国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

漫步太空

2019-11-25 16:55:10蘭寧遠(yuǎn)
神劍 2019年5期
關(guān)鍵詞:神舟航天員飛船

蘭寧遠(yuǎn)

“太空公民”的浪漫生活

首次載人航天飛行任務(wù)過后,人們對載人航天的熱情并沒有因?yàn)闀r(shí)間的流逝而有絲毫減少。中國人對輝煌成就感到自豪的同時(shí),對未來的載人航天任務(wù)寄予了新的期待。

神舟五號的成功實(shí)現(xiàn)了“三步走”戰(zhàn)略的第一步:突破和掌握了載人飛船的天地往返技術(shù)。緊接著第二步的目標(biāo)是:突破和掌握太空出艙和空間飛行器的交會對接技術(shù),發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室,解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應(yīng)用問題。

還是在2003年9月備戰(zhàn)神舟五號任務(wù)期間,溫家寶總理主持召開了一次中央專委會議,專門研究載人航天工程的后續(xù)發(fā)展問題。專委成員都認(rèn)為,按照中央批準(zhǔn)的“三步走”戰(zhàn)略決策,在完成第一步任務(wù)之后,實(shí)施工程第二步是必要的。第二步的重點(diǎn),將放在航天器的交會對接和航天員空間活動等技術(shù)的突破上。

按照這次會議的部署,從2003年開始,總裝備部組織進(jìn)行了載人航天工程第二步任務(wù)的深入論證,提出了第二步第一階段的任務(wù)目標(biāo)。這一階段的主要目標(biāo)是:第一,實(shí)施航天員出艙活動,突破氣閘艙、艙外航天服等關(guān)鍵技術(shù),突破航天員空間出艙活動基本技術(shù);第二,實(shí)施航天器空間交會對接,突破和掌握航天器交會對接技術(shù);第三,開展有效的空間應(yīng)用、空間科學(xué)與技術(shù)試驗(yàn);第四,為載人航天后續(xù)任務(wù)技術(shù)發(fā)展創(chuàng)造基本條件。

2004年9月,中央軍委決定,李繼耐調(diào)任解放軍總政治部主任,陳炳德任總裝備部部長、載人航天工程總指揮。陳炳德上任時(shí),正值航天戰(zhàn)線備戰(zhàn)神舟六號任務(wù)的關(guān)鍵時(shí)期,看到各大系統(tǒng)緊張有序的研制場面,他深有感觸地對王永志說:“我以前在軍區(qū)工作,雖然繁忙,但遠(yuǎn)沒有今天負(fù)責(zé)載人航天這件事的責(zé)任大、影響大啊?!?/p>

2004年,國家把當(dāng)年度的最高科學(xué)技術(shù)獎?lì)C發(fā)給了72歲的王永志。獎勵(lì)大會上,王永志說:“祖國的需要就是我們前進(jìn)的方向,只有把自己的事業(yè)同祖國、同人民緊密聯(lián)系在一起才能大有作為?!睆?992年載人航天工程啟動到神舟五號任務(wù)完成的十幾年間,工程總指揮換了四任,七大系統(tǒng)的總指揮、總設(shè)計(jì)師也更換大半。但王永志仍作為工程的技術(shù)主帥與年輕的航天人一道向著新的目標(biāo)沖刺。

2004年12月,中央專委批準(zhǔn)啟動載人航天工程第二步第一階段任務(wù)。

神舟六號將進(jìn)行我國的第二次載人航天飛行,擔(dān)負(fù)著三大任務(wù):一是繼續(xù)突破載人航天的基本技術(shù),主要是多人多天太空飛行的技術(shù);二是繼續(xù)進(jìn)行空間科學(xué)實(shí)驗(yàn),尤其是首次進(jìn)行有人參與的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn);三是繼續(xù)考核和完善工程各系統(tǒng)的功能和性能。具體地說,可以用多個(gè)“第一次”來概括:第一次進(jìn)行兩人多天太空飛行試驗(yàn),為未來航天員在空間站生活和工作奠定基礎(chǔ);航天員將第一次進(jìn)入軌道艙,并首次往返軌道艙,進(jìn)行失重狀態(tài)下的關(guān)閉返回艙門及檢漏試驗(yàn);航天員將第一次在太空完成壓力服穿脫試驗(yàn);第一次吃上熱食和復(fù)水食品,喝上采自地下1700米的礦泉水;第一次在“太空馬桶”解手,在睡袋里睡眠……

這時(shí),發(fā)射場系統(tǒng)的原總指揮張建啟已接替胡世祥擔(dān)任了總裝備部副部長、載人航天工程副總指揮。張建啟說:“神舟六號任務(wù),我只關(guān)注三件事。第一,火箭;第二,環(huán)控生保技術(shù);第三,航天員?!边@三件事正是影響任務(wù)成敗的關(guān)鍵因素,代表著工程指揮部和全體技術(shù)人員的共識。

多人多天太空飛行技術(shù)是載人航天必須突破的一項(xiàng)基本技術(shù),無論是航天員出艙活動、空間交會對接,還是建造空間實(shí)驗(yàn)室和空間站,都要有多名航天員飛行多天才能完成,這個(gè)問題不解決,后面的任務(wù)都無法展開?!皟煽偂睍h上,王永志詳細(xì)地解析說:“多人多天太空飛行給我們帶來的挑戰(zhàn)是多方面的。最大的挑戰(zhàn)是飛船的環(huán)境控制和生命保障系統(tǒng)的表現(xiàn)。簡單地講,就是保障多名航天員長時(shí)間在太空吃喝拉撒睡。這些在地面都很簡單,但到了太空就成了棘手的問題。還有就是飛船內(nèi)部的環(huán)境控制,如大氣壓力、濕度、噪聲,尤其是大氣濕度。飛船內(nèi)的有效空間相對地面環(huán)境比較狹小,兩個(gè)密封艙的容積合在一起也只有15立方米,而兩名航天員正常生活所產(chǎn)生的濕氣卻一點(diǎn)不比地面少,如果不采取措施,飛船內(nèi)的濕氣很快就會飽和結(jié)露,不僅航天員感到不舒服,飄浮的水珠還可能使飛船的電氣系統(tǒng)發(fā)生短路或斷路。同時(shí)對航天員呼出二氧化碳和其他異味也要有處理措施……”

2004年1月一個(gè)冬陽普照的冬日,剛剛度過42歲生日的火箭專家劉宇被任命為火箭系統(tǒng)的總指揮。當(dāng)初參加載人火箭研制時(shí),劉宇還是個(gè)靦腆的年輕助理員,后來經(jīng)過實(shí)踐磨煉,擔(dān)任了型號研制的副總指揮。這一天,劉宇接過的第一項(xiàng)任務(wù)就是在即將到來的一年間,研制完成用于發(fā)射神舟六號飛船的長征二號F火箭。

除了壓力之外,還有一個(gè)長期困擾在劉宇心里的問題不得不面對。幾個(gè)月前,楊利偉從太空返回后,曾告訴劉宇和劉竹生,火箭上升到三四十公里的高度拋掉逃逸塔后,出現(xiàn)了比預(yù)想要嚴(yán)重得多的箭體振動。長達(dá)26秒的強(qiáng)烈振動讓他有瀕臨死亡的感覺。而在此之前,箭體的振動頻率被認(rèn)為是對航天員沒有影響的。

楊利偉所描述的其實(shí)是一種共振現(xiàn)象。簡單地說,就是當(dāng)一個(gè)外力的振動頻率與一個(gè)物體的固有頻率相等時(shí),會使這個(gè)物體的振動放大的現(xiàn)象。

第一次世界大戰(zhàn)時(shí),一隊(duì)士兵邁著整齊劃一的步伐通過一座大橋,由于行軍腳步的頻率與大橋自身的振動頻率恰好相同,竟然致使一座大橋瞬間坍塌,人落谷底,全軍覆沒。人體對10赫茲以下的低頻振動非常敏感,它會讓內(nèi)臟產(chǎn)生共振。而對飛船上的楊利偉來說,振動疊加在幾倍體重的負(fù)荷上,自然更是難以忍受甚至是致命的。

這是長征系列運(yùn)載火箭第一次載人上天,共振情況也是首次發(fā)現(xiàn)。從上級領(lǐng)導(dǎo)到普通的研制人員都很關(guān)注這個(gè)“陌生”的問題??梢獪?zhǔn)確判斷出癥結(jié)所在絕非易事。

航天科技集團(tuán)公司副總經(jīng)理許達(dá)哲作為主管領(lǐng)導(dǎo),和劉宇、劉竹生商量后決定,在研制新的火箭之前,首先要解決舊的問題。許達(dá)哲特意把一批有豐富工程經(jīng)驗(yàn)的老專家、老院士請來,成立聯(lián)合分析小組,一起對問題進(jìn)行“會診”。他們收集了從發(fā)射神舟一號到神舟五號時(shí)火箭的所有數(shù)據(jù),一步步分析查找、一項(xiàng)項(xiàng)加以驗(yàn)證。

數(shù)據(jù)分析工作不僅復(fù)雜,而且枯燥,面對不知從何下手的研制人員,劉竹生給大家舉了一個(gè)鐘和磬的例子。一座寺廟里的鐘和磬因?yàn)榘l(fā)生了共振,總是同時(shí)響起來,和尚們都以為廟里在鬧鬼,惶惶不可終日。后來,有人來到廟里,把磬銼掉了一小塊兒后,鐘和磬便相安無事,再也沒有同時(shí)響起。大家聽后明白了劉竹生的用意,火箭的振動和這個(gè)例子要說明的問題是一樣的。但就是這個(gè)看起來并不復(fù)雜的問題,劉宇和劉竹生卻帶著大家苦干了一年多。400多個(gè)日日夜夜里,他們先是確定機(jī)理,之后從火箭一級發(fā)動機(jī)工作的0~140秒中,逐秒、逐段地查找振動頻率,尋找問題“元兇”。

2005年3月,在火箭進(jìn)入總裝準(zhǔn)備階段時(shí),這個(gè)困擾研制隊(duì)伍一年多的問題終于得到了定位,火箭系統(tǒng)的副總設(shè)計(jì)師張智找到了原因。發(fā)射神舟五號時(shí),火箭發(fā)動機(jī)造成的推力脈動與火箭結(jié)構(gòu)振動頻率在飛行的某一時(shí)間段接近和重合,造成了意外的共振,頻率是8赫茲。而8赫茲的頻率恰好是人體器官的頻率,加劇了人體的不適感。這種現(xiàn)象在專業(yè)上被稱為“諧振”或“耦合振動”。為了進(jìn)一步確認(rèn)這個(gè)結(jié)論,張智對火箭進(jìn)行了真實(shí)狀態(tài)的全箭振動試驗(yàn)和助推器振動試驗(yàn),摸清了箭體結(jié)構(gòu)縱向一階頻率和助推器、芯一級的管路液體脈動的頻率范圍,證明了判斷的正確性。

為了消滅耦合振動現(xiàn)象,劉宇、張智和研制人員付出了很多。他們再次進(jìn)行了助推器氧化劑管路的水介質(zhì)和模擬介質(zhì)振動試驗(yàn)、船罩組合體振動試驗(yàn)和全箭振動試驗(yàn),在不同的飛行時(shí)段采取了不同的抑制參數(shù)。接下來,就是重新研制火箭發(fā)動機(jī)輸送管路上的一個(gè)對振動頻率有很大影響的裝置——蓄壓器。一般情況下,從畫出圖紙到拿出成品,研制蓄壓器需要8個(gè)月時(shí)間,但為了趕進(jìn)度,劉宇5次往返于試驗(yàn)場和協(xié)作廠家之間,親自督戰(zhàn),日夜兼程,僅用了兩個(gè)半月時(shí)間就完成了任務(wù)。2005年6月,新研制的蓄壓器經(jīng)過測試后,輸送管路內(nèi)液體的頻率與火箭結(jié)構(gòu)的振動頻率已完全錯(cuò)開,諧振現(xiàn)象基本消失了。

故障解決了,正當(dāng)大家要松口氣時(shí),劉竹生又下達(dá)了一項(xiàng)新的任務(wù)——為逃逸發(fā)動機(jī)配備安全點(diǎn)火機(jī)構(gòu)。對于這項(xiàng)決定,大家有些不理解,畢竟火箭在設(shè)計(jì)中,已經(jīng)安裝了足夠的保險(xiǎn)措施,基本上可以保證航天員的安全。而劉竹生卻說:“雖然我們已經(jīng)做了很多,但安全性和可靠性沒有終點(diǎn),我們應(yīng)該有一種思想,始終認(rèn)為自己做得還不夠?!甭犃藙⒅裆脑挘蠹裔屓涣?。不僅安全點(diǎn)火機(jī)構(gòu)的研制任務(wù)提前完成,而且還制定出一套非常完善的故障對策。針對火箭在發(fā)射臺上可能出現(xiàn)的問題,制定了4種逃逸模式;針對上升段飛行中可能出現(xiàn)的故障,制定了11種故障情況下的逃逸模式,這15種模式完全可以保證航天員迅速脫離危險(xiǎn)區(qū)。

除此之外,圖像測量系統(tǒng)是劉竹生增加在用于發(fā)射神舟六號的火箭上的一個(gè)新亮點(diǎn)。以往火箭發(fā)射時(shí),地面只能根據(jù)遙測數(shù)據(jù)來判讀它的表現(xiàn),而不能直觀地觀測它的飛行狀態(tài)和各種分離動作。而增加圖像測量系統(tǒng)后,就可以第一時(shí)間近距離地看到火箭飛行的姿態(tài)。雖然劉竹生早就有為火箭加裝這個(gè)系統(tǒng)的打算,但限于過去圖像壓縮技術(shù)水平低下的現(xiàn)實(shí),一直沒能付諸實(shí)施?,F(xiàn)在條件成熟了,為了早日給火箭裝上這只“神眼”,劉竹生組織人員從初樣研制到產(chǎn)品生產(chǎn),用了一年多的時(shí)間,逐一攻克了高動態(tài)下的傳輸延時(shí)和馬賽克等高難度的技術(shù)問題,生產(chǎn)出令人驚嘆的圖像測量系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)安裝后,用于觀測火箭運(yùn)行狀態(tài)的兩個(gè)攝像頭,一個(gè)裝配在整流罩內(nèi),一個(gè)安裝到箭體上,不僅可以實(shí)時(shí)顯示最直觀的火箭飛行情況,還可以根據(jù)飛行環(huán)境監(jiān)測為改進(jìn)火箭的環(huán)境適應(yīng)性提供依據(jù)。

神舟六號任務(wù)下達(dá)后,作為有著輝煌紀(jì)錄的飛船系統(tǒng)新“掌門人”來說,他們面對的壓力可想而知。神舟六號與神舟五號飛船的結(jié)構(gòu)雖然沒有改變,但技術(shù)狀態(tài)卻截然不同。兩名航天員在太空生活工作多天,衣食住行、冷凝水的收集、進(jìn)出軌道艙安全等諸多新問題,一下子凸顯在了剛剛接任總指揮的尚志和總設(shè)計(jì)師的張柏楠面前。

尚志和張柏楠都是40出頭的青年專家,他們在改革開放的年代中求學(xué),在市場經(jīng)濟(jì)的大潮中參加工作。那時(shí)合資企業(yè)和外資企業(yè)的小汽車幾乎整天停在航天單位的門口,很多人就此永遠(yuǎn)地走出了中國空間技術(shù)研究院的大門。盡管尚志和張柏楠已經(jīng)把航天事業(yè)與自己的人生目標(biāo)進(jìn)行了焊接,但與錢學(xué)森、任新民等老一代航天人相比,還有很多欠缺的地方。這一點(diǎn),他們有清醒的認(rèn)識。20世紀(jì)80年代,雖然已經(jīng)改革開放,但“冷戰(zhàn)”并沒有結(jié)束,很多領(lǐng)域還相對封閉。他們在這樣的環(huán)境中長大,眼界不如老一代開闊。而且,老一輩的憂患意識和責(zé)任感是自發(fā)的,而他們是在干事業(yè)的過程中慢慢培養(yǎng)的。還有,相比老一輩,他們沒受過什么苦,艱苦奮斗的精神不夠……不過,在戚發(fā)軔他們老一代看來,兩代人之間雖然年齡相差很大,但年輕一代更有優(yōu)勢,他們接受新事物的能力比老一代更強(qiáng),知識面更廣,也更富有創(chuàng)造力。

