#寫在前面

2018年12月8日，嫦娥4號(hào)搭載玉兔2號(hào)，由cz-3號(hào)發(fā)射升空。2019年1月3日，嫦娥四號(hào)成功完成世界首個(gè)月球背面軟著陸，舉世矚目。

圖-嫦娥四號(hào)登月路線圖

這次著陸是中國(guó)2003年發(fā)射的探月工程第二階段嫦娥工程的任務(wù)計(jì)劃之一。這次登月的成功讓全世界開始談?wù)撝袊?guó)的“登月工程”。事實(shí)上，中國(guó)的登月計(jì)劃從計(jì)劃一開始就是在載人航天工程“三步走”完成后安排的。目前中國(guó)載人航天計(jì)劃已經(jīng)完成了兩步，只剩下最后一步，也是決定勝負(fù)的一步。

圖-嫦娥一號(hào)模擬圖

1992年9月21日，中國(guó)啟動(dòng)了載人航天計(jì)劃。計(jì)劃在外臺(tái)空建立一個(gè)實(shí)用的Tai 空實(shí)驗(yàn)室。本文將詳細(xì)介紹中國(guó)載人航天飛行的“三步走”計(jì)劃是什么？怎么做？希望讀者看完這篇文章，能對(duì)中國(guó)的載人航天工程有更清晰的認(rèn)識(shí)。如有疑問，請(qǐng)留言討論。

本期繼續(xù)深入解讀空?qǐng)稣?、設(shè)計(jì)、未來(lái)等相關(guān)內(nèi)容。歡迎有興趣的讀者關(guān)注。

#上天堂前-“先把地球上的事情做好”

1970年，蘇聯(lián)和美國(guó)處于冷戰(zhàn)時(shí)期，為了爭(zhēng)奪霸權(quán)而搞載人航天工程。1971年4月，中國(guó)也把載人工程的研發(fā)提上了日程，這就是所謂的714工程。但當(dāng)時(shí)載人航天技術(shù)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都不能被攻擊，國(guó)內(nèi)就有一個(gè)爭(zhēng)論——在這么困難的條件下，國(guó)家該不該在這個(gè)研究上花這么多錢？

圖——美蘇爭(zhēng)霸

最后，周總理說:

“在目前的情況下，我們不與他們進(jìn)行這種競(jìng)爭(zhēng)，但我們必須首先做好地球上的工作?！?/p>

他的意思是，讓我們做好民用衛(wèi)星技術(shù)的研究，造福人民，然后去研究開發(fā)載人航天工程。這是一個(gè)重大的決定。因此，1975年，載人航天工程暫停。但之前的工作已經(jīng)為以后載人航天工程的正式發(fā)射積累了經(jīng)驗(yàn)。

圖——這段時(shí)間的產(chǎn)物，“風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星模型

#第一步:載人飛船階段——中國(guó)人想上天，快，一個(gè)字“干”

隨著中國(guó)綜合實(shí)力的不斷增強(qiáng)和國(guó)際形勢(shì)的變化，1986年，、、王、、四位科學(xué)家聯(lián)名上書中共中央，提出了“跟蹤世界先進(jìn)水平，發(fā)展中國(guó)高技術(shù)”的建議。鄧小平同志立即指示:

"這件事決定得很快，不能拖延。"

然后組織數(shù)百名科學(xué)家反復(fù)論證。經(jīng)中共中央、國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，《中國(guó)高技術(shù)研究發(fā)展規(guī)劃綱要》在全國(guó)迅速實(shí)施。由于上述事件都發(fā)生在1986年3月，該計(jì)劃也被稱為“863計(jì)劃”。

“863計(jì)劃”的一個(gè)重要組成部分是中國(guó)的載人航天工程。經(jīng)過五年的論證，專家組得出結(jié)論:

用飛船代替航天飛機(jī)是專家組經(jīng)過嚴(yán)格論證后得出的結(jié)論。航天飛機(jī)雖然是世界頂級(jí)科技的融合，但不適合中國(guó)國(guó)情。航天飛機(jī)技術(shù)難度大，比大型飛機(jī)復(fù)雜得多，但國(guó)內(nèi)的大型飛機(jī)還在開發(fā)中。此外，航天飛機(jī)的一個(gè)特點(diǎn)是它可以在上天后回來(lái)。雖然可以重復(fù)使用，但在穿越大氣層時(shí)，2000℃的高溫會(huì)燒壞機(jī)身表面上萬(wàn)塊防熱瓦，再次發(fā)射時(shí)需要完全更換，成本太高。此外，航天飛機(jī)沒有救生系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)故障，將直接威脅宇航員的生命安全。美國(guó)挑戰(zhàn)者號(hào)和哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)墜毀，共有14名宇航員遇難。這一課很痛苦。美國(guó)自己也承認(rèn)采用航天飛機(jī)是錯(cuò)誤的決定，現(xiàn)在已經(jīng)讓航天飛機(jī)退役。

經(jīng)過充分準(zhǔn)備，中國(guó)載人航天工程于1992年正式啟動(dòng)。該計(jì)劃分為三個(gè)步驟。第一步是載人飛船階段，它要求R&D飛船載人上天，并在一段時(shí)間的運(yùn)行后安全返回。任命戚發(fā)仁同志為載人飛船總設(shè)計(jì)師，負(fù)責(zé)總體工作。

