荔枝科技讯 记者/王晟
1999年11月21日凌晨3时41分,一顶红白相间的巨型降落伞骤然打开,“神舟一号”平安降落在内蒙古四子王旗着陆场。
这是中国载人航天工程的第一次飞行试验,标志着我国成功实现了天地往返的重大突破。
20年过去,从无人到载人,从一人到多人,从太空行走到交会对接……中国航天人用一次次突破,远征浩瀚星辰。
荔枝科技结合以往“神舟飞天”等航天项目的采访经历,查阅当年资料,用“神舟一号”首次问天背后一个个或感人或紧张的小故事,回顾当年的征程,致敬每一位中国航天人!
“从这里自豪迈出走向太空的脚步”
1999年11月20日凌晨6点30分,“神舟一号”从酒泉卫星发射中心升空,成功进入预定轨道。位于北京五环外的航天飞控中心,负责飞船的总体测控和指令下达。
1992年9月21日,中央决定实施载人航天的战略决策,代号“921”的载人航天工程正式启动。酒泉载人航天发射场地、北京飞控中心,就是为此专门新建的。
时任国家军委副主席的刘华清上将,专程出席了这两地的奠基仪式。
在酒泉,老将军用力铲起第一锹土。
他激动地说:“我用力将黄土铲向那块结实的奠基石。中华民族曾经有过辉煌的历史,但也有过被讥为‘东亚病夫’的屈辱。现在我们重新屹立于世界民族之林,将从这里自豪地跨出迈向太空的脚步。”
为什么叫“神舟”
从1999年11月21日各种报纸醒目的头版上,老百姓才第一次得知我国宇宙飞船的名字。
新世纪后,中国空间站、货运飞船、登月探测器等都是向全社会征名。而1997年中国载人航天工程办公室只是发了内部通知,向参加研制的单位征集飞船的名字。
“神舟一号”飞船返回舱
经过初选,有“天骄”、“炎黄”、 “飞天”、“神舟”等几个名字入围。最后,几位总指挥和总设计师选定了“神舟”。
一来,神舟意为天河之舟,与飞船天地往返的功能十分贴切。
二来,与“神州”谐音,象征飞船是全国人民共同“托举”飞天的。
“神舟一号”原本是个“备胎”?
载人航天工程立项之初,曾有“争8保9”之说。
即在当年财力有限的情况下,争取1998年,至多到1999年发射第一艘飞船。
可是飞船涉及数百个全新的设备,牵涉到无数新的技术,还来不及那么快问世。
曾有人提议,先发射颗卫星,再不然发射个铁疙瘩配重块,至少可以先验证火箭、测控和着陆场系统啊。
花那么大代价,只送个铁疙瘩上天?总指挥、总设计师们哪里舍得?
承担飞船研制任务的上海航天局,有人想了个好办法,何不把用于地面测试电力系统的试验飞船送上天?很快又有其它进展顺利的部门加入进来,为它安装了更多系统和设备。
如此这般,“神舟一号”几乎有了载人飞船的完整系统,在首次飞行中可以尽量全面地做测试。
在当今具备独立发射载人飞船能力的国家中,如此严格遵守进度承诺,又格外注重节约资金,一次发射实现尽量多个科学实验目标的,只有中国一家。
先送个“猴哥儿”上天?
首次把人送上太空前,前苏联做了7次无人飞船实验,美国做了十几次。
他们还各自把狗和黑猩猩送上天做测试。
中国要不要模仿着走一遍流程?
当年曾有设想,用云南猕猴专门训练一年,送上天测试。
这被载人航天总设计师王永志否决了。
他分析:建设专门的实验室,猴子的生命保障系统花时间更花钱。而且一只猴子的氧气和代谢消耗只有人的1/6。
“神舟”飞船可容纳三位航天员,岂不是需要18只猴子才能测试生命和环境维持系统?万一在天上挣脱束缚,猴哥儿们还不得“大闹天宫”?
若是出了意外,科研人员也很难分清是飞船有问题,还是猴子有问题。
最终,“神舟一号”并未搭载动物,而是由科研单位研制了模仿人呼吸和代谢的设备,在“神三”和“神四”中搭载实验。
最安全的火箭 到底多安全
运送“神舟”飞船上天的火箭——“长征二F”,是从发射卫星的“长二捆”发展而来。
送人上太空可不像发射卫星,首先要确保人的安全。
可什么样的火箭才是最安全的?
时任载人航天工程总设计师王永志定了标准:
载人火箭的可靠性指标要求是 0.97,即平均 发射 100 枚 火箭, 要将故障率降低到3枚以内。
火箭的航天员安全性指标 为 0.997, 即平均发射1000 艘飞船, 要将发生航天 员 伤亡事故的可能性降低到3艘 以内。
事实证明,“长2F”火箭已经安全地将11位航天员13人次安全送上太空。
搭载飞船的“长二F”火箭在酒泉发射场
从头干起 还是走“捷径”
神舟一号虽然是无人飞船,但火箭上还是装了能给航天员救命的逃逸塔。
就是那个火箭头部尖尖的,好像避雷针的装置。
正在组装中的“逃逸塔”
说是“塔”,其实就是一枚小火箭。
火箭在地面或者升空后120秒内出现问题,逃逸塔可以瞬间启动,像拔萝卜那样,“拽”着飞船与“长2F”火箭主体迅速分离,到安全高度上飞船再打开降落伞安全着陆。
人类航天史上,逃逸塔已经挽救过很多航天员了。
中国当时并不掌握这种技术。应该用什么标准,有什么工艺要求,设计要注意些什么?