神舟六號任務(wù)的來臨,對尚志和張柏楠和新一代的航天人來說,是一次機(jī)會,也是一次考驗(yàn)。

神舟六號飛船與之前的5艘神舟飛船相比,并不是簡單的重復(fù),其變化最大的當(dāng)屬航天員要從返回艙進(jìn)入軌道艙。兩艙之間有一道圓形的艙門,用于為返回艙提供密封環(huán)境,以確保返回艙的艙內(nèi)壓力。這扇門的開啟和關(guān)閉對于航天員的安全非同小可。由于它連接的是兩個(gè)獨(dú)立的艙室,如果兩個(gè)艙室氣壓不同,艙門要么無法開啟,要么會被“彈開”,撞擊到航天員身上,對航天員造成傷害。艙門的密封性也至關(guān)重要,飛船返回前,兩艙分離后,艙門必須嚴(yán)絲合縫地關(guān)閉,一旦漏氣,返回艙在幾秒鐘之內(nèi)就會變成“真空世界”。航天員從返回艙進(jìn)入軌道艙,首先要打開的就是這道門。打開艙門的風(fēng)險(xiǎn)相對不大,關(guān)鍵是關(guān)閉艙門后能不能夠保證密封,再入過程中會不會出現(xiàn)問題。因此,航天員進(jìn)入軌道艙,是對飛船整個(gè)生命保障系統(tǒng)的全程考核,而這道艙門可以說是一道航天員的“生命之門”。

為了保證這扇門開關(guān)準(zhǔn)確自如、絕對密封,張柏楠帶領(lǐng)飛船結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)的技術(shù)人員做了上萬次試驗(yàn),從改進(jìn)密封性能、在軌檢漏、艙門清潔等方面摸索出了一套規(guī)律,增加了8道“安全鎖”。

第一道“安全鎖”,是要確保設(shè)計(jì)加工準(zhǔn)確無誤。神舟六號的艙門設(shè)計(jì)和加工工藝十分復(fù)雜,僅設(shè)計(jì)圖紙就有100多張。張柏楠帶領(lǐng)科研人員邊攻關(guān),邊試驗(yàn),邊總結(jié),找到最佳數(shù)據(jù),保證每一個(gè)零件和每一個(gè)尺寸都準(zhǔn)確無誤。第二道“安全鎖”,是在艙門安裝密封鎖。為了保證密封性,艙門設(shè)計(jì)了6把聯(lián)動桿鎖,只有這6把鎖全部到位,艙門才能鎖上。同樣,打開艙門也必須完成一系列動作才可以解鎖。為避免操作失誤,還專門設(shè)計(jì)了一個(gè)防誤開關(guān),只有首先打開防誤開關(guān),才能進(jìn)行下一個(gè)動作。第三道“安全鎖”,是用雙保險(xiǎn)來保證密封性??蒲腥藛T為艙門加了兩道密封圈,安裝在艙門的金屬面周圍,確保密封。第四道“安全鎖”,是利用“秘密武器”除掉絨毛。艙門金屬圈上的密封圈上哪怕粘有細(xì)微的頭發(fā)絲或絨毛,都可能導(dǎo)致艙門發(fā)生泄漏。而在太空飛行中,艙內(nèi)飄浮物粘到密封圈上又不可避免。為此,科研人員找到了一種類似濕巾的無腐蝕、無氣味、不掉毛的特殊材料,用這種材料擦拭密封圈不留水跡,不產(chǎn)生靜電,又能一塵不染。第五道“安全鎖”,是艙門快速檢漏儀。按常規(guī)做法,艙門檢漏的方法是先把艙門密封起來,過一兩天后再檢查艙門壓力,看看降低了多少。但航天員在太空中不可能等這么長的時(shí)間。為此,他們專門設(shè)計(jì)了一套快速檢漏裝置,可迅速判斷漏氣狀況。第六道“安全鎖”,是為航天員設(shè)計(jì)了腳踏板。航天員在太空中常常是有勁沒法使,為了保證操作方便,特意為航天員設(shè)置了許多著力點(diǎn),手腳怎樣用力,用多大的力,都有詳細(xì)的規(guī)定。第七道“安全鎖”,是采用多種手段試驗(yàn)可靠性。為了提高艙門的密封性和操作的靈活性,采用降低摩擦等手段控制加工精度,能覺察出小如毛發(fā)和絨毛的異物。同時(shí),根據(jù)不同的故障模式,在專門的真空罐里做開關(guān)艙門試驗(yàn),保證艙門性能標(biāo)準(zhǔn)高度可靠。第八道“安全鎖”,就是讓航天員在模擬失重條件下反復(fù)進(jìn)行訓(xùn)練,熟練掌握操作要領(lǐng)。

除了艙門之外,飛船艙內(nèi)的環(huán)境也是危及航天員生命的又一關(guān)口。從環(huán)境控制和生命保障技術(shù)來講,兩人的多天飛行,意味著產(chǎn)品規(guī)模和運(yùn)行周期發(fā)生了很大變化,耗氧、產(chǎn)熱、產(chǎn)濕、呼出二氧化碳都比“1人1天”多得多。飛船艙內(nèi)的有效容積只有5.5立方米,兩名航天員生活工作在里面,兩三個(gè)小時(shí)濕度就會飽和。如果艙內(nèi)空氣不流通,呼出的二氧化碳就會自然堆積,滯留在口鼻附近,導(dǎo)致呼吸困難甚至窒息。所以,神舟六號任務(wù)對首次使用的生命保障系統(tǒng)也是一次考驗(yàn)。大到飲水儲蓄箱、大小便收集箱,小到食品加熱器、注水器等,160多件產(chǎn)品每一件產(chǎn)品都與航天員的太空生活及健康息息相關(guān),這就對它們的整體性、匹配性,與外系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性、接口關(guān)系等提出了很高的要求,尤其是調(diào)壓供氧、通風(fēng)凈化等關(guān)鍵部件,一旦出現(xiàn)故障將直接危及航天員的生命安全。

為了“萬無一失”,張柏楠率領(lǐng)隊(duì)伍在地面營造了一個(gè)與太空相同的環(huán)境,進(jìn)行了多次試驗(yàn),模擬航天員太空七天七夜的生活,驗(yàn)證了濕度控制技術(shù)和通風(fēng)換熱技術(shù)的合理性。為增強(qiáng)冷凝水收集能力,他們擴(kuò)大了飛船上冷凝水箱的容積,增加了被動的吸濕材料,保證船上設(shè)備能在濕度90%的環(huán)境下正常工作。

2003年春節(jié)前夕,已經(jīng)苦干了一年多的飛船研制人員都在盼著這個(gè)一年中唯一可以放假的節(jié)日能好好休息幾天。有些家在外地的技術(shù)人員提前與同事倒班替換,想早走幾天??烧l想被尚志得知后,不近情理地果斷制止了。已經(jīng)買了機(jī)票和車票的人,不管什么情況一律退票!此令一出,有的年輕人哭著找到尚志,說家里的老人在眼巴巴地等著團(tuán)聚,希望通融一下。面對此情此景,尚志盡管心里理解同情,但仍下狠心堅(jiān)持決定。這個(gè)“口子”不能開,一旦有人在正式放假前離開,必然導(dǎo)致更多的人“人心渙散”,產(chǎn)品質(zhì)量肯定會受影響。經(jīng)過層層做工作,大家對看似不近人情的尚志表示了理解。在這樣的近乎“鐵腕”的管理手段下,各個(gè)分系統(tǒng)的研制任務(wù)按照計(jì)劃節(jié)點(diǎn)保質(zhì)保量地完成了。

改進(jìn)后的神舟六號飛船,發(fā)生了100多項(xiàng)技術(shù)改進(jìn),涉及硬件130多臺、軟件近20個(gè),裝船前都進(jìn)行了大系統(tǒng)間的相互匹配、環(huán)境測試以及整船級工效學(xué)評價(jià)等試驗(yàn),驗(yàn)證了更改的正確性和接口的匹配性,每一項(xiàng)技術(shù)狀態(tài)的更改均形成了閉環(huán)控制,并進(jìn)一步提高了可靠性。

2003年11月,北京航天醫(yī)學(xué)工程研究所召開了一次全體航天員參加的任務(wù)動員會。胡世祥宣布:神舟六號載人飛行任務(wù)即將展開。聽到這個(gè)消息,全體航天員們內(nèi)心感到一陣激動。為實(shí)現(xiàn)飛天夢想,他們?nèi)諒?fù)一日、年復(fù)一年地默默努力著、堅(jiān)守著,但由于發(fā)射時(shí)間間隔大、任務(wù)密度低,讓他們上天的機(jī)會并不多。而新的任務(wù)列入日程,就意味著又一次圓夢的機(jī)會即將到來。但大家都清楚,機(jī)會只能屬于少數(shù)人,要想飛向太空,還要經(jīng)歷一次嚴(yán)格苛刻的訓(xùn)練和選拔。

按照工程進(jìn)度,神舟六號任務(wù)定于 2005 年7、8月份完成總裝工作,9月至10月之間發(fā)射。如此緊迫的時(shí)間注定了針對神舟六號任務(wù)的訓(xùn)練,從一開始就烙上了選拔的痕跡。

在航天員大隊(duì)的公寓中曾有一條標(biāo)語“祖國載人航天事業(yè)高于一切”。只要是祖國需要,不管付出多少血汗,不管結(jié)果如何,他們都無怨無悔。神舟六號的訓(xùn)練開始那天,航天員大隊(duì)又多了一條更加醒目的標(biāo)語——“質(zhì)量就是生命”,這預(yù)示著他們將以最高質(zhì)量的訓(xùn)練再次面對考驗(yàn)。

因?yàn)樯裰哿柸蝿?wù)增加了航天員對地觀測、醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)、設(shè)備操作等科學(xué)實(shí)驗(yàn),所以,飛行程序也做了相應(yīng)改動。根據(jù)新任務(wù)的特點(diǎn),黃偉芬和教員們增加了地面模擬失重狀態(tài)等3個(gè)重點(diǎn)科目的訓(xùn)練,預(yù)設(shè)了幾十種故障模式,以強(qiáng)化航天員的應(yīng)急處置能力。

人類40多年的航天實(shí)踐表明,航天器中的微重力對航天員的健康、安全和工作能力會產(chǎn)生重要影響。針對神舟六號任務(wù)多天的特點(diǎn),為了提高人體對失重狀態(tài)的適應(yīng)能力,航天員進(jìn)行了首次微重力生理適應(yīng)性測試。這是一項(xiàng)非常艱苦的訓(xùn)練,會帶來頭脹、鼻塞等很多不適。但在連續(xù)5晝夜大強(qiáng)度的測試過程中,每個(gè)人都經(jīng)受住了從心理到生理全方位的考驗(yàn),全部順利過關(guān)。同時(shí),飛行時(shí)間的延長,使得預(yù)防空間運(yùn)動病和航天適應(yīng)綜合征更加重要,針對可能出現(xiàn)的疾病,醫(yī)生們還對航天員們進(jìn)行了必要的醫(yī)學(xué)訓(xùn)練,既要做自己的保健醫(yī)生,還要當(dāng)“太空醫(yī)生”,為同伴打針、喂藥。

在遙遠(yuǎn)的太空中,航天員要協(xié)同配合才能完成任務(wù),他們之間的性格是否相容、分工是否配合將直接關(guān)系到任務(wù)的成敗。神舟六號的訓(xùn)練中,便有針對性地安排了一項(xiàng)“心理相容”訓(xùn)練。這項(xiàng)訓(xùn)練沒有具體的考核標(biāo)準(zhǔn),目的就是要在航天員中形成一種學(xué)習(xí)上相互切磋、品德上相互砥礪、工作上相互支持、技術(shù)上相互交流的氛圍,使他們在潛移默化中達(dá)到性格相投、愛好相近、心意相通的和諧心理狀態(tài),從而保證在任務(wù)期間相互補(bǔ)位,緊密配合。

2005年2月,胡錦濤主持中央政治局常委會議,專題聽取總裝備部《關(guān)于我國載人航天工程有關(guān)情況》的匯報(bào),正式做出了啟動載人航天工程第二步第一階段任務(wù)和實(shí)施神舟六號任務(wù)的決策,明確提出“精心組織、精心指揮、精心實(shí)施,確保成功、確保萬無一失”的目標(biāo)要求,這意味著神舟六號任務(wù)進(jìn)入了加速推進(jìn)的關(guān)鍵階段。

雖然執(zhí)行神舟六號任務(wù)的航天員只有兩名,但在備戰(zhàn)任務(wù)的兩年時(shí)間里,每一名航天員都表現(xiàn)出驚人的毅力,力求以最好的成績接受挑選。最終,在2005年進(jìn)行的考核中,14名航天員都以“優(yōu)秀”的成績通過了考核,全部具備了執(zhí)行任務(wù)的能力。

神舟六號任務(wù)前夕,北京航天醫(yī)學(xué)工程研究所又多了一個(gè)更加響亮的名字——中國航天員科研訓(xùn)練中心,成為繼俄羅斯加加林航天員訓(xùn)練中心、美國休斯敦航天中心之后的世界上第三個(gè)航天員中心。楊利偉被任命為航天員中心的副主任兼航天員系統(tǒng)的副總指揮,負(fù)責(zé)航天員選拔和訓(xùn)練工作。出征太空前,楊利偉是一名出色的“戰(zhàn)斗員”,從此,他不僅要當(dāng)好“戰(zhàn)斗員”,更要做好“指揮員”。

在制定神舟六號航天員的選拔標(biāo)準(zhǔn)時(shí),楊利偉提出了一個(gè)操作“零失誤”的目標(biāo)。這個(gè)想法提出后,當(dāng)時(shí)就有人說,科學(xué)試驗(yàn)總是有失誤的,“零失誤”是不是太苛刻了?楊利偉卻說:“飛船飛行的程序非常嚴(yán)密,如果因?yàn)槿藶榈牟僮魇д`,不僅影響任務(wù)成敗,甚至還會造成災(zāi)難性的后果,這是絕對不允許的?!钡獙?shí)現(xiàn)這一目標(biāo),就需要有一支過硬的航天員教員隊(duì)伍。為此,航天員系統(tǒng)的總指揮、總設(shè)計(jì)師陳善廣進(jìn)一步提出了教員“持證上崗”的要求??己教靻T之前先考教員,經(jīng)過培訓(xùn)、考核,取得《航天員教員上崗合格證》的教員才能任教。

神舟六號航天員的選拔工作從2005年初開始,主要依據(jù)的是神舟五號任務(wù)之后的成績,以前的成績將會被清零。也就是說,楊利偉和曾進(jìn)入首飛梯隊(duì)的翟志剛、聶海勝也同大家一樣處在同一起跑線上。為了多讓幾位航天員有上天的機(jī)會,工程指揮部決定,楊利偉退出神舟六號任務(wù)的選拔。盡管楊利偉非常希望再次執(zhí)行任務(wù),但他清楚,一個(gè)人的飛行經(jīng)驗(yàn)和多人的飛行經(jīng)驗(yàn)對工程的幫助是不一樣的,讓更多的人去執(zhí)行任務(wù),對工程的完善和改進(jìn)更為重要。楊利偉曾說過:“我會時(shí)刻準(zhǔn)備執(zhí)行祖國和人民賦予我的任何任務(wù)。”如果因?yàn)樽约旱耐顺?,能夠讓更多的?zhàn)友實(shí)現(xiàn)夢想,其意義不亞于再飛一次。所以,楊利偉愉快地服從了組織的決定,將更多的精力用在了指導(dǎo)和幫助戰(zhàn)友上。

神舟六號乘組選拔主要有4個(gè)標(biāo)準(zhǔn):身體狀況、訓(xùn)練成績、心理因素和思想品質(zhì)。由于飛行時(shí)間加長,出現(xiàn)突發(fā)情況的可能性也隨之增大,身體素質(zhì)不再是唯一的要素,與之同樣重要的是知識的積累與鉆研的精神,特別是面對突發(fā)情況的臨機(jī)處置能力。

選拔分為初選、復(fù)選、定選和確認(rèn)4個(gè)階段。先從13名航天員中初選出10位,然后再從10人中復(fù)選出6位。定選時(shí),將6位航天員搭配成3個(gè)乘組,定為第一、第二、第三梯隊(duì)。發(fā)射前的一兩天,3個(gè)乘組進(jìn)行“人—船—箭—地”聯(lián)合檢查后,最終確定執(zhí)行飛行任務(wù)的乘組。

初選階段主要以身體條件為依據(jù),包括檢測項(xiàng)目的確定和臨床檢查。初選于2005年3月份完成,從13名航天員里選出了身體條件較好的10人。

復(fù)選階段主要以心理和訓(xùn)練成績?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)。選拔以乘組形式進(jìn)行,但搭配和角色都可以互換,考核也是單人進(jìn)行。在飛行中,兩名航天員的角色分工不同,但技術(shù)要求是一樣的,都要熟悉所有的操作。因此,復(fù)選要分別考核一個(gè)人擔(dān)任不同角色的成績,從10名航天員中選出成績靠前的6人。

在定選階段,主要是進(jìn)行與神舟六號任務(wù)相關(guān)的強(qiáng)化訓(xùn)練,然后根據(jù)訓(xùn)練成績確定乘組梯隊(duì)。這個(gè)階段從一開始就確定了乘組搭配和乘組里兩人的角色,考核以乘組形式算分。復(fù)選時(shí),6名航天員的飛船操作技術(shù)全是滿分,很難區(qū)分上下。所以,定選階段引入了數(shù)學(xué)模型,利用輔助決策系統(tǒng)將他們的心理、思想、身體成績化為數(shù)值指標(biāo),實(shí)行集體測評、科學(xué)選拔,最大限度地避免了個(gè)人因素的偏頗和個(gè)人好惡的影響。楊利偉當(dāng)年是由評委投票選出的,按照這套新的選拔方法將神舟五號的選拔模擬重復(fù)了一遍,結(jié)果選出來的還是楊利偉,說明這套選拔方法是科學(xué)、可靠、公正的。

