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标  题: “神舟”载人指日可待
发信站: 哈工大紫丁香 (Mon Dec 30 17:42:55 2002) , 转信

发布时间: 2002-12-30

“神舟”载人指日可待
□□此次发射成功的“神舟四号”无人飞船，其状态跟载人是完全一致的。这次有2个假人
跟随飞船上天，作为载人航天中航天员的“替身”。与“神舟三号”相比，“神舟四号”
的生命保障系统及相关的试验条件更为完备，是完全按照载人飞船上天后可能发生的各种
情况来试验制定的。“神舟四号”上搭载有各种实验装置和样品进行太空实验，有54件搭
载物随船上天，飞船的有效载荷达到300kg。除了生命科学与空间材料科学等对地观测实验
外，还首次搭载了数字遥感测定仪，对地面和海洋的物理状况进行数据采集和分析。“神
舟四号”是我国最后1艘无人飞船，这次成功发射，“神舟五号”发射时就可实现航天员上
天的梦想。

1 高起点
1999年11月20日中国成功发射了第1艘飞船“神舟一号”，成为世界上第3个发射宇宙飞船
的国家。2001年1月10日、2002年3月25日又分别把“神舟二号”、“神舟三号”送上九重
天。对此，有不少人询问：至今，人类已研制出宇宙飞船、航天飞机和空间站3种航天器，
我国为什么要从载人宇宙飞船起步呢？
据中国空间技术研究院的专家介绍，在1992年开始研制载人飞船之前，“863”高技术航天
领域的专家们曾为这个问题进行了几年的研究。对从研制飞船起步和越过载人飞船直接发
展航天飞机的多种技术方案进行了充分的论证、比较、分析，甚至激烈的争论。最后，根
据我国的国情和国力，遵照“有所为、有所不为”和“有限目标、突出重点”的“863”
高技术研究发展的指导思想，专家们一致同意从飞船起步。同时考虑到我国在运载火箭和
应用卫星方面已拥有相当坚实的技术基础和丰富的研制经验，以及有可能借鉴国外研制载
人飞船的的经验，我国可一步到位研制第3代飞船，即多人3舱式载人飞船。
“神舟”飞船从设计结构上讲类似于俄罗斯联盟－TM飞船，由轨道舱（也叫工作舱）、返
回舱（又称座舱）、推进舱（或叫服务舱、设备舱、仪器舱）和1个过渡段组成。

2 有特色
我国的3舱式飞船有新特点。按照国外的做法，航天员返回后，飞船的轨道舱就废弃在轨道
上了。我国的“神舟”飞船却具有“留轨利用”的功能。这就是当航天员乘返回舱返回地
面后，留在轨道上的轨道舱由太阳能电池翼继续供电，舱内的仪器设备能在无人值守的情
况下，像卫星一样自主地工作，这可大大延长飞船执行太空任务的工作寿命，充分发挥飞
船的“余热”。
“神舟”飞船的轨道舱外形为两端带有锥角的圆柱形，位于返回舱前面，这是为了增加航
天员的活动空间。它一般为航天员在轨工作场所，里面装有多种试验设备和实验仪器，可
进行对地观测。其两侧装有可收放的大型太阳能电池翼、太阳敏感器和各种天线以及各种
对接机构。轨道舱是航天员在轨道飞行期间的生活舱、试验舱和货舱。
其返回舱外形为大钝头倒锥体的钟形，位于飞船中部，是载人飞船发射和返回过程中航天
员乘座的舱段，也是飞船的控制中心，因而必不可少。它不仅和其他舱段一样要承受起飞
、上升和轨道运行段的各种应力和飞行环境，而且还要经受返回时再入大气层阶段的减速
过载和气动加热。舱内设置了可供3名航天员斜躺的座椅，座椅下方设有仪表盘和控制手柄
、光学瞄准镜，还装有照明灯和通信设备等最必需的设备。其为密闭结构，前端有舱门，
供航天员进出轨道舱使用。“神舟”的返回舱容积是世界上已有的近地轨道飞船中最大的
1个。
推进舱也是圆柱体。它紧接在轨道舱后面，通常安装推进系统、电源、气瓶和水箱等设备
，起保障和服务作用，即为飞船提供动力，进行姿态控制、变轨和制动，并为航天员提供
氧气和水。推进舱安装有4台大推力的主发动机和平移发动机，推进舱的两侧还装有20多平
方米的主太阳能电池阵。
过渡段在飞船顶部，用于与其它航天器对接或空间探测。
飞船顶部还有1个高8m的逃逸塔，它装有10台发动机。其用于发射飞船的火箭起飞前900s到
起飞后160s期间（0～110km），如发生故障，它能拽着返回舱和轨道舱与火箭分离，并落
到安全地带，使船上的航天员转危为安。
“神舟”飞船返回时，返回舱落到地面，轨道舱留轨工作半年，推进舱被抛弃。

