雷淼

　　2024年4月25日20時(shí)59分，長(zhǎng)征二號(hào)F遙十八運(yùn)載火箭搭載神舟十八號(hào)載人飛船從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空。4月26日3時(shí)32分，神舟十八號(hào)載人飛船成功對(duì)接空間站天和核心艙徑向端口，隨后3名航天員順利進(jìn)駐空間站。在值守天宮期間，航天員們還將進(jìn)行“太空養(yǎng)魚(yú)”，以斑馬魚(yú)和金魚(yú)藻為研究對(duì)象，實(shí)施國(guó)內(nèi)首次在軌水生生態(tài)研究項(xiàng)目。

　　從神舟一號(hào)孤身沖破云霄，到獨(dú)自擠在神舟五號(hào)里的楊利偉，再到今天坐擁天宮空間站“水族缸”的“80后”乘組，歷代神舟的成長(zhǎng)展示了中國(guó)載人航天的輝煌歷程。

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　　神舟一號(hào)至神舟六號(hào)

　　實(shí)現(xiàn)“從無(wú)到有”獨(dú)立載人航天

　　為什么載人航天事業(yè)的版圖從飛船一直拓展到了空間站？因?yàn)槿祟惾ヌ詹⒉恢皇菫榱说竭_(dá)，而是要利用太空的特殊環(huán)境，去做地面上不易進(jìn)行的科學(xué)研究。神舟系列載人飛船是我國(guó)研制的來(lái)往于地面和太空之間的交通工具，天宮空間站是長(zhǎng)期繞著地球運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)室和人員居住場(chǎng)所。很多太空研究項(xiàng)目需要接力完成，比如前一個(gè)乘組播種的水稻，由下一個(gè)乘組收獲，凡是需要有人長(zhǎng)期照料的空間應(yīng)用，就得在空間站里完成。

　　時(shí)間回溯至1992年9月，這一年我國(guó)啟動(dòng)載人航天工程，并確定“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略：第一步，發(fā)射載人飛船，建成初步配套的試驗(yàn)性載人飛船工程，開(kāi)展空間應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；第二步，突破航天員出艙活動(dòng)技術(shù)、空間飛行器的交會(huì)對(duì)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(wèn)題；第三步，建造空間站，解決有較大規(guī)模的、長(zhǎng)期有人照料的空間應(yīng)用問(wèn)題。

　　載人航天工程的第一步，就是“從無(wú)到有”，從無(wú)人飛船到有人飛船。

　　我國(guó)載人航天工程獲批立項(xiàng)后，從開(kāi)發(fā)建設(shè)新一代運(yùn)載火箭、測(cè)量船、發(fā)射場(chǎng)，到成立北京航天指揮控制中心與選拔培訓(xùn)航天員，各項(xiàng)工作有條不紊地逐一開(kāi)展。經(jīng)過(guò)7年的研發(fā)測(cè)試，1999年11月20日6時(shí)30分，搭載神舟一號(hào)試驗(yàn)飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空，拉開(kāi)了中國(guó)載人航天事業(yè)的序幕。飛船按照預(yù)定程序在軌運(yùn)行14圈，于21日3時(shí)41分降落在內(nèi)蒙古四子王旗航天著陸場(chǎng)。飛船必須在軌運(yùn)行14圈，是因?yàn)檫@樣才能成功著陸四子王旗。由于地球在自轉(zhuǎn)，飛船多飛一圈落點(diǎn)會(huì)偏西一個(gè)半時(shí)區(qū)(約1840公里)，少飛一圈則落點(diǎn)偏東一個(gè)半時(shí)區(qū)。

　　但返回過(guò)程中出現(xiàn)了一個(gè)小意外，飛船在即將返回時(shí)突然不執(zhí)行控制中心發(fā)出的數(shù)據(jù)注入指令，幾次嘗試均未成功。面對(duì)突發(fā)情況，北京航天指揮控制中心的專家們沉著冷靜，不到半小時(shí)就制定出故障排除方案并通過(guò)仿真驗(yàn)證，終于在啟動(dòng)飛船返回程序僅剩10秒時(shí)，通過(guò)遠(yuǎn)望三號(hào)測(cè)量船成功注入數(shù)據(jù)，使飛船按照預(yù)定計(jì)劃返回。

　　通過(guò)這次飛行，無(wú)論是飛船、運(yùn)載火箭，還是發(fā)射場(chǎng)、測(cè)控通信等系統(tǒng)，均經(jīng)受住了考驗(yàn)，初步證明了方案設(shè)計(jì)的可行性與正確性，相關(guān)技術(shù)和管理人員獲得的大量寶貴經(jīng)驗(yàn)為后續(xù)各項(xiàng)任務(wù)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　過(guò)了4年，經(jīng)過(guò)神舟二號(hào)到神舟四號(hào)的逐次升級(jí)與周密測(cè)試，中國(guó)航天終于做好了正式載人飛行的準(zhǔn)備。

