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载人航天:迈向太空脚步坚定豪迈

2018-04-09李程

太空探索 2018年4期
关键词:天宫神舟航天员

文/ 李程

从1992年正式立项到今天,中国独立自主地实施了载人航天工程。20多年来,中国相继突破了载人航天飞行、航天员空间出舱、航天器空间交汇对接、航天员中期驻留等多项关键技术,并根据国情和需求开展了规模适度的空间科学试验。

随着神舟十一号进行的我国第6次载人航天飞行的圆满成功,中国人的太空探索又站在了一个新起点上。不久的将来,中国人自己建造的空间站就将在太空遨游。自信、自强、自立的中国人必将在更高、更广阔的空间,创造中国载人航天事业的新辉煌;中国人也必将拥有更强的能力,去创造更美好的生活。

神舟一号 样品出炉

发射时间:1999年11月20日6时30分

这是载人航天工程第一次飞行试验,全面考核了运载火箭性能和可靠性,验证飞船关键技术和系统设计的正确性,以及包括发射、测控通信、着陆回收等地面设施在内的整个工程大系统工作的协调性。1999年11月21日3时41分,当神舟一号返回舱在内蒙古草原着陆时,中国人的载人航天时代开始了。

飞船搭载一些农作物种子,包括各10克左右的青椒、甜瓜、番茄、西瓜、豇豆、萝卜等品种以及甘草、板蓝根等中药材,此外,还搭载了有利于心脑血管疾病药物开发的Monascus生物活性菌株。

神舟二号 正样飞船

发射时间:2001年1月10日1时0分

神舟二号是第一艘正样无人飞船。神舟二号飞船的成功发射和返回,表明中国载人航天工程技术日臻成熟,为最终实现载人飞行奠定了坚实基础。同时,在飞船上进行了微重力环境下空间生命科学、空间材料、空间天文和物理等领域的实验。比如开展植物、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,这是中国航天领域首次进行多物种综合性生物学研究。

神舟三号 模拟载人

发射时间:2002年3月25日22时15分

神舟三号飞船技术状态与载人状态完全一致。运载火箭具备了故障检测和逃逸功能,控制分系统采用了冗余技术。飞船具备待发段和上升段应急救生功能,完善了备份伞子系统。飞船搭载了10项44台有效载荷设备,安装了形体假人及人体代谢模拟装置、医监设备和舱内辐射环境监测设备等,并重点进行了空间生命与空间材料科学领域的相关实验。首次搭载生物样品,包括一种被称为Monascus的生物菌株,果蝇、灵芝、乌龟的心脏细胞、大白鼠腿的脊髓神经组织等20种生物样品。这些研究成果对于获取以至生产高纯、高效的生物制品和进行生物药品研制具有重要意义。返回舱在2002年4月1日4时51分成功返回主着陆场。轨道舱在轨运行167 天,各系统工作正常,运行状态良好,完成了预定的全部科学实验和探测任务,取得了圆满成功。

神舟四号 低温彩排

发射时间:2002年12月30日0时40分

长征二号F火箭在零下29摄氏度的情况发射,突破了我国低温发射的历史纪录。

神舟四号飞船的系统配置、功能及技术状态已经与载人飞船基本相同,并成功解决了在前三次发射中发现的有毒气体超标、太空辐射等问题。神舟四号飞船的应用系统共装置了52件科研设备,开展了大规模的空间环境探测、多模态微波遥感(如图)、空间生命科学以及微重力实验、航天育种等7项空间科学实验。其中多模态微波遥感实验结束了中国没有自己的航天微波遥感探测数据的历史,此后多模态微波遥感技术广泛用于海洋卫星和气象卫星中。神舟四号首次将杜康酒曲及植物种苗红豆杉的组胚试管苗带上了天,在太空微重力条件下进行的空间细胞电融合实验和空间生物大分子和细胞的空间分离纯化实验,可以为空间制药和培育生物新品种探索新的方法。

神舟五号 飞天梦圆

发射时间:2003年10月15日9时0分

神舟五号飞船,圆了中国人千年的飞天梦想。2003年10月16日7时左右,当杨利伟从返回舱探出头来,微笑着向人群挥手致意时,寒风凛冽的内蒙古草原,一下子沸腾起来。至此,中国成为世界上继苏(俄)、美之后,第三个能够独立开展载人航天活动的国家。在载人飞行之前,美国人试验了8次,苏联人试验了5次,中国人试验了4次。 神舟五号以载人为主要任务,科学实验较少,搭载了来自祖国宝岛台湾的农作物种子等。其轨道舱在轨运行100余天,开展了空间环境监测、空间定位等科学实验,获得了一大批有价值的科学数据。

神舟六号 太空杂耍

发射时间:2005年10月12日9时0分

2005年10月17日,神舟六号飞船平安返回祖国,航天员费俊龙、聂海胜圆满完成双人多天太空飞行。在这次将近5天5夜的太空飞行中,两名航天员进行了穿越轨道舱与返回舱、工效学评价、医学试验、轨道舱飞船设备操作等一系列空间科学试验,标志着中国具备了“多人多天”的太空飞行能力。 神舟六号搭载了生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子,首次实现真正有人参与的空间科学实验。同时,还以航天员本身作为生理试验的对象,考验人体在太空环境中的新陈代谢情况,这是中国首次在自己的载人航天任务中进行航天医学空间实验研究,为将来在太空生存的航天医学研究奠定了基础。

