“神州號”宇宙飛船的發(fā)射回收過程

【專家解說】：神舟五號 發(fā)射時間：2003年10月15日9時整 發(fā)射火箭： 新型長征二號F捆綁式火箭，此次是長征系列運載火箭第71次飛行，也是繼1996年10月以來，我國航天發(fā)射連續(xù)第29次獲得成功。 飛船進入軌道所需飛行時間：9時10分，船箭分離，“神舟”五號載人飛船準確進入預(yù)定軌道。 返回時間：2003年10月16日6時28分 發(fā)射地點：酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心 著陸地點：內(nèi)蒙古中部阿木古朗草原地區(qū) 飛行時間/圈數(shù)：21小時/14圈 搭載物品： 除了中國飛天第一人楊利偉外，“神舟”五號載人飛船返回艙內(nèi)還搭載有一面具有特殊意義的中國國旗、一面北京2008年奧運會會徽旗、一面聯(lián)合國國旗、人民幣主幣票樣、中國首次載人航天飛行紀念郵票、中國載人航天工程紀念封和來自祖國寶島臺灣的農(nóng)作物種子等。 試驗項目： 神舟5號將盡量減少機艙內(nèi)的實驗項目及儀器，以騰出更多空間來供航天員活動并執(zhí)行科學(xué)觀察任務(wù)，可以說這一次的任務(wù)主要是考察航天員在太空環(huán)境中的適應(yīng)性。 新技術(shù)應(yīng)用： 首次增加了故障自動檢測系統(tǒng)和逃逸系統(tǒng)。其中設(shè)定了幾百種故障模式，一旦發(fā)生危險立即自動報警。即使在飛船升空一段時間之后，也能通過逃逸火箭而脫離險境. 神舟六號飛船仍為推進艙、返回艙、軌道艙的三艙結(jié)構(gòu)，整船外形和結(jié)構(gòu)與原來相同，重量基本保持在8噸左右。飛船入軌后先是在近地點200公里，遠地點350公里的橢圓軌道上運行5圈，然后變軌到距地面343公里的圓形軌道，繞地球飛行一圈需要90分鐘，飛行軌跡投射到地面上呈不斷向東推移的正弦曲線。軌道特性與神舟五號相同。 由于此次飛行沒有交會對接任務(wù)，神舟六號取消了用于這項功能的附加段，另外，飛船上新增加了40余臺設(shè)備和6個軟件，使飛船的設(shè)備達到600余臺，軟件82個，元器件10萬余件。 神舟六號的改進大致可以歸納為四個方面： 一、圍繞兩人多天飛行任務(wù)的改進。首先，準備了足量甚至余量的航天員消耗品，包括食品、水、睡袋等。食品柜置于軌道艙中，以前處于空置狀態(tài)。按照每人每天一個半暖壺的用水量，通過水箱和單獨的軟包裝兩種方式準備了航天員用水。其次，提高了座艙的環(huán)境控制能力。一人一天呼出近一升水，神舟六號提高了對水汽冷凝的能力，擴大了冷凝水箱，把所有裸露管線都貼上了吸水材料，確保飛船濕度控制在80％以下。艙內(nèi)的氧氣、溫度和濕度都可自動感應(yīng)并調(diào)節(jié)。 二、軌道艙功能使用方面的改進。放置了很多航天員生活的必需品，如食品加熱裝置和餐具等。軌道艙中掛有一個睡袋，供兩名航天員輪流休息用。失重狀態(tài)下人其實可以浮在空中睡覺，但考慮到人在地面養(yǎng)成的習(xí)慣，所以通過睡袋人為地制造一種“床”的感覺，否則航天員睡覺時可能會產(chǎn)生墜入萬丈深淵的錯覺。軌道艙中還有一個專門的清潔用品柜，航天員可以用里面的濕巾等物品進行清潔。大小便收集裝置這次也是首次使用。 三、提高航天員安全性的改進。