3 配套全
要进行载人航天光有载人飞船是远远不够的。载人飞船的发射、运行和返回，还离不开运
载火箭、航天员选拔与训练、载人航天发射场、航天测控网和返回着陆场等系统的支持与
保障。
载人航天用的运载火箭除了要有足够大的推力外，还必须保证高可靠性。发射我国“神舟
”宇宙飞船的长征－2F火箭能把飞船送入200～450km高的轨道。除提高了系统的可靠性外
，长征－2F火箭还增加了故障检测系统和逃逸救生系统(逃逸救生塔)，火箭飞行可靠性达
97％，航天员的安全性达到了99.7％。
我国较早建立了航天医学工程试验基地，开展了相应的研究试验。目前已从歼击机飞行员
中选拔出一批预备航天员，正在进行集训。
发射“神舟”飞船的酒泉发射场拥有先进、完善的发射设施，例如，采用了与国际先进水
平接轨的“三垂”模式，即在厂房完成对飞船、火箭联合体进行垂直总装和测试，然后将
其整体垂直运至发射场，最后进行垂直测试与发射。
载人飞船的在轨运行要通过测控系统与地面保持联系。我国的载人航天测控网包括北京航
天指挥控制中心、西安卫星测控中心、陆地测控站、海上测控船以及连接它们的通信网,其
技术达到了世界先进水平。西安测控中心、各地的测控台站和测控船在北京航天指挥控制
中心的指挥调度下，保证了“神舟”在上升段的测控通信覆盖率达到100%，完成了在轨运
行和返回阶段的重点弧段的测控通信。
我国根据国情和飞船运行轨道特点，在内蒙古草原上建造了主着陆场，拥有前置雷达站、
直升机和搜索车，配备了通信、运输和救护等设施，保证了飞船安全着陆和顺利回收。

4 步步高
现已发射的４艘“神舟”飞船各不相同。
“神舟一号”创多项第一。其发射首次采用了“三垂”新模式。我国在原有的航天测控网
基础上新建的符合国际标准体制的陆海基航天测控网，也在这次发射试验中首次投入使用
。飞船在轨运行期间，地面测控系统和分布于公海的4艘远望号测量船对其进行了跟踪与测
控，成功进行了一系列科学试验。作为我国航天史上的又一个里程碑，神舟－1飞船的成功
发射与回收，标志着我国载人航天技术获得了新的重大突破。这次试验获得圆满成功，使
我国载人航天事业的发展迈出了重要的一步。
“神舟二号”是我国第1艘正样无人飞船。与“神舟一号”试验飞船相比，“神舟二号”飞
船的系统结构有了新的扩展，技术性能有了新的提高，飞船技术状态与载人飞船基本一致
。“神舟二号”首次在飞船上进行了微重力环境下的空间生命科学、空间材料、空间天文
和物理等领域的实验，其中包括：进行半导体光电子材料、氧化物晶体、金属合金等多种
材料的晶体生长；进行蛋白质和其他生物大分子的空间晶体生长；开展植物、动物、水生
生物、微生物及离体细胞和细胞组织的空间环境效应实验等。飞船在轨运行期间，各种试
验仪器设备性能稳定，工作正常，取得了大量宝贵的飞行试验数据。
“神舟三号”虽然也是1艘正样无人飞船，但飞船技术状态与载人状态完全一致。通过这次
发射试验，运载火箭、飞船和测控发射系统进一步完善，提高了载人航天的安全性和可靠
性。飞船上装有人体代谢模拟装置、拟人生理信号设备以及形体假人，能够定量模拟航天
员在太空中的重要生理活动参数。据研制飞船的科技人员介绍说，它可以模拟航天员在太
空生活时的多种重要生理参数：脉搏、心跳、呼吸、饮食和排泄等，并随时受到地面指挥
中心的监控。
与第2次飞行试验相比，“神舟三号”飞船还增加了逃逸与应急救生功能。逃逸功能是在飞
船的待发和上升段，一旦出现危及航天员生命的情况，可以发出一个指令，把装载航天员
的舱体与火箭分离开来，让航天员得以逃生。逃逸功能的实现，可以由地面发出指令，也
能由飞船自行实施。为了防止飞船判断失误，在火箭正常飞行的情况下给出错误的逃逸指
令，在“神舟二号”飞船飞行时，这个逃逸功能还没有加入。

5 志向远
据我国权威人士公开透露，我国载人航天工程的第1步任务是以飞船起步、发射几艘无人飞
船和有人飞船，将航天员安全地送入近地轨道，进行适量的对地观测及科学试验，并使航
天员安全返回地面，实现载人航天的历史突破。第2步是除继续进行对地观测和空间试验外
，重点完成出舱活动、交会对接试验和发射长期自主飞行、长期有人照料的空间实验室，
尽早建成我国完整配套的空间工程大系统，解决我国一定规模的空间应用问题。第3步是建
造更大的长期有人照料的空间站。
中国航天科技集团公司总经理、载人航天工程副总指挥张庆伟，于2002年8月13日在中国航
天科技集团公司第2次工作会议期间接受记者采访时说，未来几年，中国将突破以飞船交会
对接、空间实验室、卫星组网和月球探测等为代表的一批航天关键技术。这批关键技术的
突破，将为中国今后进行深空探测、和平利用外层空间作准备。他表示，实现载人航天、
解决空间交会对接技术并向太空发射短期有人照料的空间实验室、建造长期有人照料的空
间站，是中国载人航天工程的“3步走”战略。突破飞船交会对接、空间实验室、卫星组网
、月球探测等航天关键技术，无疑将为中国载人航天工程“3步走”战略的尽早实现奠定基
础。