　　2003年10月15日9時(shí)整，中國(guó)航天員楊利偉乘坐神舟五號(hào)從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心升空，完成14圈圍繞地球飛行之后，神舟五號(hào)返回艙于16日6時(shí)23分在四子王旗航天著陸場(chǎng)成功降落，楊利偉安全出艙。這次飛行最激蕩人心的一幕出現(xiàn)在飛船進(jìn)行第七圈飛行時(shí)，楊利偉在太空展示了中華人民共和國(guó)國(guó)旗和聯(lián)合國(guó)旗幟，并向地球發(fā)出問(wèn)候：“和平利用太空，造福全人類。”

　　神舟五號(hào)的成功，標(biāo)志著中國(guó)成為第三個(gè)獨(dú)立掌握載人航天技術(shù)的國(guó)家。與蘇聯(lián)和美國(guó)的載人首飛相比，神舟五號(hào)的過(guò)程非常完整：蘇聯(lián)的東方1號(hào)返回時(shí)，加加林是彈射出艙、跳傘著陸的；而美國(guó)的水星-紅石3號(hào)并未環(huán)繞地球，只飛了15分鐘就落在離發(fā)射場(chǎng)約490公里的大西洋中。

　　繼“單人單日”的神舟五號(hào)之后，又經(jīng)過(guò)兩年技術(shù)改進(jìn)，神舟六號(hào)于2005年10月搭載費(fèi)俊龍、聶海勝成功執(zhí)行了“多人多日”的飛行任務(wù)。至此，中國(guó)完全擁有了載人天地往返能力，邁出了“從無(wú)到有”的第一步。

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　　神舟七號(hào)至神舟十一號(hào)

　　完成艙外活動(dòng)、交會(huì)對(duì)接等關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證

　　擁有了載人天地往返能力，中國(guó)人可以打造屬于自己的空間站了。但是，想擁有空間站，還要學(xué)會(huì)幾個(gè)高難度動(dòng)作。首先，航天員要通過(guò)飛船進(jìn)出空間站，空間站各艙段也要在太空拼接組裝，因此需掌握交會(huì)對(duì)接技術(shù)。其次，空間站長(zhǎng)期運(yùn)行在太空中，需要維持軌道高度和姿態(tài)，必須有能力在軌補(bǔ)加推進(jìn)劑。第三，空間站的維護(hù)與某些應(yīng)用實(shí)驗(yàn)要在艙外執(zhí)行，故而要擁有支持航天員艙外活動(dòng)的技術(shù)設(shè)備。

　　我國(guó)載人航天工程的第二步，就是掌握這些關(guān)鍵技術(shù)。

　　2008年9月25日，神舟七號(hào)點(diǎn)火起飛，并于27日?qǐng)?zhí)行了首次“太空漫步”任務(wù)。航天員翟志剛身穿中國(guó)制造的“飛天”艙外航天服全身出艙，在太空中揮動(dòng)五星紅旗；航天員劉伯明則在軌道艙協(xié)助配合，頭部、手部部分出艙。兩位航天員的艙外活動(dòng)持續(xù)了19分35秒，證明了中國(guó)自主研制艙外航天服的技術(shù)實(shí)力。

　　神舟七號(hào)還成功釋放了一顆伴飛小衛(wèi)星。小衛(wèi)星為飛船拍了不少照片和視頻，還進(jìn)行了對(duì)軌道艙伴隨飛行的試驗(yàn)，標(biāo)志著中國(guó)掌握了空間釋放和繞飛技術(shù)，也是中國(guó)載人航天測(cè)控通信系統(tǒng)首次實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)測(cè)控。在接下來(lái)的幾次交會(huì)對(duì)接與未來(lái)的空間站搭建中，這些技術(shù)都是必不可少的。

　　神舟七號(hào)的成功，奏響了空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證的序曲。經(jīng)過(guò)緊張、完善的籌備工作，2011年9月29日天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器發(fā)射升空，那時(shí)的它還算不上空間實(shí)驗(yàn)室或空間站，只是作為其他飛行器的接合點(diǎn)，并不會(huì)長(zhǎng)期駐留太空。不過(guò)，天宮一號(hào)已經(jīng)具備了環(huán)境控制和生命保障能力，有一個(gè)臨時(shí)實(shí)驗(yàn)艙，可以看作空間站的第一代雛形。