返回艙中航天員的坐椅設(shè)計了著陸緩沖功能，這是為了在反推火箭發(fā)生故障時依然能夠保證航天員安全。神舟五號飛船里只有楊利偉乘坐的那個坐椅有著陸緩沖功能，并且有個小的缺陷，就是返回前坐椅提升后航天員難以看到舷窗外的情況。神舟六號對緩沖器進行了重新設(shè)計，并與整船結(jié)合進行了反復(fù)試驗，從高塔、飛機上拋下的3次試驗每次均獲得了成功。返回艙與軌道艙之間的艙門，如果在返回時關(guān)閉不嚴，將威脅航天員安全。俄羅斯曾經(jīng)有3名航天員因此而喪生。神舟六號科研人員研制成功了艙門密閉快速自動檢測裝置，并花費了數(shù)月時間研制出一種專用抹布，這種布不產(chǎn)生纖維、靜電、異味，專門用來清潔艙門。 四、持續(xù)性改進。我國載人航天工程于1992年正式啟動，至今已經(jīng)過去了13年，飛船上最初使用的元器件和原材料有的已經(jīng)不再生產(chǎn)，個別技術(shù)已經(jīng)稍顯落伍。神舟六號做了一些日常的持續(xù)性改進。比如神舟一號到五號上的“黑匣子”，是1994年研制的，存儲容量只有10兆字節(jié)?，F(xiàn)在的黑匣子不僅存儲量比原來大了100倍，而且數(shù)據(jù)的寫入和讀出速度也提高了10倍以上，體積卻不到原來的一半。 神舟六號飛船構(gòu)成 軌道艙：“多功能廳” “神舟”飛船的軌道艙是一個圓柱體，總長度為2．8米，最大直徑2．25米，一端與返回艙相通，另一端與空間對接機構(gòu)連接。“神六”的軌道艙之所以被稱為“多功能廳”，是因為2名航天員除了升空和返回時要進入返回艙以外，其他時間都在軌道艙里。軌道艙集工作、吃飯、睡覺、盥洗和方便等諸多功能于一體。 逃逸塔：保飛船萬全 逃逸救生塔：位于飛船的最前部，高8米。它本身實際上就是由一系列火箭發(fā)動機組成的小型運載火箭。在運載飛船的火箭起飛前900秒到起飛后160秒期間?火箭運行距離在0至100公里，一旦發(fā)生緊急情況，這個救生塔將緊急啟動，拽著“神舟六號”飛船的返回艙和軌道艙與火箭分離，迅速逃離險地，并利用降落傘降落到安全地帶。 留軌艙：航天員的“家” 軌道艙：也叫工作艙。其外形為兩端帶有錐角的圓柱體，它是航天員的“太空臥室”兼“工作間”。它還兼有航天員生活艙和留軌實驗艙兩種功能，所以也稱留軌艙。軌道艙里面裝有多種試驗設(shè)備和實驗儀器，可進行對地觀測，其兩側(cè)裝有可收放的大型太陽能電池帆翼、太陽敏感器和各種天線以及各種對接結(jié)構(gòu)，用來把太陽能轉(zhuǎn)換為飛船的能源、與地面進行通訊等。作為航天員的“太空臥室”，軌道艙的環(huán)境很舒適，艙內(nèi)溫度一般在17至25攝氏度之間。 返回艙：航天員的“駕駛室” 返回艙：又稱座艙，它是航天員的“駕駛室”。是航天員往返太空時乘坐的艙段，為密閉結(jié)構(gòu)，前端有艙門。“神舟六號”完成繞地飛行任務(wù)后，兩名航天員也將乘坐返回艙回歸地球。 推進艙：又叫儀器艙。通常安裝推進系統(tǒng)、電源、軌道制動，并為航天員提供氧氣和水。推進艙的兩側(cè)還裝有面積達20多平方米的主太陽能電池帆翼。 緣何選擇秋季發(fā)射？ 兩年前的這個時候，我國第一艘載人飛船神舟五號發(fā)射成功。今年神六的發(fā)射，又逢金秋時節(jié)，難道是巧合嗎？不是。這是因為秋季的氣象條件，最適合我國發(fā)射載人飛船。 