6 奥妙多
我国已经发射成功的４艘“神舟”飞船，基本上都是在相对较为寒冷的季节发射升空的。
那么，这种情况究竟是偶然的巧合，还是因为什么别的原因呢？
据悉，航天发射是一项庞大的系统工程，飞船上天后，要由我国的航天测控网对飞船实施
测控管理和回收。这个测控网由多个国内测控站、国外测控站和我国的4艘远望号远洋航天
测量船组成。在对飞船实施测控的过程中，远望－1、2、3和4远洋航天测量船同时分布在
太平洋、印度洋和大西洋的指定海域，除了远望－1外，其他3艘测量船的任务海域都在纬
度相对较高的南半球。那里的海况在南半球的春夏季节要好一些，秋冬季节则极为恶劣，
尤其是在冬季，不要说在海上执行航天测控任务，就是正常航行都难保安全。为此，“神
舟”飞船的发射要尽量避免安排在南半球的冬季。
　
7 成就大
我国在发射的４艘“神舟”飞船上进行的空间科学和应用研究实现了重要突破，在空间材
料科学、生命科学、天文探测和环境监测及预报等领域取得了一批具有重要价值的科学成
果。
例如，“神舟二号”飞船轨道舱在留轨正常运行上百天的期间，成功地进行了一系列空间
科学实验。在空间天文研究中，它获得了多个宇宙γ暴的完整光变曲线、能谱和时间结构
，发现有超软X射线、硬X射线到γ射线宽能谱覆盖的事例，这是我国在γ暴实测研究这一
前沿领域的重要突破，证明我国自己研制的探测器系统已达到国际同类设备的先进水平；
在空间环境探测中，获得了详细的大气成分质谱图和大气密度实测数据，这一成果具有重
要的应用价值，其中首次获得的准全球大气密度周日变化分布图，具有重要的科学意义；
通过对回收的金属合金、金属复合材料等空间材料科学实验样品的分析，表明我国自行研
制的空间多工位材料晶体生长炉和相应的空间晶体生长工艺取得了突破性进展，在微重力
材料科学研究方面上了一个台阶；生物培养箱离心机、光照和温度控制在飞行中完全正常
，表明我国在空间生物效应实验的实验设计、实验方法等方面上了一个新的台阶，实验工
艺和流程日趋成熟，为进一步开展空间生命科学和应用研究奠定了基础。
国家有关部门负责人认为，我国空间科学和应用研究在神舟－2飞船上取得的科研成果，标
志着我国的空间科学和应用研究实现了新的跨越，它对我国科学技术和国民经济发展起到
积极的促进作用。

8 航天员
中国航天医学工程研究所所长和载人航天工程航天员系统总设计师宿双宁，在接受中央电
视台“东方时空”记者采访时表示，现在有许多关于中国航天员的报道与实际情况有出入
，其中还有想像和猜测的成分。宿双宁透露，中国的航天员是从中国空军歼击机飞行员中
选拔的，条件非常严格，甚至到了苛刻的程度，经过层层筛选，真正是百里挑一。选出的
航天员还要经过严格的训练与考核，才能承担载人航天飞行的任务。他说，航天医学工程
研究所已经有计划、分阶段成功地开展了航天员的训练。目前，各项训练进展顺利。同时
他称，在航天员训练和今后的载人航天中，中国人身材适中、灵活敏捷的体质以及吃苦耐
劳、坚韧顽强、团结协作的心理素质等都具有明显的优势。当记者问“国外有些媒体把北
京航天中心说成是世界第3家航天员选拔训练中心，不知实际情况是否如此；北京航天中心
与国际水平有哪些差距”时，宿双宁说，现在，国际上除了俄罗斯的加加林航天中心和美
国的休斯顿航天中心以外，只有中国具备了进行航天员选拔训练的技术和设备条件。中国
的载人航天起步比美国和俄罗斯要晚，但起步晚有后发优势，通过借鉴别人的经验教训，
可以少走弯路，形成自己的特色和优势，走出一条风险较低、投入较少、效益较高的发展
道路。展望中国载人航天的前景，宿双宁表示，突破载人航天关键技术，实现天地往返，
只是载人航天的第一步。“建船(载人飞船)必建站(载人空间站)”，载人航天发展的趋势
是从短期太空逗留逐步发展到中长期和长期太空生活，从人在舱内活动发展到舱外活动，
进一步登上其他星体。

---北京空间科技信息研究所＊网络信息室---

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