　　天宮一號(hào)就位后，謹(jǐn)慎地與神舟八號(hào)無(wú)人飛船完成了兩次自動(dòng)對(duì)接試驗(yàn)，均獲成功。2012年6月16日神舟九號(hào)升空后，與天宮一號(hào)分別實(shí)施了自動(dòng)和手控兩次交會(huì)對(duì)接，夯實(shí)了這一關(guān)鍵技術(shù)。在此次任務(wù)中，劉洋成為中國(guó)首位進(jìn)入太空的女性航天員，巧合的是，神舟九號(hào)發(fā)射當(dāng)天也是世界首位女性航天員瓦蓮金娜·捷列什科娃進(jìn)入太空49周年的紀(jì)念日。

　　2013年6月11日神舟十號(hào)發(fā)射，于13日與天宮一號(hào)交會(huì)對(duì)接。25日，飛船與天宮一號(hào)分離之后，完成了繞飛天宮一號(hào)及近距離交會(huì)等，這是中國(guó)首次應(yīng)用性航天任務(wù)。在這次任務(wù)中，航天員王亞平通過(guò)視頻通信，對(duì)地面上的中小學(xué)生進(jìn)行了40分鐘的物理學(xué)太空授課，并與師生們開(kāi)展了實(shí)時(shí)互動(dòng)交流。太空授課背后隱含的是不間斷太空通信的技術(shù)能力，為了上好這堂課并實(shí)施越做越高端的后續(xù)任務(wù)，通信網(wǎng)絡(luò)從5年前就開(kāi)始搭建了：2008年到2012年，3顆天鏈一號(hào)數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星陸續(xù)部署到距地35786公里的地球靜止軌道，從多個(gè)角度“俯視”地球，對(duì)天宮一號(hào)與神舟所在的近地軌道實(shí)現(xiàn)了完全覆蓋。

　　接下來(lái)要做的，是建造一座空間實(shí)驗(yàn)室，為航天員中長(zhǎng)期在軌居留做準(zhǔn)備。空間實(shí)驗(yàn)室需要具有中期載人飛行與長(zhǎng)期無(wú)人值守的能力，還要支持推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加和物資供給，為正式的空間站做好技術(shù)驗(yàn)證。

　　2016年9月15日，天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室發(fā)射升空。同年10月17日，神舟十一號(hào)出征，并于19日與天宮二號(hào)完成對(duì)接，開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月的中期駐留。在此期間，神舟十一號(hào)乘組進(jìn)行了包括航天醫(yī)學(xué)、空間栽培、空間科學(xué)、在軌維修在內(nèi)的多項(xiàng)太空實(shí)驗(yàn)。航天員在天宮二號(hào)播種生菜種子，養(yǎng)了6條蠶寶寶，還進(jìn)行了人類首次太空腦機(jī)交互實(shí)驗(yàn)。

　　2017年4月22日，天宮二號(hào)迎來(lái)“新伙伴”天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船，并進(jìn)行了自動(dòng)交會(huì)對(duì)接，于27日完成首次推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加試驗(yàn)。之后5個(gè)月內(nèi)，天舟一號(hào)又執(zhí)行了兩次脫離、對(duì)接和補(bǔ)加試驗(yàn)。天舟一號(hào)雖然是不載人的貨運(yùn)飛船，但這次飛行意義重大，因?yàn)樗?yàn)證了關(guān)鍵的在軌補(bǔ)加技術(shù)，為空間站的組裝建造和長(zhǎng)期運(yùn)行掃清了物資能源補(bǔ)給的最后障礙，是空間實(shí)驗(yàn)室階段的收官之旅，標(biāo)志著中國(guó)航天邁進(jìn)空間站時(shí)代。

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　　神舟十二號(hào)至神舟十五號(hào)

　　建設(shè)天宮空間站

　　從2020年開(kāi)始，中國(guó)載人航天工程開(kāi)始實(shí)施第三步：建設(shè)正式空間站。

　　2021年4月29日，中國(guó)空間站天和核心艙發(fā)射升空，這是空間站的控制中心和航天員駐站期間的主要活動(dòng)場(chǎng)所。其內(nèi)部有3倍于天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室的航天員活動(dòng)空間，配置了再生式生命保障系統(tǒng)，可以支持航天員長(zhǎng)期在軌駐留；在推進(jìn)系統(tǒng)上，它配備了4臺(tái)霍爾效應(yīng)推進(jìn)器，在國(guó)際上首次將此技術(shù)用于載人航天器；配置了一條10.2米長(zhǎng)的智能機(jī)械臂，能在艙外靈活爬行，執(zhí)行艙段轉(zhuǎn)位、狀態(tài)檢查工作，并協(xié)助人員轉(zhuǎn)移和物資搬運(yùn)。