当年总师们不是没想过“走捷径”——向外国专家讨教。
对方直接报了个天价的“顾问费”,并且笃定中国造不出这种航天装置。
那还有什么说的,自己干呗。
励志剧的情节都是一样的:经过两年左右没日没夜地设计、修正、测试,逃逸塔研制成功。
可喜的是,从“神舟一号”到“神舟十一号”,逃逸塔从来没派上用场。
飞天之前先给天“让路”
神舟一号原定发射时间,其实是1999年的11月18日。
选带“8”的日子并非刻意追求“吉利”,而是之前综合天气、保障、测控等各个环节做的决定。
然而发射前夕,改期了:
肩负测控任务的“远望”系列测量船,不约而同地遭遇了恶劣天气。“远望三号”首次穿越好望角,领教了“死亡之角”动辄数米巨浪的威力;“远望一号”在太平洋连续遭遇了两场风暴,即将迎来第三场,全体船员、技术人员一边在与风暴搏斗,一边顶着眩晕呕吐的晕船反应做测控准备。
与此同时,空间观测部门发来加急电传:“狮子座”流星雨即将迎来大爆发。
“第一次发射飞船,别说百分之几的风险,就是万分之几的风险也不能冒。”总指挥拍板,推迟发射时间48小时,也给大洋中的“远望”船更多的时间穿越风暴进入阵位。
上天之前,飞船“肚子疼”
1999年7月,“神舟一号”用火车送去酒泉发射基地。车厢有限制,飞船上车前分成8个部分运输,到了发射场后组装调试。
发射前夕,麻烦来了。
组装好的飞船上,某个小小的控制器和一个陀螺仪出了问题。如果要检修,必须重新拆开。可一旦拆开,所有的线路布置、检测就可能需要重新做,特别费工夫不说,谁知道会不会拆出新麻烦,而且推进器等火工产品也存在安全风险。
拆不拆?
理论上讲,飞船上每个系统都有备份。这个出了问题,可以转到备用设备上。
各系统设计师、指挥和研发人员紧急开了几次会,反复讨论,迟迟下不了决心。
总指挥说:“飞船肚子疼,还能让它到天上去拉稀吗?在地面就用了备用设备,到天上再出了问题怎么办?以后送航天员上天也能这样?拆,而且还要确保万无一失。”
飞船检修如期安全完成,从此中国航天人对“工艺”和“质量”有了更深刻的体会。
之后的神舟飞船工艺不断升级,也用了各种措施确保质量。比如从“神舟二号”开始,飞船都是组装测试后,用飞机整体空运到发射场,减小了新生枝节的概率。
最后10秒 拯救“神舟”
在绕地球飞行的第13圈,“神舟一号”出了问题:
按计划,此时由地面测控站发出返回控制指令。
但是,渭南测控站发出指令,没有成功;
青岛测控站发出指令,没有成功;
太平洋上的“远望二号”测量船发出指令,仍然没有成功。
时间一分一秒过去,“神舟一号”进入第14圈,如果再不能及时给飞船注入返回指令,它要么失联,要么会远远偏离着陆地点。
中国载人航天的第一步,难道会就此踏空?
北京飞行指挥控制中心的空气都凝固了。专家们紧张得全都站了起来!
看位置,只有在大西洋上的“远望三号”测量船还有最后一次机会。
届时飞临他们上空的时间只有47秒!
当时坐镇指挥的席政等人临危不乱,迅速分析故障所在、计算测控条件、提供解决方案,进行仿真验证,把应急指令迅速发给“远望”船。
“远望三号”疾驰到指定地点,果断向“神舟一号”发射应急指令。
此时,47秒的最后窗口时间,仅剩10秒!
飞船上的应急设备……终于启动了,“神舟一号”调整身姿,踏上归途。
真正的“最后一分钟营救”!
俄罗斯专家:“我真心羡慕你们”
1999年,“神舟一号”飞天,北京飞控中心大厅里,除了几位白发苍苍的前辈,航天科技人员平均年龄只有28岁。
很多年轻人一出校门就投身载人航天,飞船?火箭?他们统统没见过。
他们摸索着为中国人的飞天路编写程序,研究攻克了一个又一个难关。
在后续的“神舟”飞天项目中,这些年轻人逐渐走上了指挥、设计师的岗位,独当一面。
曾有俄罗斯专家来参观,大吃一惊。
“我第一次看到航天飞行的指挥大厅,居然没有白发人,真羡慕你们的人才竟是这么年轻。”
1999年11月21日“神舟一号”安全降落在着陆场
除荔枝科技采访记录外,本文资料其它来源:
《挺进太空:中国载人航天纪事》 作者:兰宁远
《航天员是怎样炼成的》 作者:【英】Ken Mactaggart
《航空航天概论》 作者:贾玉红等
《深切怀念崇敬的老首长刘华清》作者:中国工程院院士 沈荣骏
中国载人航天工程官方网站,以及新华社、人民日报、中国网当年的报道
本文系荔枝新闻独家稿件,不接受任何形式删改,转载请注明来源。