30多年前,中國第一次載人航天立項下馬,16年前,中國載人航天工程再次啟動(dòng),今天,中國航天人的身影吸引了全世界的目光。從“714工程”的下馬到“921工程”的上馬,中國航天人在一步步見(jiàn)證歷史,撐起一片屬于自己的宇宙空間,在輝煌的背后,凝聚了無(wú)數航天人的夢(mèng)想和汗水的結晶,載人航天已成為世界航天界最激動(dòng)人心、最華美的樂(lè )章。
從家喻戶(hù)曉的“嫦娥奔月”傳說(shuō)到敦煌壁畫(huà)上凝固千年的飛天圖案,再到明代萬(wàn)戶(hù)乘坐47支火箭開(kāi)始人類(lèi)首次飛向藍天的悲壯嘗試,中華,這個(gè)古老久遠的民族在遠征太空的道路上漫長(cháng)而曲折。
從神舟一號無(wú)人試驗飛船到神舟五號乃至“神六”、“神七”載人飛船的成功發(fā)射實(shí)現中華民族的千年飛天夢(mèng)想,再到即將于2010年發(fā)射的天宮一號空間實(shí)驗室,中華,這個(gè)充滿(mǎn)蓬勃生機的民族在長(cháng)達半個(gè)多世紀的問(wèn)天之旅中,不是在走,而是在加速奔跑。
2009年2月27日,中央電視臺軍事報道中首次出現了我國天宮一號空間實(shí)驗室實(shí)體畫(huà)面,而在此前,天宮一號僅有電腦效果圖和模型對外公開(kāi)。
從此,在我國的載人航天史上,又開(kāi)始了一個(gè)新的征程。
神舟一號:鏗鏘起步,打破常規搞試驗
時(shí)至今日,見(jiàn)證了我國航天事業(yè)一路發(fā)展的老一輩科學(xué)家們,對我國發(fā)射第一艘神舟號飛船的情景仍然歷歷在目!盀榱藸幦⊥瓿蔂幇吮>诺娜蝿(wù),我們把一艘初樣電性船適當簡(jiǎn)化、改裝成一艘試驗飛船,搭載火箭試驗一起發(fā)射”,時(shí)任中國載人航天飛船總設計師的戚發(fā)軔回憶起那一次冒風(fēng)險的抉擇仍然記憶猶新,這是一次打破常規的試驗,在航天史上史無(wú)前例,“但是這樣改裝的電性船,性能與能飛太空的飛船相差很大,無(wú)疑風(fēng)險也是巨大的。我們決定采用飛船最小配置進(jìn)行首飛,確保飛船上得去、回得來(lái)。最小配置,就是凡是與上天和回來(lái)的系統都要,凡是不相關(guān)或者不關(guān)鍵系統都不在考核之列”。1999年11月20日凌晨6時(shí)30分,新型長(cháng)征二號F托舉著(zhù)神舟一號試驗飛船直上九霄。在圍繞地球飛行14圈后,飛船返回艙平安降落在內蒙古中部草原,首次無(wú)人飛行試驗取得了圓滿(mǎn)成功。
“爭八保九”,即爭取1998年、確保1999年發(fā)射第一艘無(wú)人飛船,這是我國載人航天工程立項之初設定的目標。其實(shí),早在上個(gè)世紀70年代初,也就是在中國第一顆人造地球衛星東方紅一號上天之后,錢(qián)學(xué)森就提出要搞載人航天,并將飛船命名為“曙光一號”,中國的第一代航天人,曾一度設想著(zhù)實(shí)施這一計劃,但由于當時(shí)中國綜合國力還很薄弱,這項計劃最終被擱淺。
20世紀80年代后,中國的空間技術(shù)取得了長(cháng)足的發(fā)展,進(jìn)入90年代,中國政府批準載人航天工程正式上馬,并命名為“921工程”!1992年9月21日是中央政治局常委聽(tīng)取匯報,確定工程上馬,另一個(gè)日子是1992年1月份中央專(zhuān)委提出中國載人航天工程立項上馬,兩個(gè)都有921這個(gè)數字,因此載人航天工程代號就是921!逼莅l(fā)軔回憶說(shuō)。