　　2021年6月17日和10月16日，天和核心艙先后迎來(lái)了神舟十二號(hào)和神舟十三號(hào)，前者駐站3個(gè)月，后者則駐站半年。從此以后，半年駐留就成了神舟乘組在天宮空間站的常態(tài)。除了進(jìn)一步驗(yàn)證長(zhǎng)期駐留、再生生保和對(duì)接技術(shù)之外，兩個(gè)乘組的重要任務(wù)都是對(duì)空間站進(jìn)行建設(shè)，他們各自進(jìn)行了兩次艙外活動(dòng)，每次均長(zhǎng)達(dá)6小時(shí)左右，工作內(nèi)容包括艙外活動(dòng)相關(guān)設(shè)備組裝、全景相機(jī)抬升、機(jī)械臂懸掛裝置和轉(zhuǎn)接件安裝等。

　　2022年6月5日，神舟十四號(hào)升空，神舟十四號(hào)乘組是中國(guó)載人航天“物流”最繁忙的一個(gè)乘組，也見(jiàn)證了空間站“猛長(zhǎng)個(gè)子”的過(guò)程。他們?cè)隈v站期間進(jìn)入過(guò)早已對(duì)接在此的天舟三號(hào)、四號(hào)貨運(yùn)飛船，簽收了后來(lái)的天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船，還收到兩所“大房子”：7月24日發(fā)射的問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙和10月31日發(fā)射的夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，實(shí)現(xiàn)了“一居改三居”。神舟十四號(hào)乘組執(zhí)行了累計(jì)近16個(gè)小時(shí)的艙外活動(dòng)，最后在2022年11月30日迎來(lái)了神舟十五號(hào)乘組進(jìn)駐，首次完成中國(guó)載人航天“太空會(huì)師”，空間站長(zhǎng)期駐人模式從此開(kāi)啟。

　　經(jīng)過(guò)神舟十二號(hào)到神舟十五號(hào)的持續(xù)建設(shè)，中國(guó)天宮空間站基本竣工，進(jìn)入科學(xué)應(yīng)用階段。此后，為了進(jìn)一步支持在軌科學(xué)實(shí)驗(yàn)，為航天員的工作生活創(chuàng)造更好的條件，我國(guó)計(jì)劃適時(shí)發(fā)射擴(kuò)展艙段，進(jìn)一步擴(kuò)展空間站構(gòu)型。

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　　神舟十六號(hào)以后

　　空間站進(jìn)入應(yīng)用發(fā)展階段

　　2023年5月30日，神舟十六號(hào)出征太空，于同日快速對(duì)接天宮空間站。乘組中首次出現(xiàn)了戴眼鏡的航天員——北京航空航天大學(xué)的載荷專家桂海潮，他是首位非軍職出身的航天員，主要負(fù)責(zé)空間站的科學(xué)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。乘組中還出現(xiàn)了航天飛行工程師這一職務(wù)，由非飛行員出身的朱楊柱擔(dān)任。神舟十六號(hào)的成功抵達(dá)，標(biāo)志著天宮空間站進(jìn)入常態(tài)化值守，正式開(kāi)啟應(yīng)用與發(fā)展階段。于同年10月26日進(jìn)入太空的神舟十七號(hào)乘組除了開(kāi)展常規(guī)科學(xué)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)之外，還執(zhí)行了空間站艙體巡檢和太陽(yáng)翼維修工作。

　　而此次到達(dá)天宮的神舟十八號(hào)乘組，除了負(fù)責(zé)空間站的常規(guī)維護(hù)加固之外，還要開(kāi)展90余項(xiàng)實(shí)(試)驗(yàn)，如“太空養(yǎng)魚(yú)”、有機(jī)分子起源探究、植物莖尖干細(xì)胞功能研究、潤(rùn)滑材料在空間條件下的暴露特性等實(shí)驗(yàn)。總之，隨著天宮空間站進(jìn)入應(yīng)用發(fā)展階段，在軌科研工作會(huì)繼續(xù)平穩(wěn)推進(jìn)，研究領(lǐng)域的覆蓋面會(huì)越來(lái)越廣，參與的國(guó)家和地區(qū)也將越來(lái)越多。中國(guó)一直主張，中國(guó)空間站不僅屬于中國(guó)，也屬于全世界，它將為人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展作出更多“中國(guó)貢獻(xiàn)”、提供更優(yōu)“中國(guó)方案”。

　　目前，我國(guó)載人月球探測(cè)工程登月階段任務(wù)正在穩(wěn)步實(shí)施中。從神舟飛船到天宮空間站獲得的技術(shù)能力、寶貴經(jīng)驗(yàn)、科研成果必將助力載人月球探測(cè)，以及更遙遠(yuǎn)的深空探測(cè)任務(wù)。中國(guó)航天人面對(duì)新征程，將堅(jiān)持自立自強(qiáng)、創(chuàng)新超越，在浩瀚太空闖出更廣闊的天地。(作者為中國(guó)科普作家協(xié)會(huì)會(huì)員)

　　來(lái)源：北京日?qǐng)?bào)