飛船發(fā)射季節(jié)的選擇，要考慮到各種可能影響到發(fā)射的因素，其中氣象條件是最直接、最關(guān)鍵的決定因素。 飛船上天后，要由航天測控網(wǎng)對飛船實施測控管理。如果把神舟飛船比作放飛太空的“風(fēng)箏”，那么，航天測控網(wǎng)就是那根重要的“風(fēng)箏線”。我國的航天測控網(wǎng)由多個地面測控站和4艘遠望號航天測量船組成。這4艘測量船分別是太平洋上的“遠望”一號和“遠望”二號測量船，印度洋上的“遠望”四號測量船，大西洋上的“遠望”三號測量船。其中，3艘測量船都在緯度相對較高的南半球。 南半球的季節(jié)正好與我國相反。我國的春夏季節(jié)在南半球是秋冬季節(jié)，海況很惡劣，即使正常航行都難保安全，更不用說在海上執(zhí)行測控任務(wù)了，因此不宜發(fā)射飛船。我國的秋冬季節(jié)在南半球是春夏季節(jié)，海況較好，便于航行和執(zhí)行測量任務(wù)。因此，我國神舟一號至五號飛船的發(fā)射時機都選在與南半球相反的秋冬季節(jié)。 另外，秋季和冬季相比，盡管2002年12月30日發(fā)射的神舟四號曾突破我國低溫發(fā)射的歷史紀錄，但在載人航天飛行中，以人為本、充分保障航天員的安全，成為發(fā)射的最大特點，因而發(fā)射段的氣象條件也是非常重要的。顯然，秋季比冬季更適宜。因此，兩年前的神五和今年的神六載人飛船都選擇了在秋季發(fā)射。 據(jù)中國科學(xué)院空間環(huán)境預(yù)報中心研究員龔建村介紹，“今年正是接近周期谷底的位置，預(yù)計神舟六號飛行期間太陽活動穩(wěn)定，適合人類開展空間活動?！? 龔建村說，人們已經(jīng)掌握了太陽的活動周期是11年，2000年是這個周期的最高峰，2006年達到谷底。因此今年太陽異?；顒宇l次較低，大趨勢有利于人類開展空間活動。神六將在“晴好天氣”中飛行。 關(guān)于專用牛奶 從神州五號拔地而起、實現(xiàn)中國載人航天零的突破，到神州六號的兩人多天外太空飛行，中國航天員專用奶蒙牛牛奶，陪伴著航天員們從撒滿汗水的訓(xùn)練場走向了浩瀚的太空，見證了中國載人航天事業(yè)的艱苦與輝煌。航天員食品的選擇有著怎樣的特殊要求、蒙牛牛奶又是如何成為“中國航天員專用牛奶”的？伴隨著神州六號的成功歸來，籠罩在航天員食譜上的神秘面紗也被營養(yǎng)專家輕輕地揭開。 在中國，一名空軍飛行員要從1000名軍人中選出，而100名空軍飛行員中，只有一個人有機會成為戰(zhàn)斗機飛行員，航天員則是從這些戰(zhàn)斗機飛行員中千里挑一，經(jīng)過各方面綜合考察比較后最終選拔出來的。為了確保這些肩負祖國重任的“國寶”們保持良好的身體和心理素質(zhì)，早在神州五號首次載人航天任務(wù)之前，一個由各方專家組成的營養(yǎng)小組就開始了苛刻的航天員專用食品遴選工作。為了確保航天食品的安全、綠色和營養(yǎng)，航天醫(yī)學(xué)工程研究所有關(guān)航天員食品的規(guī)定長達8頁之多！對“全營養(yǎng)食品”牛奶的考察和選定工作首當(dāng)其沖。 奶源是決定牛奶品質(zhì)的第一關(guān)鍵，因而也成為專家們考核的首要因素?？紤]到以內(nèi)蒙古大草原為核心的中國西部大草原地處國際公認的中溫帶季風(fēng)氣候優(yōu)質(zhì)奶牛飼養(yǎng)帶，是整個中國無可匹敵、世界上也具有領(lǐng)先意義的優(yōu)質(zhì)草原，主要奶源基地全部處于這一地帶的蒙牛乳業(yè)進入了專家們的視野。