在初選的共同訓(xùn)練階段,所有航天員都要參加,后面的階段則隨著選拔的開展,參訓(xùn)的航天員逐漸減少。在這個(gè)過程中,大家既是競爭的對手,也是相互支持的兄弟,在一個(gè)乘組里還是密切合作的伙伴。乘組在很長一段時(shí)間內(nèi)都是不固定的,考核時(shí)算乘組成績,就是為了鍛煉航天員的相互配合的意識。

2005年6月,按照兩人能力相當(dāng)、水平接近的“一致性原則”,在性格和情況處理上能夠互補(bǔ)、更為全面地應(yīng)對各種飛行問題的“互補(bǔ)性原則”,適當(dāng)考慮航天員個(gè)人搭配意愿的“尊重個(gè)人意愿原則”,從成績排名和個(gè)人意愿兩方面考慮,6名航天員兩兩配對,形成3個(gè)飛行乘組,組成了執(zhí)行神舟六號任務(wù)的航天員乘組梯隊(duì):第一組是費(fèi)俊龍和聶海勝;第二組是劉伯明和景海鵬;第三組是翟志剛和吳杰。

8月24日,航天員評選委員會舉行神舟六號航天員面試定選會。陳炳德、王永志及評選委員會全體成員,現(xiàn)場對3個(gè)航天員乘組進(jìn)行了面試和考核??己碎_始后,先是由專家提問,航天員現(xiàn)場回答,全體委員進(jìn)行無記名投票。之后,連同前期3個(gè)乘組的訓(xùn)練成績及心理素質(zhì)評價(jià)的計(jì)分,按不同的權(quán)重統(tǒng)一輸入選拔輔助支持系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算。一切都在現(xiàn)場公開進(jìn)行,并當(dāng)場公布3個(gè)乘組的排序。由費(fèi)俊龍和聶海勝組成的乘組排名第一。費(fèi)俊龍,40歲,江蘇昆山人,身高1.70米;聶海勝,41歲,湖北棗陽人,身高1.72米,兩人當(dāng)時(shí)都是上校軍銜。費(fèi)俊龍比較活潑,空軍航校教員出身,是14名航天員中唯一的特級飛行員,處理事情的協(xié)調(diào)能力很強(qiáng);聶海勝在神舟五號任務(wù)時(shí)就是首飛梯隊(duì)成員,性格穩(wěn)重,做事踏實(shí),有很好的配合精神。

在進(jìn)行航天員乘組搭配的時(shí)候,教員們考慮到了兩個(gè)人性格互補(bǔ)的問題。無論誰和誰搭檔,除了兩人訓(xùn)練成績上要互補(bǔ),而且還要愿意同對方一起執(zhí)行任務(wù)。為此,選拔前讓每個(gè)人都進(jìn)行了個(gè)人意愿選擇,費(fèi)俊龍和聶海勝不約而同地把對方作為了首選。

乘組確定后,費(fèi)俊龍和聶海勝不管訓(xùn)練中還是訓(xùn)練后,都盡量待在一起,努力熟悉對方。除了對自己的操作了如指掌,他們還反復(fù)換位練習(xí),直到自己進(jìn)行一項(xiàng)操作后,也清楚地知道對方下一步要做什么,無論是操作技能還是心理相容性,都如同“左手和右手”一樣和諧,達(dá)到了“零失誤”的要求。

2005年初,中共中央政治局又一次將“精心組織載人航天飛行任務(wù)”列入年度工作要點(diǎn)之中。9月23日,胡錦濤主持中央政治局常委會議,聽取神舟六號載人航天飛行任務(wù)準(zhǔn)備情況和實(shí)施意見匯報(bào)。胡錦濤囑咐工程領(lǐng)導(dǎo),神舟六號載人航天飛行任務(wù)試驗(yàn)內(nèi)容新、技術(shù)要求高,任務(wù)艱巨,意義重大,務(wù)必要精益求精、確保成功。

2005年10月,中華人民共和國迎來了56歲的生日。酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心紅旗飄揚(yáng),花團(tuán)錦簇,洋溢著節(jié)日的喜慶氣氛。秋陽下,已經(jīng)5次成功放飛“神舟”飛船的發(fā)射塔用巨大的鋼鐵雙臂,緊緊地把飛船和火箭組合體抱在懷中,靜靜地期待著又一聲“驚天巨響”。

10月5日,載人航天工程總指揮部向媒體公開了神舟六號的發(fā)射日期,總指揮陳炳德向記者們介紹情況時(shí)說:“經(jīng)過一系列的工作,專家們一致認(rèn)為發(fā)射場具備了實(shí)施神舟六號載人航天飛行任務(wù)的條件,如果氣象情況沒有發(fā)生重大變化,我們確定12日的上午9點(diǎn)鐘正式發(fā)射?!?/p>

誰也沒有想到,一天之后,陳炳德說的“如果”真的發(fā)生了。10月6日,發(fā)射中心氣象站接收到的國際數(shù)字氣象預(yù)報(bào)顯示:一股強(qiáng)冷空氣正在向發(fā)射場區(qū)移動。

10月9日15時(shí),距離神舟六號發(fā)射不到72個(gè)小時(shí)了。發(fā)射場系統(tǒng)總指揮張育林緊急召集專家們進(jìn)行氣象會商。專家們有的認(rèn)為天氣很好,不影響發(fā)射;也有的認(rèn)為雖然到時(shí)可能風(fēng)大一些、云重一些,但在窗口內(nèi)還是符合發(fā)射條件的。聽了專家們的話,張育林心里有了底,他向總指揮部建議,任務(wù)按原計(jì)劃進(jìn)行,11日火箭加注,12日上午發(fā)射。

總指揮部采納了張育林的建議,準(zhǔn)備在這天晚上發(fā)布神舟六號的發(fā)射公告??删驮谶@時(shí),火箭系統(tǒng)和發(fā)射場系統(tǒng)的專家們在最后一次對火箭上的火工產(chǎn)品進(jìn)行檢查時(shí),突然發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題:火箭上有一個(gè)插頭出現(xiàn)了“縮針”現(xiàn)象,密密麻麻分布在插頭上的64根針,竟然少了一根。如果縮回去的這根針和其他的針碰在一起,一旦發(fā)生短路,連接在插座上的設(shè)備就不能正常工作。怎么辦?當(dāng)然最好的辦法就是更換插座。但如果這么一來,就得把已經(jīng)裝在火箭上的火工品和儀器全部拆卸下來,發(fā)射時(shí)間必然會推遲。換還是不換?專家們形成了兩種意見。為了穩(wěn)妥起見,陳炳德思考良久后拍了板,先進(jìn)行“歸零”,對插頭全面檢查后再做決定。

一天的時(shí)間過去了,10月10日中午,通過對同類插座的“解剖”分析,專家們發(fā)現(xiàn),插頭上的每根針都有獨(dú)立的針孔,即使這根針縮回去也不會和其他的針碰在一起,不會引起短路。盡管這樣,專家們還是抽取了5個(gè)同樣的插座送到實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行測試,經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證,直到深夜才最終認(rèn)定,縮回去的針對插座的工作狀態(tài)沒有任何影響,沒必要更換。聞聽此言,陳炳德當(dāng)即決定,神舟六號按計(jì)劃發(fā)射。

10月11日清晨,一條新華社電訊悄悄地飛向了天空:中國載人航天工程辦公室新聞發(fā)言人宣布,神舟六號載人飛船將于10月12日發(fā)射。

火箭加注開始后,預(yù)測中的降溫天氣并沒有如期而至,這讓發(fā)射中心的氣象室主任劉漢濤感到了不小的壓力。17時(shí),距離發(fā)射還有16小時(shí),發(fā)射場起風(fēng)了。一個(gè)半小時(shí)后,數(shù)字氣象預(yù)報(bào)圖顯示,強(qiáng)冷空氣將在12日清晨到來。看到這張預(yù)報(bào)圖,張育林焦急萬分地問劉漢濤:“你就明白地告訴我,風(fēng)什么時(shí)候能停?”張育林問得有些苛刻,但劉漢濤的回答卻出乎他的意料。“我保證,12日6點(diǎn)鐘,風(fēng)一定能停!”劉漢濤自信的眼神讓張育林的心踏實(shí)了下來。

11日上午9時(shí),航天員評選委員會在發(fā)射中心舉行會議,做出了執(zhí)行神舟六號任務(wù)飛行乘組最后排序的決議。費(fèi)俊龍、聶海勝的組合依然排名第一。會后,陳善廣在問天閣同航天員乘組的6名成員集體談話,宣布了最后確認(rèn)的航天員乘組名單:費(fèi)俊龍、聶海勝。

兩年前,神舟五號發(fā)射的前夜,楊利偉睡得很踏實(shí),而這次輪到戰(zhàn)友出征,他卻徹夜未眠,凌晨2點(diǎn)多鐘,他起身走出了問天閣。夜晚的東風(fēng)航天城上空,若隱若現(xiàn)的月光襯映出厚厚的云層,透著一種獨(dú)有的肅穆與神秘。遠(yuǎn)處,夜色中的發(fā)射塔架巍然聳立。楊利偉在院子里不停地走來走去,腦子里思緒萬千。當(dāng)初,自己飛行時(shí)可以保持平穩(wěn)的心態(tài)??扇缃?,和他風(fēng)雨同舟的戰(zhàn)友即將踏上漫漫天路時(shí),心里卻怎么也放不下了。

楊利偉想起自己執(zhí)行任務(wù)的前夜,聶海勝和翟志剛幫他穿航天服的時(shí)候,眼圈都是紅的,讓他永遠(yuǎn)難忘。這次發(fā)射,楊利偉要一直陪伴戰(zhàn)友,直到把他們送上發(fā)射架。而且,這兩名戰(zhàn)友都是楊利偉直接參與選拔的,選得對不對、自己的工作做得怎么樣,就要在不久后得到檢驗(yàn),同樣壓力不小。不過,將近10年的朝夕相處,他比任何人更了解這兩位戰(zhàn)友,他相信他們能夠圓滿完成任務(wù)。

神舟五號發(fā)射前,楊利偉摘下手表,托聶海勝捎給妻子。聶海勝說:“利偉,放心吧,家里有我們呢?!边@次,戰(zhàn)友們?yōu)橘M(fèi)俊龍和聶海勝送行時(shí),大家說的還是同一句話:“家里有我們,你們放心吧!”

12日1時(shí),神舟六號任務(wù)進(jìn)入了發(fā)射程序。一個(gè)小時(shí)后,氣溫驟然下降到0℃,風(fēng)速上升到16米/秒,達(dá)到入秋后的最大值,超過了實(shí)施任務(wù)的條件。

此時(shí),問天閣內(nèi),感受不到風(fēng)速的航天員們按照計(jì)劃做著最后的準(zhǔn)備。3時(shí),戰(zhàn)友們?yōu)橘M(fèi)俊龍和聶海勝舉行了一個(gè)小小的“送行儀式”。他們圍坐在一起,像楊利偉當(dāng)年出征時(shí)一樣,給費(fèi)俊龍和聶海勝的杯中倒了半杯飲料,各滴了兩滴紅酒。費(fèi)俊龍和聶海勝會心地喝下了這杯“壯行酒”。

星光籠罩著夜幕中的戈壁灘,忽然狂風(fēng)大作,胡楊林在寒冷的夜風(fēng)中瘋狂地?fù)u擺。來自各大媒體的記者和送行的群眾聚集到了問天閣外的圓夢園廣場上。

5時(shí)05分,航天員出征儀式即將開始,密切監(jiān)視中的降雨云系到達(dá)發(fā)射場區(qū)上空。雪花洋洋灑灑地飄落了下來。這樣的氣象出乎劉漢濤的意料,無形的壓力向他和張育林乃至發(fā)射場的每個(gè)人襲來。

溫家寶走進(jìn)問天閣為航天員送行的時(shí)候,有人悄悄地貼在張育林的耳邊說:“下雪了?!睆堄致牫隽嗽捓锏南彝庵簦卵┝?,飛船還能打嗎?

這時(shí),溫家寶開口對兩位航天員說話了:“兩年前,我國自主研制的神舟五號載人飛船,把航天英雄楊利偉送入太空,中華民族的飛天夢想變成了現(xiàn)實(shí)。今天,你們將駕乘神舟六號載人飛船遨游太空,再次向世人昭示,中國人民有志氣、有信心、有能力不斷攀登科技高峰。相信你們一定會圓滿完成這一光榮而神圣的使命。祖國和人民期待著你們勝利歸來!”費(fèi)俊龍和聶海勝表示,一定完成好這次載人航天飛行任務(wù),決不辜負(fù)祖國和人民的期望。

箭在弦上,已經(jīng)不允許輕易改變發(fā)射計(jì)劃了。正在這時(shí),劉漢濤打來電話說:“這團(tuán)云半個(gè)小時(shí)之后就會過去?!笨吹窖┗ǖ臅r(shí)候,劉漢濤從資料和雷達(dá)回波上,已經(jīng)看到冷空氣即將結(jié)束影響的跡象了,立即把消息告訴了張育林。張育林焦灼不安的心情這才穩(wěn)定了下來。

就在人們紛紛猜測神舟六號能否按時(shí)發(fā)射時(shí),費(fèi)俊龍和聶海勝已經(jīng)走出了問天閣,他們把紛紛揚(yáng)揚(yáng)的雪花當(dāng)作壯行的花瓣,將踏雪出征。

5時(shí)30分,費(fèi)俊龍和聶海勝迎雪而立,并肩站在陳炳德面前,請示出征:“總指揮同志,我們奉命執(zhí)行神舟六號載人航天飛行任務(wù),準(zhǔn)備完畢,請指示!”

“出發(fā)!”陳炳德下達(dá)命令。

“是!”銀色的航天服,標(biāo)準(zhǔn)的軍禮,還有費(fèi)俊龍洪亮的聲音和聶海勝憨厚的笑容,透著剛毅,透著信心,透著力量。

簡樸的儀式過后,費(fèi)俊龍和聶海勝即將前往發(fā)射場。登車的一剎那,雪花戛然而止,戈壁灘吹來了徐徐清風(fēng)。半小時(shí)后,風(fēng)速從14米/秒迅速降到了0.3米/秒,人們幾乎感覺不到風(fēng)的存在。這個(gè)時(shí)刻,比劉漢濤承諾的時(shí)間只差了15分鐘。一小時(shí)后,作為發(fā)射場任務(wù)指揮部指揮長的張育林,最后一個(gè)在《發(fā)射命令書》上簽了名。

7時(shí)20分,一輪碩大的朝陽噴薄而出。兩名航天員在飛船中并肩仰臥,神情自若地對照《飛行手冊》開始進(jìn)行狀態(tài)設(shè)置。

8時(shí)整,“1小時(shí)準(zhǔn)備!”0號指揮員的倒計(jì)時(shí)口令回響在空曠的發(fā)射場上。

8時(shí)45分,測控指揮大廳內(nèi),陳炳德拿起電話,對飛船里的費(fèi)俊龍和聶海勝說:“希望你們沉著冷靜,準(zhǔn)確操作,圓滿完成好此次任務(wù),以優(yōu)異的成績向黨中央、國務(wù)院和全國人民匯報(bào),向全世界展示中華民族的風(fēng)采?!?/p>

“10、9、8、7……”當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)數(shù)到第6秒時(shí),為了下壓火箭點(diǎn)火時(shí)產(chǎn)生的高溫高熱,發(fā)射平臺下方18米深的導(dǎo)流槽里,水流從密布槽壁的607個(gè)噴頭里噴涌而出,在短短30秒內(nèi)匯成200立方米的巨大水面。

9時(shí)整,倒計(jì)時(shí)指向0秒。隨著“點(diǎn)火”命令的下達(dá),長征二號F火箭噴著金黃色的尾焰,穩(wěn)穩(wěn)地離開了發(fā)射臺。坐在飛船中的費(fèi)俊龍、聶海勝用軍禮向祖國和人民致敬、告別。幾秒鐘后,火箭破云而入,消失在云層里。第一次安裝在火箭上的攝像頭,把火箭一路飛行的畫面實(shí)時(shí)傳送到北京航天飛行控制中心的屏幕上。

此時(shí),北京航天指揮控制中心、西安衛(wèi)星測控中心、分布在三大洋的4艘“遠(yuǎn)望號”測量船和9個(gè)測控站,展開了一場追蹤神舟的接力賽。

飛船發(fā)回的一組組抽象數(shù)據(jù),在飛控大廳的巨幅顯示屏上還原成真實(shí)的畫面。每一個(gè)飛行弧段、每一回姿態(tài)調(diào)整、每一次軌道維持,都通過三維動畫實(shí)時(shí)仿真顯示。從航天員進(jìn)入飛船的那一刻起,他們的每一次呼吸、每一次心跳、每一個(gè)動作,都可以在地面同步監(jiān)測觀察到,為操作人員直觀地掌握情況、下達(dá)命令,提供了準(zhǔn)確可靠的依據(jù)。

583秒后,船箭分離,飛船以每秒7.5公里的速度,在黃海上空200公里高的太空進(jìn)入預(yù)定軌道。9時(shí)30分,遠(yuǎn)望二號測量船發(fā)現(xiàn)目標(biāo),當(dāng)兩位航天員清晰地出現(xiàn)在大屏幕上時(shí),飛控大廳里的人們不由得鼓起掌來。9時(shí)33分,費(fèi)俊龍和聶海勝打開艙內(nèi)航天服的面窗,費(fèi)俊龍向地面報(bào)告:“感覺良好?!笨傉{(diào)度隨即下達(dá)“太陽能帆板展開”的命令。遙控機(jī)房內(nèi)的科技人員點(diǎn)擊發(fā)令鍵,向飛船注入“入軌”指令。這是北京航天飛行控制中心采用透明控制方式向神舟六號發(fā)送的第一個(gè)關(guān)鍵指令。僅僅2秒鐘后,指令就送達(dá)了神舟六號。軌道專家組立刻對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了軌道根數(shù)選優(yōu),得出了準(zhǔn)確的飛船入軌參數(shù)。陳炳德拿到報(bào)告后,立即宣布:“神舟六號載人飛船發(fā)射取得圓滿成功!”

