中国航天创新之路

中国航天创新之路

一、飞出地球

中国古代火箭，在三国时期已被应用于军事领域；风筝是人类历史上最早的飞行器，春秋战国时期工匠鲁班发明了世界历史上最早的风筝。火箭和风筝是中国古代人梦想飞天创造出来的航天器械。由此可见，中国古代是人类航天梦想开始的地方。

中国古代有大量的天象记载。河南登封观星台就是中国古代观测天象用的天文台。欧洲文艺复兴之前，中国人对宇宙的认识高于西方。欧洲文艺复兴之后，西方科学家冲破宗教的控制，伽利略发明了天文望远镜，开始观测星系和天文。明代的万户，是第一个试图利用火箭飞天的人。在西方，直到1921年，美国戈达德制造出第一台液体火箭发动机；1926年，他的火箭发射成功。20世纪，人类对宇宙的认识加快了步伐。1942年，德国人将火箭用于军事，二次世界大战前生产了6000多枚火箭。1957年10月，苏联用战略导弹发射了第一颗人造地球卫星。1960年8月12日，美国发射了第一颗通信卫星回声一号。1961年4月12日，苏联发射世界上第一艘东方一号载人飞船。1962年2月20日，美国水星6号飞船将格伦送进太空。1981年4月12日，美国发射了世界上第一架航天飞机，命名为哥伦比亚号，飞行成功。1986年2月20日，苏联发射了第三代长期载人和平号空间站，服役15年后，坠毁在太平洋海域。1990年4月24日，美国发现号航天飞机将重达11吨的哈勃望远镜送上轨道。中国人在改革开放和思想解放的创新思维中，迸发出智慧和力量，勇于攀登科学高峰，仅管受到经济实力和科学条件制约，1970年4月24日，中国将东方红一号人造地球卫星送上天2003年10月15日，我国成功发射载人飞船神舟五号，把杨利伟送上太空，中国进入了世界第三个载人航天强国的行列。诗曰：

宇宙谜团人类求，飞出地球航天行。

古代火箭出华夏，天象记载也先登。

文艺复兴冲破禁，科学之花春水生。

人造卫星飞天景，苏联率先探索征。

载人飞船东方号，航天飞机又飞腾。

神舟飞天中华庆，攀登精神勇者迎。

二、中国载人航天实践

中国飞出地球大气层的科学实践，是在世界上两个超级大国军备竞赛的情况下，迎头赶上的。中华人民共和国建国之初，忙于恢复国民经济，百废待兴。我国于1985年10月16日才成立国防科委，聂荣臻元帅兼任主任。1955年10月8日，经过我国政府的外交努力，空气动力学专家钱学森冲破阻力从美国回到祖国；1956年2月，钱学森向国务院提交了《建立我国国防航空工业的意见书》，当年10月，被任命为国防部第五研究院院长，他工作之初的第一件事是，向156名刚抽调来的大学毕业生讲授《导弹概论》，普及航天知识，中国航天事业就此正式起步。1958年3月15日我志愿军撤离朝鲜回国，第20兵团千名官兵奉命西进，筹建中国导弹综合试验靶场，后改名为酒泉卫星发射中心。20兵团代司令中将孙继先出任首任司令员；志愿军3兵团参谋长张蕴钰出任基地司令。同时，邓稼先、朱光亚、彭恒武、任新民、王淦昌等一大批科学家隐姓埋名来到戈壁基地。在东方航天城，于1964年6月成功发射第一枚导弹，1964年10月成功爆炸第一颗原子弹，1967年6月17日氢弹试验爆炸成功，1970年4月24日，东方红一号人造卫星发射成功。