而在蒙牛的生產(chǎn)基地，他們又看到了全球領(lǐng)先的“樣板工廠”，在這里，每一滴原生奶經(jīng)過一道道全自動工序成為香濃合格的牛奶產(chǎn)品，全過程都在封閉無菌的狀態(tài)中進行。從市場到工廠、從工廠到牧場，蒙牛牛奶的表現(xiàn)說服了每一位專家。 國家航天部門經(jīng)過嚴格檢測后，認為蒙牛牛奶的各項指標均已經(jīng)達到或超過國內(nèi)、國際標準。憑借著純天然、高質(zhì)量、豐富的營養(yǎng)和好的口味，蒙牛牛奶最終成為太空營養(yǎng)學(xué)專家唯一指定的“中國航天員專用牛奶”。從此，“每天三杯奶”成為了航天員訓(xùn)練、工作和生活中的一首“白色樂章”。 每天早晨，在享用精心搭配的其他食品的同時，航天員都要喝一杯蒙牛牛奶來有效保證全天的熱能和營養(yǎng)”。而在午餐之后，訓(xùn)練基地的營養(yǎng)師又會及時為每一個航天員送上一杯蒙牛酸奶。原來，酸奶中含有的乳酸、醋酸等有機酸，不僅賦予了酸奶清爽的酸味，還能幫助牛奶形成細嫩的凝乳，從而降低腸道PH值，促進胃腸蠕動和消化液的分泌、抑制有害微生物的繁殖，讓航天員們一個下午都精神抖擻?！懊膳Ｒ呀?jīng)將其酸奶產(chǎn)品中的益生菌由兩種變成了四種，這樣不僅營養(yǎng)價值比同類產(chǎn)品有了明顯的提高，其幫助消化、抑制有害菌的作用也得到了更一步的加強，很受航天員們的歡迎?！被氐臓I養(yǎng)師這樣評價道。 結(jié)束了一天緊張的訓(xùn)練之后，航天員們還將在晚飯時喝上一杯牛奶。營養(yǎng)專家指出，一方面，晚餐飲用的牛奶，其安神作用促進了航天員的深度睡眠，另一方面，人體處于睡眠狀態(tài)下，也更易于吸收牛奶中的蛋白質(zhì)。 “一天三杯牛奶，每天500-800毫升。這個科學(xué)的食譜既保證了營養(yǎng)補給，又不至于引起脂肪堆積，不僅適用于宇航員，用樣也適用于普通人”！營養(yǎng)專家認為，航天員膳食中牛奶的科學(xué)搭配，值得在全社會進行大力推廣。 成為“中國航天員專用牛奶”，對于蒙牛，既是一項崇高的榮譽，也是一種期待和責(zé)任。在中國航天事業(yè)用一個又一個輝煌成就“鼓舞中國心”的同時，每一個蒙牛人也在致力于“強健中國人”的偉大使命。2003年，當(dāng)神州五號拔地而起，實現(xiàn)中國載人航天事業(yè)零的突破時，蒙牛牛奶也迅速成為了中國液體奶市場的領(lǐng)跑者，并于2004年成為了國家體育總局訓(xùn)練局運動員訓(xùn)練專用牛奶，為中國健兒揚威世界賽場奉獻了自己的力量。隨后，蒙牛率先建起了中國規(guī)模最大的“澳亞國際牧場”，在國內(nèi)第一個引進機器人擠奶設(shè)施，種植世界十二國優(yōu)質(zhì)牧草，養(yǎng)殖全球優(yōu)質(zhì)奶牛，開啟了中國乳業(yè)奶源升級之路。2005年，當(dāng)神州六號用完美的姿態(tài)圍繞著我們這顆美麗的星球一圈圈旋轉(zhuǎn)的時候，蒙牛已經(jīng)以日銷液體奶7000噸的成績，超越眾多百年歷史的跨國乳業(yè)巨頭，成為了全球液體牛奶領(lǐng)域的領(lǐng)先者。