10月12日15時(shí)30分,北京航天飛行控制中心向兩位航天員了解了飛船工作情況和他們的身體狀況。隨后,地面控制人員下達(dá)命令:“神舟六號注意,20分鐘后變軌!”

費(fèi)俊龍和聶海勝注視著飛船艙內(nèi)各種儀器顯示屏,關(guān)閉了航天服頭盔的面窗。15時(shí)54分,變軌程序啟動,飛控中心大屏幕上的實(shí)時(shí)三維動畫顯示,飛船尾部噴出橘黃色的火焰,開始加速飛行。約64秒后,正在南太平洋上的遠(yuǎn)望二號測量船傳來數(shù)據(jù),飛船已由橢圓軌道進(jìn)入圓軌道。這是飛船正常運(yùn)行的工作軌道,對費(fèi)俊龍和聶海勝來說,平穩(wěn)的太空生活開始了。

12日17時(shí)03分,神舟六號進(jìn)入第6圈飛行時(shí),進(jìn)入遠(yuǎn)望四號測量船的測控區(qū)內(nèi)。地面指揮人員同航天員核對了返回艙和軌道艙的壓力后,下達(dá)“打開返回艙平衡閥”的指令。費(fèi)俊龍拉著一根助力繩,離開返回艙座椅,聶海勝用手輕輕護(hù)著艙門,費(fèi)俊龍把助力繩輕輕一拉,熟練地將艙門打開,和聶海勝緩緩穿過艙門,相繼進(jìn)入了軌道艙。

13日6時(shí)24分,費(fèi)俊龍和聶海勝在太空中飛行了21小時(shí)24分鐘,已超過了楊利偉在太空的飛行時(shí)間;9時(shí),神舟六號已飛行了68萬公里,超過了神舟五號的60萬公里。這一天,聶海勝在億萬人的祝福中,以奇妙的太空體驗(yàn)度過了他的41歲生日。

航天員進(jìn)入太空,由于失去地球重力影響,需要一段時(shí)間才能逐漸適應(yīng)。14日16時(shí),神舟六號已飛行了兩天,北京航天飛行控制中心指揮大廳緊張嚴(yán)肅的氣氛變得輕松起來,費(fèi)俊龍?jiān)谔焐锨謇砗毜漠嬅娉霈F(xiàn)在了大屏幕上??梢钥闯觯M(fèi)俊龍和聶海勝已完全適應(yīng)了太空生活。每次進(jìn)入測控區(qū)域,他們都會向地面報(bào)告一切“正?!?。但是,正常在哪兒呢?費(fèi)俊龍要用行動來告訴地面上的人們。他想起曾在國外的視頻資料中看到過外國航天員做空翻的鏡頭。他想,中國的航天員不比外國的差,他們能做到的,我們一樣能做到。于是,費(fèi)俊龍蜷曲身體,一連做了4個(gè)前空翻。這個(gè)畫面通過電視直播,讓千家萬戶都分享到了中國航天員浪漫舒適的太空生活。

10月15日下午,北京航天指揮控制中心指揮大廳內(nèi),電子大屏幕上交替顯示著神舟六號的飛行曲線和技術(shù)參數(shù),揚(yáng)聲器里不時(shí)傳來與地面測控站和“遠(yuǎn)望號”測量船聯(lián)絡(luò)的通話聲。當(dāng)飛船又一次進(jìn)入測控區(qū),費(fèi)俊龍、聶海勝在軌道艙內(nèi)的圖像清晰地顯示在大屏幕上。專程趕來的胡錦濤拿起電話,與他們進(jìn)行天地通話。聶海勝向總書記報(bào)告說:“神舟六號飛行正常,我們的身體感覺很好,空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)正按計(jì)劃進(jìn)行?!焙\濤聽后非常高興,“聽到你們身體狀況良好,各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)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(xiàn),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?!焙\濤飽含深情的矚望,超乎尋常的關(guān)切,不僅大大鼓舞了兩位航天員,也深深感動著每一個(gè)中國人。

神舟六號在軌飛行期間,費(fèi)俊龍和聶海勝進(jìn)行了大量工效學(xué)評價(jià)試驗(yàn)和在軌科學(xué)試驗(yàn)。第一是對飛船的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測和管理;第二是對重要指令進(jìn)行手動操作;第三是完成包括從分子細(xì)胞生物學(xué)角度探索人在太空中的生理變化規(guī)律、人在失重環(huán)境狀態(tài)下的運(yùn)動規(guī)律等在軌實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;第四是航天員自我檢測了生理狀況;第五是對航天員的太空運(yùn)動病進(jìn)行了考核評價(jià)。這一切,如果沒有人的參與,內(nèi)容和效果會受到很大限制,所以說,因?yàn)橛辛撕教靻T的參與,使得空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,他們獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),也將為后續(xù)的飛行任務(wù)提供重要經(jīng)驗(yàn)和改進(jìn)依據(jù)。

與神舟五號任務(wù)時(shí)的著陸場系統(tǒng)相比,神舟六號任務(wù)最大的不同在于首次全面啟用了位于酒泉的副著陸場。這是考慮到神舟六號飛行時(shí)間的加長,增加了氣象條件的不確定性。而當(dāng)時(shí)還不能對多天內(nèi)的氣象變化情況進(jìn)行精確預(yù)報(bào),所以,無法保證主著陸場的氣象條件一定適合降落。副著陸場與主著陸場相隔1000公里,可以起到氣象備份的雙保險(xiǎn)作用。主、副著陸場都配備了搜救裝備和人員,在飛船運(yùn)行期間全面啟動,嚴(yán)陣以待……

10月17日凌晨,阿木古郎牧場的主著陸場星光燦爛。3時(shí)48分,神舟六號在飛行了325萬公里之后,沿著既定的返回軌道開始返回。4時(shí)33分,返回艙垂直平穩(wěn)地著陸在平坦的草原上,距理論著陸點(diǎn)僅差1公里。著陸場系統(tǒng)總指揮隋起勝從耳機(jī)中聽到了費(fèi)俊龍的聲音:“我是神舟六號,我已著陸?!?時(shí)38分,費(fèi)俊龍、聶海勝出艙后,歡呼聲驚醒了牧場的黎明,剛剛躍出地平線的朝陽撒在了巡天歸來的兩位英雄的臉上。

當(dāng)費(fèi)俊龍、聶海勝回到北京航天城時(shí),道路兩旁早已是人山人海。兩年前,楊利偉歸來時(shí)坐的是面包車,只有一側(cè)的群眾能看到他。這一次在考慮歡迎儀式的細(xì)節(jié)時(shí),陳炳德特意說:“換輛敞篷車吧,讓大家都能看到英雄?!辟M(fèi)俊龍和聶海勝登上了扎滿鮮花的敞篷轎車,并肩站立在車上。面對熱情的歡迎群眾,他們不斷揮手,含笑致意。從航天城大門到航天員公寓只有幾百米的距離,卻因?yàn)槌休d了太多的歡樂和激情,載著英雄航天員的車隊(duì)走了整整十幾分鐘。

10月17日晚上,載人航天工程指揮部舉行盛大的慶功宴會。先后擔(dān)任工程總指揮的曹剛川、李繼耐、陳炳德都出席了這次宴會。致完祝酒詞后,陳炳德端起酒杯,欣慰地說:“今天,我才可以笑了!”

一個(gè)月后,在人民大會堂舉行的“慶祝神舟六號載人航天飛行圓滿成功大會”上,胡錦濤說:“在科技進(jìn)步突飛猛進(jìn)的今天,我們要在日趨激烈的國際競爭中贏得主動,就必須顯著增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力?!弊詮?qiáng)不息,自主創(chuàng)新——正是憑著這種勇氣和精神,中華民族的千年夢想才奇跡般地在神州大地上再次變成了現(xiàn)實(shí)。那些曾不遺余力地對中國進(jìn)行封鎖的國家和機(jī)構(gòu),也在不知不覺中改變著態(tài)度。尤其是在神舟六號任務(wù)之后,歐洲很多國家立即表示愿意與中國合作發(fā)展載人航天,美國通過各種渠道伸出了合作之手,世界輻射中心安裝了中國的兩臺太陽輻射監(jiān)測儀器,還有很多國家也都表達(dá)了與我國開展航天領(lǐng)域合作的愿望。

從“海鷹”到“飛天”

1965年3月18日,蘇聯(lián)航天員列昂諾夫?qū)崿F(xiàn)了人類的首次太空出艙活動后,截至2008年,人類共進(jìn)行了300多次出艙活動。所謂出艙活動,是指航天員從載人航天器的艙體內(nèi)出來,依靠自身攜帶的生命保障系統(tǒng),在太空中或者其他天體表面進(jìn)行工作或活動,然后再回到航天器中的一系列過程的總稱,又被稱為“太空行走”。美國航天員曾通過太空行走修復(fù)了“天空實(shí)驗(yàn)室”“哈勃望遠(yuǎn)鏡”等價(jià)值高昂的航天器。蘇聯(lián)航天員曾通過太空行走修復(fù)過“禮炮號”空間站并組裝、維修了“和平號”空間站。目前仍在建設(shè)的國際空間站更是進(jìn)行了多次太空行走后才組裝建成。在未來登月和深空探索活動中,太空行走也將發(fā)揮重要作用。

由此可見,航天員由艙內(nèi)到艙外是載人航天技術(shù)的重要環(huán)節(jié),也是載人航天工程需要突破的三大技術(shù)之一。掌握了出艙技術(shù),就可以為下一步建造空間站、在軌維護(hù)航天器、開展外太空試驗(yàn)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

按照中央批準(zhǔn)的《關(guān)于實(shí)施載人航天工程第二步任務(wù)第一階段研制建設(shè)工作的意見》,載人航天工程第二步第一階段的任務(wù)是,發(fā)射神舟七號載人飛船,突破和掌握航天員出艙技術(shù);此后,再開展空間交會對接試驗(yàn),掌握相關(guān)技術(shù)。神舟七號作為載人航天發(fā)展戰(zhàn)略第二步任務(wù)的首次飛行,在“三步走”中具有舉足輕重的作用,是承上啟下的關(guān)鍵之戰(zhàn)。

周建平接過載人航天工程“總設(shè)計(jì)師”的帥旗時(shí),正值艙外航天服是引進(jìn)還是研制的爭論階段,矛盾的焦點(diǎn)自然集中在了他的案頭。但周建平的思路非常明確,載人航天工程要想長期可持續(xù)發(fā)展,艙外航天服的技術(shù)就必須獨(dú)立突破。于是,他對專家們說:“做一次飛行試驗(yàn),要付出很大的研發(fā)代價(jià),如果掌握的技術(shù)是不完整的,我們對國家、對百姓都沒法交代啊,也影響后續(xù)工程研制工作,自立研發(fā)是必走的一步?!?/p>

經(jīng)過與大家的再三斟酌與論證,周建平說服了大家,最終意見達(dá)成了一致,中國的航天員穿我們自己的艙外服進(jìn)行太空漫步。但為了穩(wěn)妥起見,采用“一中一俄”的模式,出艙活動的航天員穿中國的艙外航天服,另一名航天員則穿俄羅斯的艙外服進(jìn)行協(xié)助和支持。

2004年7月,我國艙外航天服的研制工作正式立項(xiàng),計(jì)劃用3年時(shí)間完成,在2007年下半年投入使用。短短3年就要研制出世界頂尖級的航天產(chǎn)品,面對這個(gè)工程的難中之難、重中之重、急中之急,航天員系統(tǒng)向自己發(fā)起了一次前所未有的挑戰(zhàn)。

7月27日的深夜,陳善廣剛剛進(jìn)入夢鄉(xiāng),忽然被一陣急促的電話鈴聲驚醒。電話是胡世祥打來的,他對陳善廣說的第一句話就是:“現(xiàn)在我的壓力很大,徹夜難眠,你們能不能按時(shí)把艙外航天服做出來,給我些信心?”胡世祥的話讓陳善廣睡意全無,穿上衣服下了床。圍繞著艙外航天服研制的技術(shù)可行性和時(shí)間節(jié)點(diǎn),兩個(gè)人在電話的兩頭,一層一層地分析,一點(diǎn)一點(diǎn)地構(gòu)想,一步一步地規(guī)劃。但直到放下電話,陳善廣都沒有給胡世祥肯定的答復(fù),他只是說:“我不能胡亂拍胸脯,還是讓科學(xué)來說話吧。明早我找專家們碰一下頭,再給您答復(fù)?!?/p>

第二天清晨,陳善廣一到單位就召集相關(guān)專家及技術(shù)骨干開會,探討和論證研制艙外航天服的可行性。從上午直到傍晚,會議開了整整一天。結(jié)束時(shí),大家達(dá)成了共識——讓我們培養(yǎng)的航天員穿著我們研制的艙外航天服出艙,中國航天人當(dāng)仁不讓。陳善廣連夜趕到胡世祥的辦公室,代表航天員中心正式領(lǐng)受了艙外航天服的研制任務(wù),并匯報(bào)了大家的具體想法。第一,在技術(shù)層面,瞄準(zhǔn)高目標(biāo)做保底打算,最低目標(biāo)是在技術(shù)狀態(tài)和指標(biāo)上要確保安全出艙;第二,在管理層面,希望在立項(xiàng)、報(bào)批、技術(shù)協(xié)調(diào)等方面簡化程序和手續(xù),強(qiáng)化協(xié)調(diào)保障;第三,在時(shí)間層面,對某些薄弱環(huán)節(jié)采取兩條腿走路、多方案并行的方法,確保研制過程不反復(fù)。

胡世祥聽后,對這一想法非常贊同,當(dāng)即就表了態(tài):全部同意,全力支持。

2004年9月23日,《艙外航天服系統(tǒng)研制總體技術(shù)方案》通過了專家評審。方案明確了幾個(gè)要點(diǎn):中國的艙外航天服采用軟硬混合結(jié)構(gòu),形態(tài)呈擬人態(tài),高2米左右,其中背包高度為1.3米,服裝四肢可調(diào)節(jié),適合1.6~1.8米的航天員穿著;在地面上自行穿脫約需2~3分鐘,在太空從開始準(zhǔn)備到完全穿好約需15分鐘;加注狀態(tài)下約重120公斤;出艙活動期間采用40千帕的純氧壓力制度,抗壓能力為120千帕;外層耐溫控制在±110℃之間;可獨(dú)立工作4~6小時(shí);可靠性指標(biāo)為0.997;造價(jià)約3000萬元人民幣。

2005年3月,航天員系統(tǒng)完成了艙外服的系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)和各分系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。中國載人航天工程辦公室主任唐賢明對外宣布:2007年,中國要實(shí)現(xiàn)航天員出艙,在太空行走。國防科工委主任張?jiān)拼ㄔ谙蛑醒雽N瘏R報(bào)時(shí)表示,2007年11月可以具備發(fā)射神舟七號的條件。中央領(lǐng)導(dǎo)同志得知航天員系統(tǒng)要自主研制艙外航天服的打算后,并沒有馬上批準(zhǔn)這個(gè)方案,而是對工程負(fù)責(zé)同志說,研制工作不要搶進(jìn)度,一切服從質(zhì)量。如果2007年有困難,發(fā)射時(shí)間可以推遲。根據(jù)中央領(lǐng)導(dǎo)的指示,工程總體決定,將神舟七號的發(fā)射時(shí)間從2007年調(diào)整到2008年。