神舟二號到神舟四號:頂住壓力,迎難而上
與神舟一號相比,神舟二號飛船才是我國第一艘按載人要求系統配置的正樣飛船,對于僅僅發(fā)射過(guò)一次無(wú)人飛船的中國航天人來(lái)說(shuō),神舟二號的發(fā)射顯得尤為重要,然而,2000年12月31日,就在飛船、火箭、逃逸塔組合體準備轉往發(fā)射區的前一天,一個(gè)意外事件讓所有的航天人頓失即將來(lái)臨的新年的喜悅。第二天就要轉運了,由于操作手操作失誤,導致發(fā)射平臺啟動(dòng),造成重達40多噸的火箭與十一層平臺相撞,火箭多處受傷。
“當時(shí)基地的壓力非常大,很多同志吃不下睡不著(zhù),有的女同志甚至哭了。平時(shí)磕碰一下都不行,當時(shí)一看到撞成那樣,心都冷了,因為過(guò)了年馬上就要發(fā)射了,結果撞成那樣,當時(shí)真是心灰意冷了!眲⒅裆@樣告訴記者。
原定于2001年1月5日的發(fā)射被迫取消,火箭的狀態(tài)到底怎么樣,還能不能發(fā)射,飛船有沒(méi)有受傷?“你們放心,飛船完好無(wú)損,你們就把運載檢測好就行了!逼莅l(fā)軔給了指揮部最大的支持。指揮部迅速召集有關(guān)專(zhuān)家,從全國各地連夜趕往發(fā)射場(chǎng),對火箭進(jìn)行實(shí)地探傷,連續兩天的細致測試與分析,幸運的是沒(méi)有碰到火箭的關(guān)鍵氣路,還只差幾毫米,正好還在安全范圍之內,即時(shí)采取的安全補救措施最終恢復了火箭的技術(shù)狀態(tài),5天后,有驚無(wú)險的神舟二號飛船終于成功發(fā)射。
同年9月30日,神舟三號飛船進(jìn)場(chǎng),這是模擬載人狀態(tài)下的第一次飛行試驗,然而,就在飛船進(jìn)場(chǎng)的第三天,一個(gè)穿艙插座出現的故障竟讓飛船發(fā)射時(shí)間推遲了3個(gè)多月。在對插頭進(jìn)行重新設計和生產(chǎn)并順利撤換飛船艙內70多個(gè)插座后,2002年3月25日,神舟三號飛船發(fā)射取得圓滿(mǎn)成功。7個(gè)月后,神舟四號飛船進(jìn)場(chǎng),經(jīng)過(guò)前三次飛行試驗的磨合,飛船和火箭都日臻成熟,但就在發(fā)射前夕,載人航天發(fā)射場(chǎng)遭遇了50年罕見(jiàn)的超低溫天氣,一時(shí)讓飛船發(fā)射充滿(mǎn)了懸念,為確保發(fā)射如期進(jìn)行,參試人員用上百條棉被包裹火箭關(guān)鍵部位的土辦法,使神舟四號飛船在零下20多攝氏度的惡劣氣候條件下,順利起飛,創(chuàng )造了世界航天超低溫發(fā)射的奇跡。
神舟五號:為中國載人航天一期工程畫(huà)上了一個(gè)完美的句號
人們不會(huì )忘記楊利偉乘坐神舟五號飛船在太空中展示中國國旗和聯(lián)合國旗的驕人場(chǎng)面?墒钦l(shuí)能知道在這中華民族實(shí)現千年飛天夢(mèng)想的背后,卻是航天人11年的艱苦付出。
載人航天飛行最大的難題在于如何保證航天員的安全,發(fā)射場(chǎng)在飛船的待發(fā)段雖然也有相應的安全措施,但仍然不夠完善,航天員進(jìn)艙后,如果火箭發(fā)生意外,如何才能保證航天員的安全?
