佚名
從中國萌生載人航天夢想至今已過去了半個世紀。20世紀60年代,我國第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”上天之后,科學家們就計劃一鼓作氣實現(xiàn)載人航天。1992年9月21日,載人航天工程正式立項,研制神舟號載人飛船。如今,載人航天經(jīng)過七步曲已圓滿完成載人航天夢想,但每一次飛天都不是那么容易的。
[神一]模擬人放置座艙
1999年盛夏,運載火箭和飛船專列先后抵達東風航天城。
40年來,發(fā)射中心形成了一套成熟的發(fā)射模式,但對載人航天發(fā)射而言,很多做法就不太合適了。1999年11月20日6時,在度過了一個緊張忙碌的不眠夜之后,發(fā)射塔架緩緩展開,突然,發(fā)控臺操作手祝亮發(fā)現(xiàn)火箭精瞄顯示儀表指針左右擺動,怎么調(diào)也無法精確瞄準。
“如果瞄準方向偏了,飛船就無法進入預定軌道?!惫ぷ魅藛T趕緊報告,請求立刻對火箭進行人工精瞄。發(fā)測站中隊中隊長通過近距離瞄準,終于搶在發(fā)射前10分鐘對火箭實現(xiàn)了精瞄。
“神舟一號”飛船座艙內(nèi)放置了一個高1.70米左右、身著航天服的男性模擬人。這個模擬人是一個感應器,用于收集返回艙在太空中的溫度、濕度、氧氣等各種試驗數(shù)據(jù)。
1999年11月20日6時48分,長征火箭噴射出橘紅色火焰,在戈壁灘即將褪去的夜幕中起飛。
[神二]火箭發(fā)射前被撞
“神舟二號”飛船發(fā)射前,發(fā)生過一次重大事故。
2000年12月31日,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心正在開會,突然接到報告“火箭被撞了”。
指揮長立即宣布休會,趕赴垂直總裝測試廠房。原來有關(guān)廠家要求把活動發(fā)射平臺和驅(qū)動電源車作一次聯(lián)試,技術(shù)人員誤操作啟動了活動發(fā)射平臺,導致箭身受傷10多處。
火箭被撞后發(fā)生了位移,如果不盡快復位,勢必影響產(chǎn)品的安全性。試驗隊動用了多根撬杠意欲使火箭復位,但無濟于事。
后經(jīng)研究,決定采用千斤頂方案?;鸺罱K順利復位。經(jīng)過4個晝夜的努力后,火箭再次聳立在發(fā)射架上。
2001年1月10日上午9時,“長二F”火箭托舉著“神舟二號”飛船騰空而起。
“神舟二號”飛船是我國第一艘按載人要求系統(tǒng)配置的正樣飛船。與“神一”相比,“神二”增加了具有載人特色的環(huán)境控制生命保障和應急救生兩個分系統(tǒng)及模擬航天員代謝裝置,環(huán)控生保系統(tǒng)除極個別需要航天員在軌操作的部件外,全部為真實件。
[神三]逃逸系統(tǒng)必須上
新增的逃逸系統(tǒng)是“神三”相對“神二”的最大進步,也是“神三”發(fā)射中遇到的一大難題。逃逸系統(tǒng)是為航天員應急救生所設(shè)的。據(jù)發(fā)射中心原副主任回憶,“神三”要求和載人飛行狀態(tài)基本一致,工程總體要求逃逸系統(tǒng)無論如何都要上。
火箭飛行當中如逃逸塔分離、級間分離等動作會帶來一些干擾信號,這些干擾信號有可能錯誤啟動逃逸系統(tǒng),造成“誤逃”。問題在于,無人飛船發(fā)射要堅持與載人狀態(tài)一致的原則,也就是要保證,不該逃逸的時候啟動不了逃逸飛行器,也不能出現(xiàn)“漏逃”。但對于無人飛船來講,確保不“誤逃”,還是確保不“漏逃”,這是一個問題。
經(jīng)過反復討論、分析,最后意見為:兩者都要確保,保證不“誤逃”系數(shù)99.99%,保證不“漏逃”系數(shù)99.9%。
2002年3月25日,“神舟三號”順利升空。
試驗結(jié)果表明:飛船搭載的人體代謝模擬裝置、擬人生理信號設(shè)備以及形體假人,能夠定量模擬航天員呼吸和血液循環(huán)的重要生理活動參數(shù)。
軌道艙在太空留軌運行180多天,工作正常,預定試驗目標全部達到。
[神四]最后的低溫彩排
在進行了3次無人發(fā)射之后,飛船是否完全具備載人條件,還得經(jīng)過一次嚴格的全系統(tǒng)考核,方可下結(jié)論。
2002年10月30日,“神三”發(fā)射成功7個月后,“神四”飛船進場。這次發(fā)射試驗是載人航天工程的關(guān)鍵戰(zhàn)役,一切都要按載人的條件做,試驗成功后,中國將轉(zhuǎn)入載人飛行。
前所未有的持續(xù)低溫天氣:零下28℃,比規(guī)定的最低發(fā)射溫度零下20℃足足低了8℃!1986年1月28日,美國“挑戰(zhàn)者”號航天飛機失事,就是由于一個O形橡膠密封圈因低溫變形失效導致的。
12月29日晚,指揮部決定實施保溫措施,動用了110床軍用棉被為火箭御寒,啟動20多臺大功率空調(diào)24小時不間斷給火箭和飛船送暖,使其一直處于理想的溫度環(huán)境之中。
12月30日零時40分,“神四”在寒風中起航,比發(fā)射工藝流程規(guī)定的發(fā)射日期提前了兩天,不僅刷新了我國航天史上低溫發(fā)射的紀錄,而且創(chuàng)造了世界航天史上超低溫發(fā)射的奇跡。
[神五]中國人首征太空
2003年10月15日,“神五”將中國首位航天員送入太空。
這一刻,距中國第一艘試驗飛船發(fā)射3年零329天,距中國載人航天工程立項僅11年零25天。
2003年10月15日7時59分,發(fā)射程序進入1小時準備,航天員楊利偉已經(jīng)進入飛船,各種設(shè)備均顯示良好。突然,火箭系統(tǒng)指揮員向0號指揮員報告:“火箭利用系統(tǒng)測試電源掉電!”