在航天員系統(tǒng)的11個(gè)分系統(tǒng)里,艙外航天服獨(dú)立于其他分系統(tǒng),實(shí)行單獨(dú)管理。也就是說,艙外航天服是作為同飛船、火箭一樣的大系統(tǒng)來進(jìn)行資源配置的。為了保證研制進(jìn)度和質(zhì)量,上級機(jī)關(guān)專門成立了兩個(gè)小組:機(jī)關(guān)工作組和專家組。機(jī)關(guān)工作組負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)、解決研制過程中的計(jì)劃、經(jīng)費(fèi)以及外協(xié)單位等方面的問題;專家組集中了載人航天和相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的著名專家,負(fù)責(zé)評審和把關(guān)。

為攻克艙外航天服技術(shù)難關(guān),陳善廣和艙外服研制團(tuán)隊(duì)核心成員宏峰、李潭秋等一起,結(jié)合我國實(shí)際情況,縝密開展技術(shù)可行性分析,提出了科學(xué)合理的艙外服研制總體技術(shù)方案和實(shí)施方案,制定了“優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì),注重人機(jī)工效,強(qiáng)化試驗(yàn)驗(yàn)證,確保安全可靠”的艙外航天服整體設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想。

對于從“零”開始的研制團(tuán)隊(duì)來說,艙外航天服的90多個(gè)關(guān)鍵部件沒有一件成熟產(chǎn)品,無一不需要實(shí)現(xiàn)“零”的突破。其中,主要有4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)和3項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)需要重點(diǎn)突破。關(guān)鍵技術(shù)分別為艙外航天服關(guān)節(jié)技術(shù)、艙外手套技術(shù)、水升華器技術(shù)和風(fēng)機(jī)小型化技術(shù);技術(shù)難點(diǎn)分別為外防護(hù)層織物材料技術(shù)、靜態(tài)水氣分離技術(shù)和二氧化碳傳感器技術(shù)。每項(xiàng)技術(shù)都是空白、每個(gè)難點(diǎn)都關(guān)系著任務(wù)的成敗。研制工作又下設(shè)了本體結(jié)構(gòu)、環(huán)控生保、醫(yī)監(jiān)遙測和控制顯示4個(gè)分系統(tǒng),調(diào)動了全國相關(guān)領(lǐng)域的最優(yōu)秀資源,吸納了頂尖專家的意見。陳善廣專門安排航天員系統(tǒng)的副總指揮劉新民和艙內(nèi)航天服的主任設(shè)計(jì)師李潭秋來負(fù)責(zé)立項(xiàng)及方案設(shè)計(jì),工作隨即展開。

陳善廣明白這不是一場輕易可以打贏的戰(zhàn)役,一個(gè)很重要的原因,就是時(shí)間不足。根據(jù)美俄兩國的經(jīng)驗(yàn),在技術(shù)儲備缺乏的情況下,即便是擁有世界一流的研發(fā)力量,研制艙外服都至少要8到10年。但這時(shí)距離神舟七號發(fā)射的預(yù)定時(shí)間只剩下不到4年。之所以確定4年,是根據(jù)國際上的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),如果一個(gè)國家間隔太長沒有進(jìn)行載人飛行,就會出現(xiàn)資源閑置和人才流失,甚至影響未來的戰(zhàn)略目標(biāo)。對建設(shè)中的中國載人航天工程來說,4年已是極限??捎貌蛔?年的時(shí)間跨越美俄幾十年的研發(fā)水平,挑戰(zhàn)無疑是巨大的。

針對這個(gè)問題,陳善廣提出了一個(gè)“時(shí)間倍增器”的概念,時(shí)間還是那么多時(shí)間,但工作量要成倍統(tǒng)籌的增加,效率要突飛猛進(jìn)的提高。李潭秋更是想盡一切辦法爭取時(shí)間,他對大家說:“我們就是倒也要倒在終點(diǎn)上?!睘榱藢?shí)現(xiàn)承諾,李潭秋打破常規(guī)的研制節(jié)奏,采用并行迭代的工作模式,憑借“863計(jì)劃”預(yù)研的少量成果和幾張圖紙,開始了背水一戰(zhàn)的攻關(guān)歷程。研制初期,劉新民和李潭秋遇到的最大難題是,盡管進(jìn)行了前期預(yù)研,但艙外服的90多個(gè)部件沒有一個(gè)是成熟產(chǎn)品,大到整體結(jié)構(gòu)和外形,小到元器件、原材料的性能指標(biāo),每一個(gè)都是難點(diǎn),一針一線都需要從頭設(shè)計(jì),所需的設(shè)施、設(shè)備也要邊研制、邊建設(shè)。在方案、初樣、正樣三個(gè)階段,產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造,每一階段研制成熟后,就分出一部分人員先期進(jìn)行下一階段的攻關(guān)。就是在這樣的并行組織和統(tǒng)籌管理下,方案研制一般需要3~4年,他們僅用了兩年多;初樣研制一般需要3年,他們僅用了13個(gè)月;正樣研制一般需要一年半至兩年,他們只花了7個(gè)月。

盡管艙外航天服的研制困難重重,但面對質(zhì)量問題,周建平一方面堅(jiān)持原則,同時(shí)他也注重多方征求專家意見,遇到重大問題,成立專家組,虛心聽取專家意見,從不盲目決策。艙外服的軀干是一個(gè)跟人體附形的鋁合金薄壁硬體結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)壁厚僅1.5毫米,雖然薄如蟬翼卻要求極高,抗壓能力要超過120千帕,還要經(jīng)得起地面運(yùn)輸、火箭發(fā)射時(shí)的振動,連接服裝的各個(gè)部位要能夠承受整套服裝120公斤的重量。研制過程中,周建平到研制單位去考察,隱約感覺他們研制的金屬材料不成熟。究竟到底行與不行,周建平當(dāng)時(shí)并沒有下結(jié)論。畢竟自己不是材料專家,不能憑著感覺去決策??疾旎貋砗螅芙ㄆ綄iT從航天、航空等領(lǐng)域,請了6名材料方面的專家再次來到這家單位,請大家一起看看怎么樣。經(jīng)過研究分析,專家們得出的結(jié)論和周建平的判斷是一樣的。當(dāng)時(shí),周建平還是工程的副總設(shè)計(jì)師,他當(dāng)即與正在外地的王永志通話,建議更改方案,得到王永志的認(rèn)可。材料問題解決了,軀干結(jié)構(gòu)還有6個(gè)接口,焊接起來很容易變形,火箭總裝廠、衛(wèi)星制造廠和全國各行業(yè)最好的焊接技師集體攻關(guān)兩年之久才攻克了這一難題。

航天員出艙活動的目的是到艙外進(jìn)行維修安裝等活動,所以,艙外服的上肢部分非常重要,既要保證氣密性和強(qiáng)度,又要讓關(guān)節(jié)靈活自如。這個(gè)難題曾經(jīng)讓李潭秋苦惱不已,經(jīng)過了無數(shù)次的論證、推翻、再論證、再推翻,但還是一籌莫展。一天吃飯時(shí),工藝師李智望著盤中的大蝦,突然閃過一個(gè)想法,蝦的全身也是硬殼,可為什么就能行動自如呢?他拿起一只大蝦,仔細(xì)觀察它的身體構(gòu)造,發(fā)現(xiàn)蝦的隨動結(jié)構(gòu)之所以好,是因?yàn)閷盈B的蝦殼給了它很大的靈活性。李智心想,如果把“蝦殼”的結(jié)構(gòu)搬到艙外服上肢的部位,那航天員的活動會不會自如得多呢?第二天,李智把想法告訴了李潭秋,李潭秋像是久旱逢甘霖一般,立即組織人員仿照蝦的構(gòu)造試著做了一個(gè)套接式的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。曾經(jīng)看似矛盾的兩個(gè)要求頓時(shí)迎刃而解,這個(gè)獨(dú)特的“滾、旋、套、疊”結(jié)構(gòu)的活動關(guān)節(jié)成為艙外服的創(chuàng)新亮點(diǎn)之一,而利用仿生學(xué)原理來設(shè)計(jì)艙外航天服的結(jié)構(gòu),也成為世界航天史上的首創(chuàng)。

艙外服手套是航天員艙外活動時(shí)最重要的裝備,是人體移動、設(shè)備操作和取回有效載荷的關(guān)鍵部件,既要具有良好的操作靈活性和觸感,又要具有長時(shí)間抓握±50℃、短時(shí)間抓握±110℃物體的熱防護(hù)性能,還要具有良好的氣密性和抗壓性。所以,這雙手套既不能太薄太軟,又不能太厚太硬。為了挑選出合適的材料,李潭秋和研制人員跑遍全國所有具備技術(shù)能力的單位,僅橡膠材料這一項(xiàng)就進(jìn)行了半年多、上百次的篩選試驗(yàn)。通過對比材料的拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力、拉斷伸長率等性能后,確定了最終的材料配方,集合了12種織物、8種橡膠、7種金屬材料。為了使手套符合每位航天員的手形,他們采用白光掃描技術(shù)對全部航天員的手進(jìn)行了三維掃描,提取了手部的數(shù)字特征,獲得了精度達(dá)到微米級的三維手型數(shù)據(jù),經(jīng)航天員試戴后,可滿足全部航天員的要求,總體技術(shù)達(dá)到了世界水平。同樣,艙外航天服的最外層使用的防護(hù)材料是國內(nèi)最昂貴的服裝面料,可以在±100℃的溫差范圍內(nèi)保持良好的強(qiáng)度。同樣,整套服裝既有硬結(jié)構(gòu)也有軟結(jié)構(gòu),既有機(jī)械工藝也有紡織工藝,經(jīng)過全國數(shù)十家配套單位的齊心協(xié)力、分頭攻關(guān),終于攻克了這一個(gè)個(gè)科技堡壘。

航天服內(nèi)小小的氧氣瓶也是一項(xiàng)世界級的難題。氧氣是一種活躍氣體,航天服上的氧氣瓶不可能像醫(yī)用氧氣瓶那樣使用厚重的大鐵罐。研制人員就利用復(fù)合壓力等綜合技術(shù),使它的體積僅有一個(gè)小暖壺大小,內(nèi)部壓力卻高達(dá)400個(gè)大氣壓,單瓶供氧量可持續(xù)六七個(gè)小時(shí),雙瓶在10小時(shí)以上,具備防太空輻射、抵抗微流星體或空間碎片的沖擊等能力。

在艙外航天服中有一個(gè)叫作氣液控制臺的裝置,用來控制氣體和液體的流動,使航天員得到適宜的空氣和溫度。由于重量和體積的限制,只有一本字典大小的它集成了20多種閥門,每個(gè)閥門又都是一個(gè)外形奇特的精巧集合體,涉及特種不銹鋼、特種銅材、特種橡膠和特種乙烯等材料,加工難度前所未有。

2005年4月至2006年4月,在李潭秋、宏峰、張萬欣等主要技術(shù)人員的集體攻關(guān)下,艙外航天服的4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)和3項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)的技術(shù)攻關(guān)和樣機(jī)研制不僅全部完成,還并行完成了艙外航天服配套單機(jī)模樣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。

2006年4月,艙外航天服的研制即將進(jìn)入方案末期時(shí),由于材料和制造工藝不成熟,軀干結(jié)構(gòu)制造過程中發(fā)生破損問題,工程總體明確要求軀干材料需要重新調(diào)整。艙外服的整體結(jié)構(gòu)多由航天企業(yè)制造,此時(shí),其他產(chǎn)品已完成模樣研制,唯獨(dú)等著軀干列入總裝平臺。面對這一突發(fā)情況,李潭秋和設(shè)計(jì)師、工藝師們沒有一句怨言,全部自動留守加班,集中到現(xiàn)場,又經(jīng)過上萬次的尺寸測算,重新設(shè)計(jì)出了200多份高質(zhì)量的圖紙。三個(gè)月后,全新的軀干模樣研制成功,模裝艙外服配套單機(jī)產(chǎn)品齊套并交付總裝。5月31日,模裝艙外服通過了驗(yàn)收。這是我國第一套經(jīng)過系統(tǒng)集成和調(diào)試的艙外航天服,雖然整體上還不夠完善,但卻實(shí)現(xiàn)了我國航天史上“零”的突破。

8月31日,艙外航天服的研制轉(zhuǎn)入初樣階段。這是一個(gè)承上啟下的關(guān)鍵階段,對研制隊(duì)伍來說,也是工作最繁重、考驗(yàn)最嚴(yán)峻的階段。在不到一年半的時(shí)間里,不僅要完成結(jié)構(gòu)服、環(huán)試服、電性服等5套初樣艙外服的總裝、改裝和試驗(yàn),還要完成低壓試驗(yàn)服和2套常壓訓(xùn)練服的研制。產(chǎn)品生產(chǎn)、服裝總裝、系統(tǒng)試驗(yàn),以及試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)平臺建設(shè)等過程始終處于交叉并行的狀態(tài)。面對這些任務(wù),既要按研制的客觀規(guī)律辦事,把風(fēng)險(xiǎn)控制在最低限度,又要千方百計(jì)地爭分奪秒搶進(jìn)度,最大限度地利用時(shí)間資源,確保各個(gè)環(huán)節(jié)緊密銜接。

2006年10月至2007年1月,初樣狀態(tài)艙外服的結(jié)構(gòu)服完成總裝,并通過了力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)、常壓綜合測試和工效學(xué)測試。2007年1月至6月,艙外服完成了環(huán)試服、電性服總裝,并進(jìn)行了力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)、常壓綜合測試、低壓綜合測試、接口匹配試驗(yàn)、電磁兼容性試驗(yàn)和安全性驗(yàn)證試驗(yàn)。5月至10月,結(jié)構(gòu)服的熱控服改裝和強(qiáng)度服改裝完成,并分別進(jìn)行了系統(tǒng)熱平衡試驗(yàn)和系統(tǒng)強(qiáng)度試驗(yàn)。10月,第一套艙外服的初樣出爐亮相。2007年7月至2008年1月,在初樣階段后期至正樣研制初期,完成了常壓訓(xùn)練服A、低壓試驗(yàn)服、常壓訓(xùn)練服B的總裝。

2007年10月31日,艙外服的研制轉(zhuǎn)入正樣階段,這是經(jīng)受試驗(yàn)考核的最終環(huán)節(jié)。根據(jù)方案和初樣階段的經(jīng)驗(yàn),單機(jī)產(chǎn)品的按期交付是確保研制進(jìn)度的基礎(chǔ)。按照一般的研制規(guī)律來說,必須先有設(shè)計(jì)方案,才能加工制造;先有樣品試驗(yàn),后有正式生產(chǎn)。但艙外服的生產(chǎn)如果按照這個(gè)規(guī)律,起碼還需要一兩年。為了趕進(jìn)度,李潭秋他們早在2006年6月就開始了正樣產(chǎn)品原材料、元器件的訂購準(zhǔn)備,一邊試驗(yàn)一邊摸索,常常是樣品尚未造好,正品就開始訂貨;樣品剛開始試驗(yàn),正品已經(jīng)生產(chǎn)。

2007年底,在進(jìn)行艙外服的頭盔面窗試驗(yàn)中,工作人員沒有想到,面窗還沒有達(dá)到規(guī)定的壓力就破裂了。面窗和頭盔是聯(lián)系在一起的,用膠連接,還有繩子作為承力的一部分。做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,面窗碎了,繩子斷了,而且還開膠了。如果這一問題不解決,會直接影響神舟七號的發(fā)射時(shí)間。

嚴(yán)格把關(guān)各個(gè)環(huán)節(jié)研制的質(zhì)量,解決工程中可能存在的任何問題,保證任務(wù)的圓滿完成,這是周建平必須確保的底線。消息傳來,周建平深知,航天事業(yè)是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的事業(yè),來不得半點(diǎn)馬虎,他決定立即“歸零”。盡管很多人有畏難情緒,說研制工作進(jìn)入正樣產(chǎn)品階段,都要進(jìn)入訓(xùn)練了,就別揪著不放了。但周建平的回答沒有絲毫猶豫,“這問題必須徹底解決,說不清楚,決不能放行。”

于是,李潭秋成立了攻關(guān)小組,集中相關(guān)領(lǐng)域的院士和專家們接連開了4次質(zhì)量“歸零”會,從面窗基礎(chǔ)材料試驗(yàn)到半球形頭盔試驗(yàn),再到頭盔與軀干連接結(jié)構(gòu)試驗(yàn),連續(xù)三天三夜逐個(gè)檢查,分析隱患,最終查明了工藝問題,提出了解決方案,趕在最后的時(shí)間節(jié)點(diǎn)前解決了這一重大問題。

在這次“歸零”過程中,劉向陽和服裝工程師還意外地發(fā)現(xiàn)玻璃管上忽然掠過一絲可疑的光紋。很多人認(rèn)為這一絲光紋不影響繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),但劉向陽卻堅(jiān)持要徹底排查。最終,他從這絲光紋中發(fā)現(xiàn)了水流量計(jì)出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象,為及時(shí)排除隱患贏得了時(shí)間。