作為首位“中國航天事業(yè)合作伙伴”，蒙牛不僅將“為中國喝彩”，還將用潔白醇厚的牛奶，為每一個航天員、每一個中國人的健康加油，為“強健神州夢想”而不懈追求。 經(jīng)典瞬間二：直刺九天 灰白色的低云層層疊疊，零號指揮員的倒計時口令回響在空曠的發(fā)射場上。12日9時整，轟鳴聲中，托舉著神舟六號飛船的長征二號F型運載火箭噴著金黃的尾焰，穩(wěn)穩(wěn)地離開了發(fā)射臺。幾秒鐘后，火箭破云而入，隨即消失在云層里。第一次安裝在火箭上的攝像頭，把火箭的一路飛行畫面實時傳送到飛控中心的屏幕上?！爸破鞣蛛x成功！”“一二級分離成功！”隨著火箭的每一個完美動作，掌聲驟起，人們大聲叫好。583秒后，船箭分離，飛船入軌。 兩度金秋，兩度飛天。繼楊利偉之后，兩位中國人再次叩啟蒼穹。 經(jīng)典瞬間三：天地傳情 一張無形的測控通信巨網(wǎng)聯(lián)結(jié)著天與地，也聯(lián)結(jié)起了兩個家庭。12日21時30分，正在進行第9圈飛行的兩名航天員與來到北京飛控大廳的親人開始了天地通話。 “小費”，王潔像平時那樣輕輕地叫了一聲丈夫，似乎費俊龍就在身邊而不是343公里高的太空，14歲的兒子費迪則與父親相約返回后一起去釣魚。聶海勝的妻子聶捷林問，此時此刻你感覺好嗎？聶海勝回答說，我感覺很好。11歲的聶天翔為兩個半小時后將迎來41歲生日的父親唱起了生日快樂歌，停泊在南大西洋上的遠望三號測量船傳回的畫面上，聶海勝為女兒鼓掌，然后擦了一下眼角。歌聲中，原本安靜的飛控制，所有的人鼓掌應(yīng)和。 經(jīng)典瞬間四：太空早餐 13日6時10分，飛船飛行第15圈。聶海勝拿著勺子，從食品盒中舀出一塊食物，讓它飄在空中。費俊龍用手輕輕一碰，食物飛入口中。兩人沖著攝像頭開心地笑了起來。這份早餐是在軌道艙進行加熱的。神舟五號飛行中，楊利偉吃的是小月餅。神舟六號上裝備了食物加熱器，兩名航天員不僅能品嘗到50多種食品，還能吃上熱騰騰的飯菜。 加熱，進餐，航天員吃飯的每一個動作都不簡單，都宣告著中國載人航天新的一步。繼續(xù)考核載人航天的基本技術(shù)，是神舟六號的第一大任務(wù)。所謂“基本技術(shù)”，就包括保障多人多天太空生活的環(huán)境控制與生命保障技術(shù)。 經(jīng)典瞬間五：穿艙試驗。 沒有什么詞語比“飄”和“游”更能準確地描述航天員在太空中的運動狀態(tài)了。13日14時25分，費俊龍從座椅上起身，拉著扶手、助力繩，頭先腳后地進入軌道艙，隨后回到返回艙，聶海勝則從軌道艙到返回艙進行了兩次類似的動作。以魚兒在水中輕輕游動般的姿勢，航天員順利完成了3次穿艙試驗。 飛船系統(tǒng)顧問鄭松輝說：“試驗表明，航天員的活動對飛船姿態(tài)影響很小，飛船可保持正常飛行，不需糾正飛船姿態(tài)?！?而從12日航天員第一次進入軌道艙起，中國已成為世界上第三個能夠進行有人參與的空間科學(xué)試驗的國家。 經(jīng)典瞬間六：刮胡須和翻筋斗 16時11分。費俊龍似乎心情不錯，涂上特殊的剃須膏后，拿著剃須刀開始“美容”。他非常專注地看著前方，鏡頭切換過去——原來，他面前的艙壁上有一面鏡子。像飛船操作的任何一個動作一樣，刮胡須時的費俊龍仔細而又輕松。在太空刮胡須，是否也需要特別培訓(xùn)呢？ 20分鐘后，更精彩的一幕開始了：費俊龍半蹲在地上，用雙手撐住船艙地上的兩個固定物，然后突然向前，完成了中國人在太空中的第一個前滾翻！仿佛意猶未盡，費俊龍又翻了三個筋斗。