劉竹生說(shuō),運載載人飛船的火箭關(guān)鍵是可靠性和安全性,長(cháng)征二號F火箭的可靠性指標高達0.97,安全性系數達到0.997,為此還增加了故障檢測系統和逃逸系統!耙獜1000多個(gè)參數中判斷哪些參數和統計出的300類(lèi)故障有聯(lián)系并不是件容易的事,但是為了確保航天員的安全,再難的工作都要干,我們通過(guò)一套可靠的方法羅列出20幾個(gè)與所有故障都有聯(lián)系的關(guān)鍵參數,并作出數字仿真線(xiàn)來(lái),隨時(shí)監測火箭飛行狀態(tài),一旦發(fā)現危險就報警,發(fā)命令給逃逸系統,逃逸塔就會(huì )把乘坐航天員的飛船安全帶出”。
而飛船這方面也既要保證可靠又要安全,戚發(fā)軔帶領(lǐng)大家對可能出現的故障做出了100多個(gè)對策,即使不出現故障也要做對策,一切都是為了確保航天員安全。他告訴記者當時(shí)有個(gè)笑話(huà),大家在那天天都在想會(huì )出什么事,出了事就要有對策辦法,然后在地面做試驗,來(lái)驗證這些對策是否可行。有人就說(shuō):“老戚啊,你費那么多勁搞得大家累得要命,又沒(méi)用上,值得嗎?”老戚就說(shuō):“值得!最好一輩子也不用!
2003年對航天人來(lái)說(shuō),是極不尋常的一年,2月1日,美國“哥倫比亞”號航天飛機在返回地面時(shí)突然爆炸,7名航天員犧牲之后,巴西發(fā)射衛星因火箭爆炸,火箭、兩顆衛星炸毀,現場(chǎng)有20余人不幸遇難,震驚了全世界,進(jìn)入3月,突如其來(lái)的非典疫情更給緊張備戰首次載人飛行任務(wù)的中國航天人添加了巨大的壓力。為了確保工程進(jìn)度進(jìn)展順利,航天基地所有參試的人員都被隔離起來(lái)進(jìn)行封閉式工作,很多航天人連續一個(gè)多月不回家。
公元2003年10月15日凌晨5點(diǎn)40分,首位航天員楊利偉奉命出征。10月15日上午9時(shí),中國神舟五號載人飛船成功發(fā)射升空。在起飛21小時(shí)后,順利降落在內蒙古大草原上,中華民族終于實(shí)現了千年的“飛天”夢(mèng)想,也結束了太空中沒(méi)有中國人足跡的歷史,開(kāi)創(chuàng )了中國一個(gè)嶄新的航天時(shí)代。
兩年后,2005年10月12日凌晨,一場(chǎng)突如其來(lái)的大雪降臨發(fā)射場(chǎng),當人們紛紛猜測神舟六號還能不能發(fā)射,費俊龍和聶海勝踏雪出征,乘坐神舟六號飛船遨游太空5天5夜,首次實(shí)現我國多人多天飛行任務(wù),出色地完成了我國第一次真正意義上有人參與的空間科學(xué)試驗,為中國載人航天一期工程畫(huà)上了一個(gè)完美的句號。
神舟七號:太空行走第一步,飛船進(jìn)行200多項改進(jìn)
如果說(shuō)神舟五號首次載人實(shí)現了中華民族在太空中飛行的夢(mèng)想,神舟七號意味著(zhù)中國人開(kāi)始在太空中漫步了。2008年9月25日,全世界的目光再一次聚焦在大漠深處的酒泉衛星發(fā)射中心,17點(diǎn)35分,航天員翟志剛、劉伯明、景海鵬奉命出征中國人首次出艙活動(dòng)。27日,翟志剛身著(zhù)我國研制的“飛天”艙外航天服,在身著(zhù)俄羅斯“海鷹”艙外航天服的劉伯明的輔助下,進(jìn)行了19分35秒的出艙活動(dòng)。這是一次開(kāi)創(chuàng )中國航天新紀元的漫步,這是航天員翟志剛的一小步,但卻是中國人和平利用太空的一大步。中國隨之成為世界上第三個(gè)掌握空間出艙活動(dòng)技術(shù)的國家。