2007年底到2008年初,第一套艙外航天服及各項(xiàng)配套產(chǎn)品陸續(xù)交付。2008年2月,正樣艙外服A完成總裝,并按計(jì)劃完成了系統(tǒng)性能測試、工效測試、力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)、電磁兼容性試驗(yàn)、接口匹配試驗(yàn)、綜合性能測試等試驗(yàn)項(xiàng)目,順利通過了可靠性和安全性評審。

2008年3月,正樣低壓訓(xùn)練服開始總裝,并完成了無人低壓艙試驗(yàn),具備了交付航天員進(jìn)行低壓艙訓(xùn)練的條件。5月,正樣艙外航天服B的總裝工作完成。艙外航天服到底過不過關(guān)?需要進(jìn)入低壓艙進(jìn)行有人試驗(yàn)。這是一項(xiàng)異常危險(xiǎn)的試驗(yàn),一旦出現(xiàn)故障,將直接威脅參試人員的生命。盡管研制團(tuán)隊(duì)對自己的產(chǎn)品充滿信心,但畢竟人命關(guān)天,第一次有人參與試驗(yàn),大家還是免不了有些擔(dān)心。

5月14日,試驗(yàn)開始前,航天員中心一名叫黃大瑋的科研人員自告奮勇地穿上艙外服、走進(jìn)低壓艙,在近似真空的環(huán)境下,一項(xiàng)項(xiàng)地驗(yàn)證相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。一個(gè)小時(shí)過去了,兩個(gè)小時(shí)過去了,直到三個(gè)小時(shí)的試驗(yàn)全部完成,意外并沒有發(fā)生,艙外航天服通過了首次驗(yàn)證試驗(yàn)。在場的領(lǐng)導(dǎo)和專家們這才松了口氣,情不自禁地伸出雙手為艙外服鼓掌。打開艙門的那一刻,張建啟上前握住黃大瑋的手說:“小伙子,你很棒,試驗(yàn)很成功,很出色,你辛苦了!”一個(gè)月后,航天員中心與空間技術(shù)研究院共同進(jìn)行人—船—服聯(lián)試,黃大瑋再次身穿艙外服走進(jìn)低壓艙。這次試驗(yàn)獲得成功后,緊接著又進(jìn)行了船—服聯(lián)試、人—服匹配試驗(yàn)等大型聯(lián)合測試。經(jīng)過這些試驗(yàn),艙外航天服的綜合性能、接口狀態(tài)和安全可靠性指標(biāo)均得到充分的考核和驗(yàn)證,達(dá)到了出廠放行準(zhǔn)則的要求。

艙外航天服研制成功的喜訊傳到了中南海,胡錦濤總書記非常高興,他欣然揮筆題名“飛天”二字?!帮w天”從此成為中國艙外航天服的名字。

神舟七號任務(wù)要攻克的第二項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是氣閘艙的改造。氣閘艙也叫“氣壓過渡艙”,它的作用是支持航天員在氣密艙與外太空之間的過渡,從而完成出艙活動。它的功能類似于長江三峽大壩的船閘,不同的是船閘用來調(diào)節(jié)水位,氣閘艙用來調(diào)節(jié)氣壓。航天員出艙前,氣閘艙快速泄出空氣,使艙內(nèi)壓力接近真空狀態(tài)下的零氣壓;航天員返回后,氣閘艙又快速將壓力恢復(fù)至一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。

因?yàn)橛猩裰畚逄?、六號的技術(shù)基礎(chǔ),氣閘艙的研制曾被認(rèn)為難度不會太大。在方案論證的時(shí)候,張柏楠想重新造一個(gè)氣閘艙,但想法一提出,就引起了不小的爭議。贊成的人認(rèn)為,我們完全有能力、人力和物力來實(shí)現(xiàn)這一要求;反對的人覺得,我們雖然有能力、物力和人力,但時(shí)間卻十分有限。如果增加一個(gè)氣閘艙,整個(gè)飛船的構(gòu)造就要重新設(shè)計(jì)。他們建議在軌道艙的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。

權(quán)衡了專家們的建議后,張柏楠改變了自己的初衷。如果在軌道艙的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造,整個(gè)船體的改動就不會太大,無論是在方案設(shè)計(jì)上,還是在實(shí)際操作中,都會減少很多麻煩,節(jié)省大量時(shí)間。張柏楠的想法漸漸地偏向了后者,他和尚志商量后,決定在神舟六號飛船基礎(chǔ)上進(jìn)行改造,在保留軌道艙原有功能的基礎(chǔ)上,添加氣閘艙功能,實(shí)現(xiàn)氣閘艙和生活艙一體化的設(shè)計(jì)。這種一物多用、投入少、效益高的做法,是中國航天不同于發(fā)達(dá)國家的最大特色,也對張柏楠他們的想象力和創(chuàng)造力提出了巨大考驗(yàn)。

盡管是改造,但“牽一發(fā)而動全身”,有兩個(gè)條件必須保證。一是確保密封;二是要有泄復(fù)壓功能,把“小隔間”內(nèi)的局部環(huán)境變?yōu)榭臻g環(huán)境和恢復(fù)為載人環(huán)境。其中,艙體的密封是成熟技術(shù)的繼承,很容易解決。但泄復(fù)壓的成功與否直接決定航天員能否按計(jì)劃出艙。泄壓并不是簡單地把空氣排放到太空,而是需要通過大量的分析計(jì)算和地面試驗(yàn)來找到最佳速度和壓力控制點(diǎn)。這個(gè)過程復(fù)雜而漫長,不能有一絲一毫的疏忽。因此,泄復(fù)壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是改造工作的重心和支點(diǎn)。

氣閘艙上有兩個(gè)門,一個(gè)通向艙內(nèi),一個(gè)通向艙外。打得開、關(guān)得上、密封可靠這三個(gè)最重要的環(huán)節(jié)是艙門研制最重要的攻關(guān)點(diǎn)。這扇艙門雖然只有20公斤重,卻有170多個(gè)零部件,設(shè)計(jì)人員畫了80多張圖紙,進(jìn)行了10多項(xiàng)改進(jìn)。

航天員出艙時(shí),艙外服充壓后體積會增大,神舟七號艙門的通徑自然要比神舟六號有所增加,最寬處由原來的75厘米增加到85厘米。但研制新的艙門不僅僅是寬度更改這么簡單。在真空和低溫條件下,艙門能否打開?是向內(nèi)開,還是向外開?開到多大角度……一系列問題都需要解決。2004年,為了獲得艙門在太空環(huán)境中的數(shù)據(jù),飛船系統(tǒng)專門研制了一個(gè)真空罐,把溫度拉偏到-45℃和45℃。把艙門放在罐子中間,一邊抽成真空,另一邊有大氣,用機(jī)械手臂模擬航天員開關(guān)艙門的動作。經(jīng)過長達(dá)半年的試驗(yàn),研制人員發(fā)現(xiàn),門如果向外開,雖然不占用艙內(nèi)空間,但真空壓力會影響門的密封;相反,門如果向內(nèi)開,雖然相對安全,但卻要占用艙內(nèi)空間。經(jīng)過比較,艙門向內(nèi)開啟100°成為權(quán)衡之下的最佳選擇。

開關(guān)艙門時(shí),航天員轉(zhuǎn)動開關(guān)手柄,力量通過機(jī)件傳到中心主軸線上,再通過機(jī)件放大傳到門框的壓緊鎖塊上,從而實(shí)現(xiàn)艙門的開關(guān)。如果氣閘艙泄壓不充分,艙內(nèi)壓力差過大,艙門就打不開。為此,科研人員在壓緊鎖塊上專門設(shè)計(jì)了一些突出物,當(dāng)航天員把手柄轉(zhuǎn)到60°時(shí),突出物會把艙門頂起一條肉眼看不到的縫隙,等空氣泄盡后,再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)手柄,艙門就可以打開了。萬一采用這個(gè)辦法后艙門仍不能打開,艙內(nèi)還備有一根L形的輔助工具,協(xié)助航天員打開艙門。

盡管飛船各系統(tǒng)的密封性已萬無一失,但在座椅下有一個(gè)壓力燃?xì)獍裰畚逄柡土柌捎玫亩际腔鸸て繁继嵘脑O(shè)計(jì),萬一里面的有害氣體發(fā)生泄漏,后果不堪設(shè)想。在設(shè)計(jì)神舟七號的座椅時(shí),研制人員希望將一種“綠色”理念運(yùn)用在設(shè)計(jì)中。他們使用壓縮空氣來取代燃?xì)?,同時(shí)增加一套氣源組件系統(tǒng)作為動力源。這樣一來,即便壓縮空氣發(fā)生泄漏也不會對航天員產(chǎn)生任何影響。

經(jīng)過這樣一系列的系統(tǒng)改造,神舟七號飛船實(shí)際上已經(jīng)是一個(gè)全新的航天器了。

2007年9月,神舟七號飛船的推進(jìn)艙、返回艙和軌道艙分別在上海和北京的衛(wèi)星生產(chǎn)廠家出廠。9月27日,神舟七號整船生產(chǎn)完成。從外形上看,軌道艙去掉了一對太陽能帆板,頂部安裝了多個(gè)圓球形的氣瓶,還捆綁了一顆伴飛小衛(wèi)星。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)上看,配備了復(fù)壓氣瓶、兩套艙外航天服、泄復(fù)壓控制設(shè)備和出艙保障控制臺等艙載支持設(shè)備;為航天員提供了睡袋、食品加熱、個(gè)人生活用品和個(gè)人衛(wèi)生裝置等生活設(shè)施。

在出艙活動飛行程序設(shè)計(jì)上,研制人員考慮到運(yùn)行軌道、地面測控、能源平衡、姿態(tài)控制、空間環(huán)境適應(yīng)性等多種約束條件,通過合理、優(yōu)化配置飛船的資源,設(shè)計(jì)出了具備在軌飛行支持出艙活動的程序平臺。

神舟七號任務(wù)要突破和攻克的第三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是航天員的選拔和訓(xùn)練。神舟七號最耀眼的亮點(diǎn)就是出艙,雖然艙內(nèi)、艙外只有一步之遙,但對中國人來說,卻是開天辟地頭一回。因此,人們對于出艙的期待絕不亞于當(dāng)年楊利偉的首飛。

神舟七號任務(wù)中,將有三名航天員飛向太空,是“神舟”飛船的第一次滿員飛行。通過總結(jié)神舟五號和神舟六號兩次任務(wù)的經(jīng)驗(yàn),黃偉芬對已有的訓(xùn)練和選拔標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了復(fù)核,確定哪些是可以去掉的,哪些是需要保留的,哪些是應(yīng)該增加的,重新制定了培訓(xùn)教材和選拔方案。

目前,國外對航天員進(jìn)行失重訓(xùn)練主要有兩種方式:一是利用失重飛機(jī);二是依靠失重水槽。真正的出艙活動需要幾個(gè)小時(shí),而失重飛機(jī)在進(jìn)行拋物線飛行時(shí),產(chǎn)生失重的時(shí)間只有短短30秒,因此不適合作為出艙活動的訓(xùn)練手段。為此,航天員系統(tǒng)專門在北京航天城內(nèi)建造了一座亞洲最大、世界第三的中性浮力水槽。航天員浸入水中,通過增減配重和漂浮器使人體的重力和浮力相等,產(chǎn)生失重的感覺。雖然,水下并不能完全消除重力對人體的影響,但在其中進(jìn)行模擬試驗(yàn),可以檢驗(yàn)飛船的氣閘艙艙門、扶手、固定器等部件在失重環(huán)境下,是否能夠正常工作、性能是否可靠、運(yùn)動特性是否符合要求。在水槽中進(jìn)行的艙外作業(yè)程序,包括正常情況下的出艙程序、艙外活動操作程序,異常情況下的返回氣閘艙程序,故障情況下對飛行器的維修程序,以及大型空間結(jié)構(gòu)的對接和組裝等。美國就曾通過水槽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了“天空實(shí)驗(yàn)室”太陽能帆板的設(shè)計(jì)問題。此外,美國航天飛機(jī)的外部支架結(jié)構(gòu)也是先進(jìn)行中性浮力試驗(yàn)后才被送入軌道的。

中性浮力水槽曾一度是我國航天環(huán)境模擬設(shè)備的空白項(xiàng)目,無論研制和使用都沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)。2002年,航天員系統(tǒng)就著手為研制模擬失重訓(xùn)練水槽做技術(shù)準(zhǔn)備,對美國、日本和歐空局的水槽進(jìn)行了比較和研究,并派出4名技術(shù)人員前往俄羅斯加加林航天員訓(xùn)練中心進(jìn)行潛水培訓(xùn)。通過親身實(shí)踐,他們摸索出了服裝水下配平的規(guī)律,為隨后進(jìn)行的出艙活動程序及軌道艙工效學(xué)水下驗(yàn)證試驗(yàn)打下了基礎(chǔ)。

在做我國中性浮力水槽的設(shè)計(jì)方案時(shí),陳善廣明確了一條原則:立足國內(nèi)水平自主創(chuàng)新,比國際水平做得更好。我國的水槽采用了圓柱體結(jié)構(gòu),直徑23米,深10米,與俄羅斯加加林中心的規(guī)模相當(dāng),但比日本筑波航天員中心的要大,光水就有4000多噸。水槽的槽體選用厚度8~12毫米的不銹鋼板,采用現(xiàn)場焊接方式制造。在距離槽底4.6米處均勻布置了12個(gè)直徑460毫米的由雙層石英玻璃制成的圓形照明窗;在距離槽底7.6米處均勻布置了12個(gè)直徑600毫米的有機(jī)玻璃觀察窗;在槽體外側(cè)的各個(gè)照明窗處都配置了1000瓦的照明燈,為水槽補(bǔ)光。此外,槽體內(nèi)部還安裝了供潛水員出入的平臺、爬梯和攝像機(jī)安裝孔。

2007年底,這項(xiàng)龐大的研制工程宣告竣工。從制造到驗(yàn)收只用了3年時(shí)間,而國外同類項(xiàng)目所需要的周期一般是7~8年。

2008年春節(jié)過后,水槽正式投入使用。這時(shí)距離神舟七號的發(fā)射日漸臨近,留給航天員訓(xùn)練的時(shí)間僅剩下不到半年了。

出艙是一項(xiàng)超大負(fù)荷和活動,上肢力量和手指力量一直很好的翟志剛并沒有過多的擔(dān)憂,然而,幾天的艙外服訓(xùn)練下來,事實(shí)顛覆了他的想象。

水槽失重和太空失重狀態(tài)有很大的區(qū)別,訓(xùn)練服要與地面保持30°角,通過高難度的平衡技術(shù)使重力和浮力平衡。這樣一來,航天員的視野就小了很多,活動范圍自然會受到限制,兩只手握在一起,只能將手尖對上,手抬到眉毛處就再高不了了。在這樣的狀態(tài)下,翟志剛穿著250公斤重的水下訓(xùn)練服,每一次訓(xùn)練都要3個(gè)多小時(shí),體力消耗很大。訓(xùn)練過后,他吃飯時(shí)連筷子都拿不起來。在一次水槽訓(xùn)練中,輕裝下水的翟志剛還遭遇了一次險(xiǎn)情。當(dāng)他慢慢潛入水池底部時(shí),突然聽到身后的氧氣瓶發(fā)出一聲金屬敲擊般的清脆聲音。同在池中的潛水員發(fā)現(xiàn)后,馬上把應(yīng)急氣嘴塞到他的嘴里,這才帶著他安全地脫離危險(xiǎn)、浮上水面。氧氣瓶漏氣,這個(gè)看似并不嚴(yán)重的故障,造成的后果卻一點(diǎn)也不輕。如果當(dāng)時(shí)不能及時(shí)吸到氧氣,或者被水嗆住,翟志剛很可能因?yàn)橛绊懥朔尾抗δ芏鵁o緣神舟七號乘組的選拔了。

航天員在執(zhí)行出艙活動任務(wù)前,先要在氣閘艙中做足夠的準(zhǔn)備,返回后也需要在氣閘艙做相應(yīng)的恢復(fù)操作。為此,航天員中心專門研制了一臺用于出艙活動程序訓(xùn)練的模擬器,這也是航天員進(jìn)行出艙活動訓(xùn)練的又一個(gè)試驗(yàn)設(shè)備。

由于常壓服是處于懸吊狀態(tài)的,而且要保證上下左右低阻尼運(yùn)動,這種運(yùn)動方式放在氣閘艙狹小的環(huán)境空間內(nèi),實(shí)現(xiàn)起來非常困難。因此,在出艙活動程序訓(xùn)練模擬器中,氣閘艙采用了開放式的結(jié)構(gòu):與出艙活動相關(guān)的設(shè)備布局真實(shí)一致,艙門及附近的設(shè)備集中一起,各設(shè)備間的相對距離保持不變。真實(shí)的氣閘艙是需要泄壓和復(fù)壓的,而模擬的氣閘艙無法真正進(jìn)行泄復(fù)壓。航天員在出艙時(shí),除了身體能夠感受泄復(fù)壓外,另一個(gè)信息獲取的方法是依靠艙門的壓力表。真實(shí)的壓力表是通過傳感器機(jī)械驅(qū)動指針,而在模擬器中,只要用計(jì)算機(jī)圖像顯示技術(shù)就可以實(shí)時(shí)繪制出圖像模擬壓力表的數(shù)值,根據(jù)仿真的壓力值來驅(qū)動壓力表指針,就可以給航天員足夠的信息。

