深圳商报2019年9月5日讯 (记者袁斯茹)“飞天”是人类自古以来的梦想,载人航天更是一个国家综合实力的集中体现。1992年9月21日,中央决定我国载人航天工程正式上马,并确定了三步走发展战略:第一步发射载人飞船,第二步突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术,发射空间实验室,第三步建造空间站。
自立项至今,中国载人航天事业自力更生、攻坚克难,先后成功发射了11艘神舟飞船,以及“天宫一号”目标飞行器、“天宫二号”空间实验室以及“天舟一号”货运飞船。中国人以实力证明,自己不仅能造出“两弹一星”,也能把航天员送入太空。
“神舟一号”开启飞天梦
1999年11月20日6时30分,中国载人航天计划中发射的第一艘无人实验飞船——“神舟一号”飞船,在酒泉卫星发射基地顺利升空,经过21小时的飞行后顺利返回地面。
鲜为人知的是,这艘载人航天工程的“先锋官”,竟是由地面试验用的电性能测试飞船临时改装而成。
中国空间技术研究院原院长、神舟飞船首任总设计师戚发轫说:“当时留给中国航天人的时间十分紧迫,面对‘争八保九’的军令状,就是争取1998年、确保1999年成功发射第一艘无人飞船,相关研发人员做出了一个大胆的决定:不再重新设计飞船,而是直接改装做地面测试的飞船。”
“神舟一号”采用由轨道舱、返回舱、推进舱组成的三舱设计,比起苏美早期采用的两舱设计,增加了轨道舱,便于航天员在太空工作和生活。此外,要完成飞行,对飞船的制作工艺也要求极高,不仅要经受零下100多摄氏度的严寒,还要耐受大气摩擦产生的2000多摄氏度的炙烤,这背后是中国110多家科研院所、3000多个协作单位和数十万科研人员近十年的全部心血。
“飞船外壳不能有丝毫缝隙,下落的时候要在预定的高度分秒不差地展开巨伞。巨伞面积达1200平方米,才能拉住像流星一样砸向地面的重达3吨的返回舱,一个缝纫女工一年只能做出一幅。”戚发轫说。
此次飞行试验,成功验证了“神舟一号”飞船关键技术和系统设计的正确性,考核了飞船系统的舱段分离、调资制动、升力控制、防热和回收着陆等五大关键技术的可靠性。
“‘神舟一号’是我们载人航天工程圆满的第一步,实现了从无到有。”戚发轫说。
“神舟”系列助力太空漫步
2003年10月15日6时15分,杨利伟进入“神舟五号”飞船,到9时火箭发射,他的心率始终保持在每分钟76下。点火倒计时数到“4”时,他敬了个军礼。
上升到30多公里高度,火箭和飞船突然开始剧烈抖动,杨利伟的身体产生共振,五脏六腑仿佛要碎掉。这样的煎熬,持续了26秒才逐渐减轻。经过科技人员的努力,共振问题得到解决,在以后的飞行任务中再也没有发生。
10月16日6时许,飞船脱离轨道向着陆场飞去。重返大气层后,杨利伟目睹了前所未见的一幕:飞船与大气摩擦产生的高温,把舷窗外面烧得一片通红,防烧蚀层剥落产生的红白碎片不停从窗外划过,右侧舷窗随之出现裂纹。他再次陷入极度紧张,心想:这回要“光荣”。事后得知,裂纹来自窗外的防烧涂层,并非舷窗本身。
6时23分,当国旗在天安门广场升起时,“神舟五号”飞船降落在内蒙古四子王旗阿木古郎草原腹地。杨利伟的嘴唇被麦克风磕破了,他毫不在意。他清晰地记得,为他打开飞船舱门的搜救人员叫李涛。那一瞬间,他脑海里蹦出一个念头:可见着亲人了。
这次飞行为我国载人航天获取了宝贵经验,也标志着我国成为继俄罗斯和美国之后,第三个将人类送上太空的国家。
随后,中国的载人航天完成了一个又一个挑战。2005年,“神舟六号”两名航天员实现我国首次多人多天太空飞行;2008年,“神舟七号”搭载三名宇航员上天,翟志刚身穿我国自主研发的飞天号舱外航天服在太空亮相,成为我国“太空漫步”第一人;2012年,“神舟九号”三名航天员首次验证手控交会对接技术;2013年,“神舟十号”三名航天员实现在轨飞行15天;2016年,“神舟十一号”两名航天员在轨飞行首次达到30天,顺利完成太空中期驻留试验。
“天宫一号”跨越式登场
随着空间交会对接技术的攻克,中国载人航天工程不再是神舟飞船的“独角戏”,而开始了神舟、天宫的“双人舞”。“天宫一号”目标飞行器的登场,实现了我国一次重大技术跨越。
2011年9月29日19时,漠北酒泉云淡风轻。中国载人航天工程总设计师周建平望着余晖中金光闪闪的发射塔架,内心并不平静。2小时后,他将指挥一次超出原计划的发射。
根据我国载人航天工程“三步走”战略部署,在以空间交会对接为核心任务的载人航天工程第二阶段,我国最初方案是将神舟飞船轨道舱改造后留轨飞行,作为目标飞行器与后续神舟“兄弟”进行无人、有人空间交会对接。相比航天大国早期交会对接的试验方法,该方案已向前迈进了一大步,并且技术风险较小。但沿袭10多年前制定的方案一步一动,可能错过创新超越的重大机遇。
航天人经过技术分析和风险评估认为,随着2008年“神舟七号”乘组完成太空行走任务,中国载人航天的工程能力和技术储备已达到更高水平,具备进一步跨越发展的条件。他们建议中央调整计划安排,直接发射8吨级的目标飞行器,兼做空间实验室,一并实现自动交会对接、手动交会对接、中长期太空驻留的第二步目标。
首次新增挠性惯性测量组合、首次使用迭代制导技术、首次采用冯·卡门曲线整流罩……面对全新的技术和设备,7000余名参研参试人员夜以继日。8次火箭总检查,234种故障预案处置演练,在不到20天里全部一次性顺利通过。“天宫一号”的控制系统、能源系统、动力系统……从里到外、从大件到细节,使用了超过80%的新设备新技术,远高于新研航天飞行器不超过30%新技术的惯例。
当日21时36分,“天宫一号”准确入轨。它成为中国航天员第一个“太空之家”,帮助我国突破和掌握了空间交会对接技术、组合体控制技术;验证了在轨中长期飞行的生命保障技术,完成了多项航天医学实验……
如今,“天宫一号”的继任者“天宫二号”已完成使命,我国空间站建设正按计划稳步推进,第三批航天员选拔工作也已启动。按照计划,2020年,我国将实现载人航天飞行的第三步——建成长期载人的大型空间站。