聶海勝一直在為他拍照，兩人不時相視而笑。 飛船總設(shè)計師張柏楠說，這4個筋斗不是安排的，而是航天員在獲知飛船姿態(tài)控制良好的結(jié)果后，自己進行的游戲。在失重的空間里要抑制住自由漂浮的愿望，或許是件困難的事。3次穿艙試驗完成后，航天員從此可以放開手腳，盡情享受擺脫地球引力的自由。孫悟空一個筋斗十萬八千里，費俊龍在3分鐘里翻了4個筋斗，一個筋斗351公里。 經(jīng)典瞬間七：溫暖對話 神舟遨太空，天地心相連。 15日下午4時許，胡總書記來到北京航天飛行控制中心。4時28分，飛船進入測控區(qū)，費俊龍、聶海勝在飛船艙內(nèi)的圖像清晰地顯示在大屏幕上?？倳浤闷痣娫?，同兩位航天員親切交談。聶海勝向總書記報告：神舟六號飛行正常，我們的身體感覺很好，空間科學(xué)實驗正按計劃順利進行。胡總書記說，聽到你們身體狀況良好，各項實驗順利進行，我們十分高興。你們作為擔(dān)任這次飛行任務(wù)的航天員，做出了杰出貢獻，祖國和人民為你們感到驕傲。希望你們沉著冷靜，精心操作，圓滿完成任務(wù)。祖國人民期盼著你們勝利凱旋。費俊龍激動地表示，衷心感謝總書記的關(guān)懷，衷心感謝祖國人民的支持。我們一定圓滿完成任務(wù)。4時33分，實時通話結(jié)束，大廳響起熱烈的掌聲。 經(jīng)典瞬間八：太空問候 16日19時59分，中國航天員科研訓(xùn)練中心主任陳善廣與兩位航天員通話。陳善廣說：“這幾天，我們收到全國各界群眾和世界各地同胞的來電，向你們表達親切的問候和祝愿，期盼你們平安歸來。”“感謝全國人民，感謝臺灣同胞、港澳同胞、海外僑胞對我們的關(guān)心和厚愛。”聶海勝雄渾的聲音，從距離地面343公里的太空傳來。 兩年前，太空中第一次響起了中國人的聲音，獨上九霄的楊利偉在神舟五號上向地球發(fā)出問候。短短兩年后，中國實現(xiàn)了從一人一天到兩人多天的載人航天飛行大跨越。今天，中國航天員再次從太空向同胞致以問候。 此刻，神舟六號的舷窗外一片蔚藍，正在進行第71圈繞地飛行的神舟六號正掠過南印度洋上空。在此之前，神舟六號飛船曾多次飛越臺灣、香港、澳門的正上空。 楊利偉在回憶他兩年前的神五飛行時說，經(jīng)過這21個小時的太空之旅，對國家和民族的理解更加深刻了?；蛟S，此刻向同胞發(fā)出太空問候的兩位航天員，正在接受這同樣的心靈洗禮。 經(jīng)典瞬間九：神舟回家 17日凌晨，位于內(nèi)蒙古四子王旗阿木古朗牧場的主著陸場星光燦爛。這是一段令人焦急的時光，飛船在航行了325萬公里之后，正沿著既定的返回軌跡，飛向祖國的懷抱。 4時08分，喀什測控站發(fā)現(xiàn)目標，飛船飛入祖國上空。一朵“彩云”出現(xiàn)在廣闊的草原上，在1200平方米的主降落傘牽引下，飛船緩緩向預(yù)定著陸點飄落。飛船距離地面1米時，反推發(fā)動機精確點火。返回艙的速度由8米每秒迅速下降到1米每秒，如同一片羽毛，輕輕地落在草原上。4時33分，飛船返回艙著陸，航天員報告身體感覺良好。 北京飛行控制中心里掌聲四起。費俊龍的父親費長寶由衷地贊嘆：“祖國真?zhèn)ゴ?！? 5時38分，身著航天服的費俊龍自主出艙，聶海勝隨后走出，揮動鮮花向搜救人員致意，歡呼聲驚醒了草原的黎明。 這一刻，距離神舟六號發(fā)射115個小時又32分鐘；距楊利偉完成中國首次載人航天飛行后順利返回兩年又22個小時；距離中國載人航天工程啟動13年又26天。