艙外航天服試驗(yàn)艙是航天員進(jìn)行出艙活動訓(xùn)練的第三大試驗(yàn)設(shè)備。艙外服試驗(yàn)艙又叫低壓艙,是航天員穿著艙外服進(jìn)行太空適應(yīng)訓(xùn)練的設(shè)備。它能夠模擬外太空的真空環(huán)境,讓航天員感受低壓環(huán)境下的身體和心理感受。同時(shí),低壓艙也是艙外服進(jìn)行試驗(yàn)的模擬設(shè)備。

2002年10月,艙外服試驗(yàn)艙的立項(xiàng)論證工作開始后,航天員系統(tǒng)在環(huán)境模擬設(shè)備專家的培訓(xùn)和指導(dǎo)下,歷時(shí)兩年完成了《艙外航天服試驗(yàn)艙可行性研究報(bào)告》。2005年7月,《艙外活動中心基建委托設(shè)計(jì)要求》通過總裝備部組織的評審后,試驗(yàn)大樓開始破土動工。2007年,艙體和緊急復(fù)壓管路、粗抽系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、服裝氧源與冷源等各大系統(tǒng)陸續(xù)出廠驗(yàn)收。12月25日,艙外服試驗(yàn)艙熱真空部分通過了驗(yàn)收測試。

隨著模擬失重水槽、出艙活動程序模擬器、艙外航天服試驗(yàn)艙這三大訓(xùn)練設(shè)施的相繼落成,中國航天員中心已完全囊括了航天員出艙活動訓(xùn)練所需的各項(xiàng)設(shè)備,具備了全部功能,進(jìn)入世界先進(jìn)行列。

在神舟七號飛船和艙外航天服研制的同時(shí),即將穿上艙外服和操作飛船的航天員們也開始了新一輪的選拔。繼楊利偉、費(fèi)俊龍、聶海勝之后,誰將成為下一個(gè)?關(guān)注載人航天的人們樂此不疲地進(jìn)行著新的猜測。

基于同樣的原因,楊利偉再次退出了選拔,把全部心思都用在了航天員的訓(xùn)練和選拔中。那幾年,楊利偉在與國外同行交流時(shí),問得最多的就是,當(dāng)你把艙門打開后是什么感覺?他們都說,那一瞬間對心理的沖擊相當(dāng)大。雖然國外已經(jīng)進(jìn)行過近300次出艙活動,而且基本上是安全的,但畢竟也出現(xiàn)了不少險(xiǎn)情。不論是設(shè)備的問題,還是人為的失誤,考驗(yàn)的都是航天員的心理素質(zhì)和反應(yīng)能力。

2007年10月,《神舟七號飛行乘組選拔總體方案》出臺,選拔分三個(gè)階段來實(shí)施,第一是初選階段,從13名航天員中選出 6名;第二是定選階段,對這6名航天員進(jìn)行綜合評價(jià)、排序,確定飛行乘組和乘組中的崗位,確定候補(bǔ)航天員;第三是確認(rèn)階段,在發(fā)射前兩天,根據(jù)身體、訓(xùn)練、心理等綜合表現(xiàn),確認(rèn)執(zhí)行任務(wù)的飛行乘組。

從2007年10月25日到2008年2月5日,醫(yī)學(xué)檢查與評定組對13名航天員從臨床和生理功能兩個(gè)方面進(jìn)行了全面的檢查和評定。經(jīng)鑒定,除一名航天員年度醫(yī)學(xué)鑒定結(jié)果為“暫不合適,不參加綜合評定”外,其余12名航天員均滿足參與初選的基本條件。2月19日,初選工作結(jié)束,翟志剛、劉伯明、景海鵬等6人入選,但并不排序,統(tǒng)一進(jìn)入下一輪選拔,開始針對出艙活動的特別訓(xùn)練。

5月29日,第二階段的定選結(jié)束。在對6名航天員進(jìn)行的定選綜合評定中,翟志剛以98.9504分排第一位,劉伯明和景海鵬分別以97.7388分和97.0153分名列第二、第三名。

5月31日,航天員選評委員會對6名航天員組織了面試和考核后,全體委員進(jìn)行了無記名投票,連同此前的訓(xùn)練成績、醫(yī)學(xué)檢查和心理素質(zhì)評價(jià)的記分,按不同的權(quán)重統(tǒng)一輸入航天員選拔輔助支持系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算,最終確定由翟志剛、劉伯明、景海鵬三人組成執(zhí)行神舟七號任務(wù)的飛行乘組。其中,翟志剛為出艙崗位航天員、劉伯明為軌道艙崗位航天員、景海鵬為返回艙崗位航天員;另外3名航天員為備份航天員。定選結(jié)果出來,飛行乘組和備份航天員到酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心進(jìn)行了“人—船—箭—地”演練后,最終確認(rèn)了由翟志剛、劉伯明、景海鵬三人組成的乘組?!昂棋沼L客,三匹‘駿馬巡九州”,神舟七號發(fā)射前,張建啟用他的詩句告訴人們,這三位航天員都屬馬,年齡都是42歲。

2007年9月,黨的“十七大”之后,總裝備部部長陳炳德調(diào)任總參謀長一職,常萬全繼任中央軍委委員、總裝備部部長、載人航天工程總指揮。上任伊始,常萬全意識到,即將到來的神舟七號任務(wù)既是對我國航天科技水平的一次大檢閱,也是對組織管理大型工程建設(shè)能力的一次大考核。

五星紅旗太空飄揚(yáng)

2008年7月10日,汶川大地震后不到兩個(gè)月,新華社發(fā)布消息說:“神舟七號載人飛船今天從北京空運(yùn)到酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,神舟七號任務(wù)已經(jīng)全面實(shí)施?!边@一消息給沉浸在悲痛中的全國人民增添了戰(zhàn)勝災(zāi)難的信心和勇氣。

8月22日,艙外航天服完成了在發(fā)射場的所有技術(shù)測試,打包裝船。9月21日,在飛船、火箭和逃逸塔組合體垂直轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)的第二天,神舟七號航天員乘組飛抵發(fā)射場。

9月24日,任務(wù)總指揮部決定,神舟七號將于9月25日21時(shí)07分至22時(shí)27分之間擇機(jī)發(fā)射。當(dāng)天下午,在問天閣舉行的航天員與記者見面會上,翟志剛代表乘組成員說:“執(zhí)行神舟七號任務(wù),是具有歷史性意義的光榮使命,作為航天員,能夠代表祖國出征太空,是我們的最高榮耀?!?/p>

2008年9月25日17時(shí)30分,航天員出征儀式上,胡錦濤又一次為航天員壯行,胡錦濤對翟志剛、劉伯明和景海鵬說:“神舟七號載人航天飛行是我國載人航天工程第二步任務(wù)的首次飛行,你們將穿著我國研制的艙外航天服進(jìn)行首次空間艙外活動,這將是我國空間技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重大跨越。我相信,有全國人民作堅(jiān)強(qiáng)后盾,有各有關(guān)方面周密準(zhǔn)備的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),有你們通過嚴(yán)格訓(xùn)練養(yǎng)成的過硬素質(zhì),你們一定能夠圓滿完成這一光榮而神圣的使命。祖國和人民等待著你們凱旋!”

翟志剛代表3名航天員表示,感謝胡主席,感謝黨中央和全國人民對我們的關(guān)愛。我們一定服從命令,聽從指揮,沉著冷靜、精心操作,堅(jiān)決完成神舟七號載人航天飛行任務(wù)。胡錦濤微笑著向3名航天員揮手致意,目送他們離開問天閣。

廣場上響起雄壯的軍樂聲。翟志剛洪亮的報(bào)告聲響徹了問天閣廣場。“總指揮同志,我們奉命執(zhí)行神舟七號載人航天飛行任務(wù),準(zhǔn)備完畢,請指示!”隨著常萬全的一聲“出發(fā)”命令,3位航天員走上航天員專車,駛向發(fā)射塔架。

21時(shí)10分,長征二號F火箭準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火,指控大廳兩塊巨大的電子顯示屏瞬間被紅黃色的煙霧填滿?;鸺蘸蟮?20秒中,劉竹生和荊木春一直目不轉(zhuǎn)睛地盯著大屏幕,密切注視著火箭的運(yùn)行狀況。21時(shí)19分43秒,神舟七號進(jìn)入預(yù)定軌道。3位航天員對著鏡頭微笑著招了招手,似乎在說,我們感覺好極了。看到航天員自如的神情,劉竹生和荊木春緊緊揪著的心才算放了下來。

3年前,神舟六號發(fā)射后,因?yàn)槭孪戎揽赡軙?赫茲的共振現(xiàn)象,費(fèi)俊龍和聶海勝特別留心,但并沒有感到不適??杉?xì)心的張智卻在對火箭飛行的遙測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí),發(fā)現(xiàn)火箭從起飛后的126秒開始,還是出現(xiàn)了逐漸增大的縱向單頻振動,頻率約為8赫茲。雖然這次共振在振動量級和發(fā)散時(shí)間上明顯小于第一次載人發(fā)射,但如果不解決,就等于留下了一個(gè)隱患。因此,劉竹生和荊木春決心在發(fā)射神舟七號的火箭上徹底解決這一問題。

經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn),結(jié)果表明,8赫茲是火箭在飛行過程中的一個(gè)固有頻率,不可能消失,但通過變能蓄壓器對助推器液體脈動頻率進(jìn)行抑制,就可以避免其與結(jié)構(gòu)頻率耦合,起到主動調(diào)節(jié)和被動抑制的作用。所以,張智采用變能蓄壓器的技術(shù),在不同的飛行時(shí)段采用最為適宜的抑制參數(shù),基本消除了8赫茲的共振現(xiàn)象,徹底解決了共振的問題。

與此同時(shí),劉竹生在發(fā)射神舟六號的火箭的后續(xù)遙測結(jié)果中發(fā)現(xiàn),火箭飛行至415秒時(shí),二級尾艙熱環(huán)境參數(shù)出現(xiàn)較大幅度跳變,姿態(tài)控制系統(tǒng)、箭體軸向加速度以及動力系統(tǒng)的部分參數(shù)出現(xiàn)了異常。盡管除熱環(huán)境參數(shù)外,其他系統(tǒng)的參數(shù)變化均未超出任務(wù)書規(guī)定的范圍,但本著精益求精的態(tài)度,神舟六號任務(wù)結(jié)束后的兩年半,劉竹生組織國防科技大學(xué)、中國科學(xué)院等單位進(jìn)行了理論研究和技術(shù)攻關(guān)。經(jīng)過真空噴流試驗(yàn),最終確認(rèn)“415秒”現(xiàn)象是由增壓管路故障造成的?;鸺皟煽偂睕Q定采用把管路材料由鋁合金改為不銹鋼,將導(dǎo)管支架減振材料改用陶瓷纖維帶和法蘭連接施加力矩,在管路中增加補(bǔ)償器和金屬軟管等措施,有效地解決了這個(gè)問題。

劉竹生還在長征二號F火箭上安裝了3個(gè)攝像頭,比發(fā)射神舟六號時(shí)多了1個(gè)。通過這些攝像頭,可以清晰地看到火箭發(fā)射和飛行的全過程,有助于地面在必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整,保證火箭安全。

飛船剛?cè)胲墪r(shí),航天員可能會因生理功能紊亂而導(dǎo)致體液丟失、心血管功能失調(diào),出現(xiàn)頭暈、嘔吐、惡心、困倦等反應(yīng)。如果在飛行的72小時(shí)內(nèi)出艙的話,更是會增加空間運(yùn)動病、減壓病和過度疲勞的發(fā)生概率。俄羅斯的飛船就曾發(fā)生過由于航天員心率異常而提前返回的情況。所以,出艙活動一般都安排在航天員進(jìn)入太空的72小時(shí)之后。

在神舟七號飛行方案的設(shè)計(jì)階段,曾有兩個(gè)方案。第一個(gè)方案是乘坐2名航天員,飛行5天,在第4天出艙,這樣就滿足了入軌72小時(shí)后出艙的要求。第二個(gè)方案是乘坐3名航天員,一名航天員出艙,另一名協(xié)助支持,第三名航天員在返回艙值守。如果采用第一方案,那么兩名航天員都進(jìn)入軌道艙后,就沒有人在返回艙值守了,顯然存在隱患。但要采用第二方案,多一名航天員上天,受到攜帶的氧氣、食物和水的重量限制,飛船只能飛行3天,必須在第2天完成出艙,而這個(gè)時(shí)間段,恰恰與空間運(yùn)動病的高發(fā)期重合。經(jīng)過反復(fù)比較、權(quán)衡利弊,出于安全考慮,總指揮部決定采用第二方案。

既要完成任務(wù),又要保護(hù)航天員的健康,這對矛盾推動了航天醫(yī)學(xué)的發(fā)展。從神舟五號任務(wù)開始,中醫(yī)藥就運(yùn)用到了航天員的醫(yī)監(jiān)醫(yī)保中。實(shí)驗(yàn)表明,中藥對預(yù)防空間運(yùn)動病、解決骨質(zhì)流失具有一定的療效。神舟五號、神舟六號的航天員在執(zhí)行任務(wù)前后都服用了湯劑中藥。神舟七號任務(wù)前夕,航天員中心又為航天員們增加了太空養(yǎng)心丸和口腔速崩片等新藥。

9月27日,是神舟七號來到太空的第二天。翟志剛將要在這天的16時(shí)41分邁出中國人的太空第一步。

太空中的操作和地面有很大區(qū)別,在地面上很容易做到的事情,太空中就變得很艱難。比如在太空中擰一顆螺絲釘,如果著力點(diǎn)控制不好,有可能螺絲沒有轉(zhuǎn)動,人卻旋轉(zhuǎn)起來。在太空組裝艙外航天服,原計(jì)劃16個(gè)小時(shí)就可以完成,而實(shí)際上卻用了20個(gè)小時(shí),長時(shí)間的連續(xù)工作使翟志剛十分疲憊,而且對失重的適應(yīng)還在繼續(xù),對他的體力和生理提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

15時(shí)30分,經(jīng)過檢查,艙外航天服的氣密性、氣壓閥都顯示正常。15時(shí)48分,軌道艙開始第一次泄壓。16時(shí)22分,翟志剛和劉伯明分別穿好艙外航天服。16時(shí)33分,北京航天飛行控制中心發(fā)出指令:“神舟七號,打開軌道艙門,按程序啟動出艙?!边@個(gè)動作翟志剛曾做過無數(shù)次模擬試驗(yàn),從沒出過問題,他很從容地將艙門解鎖,把手柄轉(zhuǎn)動60°,儀表顯示已泄壓到規(guī)定的1千帕,完全符合開艙門的條件。翟志剛伸出右手,胸有成竹地拉了三下,可艙門卻沒有絲毫反應(yīng)。這是因?yàn)闅忾l艙泄壓后,艙內(nèi)的食品、未密封的設(shè)備和有機(jī)材料仍會排出氣體,致使泄壓過程變得十分緩慢。此刻,飛船即將飛出測控區(qū),翟志剛不免有些著急,操作也感到吃力。這時(shí),劉伯明壓住他的右手大聲說:“穩(wěn)住,深吸一口氣,壓下來頂住!”翟志剛冷靜下來,拿起L型的輔助工具連續(xù)撬了兩次,剛剛打開一點(diǎn)縫隙,殘留的氣體又把艙門緊緊吸上了。但就是這一絲小小的縫隙,讓翟志剛看到了勝利的希望。他把全身的力氣都集中在手上,在劉伯明的幫助下,終于打開了通向浩瀚太空的艙門。正當(dāng)?shù)灾緞偢械健靶幕ㄅ拧?,?zhǔn)備出艙時(shí),飛船突然傳來報(bào)警提示并不斷重復(fù),“軌道艙火災(zāi)!軌道艙火災(zāi)!”盡管后來確認(rèn)這是一場虛驚的誤報(bào),但在當(dāng)時(shí)還是令許多人捏了一把汗,如果飛船一旦出現(xiàn)火情,航天員將有去無回。此時(shí),生死已經(jīng)不在翟志剛考慮的范疇,他毫不猶豫地縱身出艙,不久后,太空中傳來了他洪亮的聲音:“我已出艙,感覺良好!”

翟志剛這次出艙有兩項(xiàng)任務(wù),一是沿飛船表面進(jìn)行行走,二是取回掛在艙壁上的固體潤滑材料。在太空中展示國旗是發(fā)射前20天才定下來的,最初的任務(wù)計(jì)劃中并沒有這個(gè)動作。什么時(shí)候展示國旗最為合適?指揮部把權(quán)力交給了航天員,由他們自己決定。

按照翟志剛原來的想法,是準(zhǔn)備先取回潤滑材料后再揮舞國旗的。但“災(zāi)情”不斷傳來,劉伯明心想,如果軌道艙出現(xiàn)火災(zāi),潤滑材料就算取回來也沒什么用了,我們回不去,材料肯定也回不去。想到這兒,他便將國旗遞給了翟志剛,“即使我們回不去,也要讓五星紅旗在太空高高飄揚(yáng)!”