1986年的“863计划”，即《高技术研究发展计划纲要》，在邓小平总设计师的关心下实施，航天技术是其中一项重要任务，长征系列火箭在研制中。1992年9月21日，在江泽民总书记领导下，中共中央政治局作出实施中国载人航天工程的战略决策，中国在空间技术、空间应用和空间科学三大领域实现了跨越式发展。1999年11月20日、2001年1月10日、2002年3月25日、2002年12月30日，我国成功发射神一、神二、神三、神四无人飞船。2003年10月15日，我国成功发射了神舟五号载人航天飞船，把杨利伟送上太空，行程21小时23分钟。2005年10月12日，我国成功发射神舟六号载人航天飞船，把费俊龙、聂海胜两名航天员送上太空，10月15日下午4时32分着陆，时长115个小时33分，行程325万公里。2008年9月25日，神舟七号载人航天飞船成功升空，将翟志刚、刘伯明、景海鹏三名航天员送上太空。

2006年中国航天白皮书发布，在未来五年中国航天的发展目标是：运载火箭进入空间能力和可靠性水平明显提高，建立长期稳定运行的卫星对地观察体系和协调配套的全国卫星遥感应用体系，初步形成卫星导航定位应用产业，实现航天员出舱活动及航天器交会对接，实现绕月探测，空间科学研究取得重要原创性成果等。主要任务是：研制新一代无毒、无污染、高性能、低成本和大推力的运载火箭，启动并实施高分辨率对地观测系工程，研制并发射长寿命、高可靠、大容量的地球静止轨道通信卫星和电视直播卫星，实施“北斗”卫星导航系统计划，研制并发射“育种”卫星，研制空间望远镜，新型返回式科学卫星等。诗曰：

火箭原自古华夏，风筝飞行满春庭。

万户之路奋劲挺，载人航天万里晴。

部队西进建基地，大批学子听党声。

九二工程号令响，学森奔赴戈壁城。

手摇计算机运算，普通锅炉铸件成。

二弹一星风雷劲，利伟驾舟骄姿行。

千年飞天圆梦景，幸福遨游太空登。

祖国利益飞天晓，航天强国坚实声。

卫星对地观察系，协调卫星遥感生。

导航卫星定位妙，绕月探测成果新。

多人多天飞行绕，出舱眺望空间迎。

三、神舟飞天举国欢

神舟一号无人飞船是1999年7月份开始首飞准备。运载火箭和神舟飞船分别于1999年7月26日和8月18日安全运抵酒泉卫星发射中心。刘明山和王永志分别担任神一飞船的总指挥和总设计师，他们坚定地表示：“历史的重任落在我们肩上”，“拼老命也要保飞行成功”。100多米高的发射塔是完成箭船功能检查、火箭燃料加注和点火发射的地方，发射前40分钟，塔上工作人员开始撤离。1999年11月20日6时45分，飞船进入轨道成功。11月21日3时30分发现飞船目标。中央军委副主席张万年在指挥大厅宣布：“神舟一号飞船发射成功！”中央军委主席江泽民致电祝贺！11月24日，江泽民率全体军委委员到北京航天城参观了神舟一号飞船返回舱，并发表了现场演讲，高度表扬了航天人的奉献精神。

神舟三号飞船飞行试验，将全面考核飞船内的环境控制和生命保障系统功能，诸如返回舱的噪音、振动、过载、冲击力、吸进氧量、呼出二氧化碳等都能通过模拟装置监测出来，还有逃逸救生系统各项功能的监控。2002年3月25日，中央军委主席江泽民专程抵达酒泉卫星发射中心。戈壁春夜，星光灿烂。21点15分，发出“1小时准备”的口令，总指挥曹刚川不停地向江主席报告情况，当“飞船成功进入预定轨道”的喜讯传来，江主席起身和大厅工作人员、官兵一一握手致意，掌声雷鸣，回荡大厅。2002年4月1日，神舟三号飞船胜利返回，模拟人安然无恙，飞行试验圆满成功。2003年1月5日，神舟四号飞船，是在零下18度情况下发射成功的。这是一次低温成功发射。

