、万人一条船”的事业。对于这句话，您有什么切身的感受？
李英斌：“千人一杆枪、万人一条船”这句话，是我30多年航天生涯最真切的体会。环控生保系统是航天员的“生命防线”，任何一个零件参数偏差、一组算法调试不到位，整条链路都会受影响。这套系统从来不是单一团队就能完成的。
我最早做单机产品设计师，那时候就深刻感受到，一件净化器、一根气体管路，连接着上游系统匹配、生产的材料工艺、下游总装试验，关联着地面测控、航天医学团队。后来干系统设计研制，我对此认识更加深刻。航天员乘组能在空间站长期驻留，环控生保系统能连续支撑、全年运行，背后是无数默默无闻的支撑力量：有深耕基础材料的科研人员，有日夜赶工的生产技工，有守在发射场、测控站24小时轮班的保障队伍，还有提供配套支持的各行各业。大家岗位天差地别，但所有人目标完全一致——让航天员健康、安全、高效地在轨工作，把中国空间站建设好、运营好、应用好。
作为一名老党员，我最深的感触是，“千人一杆枪、万人一条船”本质就是新型举国体制下的同心报国。岗位有大小，责任无轻重，我们每个人都是这艘太空巨轮上一颗小小的螺丝钉。正是大家的团结奋斗、无悔付出，铺就了我国载人航天的壮阔坦途。
▽本文刊于7月22日《解放军报》09版
来源 | 解放军报
编辑 | 刘恺玥、李文辉
校对 | 李文辉
主编 | 张文军
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