據(jù)了解,當時UPS電源只能供電20到30分鐘,如果8時30分再不排除故障,原定9時的發(fā)射計劃就要取消。
指揮員立即啟用應急處置預案:命令系統(tǒng)指揮立即給打印機、監(jiān)視器和錄像機斷電;總工程師立刻帶領(lǐng)配電搶修小組,迅速趕到現(xiàn)場排查。
15分鐘后,故障排除。
9時整,郭保新一聲“點火”,“長二F”火箭扶搖直上。
“‘神舟五號報告:舷窗打開!”
火箭飛行200秒后,從太空中傳來楊利偉清晰的報告聲。
9時42分,載人航天工程總指揮李繼耐宣布:“飛船已進入預定軌道,發(fā)射取得成功。”
[神六]戈壁灘風雪虛驚
2005年10月12日5時,“神舟六號”載人航天飛行任務(wù)進入4小時發(fā)射程序,航天員費俊龍、聶海勝已準備就緒。
發(fā)射中心首席氣象預報員、總工程師劉漢濤記得,那一夜,戈壁灘上的8級大風一直未停,后半夜還下起了大雪。“這么壞的天氣,還能發(fā)射嗎?”
在“神舟六號”轉(zhuǎn)運的那天下午,劉漢濤發(fā)現(xiàn),新疆上空一個低渦系統(tǒng)已裂成兩股冷空氣,正在向發(fā)射場方向撲來,完全有可能對預定發(fā)射日產(chǎn)生影響。
10月10日天氣會商結(jié)束后,工作人員向總指揮匯報:“受第一股冷空氣影響,10日夜間有大風揚沙,11日凌晨結(jié)束;受第二股冷空氣影響,12日凌晨有大風和降水,6時左右,天氣轉(zhuǎn)好,符合發(fā)射條件。”
第一股冷空氣如期而至。
但第二股冷空氣卻比預報時間晚了兩個小時。所有人驚出了一身冷汗。
燃料一旦加注,程序不可逆轉(zhuǎn)。5時35分,航天員出征儀式開始,大風明顯減弱。當航天員車隊駛出圓夢園大門時,大雪也戛然而止。
8時整,發(fā)射場風速降到每秒0.3米,各種氣象要素均符合發(fā)射條件。9時整,“神舟六號”在人們的祝福和歡呼聲中完美起航。
[神七]航天員首次出艙
與“神五”“神六”不同,“神七”增加了航天員出艙活動。為了航天員出艙安全,工程人員專門設(shè)計了一個承擔特殊任務(wù)的氣閘艙。
“氣閘”一詞源自英文“airlock”,為“鎖住空氣”之意。飛船系統(tǒng)副總設(shè)計師介紹:“當人要走出飛船進入太空時,為了減少空氣的逸散,要建一個小隔間,先開一扇門,進入隔間后把這扇門關(guān)上,再把另一扇門打開,走出隔間。從太空返回飛船的過程與之相反?!?/p>
氣閘艙就是這個小隔間,通過其泄壓和復壓過程實現(xiàn)出艙和回艙前的過渡。
對于“神七”而言,泄壓成功與否,將直接決定航天員是否能夠按計劃出艙,氣閘艙也可稱做太空行走的生死之門。
“人在快速減壓環(huán)境下容易得減壓病,所以在降壓的過程中,航天員有一個吸氧排氮的過程。航天員在穿航天服時吸純氧,需要約半個小時的時間來置換血液里的氮,這之后再減壓就安全了?!?/p>
完成泄壓后,穿好艙外航天服的航天員就已經(jīng)為出艙“整裝待發(fā)”了。
與出艙過程相反,航天員從太空回到飛船內(nèi),要經(jīng)歷一個復壓步驟。復壓也要分階段進行。此次“神舟七號”飛船攜帶了5個高壓氣瓶,它們的功用是等航天員回到氣閘艙時,將艙內(nèi)的氣壓(零)恢復到一個大氣壓狀態(tài),以保障航天員的安全。