神舟七号 出舱行走

发射时间:2008年9月25日21时10分

2008年9月25日,执行神舟七号飞行任务的航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏,肩负着出舱使命踏上太空征程。在发射升空43个小时后,翟志刚开始了中国人第一次舱外活动。持续19分35秒的舱外活动,使中国成为世界上第三个掌握空间出舱活动技术的国家。这次任务中,还释放了伴飞小卫星,进行了固体润滑材料外太空暴露等多项技术试验。搭载物品包括微生物菌种和杂交水稻。其中微生物菌种包括灵芝等,杂交水稻包括“洲A”和“洲B”两种。

天宫一号与神舟八号:天神之吻

发射时间:

天宫一号,2011年9月29日21时16分

神舟八号,2011年11月1日5时58分

交会对接作为载人航天工程中不可逾越的环节,具有里程碑的意义。天宫一号是中国第一个目标飞行器,全长10.4米,最大直径3.35米,由实验舱和资源舱构成。天宫一号的主要任务是:作为交会对接的目标,与神舟八号配合完成空间交会对接飞行试验;保障航天员在轨短期驻留期间的生活和工作,保证航天员安全;开展空间应用、空间科学实验、航天医学实验和空间站技术实验;初步建立短期载人、长期无人独立可靠运行的空间实验平台,为建造空间站积累经验。

神舟八号是一艘改进型无人飞船,具备自动和手动交会对接功能,同时验证组合体工作模式,并开展空间科学实验。2011年11月3日凌晨1时36分,神舟八号飞船和天宫一号成功实施第一次自动交汇对接,形成组合体;11月14日,组合体首次分离后成功进行第二次对接。11月17日,神舟八号飞船按计划安全返回地面。

神舟九号 人控对接

发射时间:2012年6月16日18时37分

载着景海鹏、刘旺、刘洋三位航天员的神舟九号返回舱在2012年6月29日返回。飞船在轨运行期间先后与天宫一号目标飞行器成功进行自动和手控交会对接,实现了中国空间交会对接技术的重大突破,标志着中国人已具备了向在轨航天器进行人员输送和物资补给的能力。航天员承担15项航天医学相关空间实验。其中包括航天飞行对前庭眼动、心血管及脑高级功能影响研究,失重生理效应防护的细胞学机制研究,空间骨丢失防护技术研究,在轨有害气体采集与分析,航天员在轨质量测量5项主要航天医学相关空间实验。另外还有首次开展在轨微生物检测、失重条件下扑热息痛的药代动力学研究、航天员睡眠清醒生物周期节律监测等10项航天医学空间实验。

神舟十号 太空授课

发射时间:2013年6月11日17时38分

神舟十号飞船入轨后,经地面远距离导引和自主控制飞行,于2013年6月13日13时18分与天宫一号实现自动交会对接,16时17分,航天员顺利进驻天宫一号。6月20日10时04分至52分,航天员王亚平在聂海胜、张晓光的配合下,为全国6000多万中小学生进行了太空授课,航天员们分别进行了质量测量、单摆运动、陀螺、水膜和水球等实验,展示了失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象,并通过视频通话形式与地面课堂师生进行了互动交流。6月23日8时26分,在张晓光和王亚平的密切配合下,指令长聂海胜手动控制神舟十号与天宫一号分离并撤离至天宫一号一定距离处,随后,手动控制神舟十号飞船于10时07分再次与天宫一号成功对接,航天员再次进驻天宫一号。神舟十号飞船在轨飞行期间,按预定计划开展了一系列的空间科学实验和技术试验,3名航天员在轨工作和生活正常。6月26日8时07分,神舟十号准确降落在预定区域。

天宫二号与神舟十一号 创新纪录

发射时间:天宫二号,2016年9月15日22时04分神舟十一号,2016年10月17日7时30分

天宫二号是中国第一个真正意义上的空间实验室。天宫二号与神舟十一号载人飞行任务,主要目的是进一步考核载人天地往返运输系统的功能和性能,特别是空间站运行轨道的交会对接和载人飞船返回技术;完成航天员中期驻留,考核组合体对航天员生活、工作和健康的保障能力,以及航天员执行飞行任务的能力;开展航天医学、空间科学实验和应用技术试验、在轨维修试验、空间站技术试验,以及科普活动。神舟十一号飞行乘组由景海鹏和陈冬两名男性航天员组成,景海鹏担任指令长。飞船入轨后,经过2天独立飞行完成与天宫二号空间实验室自动交汇对接,形成组合体。神舟十一号飞行任务是中国载人航天工程三步走中从第二步到第三步的一个过渡,为中国建造载人空间站做准备。此次任务是中国第6次载人飞行任务,也是持续时间最长的一次载人飞行任务,总飞行时间长达33天。2016年11月18日下午,神舟十一号载人飞船顺利返回着陆。

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