经过神一到神四的四次无人飞船试验，为神五载人航天准备了发射条件。我们已经相继完成了对地观测、材料科学、生命科学实验、空间天文和空间环境探测等任务，掌握了载人航天的飞行条件，自信心增强，一大批航天高端人才脱颖而出，承担着航天工程的11个分系统任务，一批意志坚定、训练有素的飞行员精英，共14人，正等待着载人航天的飞行实践。诗曰：

奉献精神激情扬，不畏艰险攀高峰。

神舟飞天妙如镜，波涛汹涌呼啸声。

飞船腾飞亿人庆，喜悦激动热泪盈。

泽民亲临发射场，雷鸣掌声万象呈。

戈壁上空春色畅，举国振奋民族情。

微波遥感观测地，逃逸救生考验临。

空间环境调查细，定轨试验精密明。

太空归来模拟棒，载人航天飞天迎。

四、中国飞天第一人——杨利伟

2003年10月15日，航天员杨利伟在航天飞船上准备好了，开始了21个小时23分钟的太空之旅。9时10分，船箭分离，飞船进入预定轨道。9时33分，远望2号测量船首次捕获飞船信息。15时54分，飞船开始变轨。18时40分，飞船运行至第七圈，杨利伟在太空徐徐展开中国的五星红旗和蓝色的联合国旗，并说出“和平利用太空，造福全人类”的英文短句。这表明中国和平利用太空的决心、信心。19时58分，杨利伟与妻子张玉梅通话，杨利伟说：“感觉非常好，景色非常美。”张玉梅说：“迎接你凯旋！”16日清晨5时35分，飞船飞行第14圈，总调度下令：“返回制动开始。”6时许，飞船进入中国境内。6时4分进入大气层，飞船将暂时处于40公里的“黑障”区。这是飞船表面与大气层剧烈摩擦形成的电磁屏障，飞船与地面通信中断。6时33分，直升飞机发现草丛中的返回舱，神舟五号已经着陆。一位蒙古族妇女向杨利伟献上鲜花和哈达。杨利伟在沸腾的人群中大声说：“我为祖国感到骄傲！”

杨利伟平安归来，神五以每秒7.8公里的第一宇宙速度，绕地球飞行14圈，行程60万公里，飞行时间21小时23分。从此，中国成为继苏联、美国之后，第3个载人航天的大国。诗曰：

神箭猛冲气如虹，神舟遨游太空中。

五星红旗鹏图展，千年梦圆瑞气融。

和平利用太空浪，造福人类豪气荣。

力量智慧歌声动，信心勇气镇定容。

千万眼睛好风送，千万颗心牵挂重。

锦绣山河祖国拥，载人航天中华龙。

五、费俊龙、聂海胜双人飞向太空

2005年10月12日，可说是瑞雪送神舟的好日子。10月13日6时10分，飞船飞行第15圈，聂海胜和费俊龙正吃着早餐，这是太空食品，可以加热。13日14时25分，两位航天员实施穿舱实验。航天员以鱼儿在水中游动的姿态，顺利完成了三次穿舱实验。费俊龙拉着扶手和助力绳，用力把返回舱和轨道舱之间的舱门拉开，进入轨道舱。聂海胜从轨道舱到返回舱，脱下航天服进入轨道舱，进行航天医学空间实验研究。费俊龙心情很好，完成了口腔牙齿的清洁，又剃胡须，随后，他又完成了太空中的前滚翻，一连做了四次。15日下午4时28分，胡锦涛总书记在北京航天飞行控制中心与两位航天员亲切交谈。胡锦涛说：“听到你们身体状况良好，各项实验顺利进行，我们十分高兴；你们做出了杰出贡献，祖国和人民为你们感到骄傲。”费俊龙答：“衷心感谢总书记的关怀，衷心感谢祖国人民的支持。”4时32分，神六已着陆。115小时33分325万公里的太空之旅，写下了中国载人航天的新篇章。诗曰：

戈壁雪花舞飞腾，瑞雪喜送神六行。

神箭白孤天空映，箭船分离分外明。

两人良好兄弟伴，穿舱试验如鱼身。

滚翻筋斗似信步，航天飞行真安宁。

锦涛航员亲切脸，期盼胜利凯旋迎。

航员衷心谢父老，祖国关怀春满庭。

六、神七飞天盛事传

2008年9月25日21时10分神舟七号飞船在酒泉发射升空，19分43秒准确进入预定轨道。9月26日4时30分，神七成功进行变轨。9月27日16时41分，翟志刚首次实施空间出舱活动，在茫茫太空第一次留下中国人的足迹。9月28日17时37分，飞船着陆成功！

2008年9月25日17时30分，在航天员出征仪式上，胡锦涛主席亲切看望翟志刚、刘伯明、景海鹏3名航天员，胡锦涛说：“你们即将出征执行我国第三次载人航天飞行任务。我代表党中央、全国各族人民，来为你们壮行，预祝你们成功。祖国和人民等待着你们凯旋。”翟志刚答：“感谢胡主席、党和人民对我们的关爱。我们坚决完成神舟七号飞行任务。请祖国和人民放心。”

彩旗飘扬，笑语频频。9月26日上午9时话，胡锦涛来到酒泉卫星发射中心广场上，与参加神舟七号航天飞行任务的各方面代表共庆神七飞行任务的圆满成功。胡锦涛说：“我国载人航天工程实施16年来，取得了举世瞩目的伟大成就。凝结着航天战线几代科技工作者、干部职工、部队官兵的心血和智慧。同志们建立的历史功勋，党和人民永远不会忘记。殷切希望同志们大力弘扬‘两弹一星’精神和载人航天精神，再接再历，自强不息，顽强拼搏，为确保神七任务取得圆满成功，作出新的更大贡献。”

9月27日18时32分，胡锦涛同航天员亲切通话说：“你们辛苦了！我代表党中央、国务院、中央军委、全国各族人民，对你们出舱活动的圆满成功表示热烈祝贺！”翟志刚答：“谢谢胡主席，谢谢全国人民！”

2008年9月29日《人民日报》社论指出：“神舟七号载人航天飞行取得圆满成功，是我国航天发展史上的又一里程碑。我国由此成为世界上第三个独立掌握出舱活动关键技术的国家。载人航天是造福全人类的伟大事业，也是增强国家实力、提高国际地位、振奋民族精神的宏伟工程。16年内，就实现了从无人到3人，从舱内到舱外的巨大跨越，成果举世瞩目，凝结着航天战线科技人员、干部职工、部队官兵的心血和智慧。”中国人民为人类和平与发展的崇高事业作出新的贡献。

神舟七号飞船飞行，突破了五项重大技术难关，这些成果是：

第一，研制成功舱外航天服。航天服的躯干壳体为铝合金薄壁结构，服装的气液控制台，可自动控制气体液体流动，使航天员穿上有适宜的空气和温度，航天服最外层的防护材料，可耐受正负100摄氏度的温度变化。

第二，研制成功飞船气闸舱。气闸舱的功能是，解决舱内生活环境和舱外太空环境的过渡，又为航天服提供气、电、液体等支持保障。

第三，为航天员出舱活动提供技术保障。航天员在没有重力的状态下“行走”，要在规定的方向和路线进行太空活动，仅准备工作时间就要15个小时，操作很不容易。准备包括四个阶段：一是在轨组装和检查训练测试；二是服装准备与过闸；三是从开门到关门；四是关门到脱航天服。

第四，释放伴飞小卫星。小卫星重为40公斤，伴随大型航天器飞行，是我国自主研制的一种具有创新意义的航天技术。

第五，取回固体润滑材料试验装置（重2.265公斤）。经观察，经历太空44小时的暴露试验后，回收状态良好。关于润滑材料的性能，受太空原子氧和紫外线辐射的影响大。性能关系到影响航天器寿命的主要因素，性能下降就会引发航天器转动机构故障，进而引发航天器失效。

神舟七号载人航天飞行的圆满成功，我国航天事业又迈出了一大步，成果举世瞩目，表明中国人民为人类和平与发展作出新贡献。亿民欢呼，举国欢腾，诗意浓浓，诗篇灿烂。下面将作者的8首诗表述如下：

（一）神七飞天举国欢腾

——2008年9月25日全国人民欢呼“神七”胜利升空

巍峨射塔挺立安，云淡风轻庄严看。

茫茫戈壁风帆满，人群兴奋观箭穿。

明亮火焰腾空上，神七升空别有天。

飞控大厅屏幕显，壮观画面映眼前。

零号指挥坚定唤，屏住呼吸静心观。

“长征”巨龙喷红焰，直奔苍穹开心颜。

目标出现亿人见，跟踪正常心胸宽。

逃逸助推分离现，火箭飞向太空间。

远望五号获信息，三名船员情泰然。

感觉良好喜讯报，举国欢腾盛事传。

（二）漫步太空总是春

神七出征万象春，飞天脚映中国军。

三名英雄智勇谨，航天科技曙名新。

漫步太空创新进，跨越发展情系身。

戒骄戒躁长松劲，功坚克难突破闻。

不畏艰辛激情引，勇攀高峰妙入神。

自信自豪团结紧，豪情永铸爱国心。

（三）五星红旗在太空飘扬

——2008年9月27日，神舟七号航天员翟志刚太空出舱记

万水千山盼笑声，亿双眼睛注航星。

志刚出舱挥红旗，感觉良好报平安。

飞天梦想千年盼，太空漫步美妙生。

取回样本风光景，释放伴星观测成。

海上地面监控望，飞天圆满欢呼迎。

茫茫太空歌声放，神七飞船喜气腾。

（四）太空漫步神奇龙

神七神奇飞太空，乐在天外赫赫功。

轨道舱内亮相勇，太空漫步信号通。

天地通话宏亮送，卫星伴飞瑞气融。

红色落伞飘舞下，安全落地乐其中。

（五）神七安祥凯旋欢

神七回家过四关，制动飞行指令传。

自由滑翔动力无，穿越气层宇宙宽。

再入大气风帆满，越过黑障通信联。

回家降伞张开便，神奇着陆凯旋欢。

（六）神七航天三英雄

信念第一翟志刚

志刚别母去参军，切记母训用脑勤。

随时准备入梯队，牢记信念报国心。

心里演练从容做，心态良好备练亲。

上天誓言指挥从，太空漫步凯旋神。

为国争光刘伯明

认真钻研做事明，性格内向心机灵。

泥道上学刚毅劲，求知刻苦春风生。

中学已知加加林，投身航天神圣兵。

主动配合乐天性，为国争光团结情。

为民奉献景海鹏

入伍空军景海鹏，刻苦训练失误零。

打靶第一心情畅，准备打仗祖国宁。

追求事业素质贵，为民奉献报国诚。

爱岗敬业善协作，铸就人生当尖兵。

七、中国航天员的太空生活

太空环境完全不同于地球环境，共有三大特点：一是超低温。平均温度为摄氏零下270.3度，是一个高寒的太空。二是强辐射。宇宙大爆炸下的辐射环境，是天体向外辐射的电磁波和高能粒子所形成的强宇宙射线。三是高真空。太空中每立方厘米只有0.1年氢原子。在真空中飞行的航天器，受阳光照射面可产生高达摄氏100度以上的高温，而阴面，温度可低至负摄氏200度到负100度。另外，航天器加速上升或减速返回时，正负加速度会使航天器上的一切物体产生最高可达10G个的超重。从地面上的1个重力到上升时的超重，或是太空中的失重返回的超重，重力的变化对航天员的耐力形成极大的考验。

神舟飞船由推进舱、轨道舱、返回舱三部分组成，其中后二、三舱为密封舱，是航天员的生活和工作空间。为保证航天员在飞船中良好的生活和工作环境，神六飞船携带了50公斤的氧气，又具有先进的净化系统；返回舱温度控制在摄氏17度至摄氏25度之间，是人体感到舒适的温度。在吃的方面，航天员一日三餐，可享受五六种食品，丰富多样。主食为米饭，可在加热器中完成。副食有肉类、蔬菜、罐头三大类。水果可吃草莓、苹果、香蕉、水蜜桃、哈密瓜等干果，还可喝上咖啡、绿茶、橙汁等饮料，将饮料或水射到人嘴里。航天员睡觉时，不要床、被子、枕头等，人在睡袋内休息，很舒适。航天员用无菌纱布刷牙、纸巾洁身。“尿不湿”收集小便，收集器把大、小便强力吸走，除去异味。

神舟七号将密封舱改装成气闸舱，它具有密封舱和开放舱的功能。这就为航天员创造了一个接连地面大气的环境。诗曰：

超低温防护为安，宇宙辐射耳目端。

氮氧很少高真空，失去重力考验临。

轨道返回通风好，水汽回收保温欢。

食品丰富加热用，饮料射进嘴里甜。

床被枕头都不要，钻进睡袋睡意缘。

纱布擦牙口香洁，纸巾洗身脂擦脸。

小便方式尿不湿，马桶抽气异味防。

八、空间技术改善人类生活

空间技术与改善人类生活息息相关。1987年以来，我国进行了300多种农作物种子的卫星搭载试验，完成了50多个品种的大面积种植推广。神舟飞船先后将甜瓜、番茄、西瓜、向日葵、蝴蝶兰、烟草、黄连等种子送入太空。如1999年四川种植的太空番茄、青椒等，平均产量增加10%～20%，果大、质高、抗病虫害。又如航椒3号、4号，太空葫芦瓜，航茄1号、3号等，营养成分普遍提高了30%～46%，已经摆上百姓的餐桌上。电话、卫星电视教育，远程医疗等服务，大大改善着人类的生活方式。卫星为渔民提供鱼类位置信息和海洋物产信息。气象卫星在遥感探测技术方面，提高了分辨率，提高了天气预报的精度。诗曰：

卫星搭载作物长，优质增产抗病良。

棉花番茄向日葵，黄连烟草助生长。

卫星通讯服务上，教育医疗生活昌。

遥感卫星测灾害，台风暴雨早预防。

微重力应用制药，蛋白质晶体生长。

太空资源百花放，航天造福人类翔。

九、中国载人航天工程三步走战略

中国载人航天工程发展规划，按三步走战略实施。第一步，发射无人和载人飞船，近地轨道运行，进行对地测量和科学实验。2003年10月16日，神五飞行成功和杨利伟安全返回地面，标志第一步的完成。第二步，继续突破载人航天的基本技术，包括多人多天飞行，航天员出舱在太空行走，飞船与空间舱的交会对接等。随后发射短期有人照料的空间实验室，建成完整配套的空间工程系统。神六飞船已实现两人多天飞行；神七飞船已实现三人多天飞行及航天员翟志刚太空出舱行走成功。第三步，建立永久性空间实验室，此时将建成中国的空间工程系统，航天员和科学家可以来往于地球与空间站，进行规模较大的空间科学试验。“三步走”战略的实施，这将为中国和平利用太空和开发太空资源打下坚实基础。诗曰：

载人航天三步冲，发射飞船一步功。

二步船舱对接静，人在太空乐其中。

地球空间往返送，飞船天宫对接通。

太空资源为我用，国力民威如麟龙。

十、结语

据2010年10月28日新华社发布的消息，按计划，将于2011年发射天宫一号和神舟八号飞船，实施首次空间飞行器无人交会对接试验。仍然属航天工程的第二步规划实施。告诉人们，中国的航天工程正在一步步向前推进，将为推动国家科技进步和创新发展、提升综合国力、提高民族威望做出更重要贡献。中国航天发展战略将展现出美好的未来。

2011年8月1日