要實(shí)現(xiàn)載人航天，首先要發(fā)展無(wú)人飛船。中央政府給出的任務(wù)目標(biāo)是“八保九?！?，即爭(zhēng)取1998年無(wú)人飛船首次發(fā)射，確保1999年首次發(fā)射。最后，在中央政府的批準(zhǔn)、項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)的大力支持和大家的不懈努力下，神舟一號(hào)如期成功發(fā)射，返程著陸點(diǎn)距離預(yù)定地點(diǎn)不超過10公里。

在1999年11月發(fā)射試驗(yàn)飛船之前，有人建議，當(dāng)火箭升空到一定高度，到了與飛船分離的時(shí)候，如果分離不出來(lái)，該怎么辦？總工程部要求飛船增加另一個(gè)功能，可以讓宇航員手動(dòng)發(fā)送分離指令來(lái)處理這個(gè)“萬(wàn)一”。這個(gè)指令要從飛船發(fā)送到火箭，要有獨(dú)立的電源支持。涉及的問題很多，很難解決。當(dāng)有人帶著抱怨談?wù)撍鼤r(shí)，祁發(fā)仁的總設(shè)計(jì)師說:

“只要是保證成功和航天員安全，一個(gè)字:動(dòng)手！”

令人欣慰的是，自1999年11月20日神舟一號(hào)試驗(yàn)飛船發(fā)射以來(lái)，四艘無(wú)人飛船先后接受空洗禮，每一次發(fā)射都是新的飛躍。宇航員的“登上天空”的梯子在一次又一次的跳躍中被建造起來(lái)。1999年11月20日，“神一”升級(jí)為空后，首次對(duì)安裝在返回艙的部分應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行了測(cè)試，取得了滿意的結(jié)果。

神舟一號(hào)的圖形模型

2001年1月10日，“二神”升至空后，應(yīng)用系統(tǒng)的所有在軌運(yùn)行和在軌應(yīng)用試驗(yàn)都在船載設(shè)備上進(jìn)行，在應(yīng)用系統(tǒng)在軌應(yīng)用的近半年時(shí)間里，空之間的天文探測(cè)和空之間的環(huán)境高層大氣探測(cè)都取得了豐碩的成果。

2002年3月25日，“神三”成功飛入天空，應(yīng)用系統(tǒng)的有效載荷分別安裝在再入艙、軌道艙和附加段。主要進(jìn)行材料科學(xué)和生命科學(xué)的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)穿插光學(xué)遙感地面探測(cè)等一些科學(xué)活動(dòng)。

這期間，神舟飛船經(jīng)過多次測(cè)試和評(píng)估，也暴露出了一些安全問題，一次暴露，一次改進(jìn)，進(jìn)一步增加了飛船的安全性和可靠性。

2002年12月30日，對(duì)我國(guó)全面掌握和突破載人航天技術(shù)具有重大意義的“神四”號(hào)在中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心載人航天發(fā)射場(chǎng)被長(zhǎng)征二號(hào)F火箭搭載，成功進(jìn)入預(yù)定軌道。

在“神五”里，一切都準(zhǔn)備好了。按照國(guó)外的做法，一個(gè)人進(jìn)入太空后，通常需要72小時(shí)才能適應(yīng)環(huán)境。我們的時(shí)間比他們的短得多。楊利偉去了一天就習(xí)慣了，落地后打傘打開艙門，證明他很快就習(xí)慣了太空的環(huán)境。

照片-神舟五號(hào)楊利偉。

#第二步:空站間測(cè)試臺(tái)——穿上自己的宇航服

載人航天工程的第二步是空實(shí)驗(yàn)室階段，為建立空站做技術(shù)準(zhǔn)備?，F(xiàn)階段必須突破四大關(guān)鍵技術(shù)。

一個(gè)是離開小屋。在載人航天飛行中，宇航員不僅僅是簡(jiǎn)單的用飛船發(fā)射和安全返回，他們自己還要做大量的工作。除了日常的監(jiān)測(cè)和測(cè)試，如果飛船和空空間站出現(xiàn)故障，宇航員甚至需要到艙外進(jìn)行維修工作。神舟七號(hào)在運(yùn)行過程中，有一次宇航員離開機(jī)艙，卸下一個(gè)部件，帶回機(jī)艙。這是中國(guó)航天員第一次在臺(tái)空出艙。這個(gè)工作看似簡(jiǎn)單，但不知道研究者付出了多少努力。其中，關(guān)鍵技術(shù)是研制艙外航天服。為了保證航天員在天空中生活舒適，艙內(nèi)采用先進(jìn)技術(shù)降低振動(dòng)和噪音，嚴(yán)格控制溫度和濕度。如果要出艙，艙外的宇航服必須代替飛船，為宇航員提供保溫、供氧等功能。宇航服開發(fā)技術(shù)的成熟直接關(guān)系到宇航員的安全，所以一定要萬(wàn)無(wú)一失。在“神舟七號(hào)”的研發(fā)過程中，中國(guó)與擁有成熟宇航服開發(fā)技術(shù)的俄羅斯簽訂了協(xié)議，計(jì)劃通過購(gòu)買他們的艙外宇航服來(lái)解決問題。但航天專家認(rèn)為，艙外航天服作為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，沒有自主研發(fā)是無(wú)法自圓其說的。他們會(huì)向上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)反映意見，領(lǐng)導(dǎo)同志經(jīng)過慎重考慮后作出決定: