中國航天創新之路
中國航天創新之路
一、飛出地球
中國古代火箭，在三國時期已被應用于軍事領域；風箏是人類歷史上最早的飛行器，春秋戰國時期工匠魯班發明了世界歷史上最早的風箏。火箭和風箏是中國古代人夢想飛天創造出來的航天器械。由此可見，中國古代是人類航天夢想開始的地方。
中國古代有大量的天象記載。河南登封觀星臺就是中國古代觀測天象用的天文臺。歐洲文藝復興之前，中國人對宇宙的認識高于西方。歐洲文藝復興之后，西方科學家沖破宗教的控制，伽利略發明了天文望遠鏡，開始觀測星系和天文。明代的萬戶，是第一個試圖利用火箭飛天的人。在西方，直到1921年，美國戈達德制造出第一臺液體火箭發動機；1926年，他的火箭發射成功。20世紀，人類對宇宙的認識加快了步伐。1942年，德國人將火箭用于軍事，二次世界大戰前生產了6000多枚火箭。1957年10月，蘇聯用戰略導彈發射了第一顆人造地球衛星。1960年8月12日，美國發射了第一顆通信衛星回聲一號。1961年4月12日，蘇聯發射世界上第一艘東方一號載人飛船。1962年2月20日，美國水星6號飛船將格倫送進太空。1981年4月12日，美國發射了世界上第一架航天飛機，命名為哥倫比亞號，飛行成功。1986年2月20日，蘇聯發射了第三代長期載人和平號空間站，服役15年后，墜毀在太平洋海域。1990年4月24日，美國發現號航天飛機將重達11噸的哈勃望遠鏡送上軌道。中國人在改革開放和思想解放的創新思維中，迸發出智慧和力量，勇于攀登科學高峰，僅管受到經濟實力和科學條件制約，1970年4月24日，中國將東方紅一號人造地球衛星送上天2003年10月15日，我國成功發射載人飛船神舟五號，把楊利偉送上太空，中國進入了世界第三個載人航天強國的行列。詩曰：
宇宙謎團人類求，飛出地球航天行。
古代火箭出華夏，天象記載也先登。
文藝復興沖破禁，科學之花春水生。
人造衛星飛天景，蘇聯率先探索征。
載人飛船東方號，航天飛機又飛騰。
神舟飛天中華慶，攀登精神勇者迎。
二、中國載人航天實踐
中國飛出地球大氣層的科學實踐，是在世界上兩個超級大國軍備競賽的情況下，迎頭趕上的。中華人民共和國建國之初，忙于恢復國民經濟，百廢待興。我國于1985年10月16日才成立國防科委，聶榮臻元帥兼任主任。1955年10月8日，經過我國政府的外交努力，空氣動力學專家錢學森沖破阻力從美國回到祖國；1956年2月，錢學森向國務院提交了《建立我國國防航空工業的意見書》，當年10月，被任命為國防部第五研究院院長，他工作之初的第一件事是，向156名剛抽調來的大學畢業生講授《導彈概論》，普及航天知識，中國航天事業就此正式起步。1958年3月15日我志愿軍撤離朝鮮回國，第20兵團千名官兵奉命西進，籌建中國導彈綜合試驗靶場，后改名為酒泉衛星發射中心。20兵團代司令中將孫繼先出任首任司令員；志愿軍3兵團參謀長張蘊鈺出任基地司令。同時，鄧稼先、朱光亞、彭恒武、任新民、王淦昌等一大批科學家隱姓埋名來到戈壁基地。在東方航天城，于1964年6月成功發射第一枚導彈，1964年10月成功爆炸第一顆原子彈，1967年6月17日氫彈試驗爆炸成功，1970年4月24日，東方紅一號人造衛星發射成功。
1986年的“863計劃”，即《高技術研究發展計劃綱要》，在鄧小平總設計師的關心下實施，航天技術是其中一項重要任務，長征系列火箭在研制中。1992年9月21日，在江澤民總書記領導下，中共中央政治局作出實施中國載人航天工程的戰略決策，中國在空間技術、空間應用和空間科學三大領域實現了跨越式發展。1999年11月20日、2001年1月10日、2002年3月25日、2002年12月30日，我國成功發射神一、神二、神三、神四無人飛船。2003年10月15日，我國成功發射了神舟五號載人航天飛船，把楊利偉送上太空，行程21小時23分鐘。2005年10月12日，我國成功發射神舟六號載人航天飛船，把費俊龍、聶海勝兩名航天員送上太空，10月15日下午4時32分著陸，時長115個小時33分，行程325萬公里。2008年9月25日，神舟七號載人航天飛船成功升空，將翟志剛、劉伯明、景海鵬三名航天員送上太空。
2006年中國航天白皮書發布，在未來五年中國航天的發展目標是：運載火箭進入空間能力和可靠性水平明顯提高，建立長期穩定運行的衛星對地觀察體系和協調配套的全國衛星遙感應用體系，初步形成衛星導航定位應用產業，實現航天員出艙活動及航天器交會對接，實現繞月探測，空間科學研究取得重要原創性成果等。主要任務是：研制新一代無毒、無污染、高性能、低成本和大推力的運載火箭，啟動并實施高分辨率對地觀測系工程，研制并發射長壽命、高可靠、大容量的地球靜止軌道通信衛星和電視直播衛星，實施“北斗”衛星導航系統計劃，研制并發射“育種”衛星，研制空間望遠鏡，新型返回式科學衛星等。詩曰：
火箭原自古華夏，風箏飛行滿春庭。
萬戶之路奮勁挺，載人航天萬里晴。
部隊西進建基地，大批學子聽黨聲。
九二工程號令響，學森奔赴戈壁城。
手搖計算機運算，普通鍋爐鑄件成。
二彈一星風雷勁，利偉駕舟驕姿行。
千年飛天圓夢景，幸福遨游太空登。
祖國利益飛天曉，航天強國堅實聲。
衛星對地觀察系，協調衛星遙感生。
導航衛星定位妙，繞月探測成果新。
多人多天飛行繞，出艙眺望空間迎。
三、神舟飛天舉國歡
神舟一號無人飛船是1999年7月份開始首飛準備。運載火箭和神舟飛船分別于1999年7月26日和8月18日安全運抵酒泉衛星發射中心。劉明山和王永志分別擔任神一飛船的總指揮和總設計師，他們堅定地表示：“歷史的重任落在我們肩上”，“拼老命也要保飛行成功”。100多米高的發射塔是完成箭船功能檢查、火箭燃料加注和點火發射的地方，發射前40分鐘，塔上工作人員開始撤離。1999年11月20日6時45分，飛船進入軌道成功。11月21日3時30分發現飛船目標。中央軍委副主席張萬年在指揮大廳宣布：“神舟一號飛船發射成功！”中央軍委主席江澤民致電祝賀！11月24日，江澤民率全體軍委委員到北京航天城參觀了神舟一號飛船返回艙，并發表了現場演講，高度表揚了航天人的奉獻精神。
神舟三號飛船飛行試驗，將全面考核飛船內的環境控制和生命保障系統功能，諸如返回艙的噪音、振動、過載、沖擊力、吸進氧量、呼出二氧化碳等都能通過模擬裝置監測出來，還有逃逸救生系統各項功能的監控。2002年3月25日，中央軍委主席江澤民專程抵達酒泉衛星發射中心。戈壁春夜，星光燦爛。21點15分，發出“1小時準備”的口令，總指揮曹剛川不停地向江主席報告情況，當“飛船成功進入預定軌道”的喜訊傳來，江主席起身和大廳工作人員、官兵一一握手致意，掌聲雷鳴，回蕩大廳。2002年4月1日，神舟三號飛船勝利返回，模擬人安然無恙，飛行試驗圓滿成功。2003年1月5日，神舟四號飛船，是在零下18度情況下發射成功的。這是一次低溫成功發射。
經過神一到神四的四次無人飛船試驗，為神五載人航天準備了發射條件。我們已經相繼完成了對地觀測、材料科學、生命科學實驗、空間天文和空間環境探測等任務，掌握了載人航天的飛行條件，自信心增強，一大批航天高端人才脫穎而出，承擔著航天工程的11個分系統任務，一批意志堅定、訓練有素的飛行員精英，共14人，正等待著載人航天的飛行實踐。詩曰：
奉獻精神激情揚，不畏艱險攀高峰。
神舟飛天妙如鏡，波濤洶涌呼嘯聲。
飛船騰飛億人慶，喜悅激動熱淚盈。
澤民親臨發射場，雷鳴掌聲萬象呈。
戈壁上空春色暢，舉國振奮民族情。
微波遙感觀測地，逃逸救生考驗臨。
空間環境調查細，定軌試驗精密明。
太空歸來模擬棒，載人航天飛天迎。
四、中國飛天第一人——楊利偉
2003年10月15日，航天員楊利偉在航天飛船上準備好了，開始了21個小時23分鐘的太空之旅。9時10分，船箭分離，飛船進入預定軌道。9時33分，遠望2號測量船首次捕獲飛船信息。15時54分，飛船開始變軌。18時40分，飛船運行至第七圈，楊利偉在太空徐徐展開中國的五星紅旗和藍色的聯合國旗，并說出“和平利用太空，造福全人類”的英文短句。這表明中國和平利用太空的決心、信心。19時58分，楊利偉與妻子張玉梅通話，楊利偉說：“感覺非常好，景色非常美。”張玉梅說：“迎接你凱旋！”16日清晨5時35分，飛船飛行第14圈，總調度下令：“返回制動開始。”6時許，飛船進入中國境內。6時4分進入大氣層，飛船將暫時處于40公里的“黑障”區。這是飛船表面與大氣層劇烈摩擦形成的電磁屏障，飛船與地面通信中斷。6時33分，直升飛機發現草叢中的返回艙，神舟五號已經著陸。一位蒙古族婦女向楊利偉獻上鮮花和哈達。楊利偉在沸騰的人群中大聲說：“我為祖國感到驕傲！”
楊利偉平安歸來，神五以每秒7.8公里的第一宇宙速度，繞地球飛行14圈，行程60萬公里，飛行時間21小時23分。從此，中國成為繼蘇聯、美國之后，第3個載人航天的大國。詩曰：
神箭猛沖氣如虹，神舟遨游太空中。
五星紅旗鵬圖展，千年夢圓瑞氣融。
和平利用太空浪，造福人類豪氣榮。
力量智慧歌聲動，信心勇氣鎮定容。
千萬眼睛好風送，千萬顆心牽掛重。
錦繡山河祖國擁，載人航天中華龍。
五、費俊龍、聶海勝雙人飛向太空
2005年10月12日，可說是瑞雪送神舟的好日子。10月13日6時10分，飛船飛行第15圈，聶海勝和費俊龍正吃著早餐，這是太空食品，可以加熱。13日14時25分，兩位航天員實施穿艙實驗。航天員以魚兒在水中游動的姿態，順利完成了三次穿艙實驗。費俊龍拉著扶手和助力繩，用力把返回艙和軌道艙之間的艙門拉開，進入軌道艙。聶海勝從軌道艙到返回艙，脫下航天服進入軌道艙，進行航天醫學空間實驗研究。費俊龍心情很好，完成了口腔牙齒的清潔，又剃胡須，隨后，他又完成了太空中的前滾翻，一連做了四次。15日下午4時28分，胡錦濤總書記在北京航天飛行控制中心與兩位航天員親切交談。胡錦濤說：“聽到你們身體狀況良好，各項實驗順利進行，我們十分高興；你們做出了杰出貢獻，祖國和人民為你們感到驕傲。”費俊龍答：“衷心感謝總書記的關懷，衷心感謝祖國人民的支持。”4時32分，神六已著陸。115小時33分325萬公里的太空之旅，寫下了中國載人航天的新篇章。詩曰：
戈壁雪花舞飛騰，瑞雪喜送神六行。
神箭白孤天空映，箭船分離分外明。
兩人良好兄弟伴，穿艙試驗如魚身。
滾翻筋斗似信步，航天飛行真安寧。
錦濤航員親切臉，期盼勝利凱旋迎。
航員衷心謝父老，祖國關懷春滿庭。
六、神七飛天盛事傳
2008年9月25日21時10分神舟七號飛船在酒泉發射升空，19分43秒準確進入預定軌道。9月26日4時30分，神七成功進行變軌。9月27日16時41分，翟志剛首次實施空間出艙活動，在茫茫太空第一次留下中國人的足跡。9月28日17時37分，飛船著陸成功！
2008年9月25日17時30分，在航天員出征儀式上，胡錦濤主席親切看望翟志剛、劉伯明、景海鵬3名航天員，胡錦濤說：“你們即將出征執行我國第三次載人航天飛行任務。我代表黨中央、全國各族人民，來為你們壯行，預祝你們成功。祖國和人民等待著你們凱旋。”翟志剛答：“感謝胡主席、黨和人民對我們的關愛。我們堅決完成神舟七號飛行任務。請祖國和人民放心。”
彩旗飄揚，笑語頻頻。9月26日上午9時話，胡錦濤來到酒泉衛星發射中心廣場上，與參加神舟七號航天飛行任務的各方面代表共慶神七飛行任務的圓滿成功。胡錦濤說：“我國載人航天工程實施16年來，取得了舉世矚目的偉大成就。凝結著航天戰線幾代科技工作者、干部職工、部隊官兵的心血和智慧。同志們建立的歷史功勛，黨和人民永遠不會忘記。殷切希望同志們大力弘揚‘兩彈一星’精神和載人航天精神，再接再歷，自強不息，頑強拼搏，為確保神七任務取得圓滿成功，作出新的更大貢獻。”
9月27日18時32分，胡錦濤同航天員親切通話說：“你們辛苦了！我代表黨中央、國務院、中央軍委、全國各族人民，對你們出艙活動的圓滿成功表示熱烈祝賀！”翟志剛答：“謝謝胡主席，謝謝全國人民！”
2008年9月29日《人民日報》社論指出：“神舟七號載人航天飛行取得圓滿成功，是我國航天發展史上的又一里程碑。我國由此成為世界上第三個獨立掌握出艙活動關鍵技術的國家。載人航天是造福全人類的偉大事業，也是增強國家實力、提高國際地位、振奮民族精神的宏偉工程。16年內，就實現了從無人到3人，從艙內到艙外的巨大跨越，成果舉世矚目，凝結著航天戰線科技人員、干部職工、部隊官兵的心血和智慧。”中國人民為人類和平與發展的崇高事業作出新的貢獻。
神舟七號飛船飛行，突破了五項重大技術難關，這些成果是：
第一，研制成功艙外航天服。航天服的軀干殼體為鋁合金薄壁結構，服裝的氣液控制臺，可自動控制氣體液體流動，使航天員穿上有適宜的空氣和溫度，航天服最外層的防護材料，可耐受正負100攝氏度的溫度變化。
第二，研制成功飛船氣閘艙。氣閘艙的功能是，解決艙內生活環境和艙外太空環境的過渡，又為航天服提供氣、電、液體等支持保障。
第三，為航天員出艙活動提供技術保障。航天員在沒有重力的狀態下“行走”，要在規定的方向和路線進行太空活動，僅準備工作時間就要15個小時，操作很不容易。準備包括四個階段：一是在軌組裝和檢查訓練測試；二是服裝準備與過閘；三是從開門到關門；四是關門到脫航天服。
第四，釋放伴飛小衛星。小衛星重為40公斤，伴隨大型航天器飛行，是我國自主研制的一種具有創新意義的航天技術。
第五，取回固體潤滑材料試驗裝置（重2.265公斤）。經觀察，經歷太空44小時的暴露試驗后，回收狀態良好。關于潤滑材料的性能，受太空原子氧和紫外線輻射的影響大。性能關系到影響航天器壽命的主要因素，性能下降就會引發航天器轉動機構故障，進而引發航天器失效。
神舟七號載人航天飛行的圓滿成功，我國航天事業又邁出了一大步，成果舉世矚目，表明中國人民為人類和平與發展作出新貢獻。億民歡呼，舉國歡騰，詩意濃濃，詩篇燦爛。下面將作者的8首詩表述如下：
（一）神七飛天舉國歡騰
——2008年9月25日全國人民歡呼“神七”勝利升空
巍峨射塔挺立安，云淡風輕莊嚴看。
茫茫戈壁風帆滿，人群興奮觀箭穿。
明亮火焰騰空上，神七升空別有天。
飛控大廳屏幕顯，壯觀畫面映眼前。
零號指揮堅定喚，屏住呼吸靜心觀。
“長征”巨龍噴紅焰，直奔蒼穹開心顏。
目標出現億人見，跟蹤正常心胸寬。
逃逸助推分離現，火箭飛向太空間。
遠望五號獲信息，三名船員情泰然。
感覺良好喜訊報，舉國歡騰盛事傳。
（二）漫步太空總是春
神七出征萬象春，飛天腳映中國軍。
三名英雄智勇謹，航天科技曙名新。
漫步太空創新進，跨越發展情系身。
戒驕戒躁長松勁，功堅克難突破聞。
不畏艱辛激情引，勇攀高峰妙入神。
自信自豪團結緊，豪情永鑄愛國心。
（三）五星紅旗在太空飄揚
——2008年9月27日，神舟七號航天員翟志剛太空出艙記
萬水千山盼笑聲，億雙眼睛注航星。
志剛出艙揮紅旗，感覺良好報平安。
飛天夢想千年盼，太空漫步美妙生。
取回樣本風光景，釋放伴星觀測成。
海上地面監控望，飛天圓滿歡呼迎。
茫茫太空歌聲放，神七飛船喜氣騰。
（四）太空漫步神奇龍
神七神奇飛太空，樂在天外赫赫功。
軌道艙內亮相勇，太空漫步信號通。
天地通話宏亮送，衛星伴飛瑞氣融。
紅色落傘飄舞下，安全落地樂其中。
（五）神七安祥凱旋歡
神七回家過四關，制動飛行指令傳。
自由滑翔動力無，穿越氣層宇宙寬。
再入大氣風帆滿，越過黑障通信聯。
回家降傘張開便，神奇著陸凱旋歡。
（六）神七航天三英雄
信念第一翟志剛
志剛別母去參軍，切記母訓用腦勤。
隨時準備入梯隊，牢記信念報國心。
心里演練從容做，心態良好備練親。
上天誓言指揮從，太空漫步凱旋神。
為國爭光劉伯明
認真鉆研做事明，性格內向心機靈。
泥道上學剛毅勁，求知刻苦春風生。
中學已知加加林，投身航天神圣兵。
主動配合樂天性，為國爭光團結情。
為民奉獻景海鵬
入伍空軍景海鵬，刻苦訓練失誤零。
打靶第一心情暢，準備打仗祖國寧。
追求事業素質貴，為民奉獻報國誠。
愛崗敬業善協作，鑄就人生當尖兵。
七、中國航天員的太空生活
太空環境完全不同于地球環境，共有三大特點：一是超低溫。平均溫度為攝氏零下270.3度，是一個高寒的太空。二是強輻射。宇宙大爆炸下的輻射環境，是天體向外輻射的電磁波和高能粒子所形成的強宇宙射線。三是高真空。太空中每立方厘米只有0.1年氫原子。在真空中飛行的航天器，受陽光照射面可產生高達攝氏100度以上的高溫，而陰面，溫度可低至負攝氏200度到負100度。另外，航天器加速上升或減速返回時，正負加速度會使航天器上的一切物體產生最高可達10G個的超重。從地面上的1個重力到上升時的超重，或是太空中的失重返回的超重，重力的變化對航天員的耐力形成極大的考驗。
神舟飛船由推進艙、軌道艙、返回艙三部分組成，其中后二、三艙為密封艙，是航天員的生活和工作空間。為保證航天員在飛船中良好的生活和工作環境，神六飛船攜帶了50公斤的氧氣，又具有先進的凈化系統；返回艙溫度控制在攝氏17度至攝氏25度之間，是人體感到舒適的溫度。在吃的方面，航天員一日三餐，可享受五六種食品，豐富多樣。主食為米飯，可在加熱器中完成。副食有肉類、蔬菜、罐頭三大類。水果可吃草莓、蘋果、香蕉、水蜜桃、哈密瓜等干果，還可喝上咖啡、綠茶、橙汁等飲料，將飲料或水射到人嘴里。航天員睡覺時，不要床、被子、枕頭等，人在睡袋內休息，很舒適。航天員用無菌紗布刷牙、紙巾潔身。“尿不濕”收集小便，收集器把大、小便強力吸走，除去異味。
神舟七號將密封艙改裝成氣閘艙，它具有密封艙和開放艙的功能。這就為航天員創造了一個接連地面大氣的環境。詩曰：
超低溫防護為安，宇宙輻射耳目端。
氮氧很少高真空，失去重力考驗臨。
軌道返回通風好，水汽回收保溫歡。
食品豐富加熱用，飲料射進嘴里甜。
床被枕頭都不要，鉆進睡袋睡意緣。
紗布擦牙口香潔，紙巾洗身脂擦臉。
小便方式尿不濕，馬桶抽氣異味防。
八、空間技術改善人類生活
空間技術與改善人類生活息息相關。1987年以來，我國進行了300多種農作物種子的衛星搭載試驗，完成了50多個品種的大面積種植推廣。神舟飛船先后將甜瓜、番茄、西瓜、向日葵、蝴蝶蘭、煙草、黃連等種子送入太空。如1999年四川種植的太空番茄、青椒等，平均產量增加10%～20%，果大、質高、抗病蟲害。又如航椒3號、4號，太空葫蘆瓜，航茄1號、3號等，營養成分普遍提高了30%～46%，已經擺上百姓的餐桌上。電話、衛星電視教育，遠程醫療等服務，大大改善著人類的生活方式。衛星為漁民提供魚類位置信息和海洋物產信息。氣象衛星在遙感探測技術方面，提高了分辨率，提高了天氣預報的精度。詩曰：
衛星搭載作物長，優質增產抗病良。
棉花番茄向日葵，黃連煙草助生長。
衛星通訊服務上，教育醫療生活昌。
遙感衛星測災害，臺風暴雨早預防。
微重力應用制藥，蛋白質晶體生長。
太空資源百花放，航天造福人類翔。
九、中國載人航天工程三步走戰略
中國載人航天工程發展規劃，按三步走戰略實施。第一步，發射無人和載人飛船，近地軌道運行，進行對地測量和科學實驗。2003年10月16日，神五飛行成功和楊利偉安全返回地面，標志第一步的完成。第二步，繼續突破載人航天的基本技術，包括多人多天飛行，航天員出艙在太空行走，飛船與空間艙的交會對接等。隨后發射短期有人照料的空間實驗室，建成完整配套的空間工程系統。神六飛船已實現兩人多天飛行；神七飛船已實現三人多天飛行及航天員翟志剛太空出艙行走成功。第三步，建立永久性空間實驗室，此時將建成中國的空間工程系統，航天員和科學家可以來往于地球與空間站，進行規模較大的空間科學試驗。“三步走”戰略的實施，這將為中國和平利用太空和開發太空資源打下堅實基礎。詩曰：
載人航天三步沖，發射飛船一步功。
二步船艙對接靜，人在太空樂其中。
地球空間往返送，飛船天宮對接通。
太空資源為我用，國力民威如麟龍。
十、結語
據2010年10月28日新華社發布的消息，按計劃，將于2011年發射天宮一號和神舟八號飛船，實施首次空間飛行器無人交會對接試驗。仍然屬航天工程的第二步規劃實施。告訴人們，中國的航天工程正在一步步向前推進，將為推動國家科技進步和創新發展、提升綜合國力、提高民族威望做出更重要貢獻。中國航天發展戰略將展現出美好的未來。
2011年8月1日