這面用“十字繡”一針一線繡成的五星紅旗,源于任務(wù)準(zhǔn)備期間的一次偶然創(chuàng)意。飛船系統(tǒng)試驗(yàn)隊(duì)的很多女隊(duì)員業(yè)余時(shí)間迷上了“十字繡”。一位專家見狀對尚志說:“我們一起繡一面國旗吧,讓航天員帶上太空?!鄙兄痉浅Y澩@個(gè)建議。張建啟聽說后,倡議各大系統(tǒng)的試驗(yàn)隊(duì)員一起參與國旗的繡制。于是,張建啟、馬興瑞、周建平和飛船系統(tǒng)的三任總指揮戚發(fā)軔、袁家軍、尚志帶著試驗(yàn)隊(duì)員們一起飛針走線,很快一面精雕細(xì)琢的五星紅旗便繡好了。

在黑色天幕和藍(lán)色地球的映襯下,翟志剛揮動著這面凝聚著中國航天人心血的國旗向全國人民、全世界人民問好。鮮紅的五星紅旗、雪白的飛天艙外服與茫茫宇宙一起構(gòu)成了一幅無與倫比的中國畫卷。

這一刻,地面上的中國航天員中心監(jiān)控大廳成了一片歡樂的海洋。陳善廣、楊利偉、宏峰、白延強(qiáng)、鄧一兵、王憲民、黃偉芬、李潭秋、楊連啟等,或擊掌相慶,或相擁而泣……

而此時(shí),正在北京航天指揮控制中心的尚志沒有心思欣賞由他創(chuàng)意的這幅美麗圖畫,腦子里全部被一場“火災(zāi)”的事情占滿了。盡管他知道,火需要氧氣才能點(diǎn)燃,而艙門打開后,飛船和外界的真空環(huán)境已經(jīng)連通,既沒有空氣,更沒有氧氣,是不可能著火的??蔀槭裁磿霈F(xiàn)報(bào)警提示呢?尚志急于找到原因,便快步走出指揮大廳,徑直來到飛船控制室。“天上出了什么事,火警是怎么發(fā)生的?”尚志焦急地問值班的技術(shù)人員。技術(shù)人員經(jīng)過分析后告訴尚志,艙門打開后,飛船上的感煙探測器在低壓和真空環(huán)境下,電性能出現(xiàn)了異常,致使傳感器發(fā)出高電壓信號,誤報(bào)為“出現(xiàn)火警”。聽到這里,尚志被提到嗓子眼的心才算放了下來。

此時(shí),太空中的翟志剛也冷靜了下來,當(dāng)他意識到真空環(huán)境中不可能有火警發(fā)生時(shí),便一心一意地開始繼續(xù)艙外的工作。他接下來要做的是取回暴露在太空中已達(dá)40多個(gè)小時(shí)的固體潤滑材料。翟志剛按照“撥、拉、壓、提”四字口訣,一氣呵成,回收操作十分順利。

由于我國載人航天發(fā)射密度較低,能夠?yàn)榭臻g科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供的平臺資源十分有限,因此,每次飛行任務(wù)對研究空間科學(xué)的專家們來說都彌足珍貴。爭論到最后,只有那些國家急需又是國際前沿的項(xiàng)目能夠入選。神舟七號航天員能夠出艙活動,利用這一點(diǎn)可進(jìn)行的科學(xué)項(xiàng)目也很多,空間應(yīng)用系統(tǒng)一共提出了10多個(gè)設(shè)想,其中一個(gè)就是固體潤滑材料的外太空暴露試驗(yàn)。

大到汽車、飛機(jī),小到自行車、縫紉機(jī),幾乎所有的運(yùn)動機(jī)構(gòu)都需要潤滑。航天器也不例外,只不過暴露在太空中的航天器對潤滑材料的要求要高得多。因?yàn)樘盏母哒婵窄h(huán)境會讓液體揮發(fā)、超低溫環(huán)境會讓液體凝固,還有紫外光輻射、活性很高的原子態(tài)氧,都會讓潤滑材料老化失效。所以,固體潤滑材料的性能是影響航天器壽命的主要因素之一。

1992年,美國“亞特蘭蒂斯號”航天飛機(jī)搭載了一種固體潤滑材料,在太空環(huán)境中暴露之后,由航天員出艙收回。這是人類首次利用太空環(huán)境研究潤滑材料的科學(xué)試驗(yàn)。1994年,英國也進(jìn)行了類似的試驗(yàn),但他們都只搭載了一種材料。相比之下,翟志剛?cè)』氐脑囼?yàn)樣品可以用“種類繁多”來形容,包括4大類11種材料,還裝了4種太陽能電池機(jī)底膜材料,共80塊。這些材料有的已在航天器上使用,有的從未使用,性能尚不清楚,帶回地面后,就可以獲得外太空環(huán)境對材料影響機(jī)理的原始數(shù)據(jù)。

這次試驗(yàn)還能起到的另外一個(gè)作用,就是通過天上的試驗(yàn)獲得的基準(zhǔn)數(shù)字,對地面在什么模擬條件下,能獲得跟外太空一樣的效果提供基準(zhǔn),用以研究固體潤滑材料在太空環(huán)境中的性能變化,以及怎樣有效利用太空環(huán)境制造出性能更好的潤滑材料。當(dāng)年,負(fù)責(zé)這次試驗(yàn)的專家粗略地算了一筆賬,如果將高性能的太空潤滑材料用于汽車的傳動機(jī)構(gòu),每臺汽車減少20%的阻力,就可以節(jié)省2%的燃油,那么,我國每年將因此產(chǎn)生200億到300億元的利潤。

取回潤滑材料后,翟志剛才開始了真正的“太空行走”。在沒有重力的狀態(tài)中“行走”,被人們看作是一件愜意美妙的事情。而實(shí)際上,身體在太空中處于漂浮狀態(tài),要按照規(guī)定的方向和路線活動,并不容易。翟志剛在安全系繩掛鉤的幫助下,一手拉著扶手,讓整個(gè)身子都飄離軌道艙,瀟灑自由,浪漫無比,直到接到地面“返回軌道艙”的命令后,才結(jié)束了他的艙外之旅。

翟志剛的這次太空行走共進(jìn)行了19分35秒,飛過9165公里。套用阿姆斯特朗的話來說,這是翟志剛個(gè)人的一小步,但卻是中國人和平利用太空的一大步。

翟志剛和劉伯明返回座艙后,雖然已經(jīng)很累,但還是在飛船進(jìn)入測控區(qū)時(shí),特意展示失重環(huán)境下飯勺、手冊的飄動。經(jīng)歷了兩個(gè)意外后,他們想用這種輕松的舉動讓地面的人們放心??吹竭@一切,一直焦急守候在北京指揮大廳的陳善廣和李潭秋欣慰地笑了。飛控?cái)?shù)據(jù)顯示,出艙活動進(jìn)行了19分鐘,“飛天”艙外服消耗的資源還不到攜帶資源的十分之一,這足以證明,他們研制的艙外航天服完全具備了支持長時(shí)間出艙活動的能力。

18點(diǎn)32分,胡錦濤來到北京航天飛行控制中心,與神舟七號航天員進(jìn)行天地通話,當(dāng)聽到翟志剛報(bào)告“太空漫步的感覺良好”“‘飛天艙外航天服穿著舒適”時(shí),他欣慰地笑了。胡錦濤說:“你們空間出艙活動的圓滿成功,標(biāo)志著我國載人航天事業(yè)發(fā)展有了新的重大突破。你們作為擔(dān)負(fù)本次任務(wù)的航天員,為我國航天事業(yè)做出了突出貢獻(xiàn),祖國和人民感謝你們。希望你們再接再厲,圓滿完成后續(xù)任務(wù),祖國人民期待你們的凱旋?!?/p>

這次天地通話是在5個(gè)月前發(fā)射的天鏈一號01星的保障下進(jìn)行的。天鏈一號是我國第一顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星,作為“衛(wèi)星的衛(wèi)星”,主要用于為載人飛船及后續(xù)中、低軌道資源衛(wèi)星提供數(shù)據(jù)中繼服務(wù),為航天器發(fā)射提供測控支持。

神舟七號上裝有中繼衛(wèi)星的終端,飛船在距地面350公里、傾角42°的近地軌道上運(yùn)行,中繼衛(wèi)星在36000公里、傾角為0的軌道上運(yùn)行。在兩顆相對運(yùn)動復(fù)雜、傾角各異的空間飛行器之間進(jìn)行無線通信,我國尚屬首次。有了這顆中繼衛(wèi)星,中國航天的測控覆蓋率提高到60%左右。過去,“遠(yuǎn)望”號測量船隊(duì)加上十余個(gè)地面站,才能提供12%的測控覆蓋率,而一顆中繼衛(wèi)星就可覆蓋飛船50%的飛行軌道,無論是經(jīng)濟(jì)效益還是使用效率都是質(zhì)的飛躍。

同時(shí),針對神舟七號的測控通信規(guī)模超過了之前的任何一次航天任務(wù)。國內(nèi)部分雖然仍采用5個(gè)固定測控站和2個(gè)活動測控站,但其中位于主著陸場的活動測控站是首次為測控通信系統(tǒng)提供支持,承擔(dān)伴飛衛(wèi)星的測控通信任務(wù)。國外測控站則在原有的納比米亞站、馬林迪站和卡拉奇站的基礎(chǔ)上,增加了智利的圣地亞哥站。同時(shí),參加任務(wù)的遠(yuǎn)洋測量船達(dá)到了5艘,特別是新入列的遠(yuǎn)望五號和遠(yuǎn)望六號也加入其中,創(chuàng)造了“遠(yuǎn)望號”船隊(duì)使用規(guī)模上的紀(jì)錄。此外,參加測控任務(wù)的北京航天飛行控制中心、西安衛(wèi)星測控中心和酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心的設(shè)備技術(shù)也有了很大改進(jìn)。

在神舟七號飛行過程中,還放飛了一顆伴飛小衛(wèi)星。伴飛小衛(wèi)星是指伴隨在另一航天器附近做周期性相對運(yùn)動的微小型衛(wèi)星,具有一定的軌道機(jī)動能力,以空間站、航天飛機(jī)、載人飛船和大衛(wèi)星等大型航天器作為伴隨對象,并與其按照一定的空間相對關(guān)系共同在軌飛行。利用伴星的相對近距離繞飛能力,可以對主航天器的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視,診斷外部故障;在航天器的交會對接、航天員出艙活動時(shí),伴飛小衛(wèi)星可以提供艙外現(xiàn)場監(jiān)視、航天員安全監(jiān)視、空間環(huán)境突發(fā)事件監(jiān)測;單顆或多顆組網(wǎng)的伴飛衛(wèi)星還可以對空間碎片、流星體等對主航天器構(gòu)成威脅的物體,進(jìn)行長期觀測、跟蹤、預(yù)報(bào)、預(yù)警,以保障主航天器的安全。

自從美國在1997年由“奮進(jìn)號”航天飛機(jī)將一顆Inspector衛(wèi)星釋放并成功實(shí)現(xiàn)繞飛后,俄羅斯、德國、日本等國也都先后釋放過伴飛衛(wèi)星。由于小衛(wèi)星的研制周期短,成本低,所以發(fā)展十分迅速,用途也越來越廣泛,甚至可以完成大衛(wèi)星無法實(shí)現(xiàn)的任務(wù)。還有,小衛(wèi)星重量輕,一枚火箭能發(fā)射多個(gè)功能不同的小衛(wèi)星,將成為未來衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展的主流方向。

神舟七號釋放的伴飛小衛(wèi)星是由中國科學(xué)院上海衛(wèi)星工程中心研制的,雖然重量僅有40公斤,卻具有光學(xué)成像、大容量壓縮存儲、機(jī)動變軌、伴隨飛行、自主導(dǎo)航、多模式指向、測控?cái)?shù)傳等多項(xiàng)功能。

9月27日19時(shí)24分,在北京航天指揮控制中心的仿真畫面上,可以看到小衛(wèi)星緩緩離開飛船,在太空中留下了一條綠色的拋物線。6秒后,伴飛小衛(wèi)星拍下了第一張神舟七號的彩色照片,從此,中國人在太空中多了一雙既能看天、又能看地的“眼睛”。神舟七號返回艙返回后,伴星還將由地面測控系統(tǒng)控制,擇機(jī)進(jìn)行對軌道艙形成伴隨飛行軌道的試驗(yàn),為載人航天工程在后續(xù)任務(wù)中拓展空間應(yīng)用領(lǐng)域奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

9月28日16時(shí)47分,當(dāng)神舟七號飛臨南大西洋海域上空時(shí),正在那里待命的遠(yuǎn)望三號測量船向其發(fā)出返回指令。16時(shí)49分,飛船返回艙與軌道艙分離。隨后,飛船制動發(fā)動機(jī)點(diǎn)火。

與前六次任務(wù)相比,神舟七號任務(wù)中,著陸場系統(tǒng)在信息獲取、快速反應(yīng)能力、通信等方面都有了很大變化。一是使用機(jī)動高效的空中搜救指揮平臺,將“空中為主,地面為輔”的模式改為“空中救援航天員,地面處置返回艙”的組織指揮模式。二是利用已有的應(yīng)急機(jī)制,最大限度地壓縮了地面搜救隊(duì)伍、車輛和相關(guān)設(shè)備,進(jìn)行了優(yōu)化整合。三是應(yīng)用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),在北京任務(wù)聯(lián)合指揮所和主副著陸場配置指揮型用戶終端,在搜救直升機(jī)和固定翼飛機(jī)等搜救載體上安裝機(jī)載用戶終端。由于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)兼有短信功能,指揮員可通過發(fā)短信的方式搜集搜救信息和發(fā)布指令,實(shí)現(xiàn)快速、有效搜救返回艙和營救航天員的目的。四是通過新研制的無線電測量定位設(shè)備,利用GPS定位系統(tǒng)和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),使目標(biāo)定位更加精確,不管返回艙著陸姿態(tài)如何變化、地形如何,在一定距離內(nèi)的高空、中空和地面的定向設(shè)備都能準(zhǔn)確捕獲到返回艙的信號,確保救援人員在第一時(shí)間趕到現(xiàn)場。五是在搜索直升機(jī)上安裝了機(jī)載紅外助降和大功率搜索探照燈,保證300~500米的范圍內(nèi),駕駛員能準(zhǔn)確辨別出地形地貌,可在較大的范圍內(nèi)找到理想的降落地。

17時(shí)19分,位于內(nèi)蒙古主著陸場主測控陣地300公里外的雷達(dá)站第一時(shí)間“捕獲”到飛船。17時(shí)30分,一朵紅白紋相間的降落傘在灰藍(lán)色的天空中漸漸清晰起來,7分鐘后,返回艙的反推發(fā)動機(jī)噴射出一道明亮的光焰,神舟七號飛船成功著陸。翟志剛右腳邁出返回艙,留下了他從太空歸來后在地球上的第一個(gè)腳印。

神舟七號任務(wù)的成功,實(shí)現(xiàn)了“準(zhǔn)確入軌、正常飛行、出艙活動圓滿、安全健康返回”的目標(biāo),我國從此成為世界上第三個(gè)掌握出艙技術(shù)的國家。在剛剛經(jīng)受重大冰雪、地震災(zāi)害考驗(yàn)的“奧運(yùn)之年”,這一步的跨越在另一個(gè)賽場上,為中國又贏得了一枚寶貴的金牌。

猜你喜歡
神舟航天員飛船
二手飛船
軍事文摘(2023年12期)2023-08-18 07:17:26
寫給航天員的一封信
軍事文摘(2023年4期)2023-03-22 08:44:26
神舟飛船的“變”與“不變”
軍事文摘(2022年18期)2022-10-14 01:32:56
航天的神舟
春節(jié)前寫給航天員的一封信
軍事文摘(2022年8期)2022-05-25 13:29:16
乘上勇氣的飛船
神舟十二號的五個(gè)“中國首次”
飛船可重復(fù)使用的那些門道
軍事文摘(2020年14期)2020-12-17 06:27:14
我要當(dāng)航天員
來吧,少年航天員
軍事文摘(2019年18期)2019-09-25 08:08:58
洛阳市| 开封市| 综艺| 昂仁县| 浪卡子县| 易门县| 许昌县| 育儿| 招远市| 新沂市| 天祝| 德江县| 遵义市| 当阳市| 高安市| 大冶市| 南和县| 永康市| 盐城市| 中牟县| 安龙县| 申扎县| 庄河市| 托克托县| 邯郸市| 读书| 乐都县| 习水县| 周宁县| 阳原县| 郁南县| 扶余县| 富民县| 凉城县| 电白县| 昌平区| 武城县| 墨竹工卡县| 泰来县| 古交市| 廊坊市|