中國人的首次出艙,雖然只有近20分鐘,但在這輝煌的背后是航天科研人員近三年的努力。為了這一刻,研制人員對飛船進(jìn)行了200多項改進(jìn),飛船的軌道艙改動(dòng)最大,因為它要兼顧生活艙和氣閘艙兩大功能。
戚發(fā)軔介紹說(shuō),在太空中(艙內外)要保持壓力平衡,使壓力盡快卸為零,跟外面能保持平衡。那么,艙里面東西越少越好。和“神六”相比,“神七”飛船軌道艙內的很多設備都被轉移和重新調整,艙外也沒(méi)有了太陽(yáng)能帆板。
“神五”發(fā)射成功以后,火箭研制人員獲得了一個(gè)重要信息:在火箭上升階段,出現了比預想要嚴重的箭體振動(dòng),飛船中的航天員能強烈感受到這一振動(dòng),并感覺(jué)到身體不適。
面對這一難題和挑戰,劉竹生帶領(lǐng)火箭研制人員們仔細分析,“從火箭一級發(fā)動(dòng)機工作的0—140秒中,要逐秒逐秒、逐段逐段地查找振動(dòng)頻率,進(jìn)而發(fā)現問(wèn)題!眲⒅裆貞浾f(shuō),經(jīng)過(guò)大量分析試驗,最終新研制的蓄壓器經(jīng)過(guò)測試,輸送管路內液體的頻率與火箭結構的振動(dòng)頻率完全錯開(kāi),這種現象最終消除了。
天宮一號:與神舟飛船將實(shí)現空間完美交會(huì )對接
“神七”升空,舉國振奮。在“神七”實(shí)現“太空行走”后,中國的空間站距離我們越來(lái)越近了。
根據航天事業(yè)規劃,中國將在2010年發(fā)射天宮一號目標飛行器,并相繼發(fā)射神舟八、九、十號飛船,分別進(jìn)行無(wú)人和有人參與的空間交會(huì )對接試驗,最終有望在2020年建成載人空間站。中國未來(lái)的空間站的名稱(chēng)叫“天宮”。這是一個(gè)具有濃郁中國特色、寄托了華人無(wú)限憧憬的名字。
“天宮一號是我國為下一步建造空間站而研制的空間目標飛行器,主要任務(wù)是作為空間交會(huì )對接目標,完成空間交會(huì )對接飛行試驗。需要解決的關(guān)鍵技術(shù)是‘空間交會(huì )對接’,就是兩個(gè)或兩個(gè)以上的航天器通過(guò)軌道參數的協(xié)調,在同一時(shí)間到達太空同一位置的過(guò)程稱(chēng)為交會(huì ),對接是在交會(huì )的基礎上,通過(guò)專(zhuān)門(mén)的對接機構將兩個(gè)航天器連接成一個(gè)整體。實(shí)現兩個(gè)航天器在太空交會(huì )對接的系統,稱(chēng)為交會(huì )對接系統!逼莅l(fā)軔介紹說(shuō)。
目前,中國的火箭最大運載能力只有10噸,不僅無(wú)法將體積更大、重量更重的空間實(shí)驗室發(fā)射升空,也滿(mǎn)足不了空間實(shí)驗室在運行期間所需大量物資的運輸要求!艾F在的運載火箭就送不上去了,必須研制出一個(gè)大的運載火箭!眲⒅裆f(shuō),在后續的發(fā)射中,將采用新一代大推力長(cháng)征五號火箭。長(cháng)征五號火箭的運載能力可達25噸,基本與國際上的頂級水平相當,可以滿(mǎn)足在低軌道發(fā)射空間實(shí)驗室的需要。
人類(lèi)目前載人航天活動(dòng)的終極目的,是將實(shí)驗室搬上太空,利用太空微重力高真空的獨特環(huán)境,開(kāi)展地面無(wú)法進(jìn)行的生命科學(xué)、材料科學(xué)等實(shí)驗,從而為人類(lèi)造福。
而中國,從50年前第一代航天人創(chuàng )業(yè)者箭指蒼穹,到神舟七號飛船遨游太空,再到天宮一號的蓄勢待發(fā),在半個(gè)世紀的問(wèn)天之旅中,大漠深處的航天人,在共和國的歷史上,不斷續寫(xiě)著(zhù)新的傳奇。(徐存存)
親歷者說(shuō)
戚發(fā)軔 中國工程院院士、中國載人航天飛船原總設計師、現任飛船總設計師技術(shù)顧問(wèn)
中國的載人航天事業(yè),在1992年立項的時(shí)候,中國載人航天工程的戰略規劃已很明確要分“三步走”:第一步,建立一個(gè)中國載人航天大系統,發(fā)射載人飛船,建成初步配套的試驗性載人飛船工程,開(kāi)展空間應用實(shí)驗;第二步,突破載人飛船和空間飛行器的交會(huì )對接技術(shù),發(fā)射一個(gè)空間實(shí)驗室,解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問(wèn)題;第三步,建造空間站,解決有較大規模的、長(cháng)期有人照料的空間應用問(wèn)題。
劉竹生 中國載人航天運載火箭原總設計師、現任長(cháng)征二號F型運載火箭顧問(wèn)
載人航天運載火箭的關(guān)鍵是能否在細節上做到一絲不茍,精益求精,對質(zhì)量工作每一個(gè)航天人有著(zhù)嚴謹的態(tài)度;鸺馁|(zhì)量只有從源頭抓起,才能防患于未然。強調從源頭抓起,就是研制從狀態(tài)控制抓起,設計從元器件選用抓起,試驗從基礎試驗抓起,生產(chǎn)從元器件質(zhì)量抓起,管理從規章制度抓起,工作從計劃布置抓起。在以后載人航天事業(yè)發(fā)展的過(guò)程中,我們還要踏踏實(shí)實(shí)根據實(shí)際一步一步前進(jìn),不斷總結技術(shù)、設計和管理方面的經(jīng)驗,留給新一代的航天事業(yè)接班人。
中國載人航天大事記
曙光1971年4月,代號為“714工程”的中國載人航天工程全面啟動(dòng)。并將飛船命名為“曙光一號”。
“長(cháng)二捆”1990年夏天,中國第一枚大推力捆綁式火箭——長(cháng)征二號E即“長(cháng)二捆”火箭順利升空。
“921工程”1992年9月21日,中央正式批復載人航天工程可行性論證報告。中國載人航天工程正式立項,代號為“921工程”。
神舟一號1999年11月20日6時(shí)30分,神舟一號飛船在酒泉衛星發(fā)射基地順利升空,經(jīng)過(guò)21小時(shí)的飛行后順利返回地面。
神舟二號2001年1月10日凌晨,神舟二號飛船發(fā)射成功。飛船在軌飛行近7天后返回地面。
神舟三號2002年3月25日,神舟三號飛船發(fā)射升空,于4月1日返回地面。神舟三號飛船搭載了人體代謝模擬裝置飛船工作正常,預定試驗目標全部達到,試驗獲得圓滿(mǎn)成功。
神舟四號2002年12月,神舟四號在經(jīng)受了零下29攝氏度低溫的考驗后,于30日0時(shí)30分成功發(fā)射,突破了我國低溫發(fā)射的歷史紀錄。
神舟五號2003年10月15日,我國第一艘載人飛船神舟五號成功發(fā)射。中國首位航天員楊利偉成為浩瀚太空的第一位中國訪(fǎng)客。
神舟六號2005年10月12日,我國第二艘載人飛船神舟六號成功發(fā)射,航天員費俊龍、聶海勝被順利送上太空。17日凌晨,飛船返回艙順利著(zhù)陸。
神舟七號2008年9月25日,我國第三艘載人飛船神舟七號成功發(fā)射,3名航天員翟志剛、劉伯明、景海鵬順利升空。翟志剛進(jìn)行了19分35秒的出艙活動(dòng)。中國隨之成為世界上第三個(gè)掌握空間出艙活動(dòng)技術(shù)的國家。
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