工程回顾(大事记)

  载人航天是当今高技术中最具挑战性的领域,能体现一个国家的综合国力和整体科技水平,通过航天员的直接操作,可以更好地开发太空资源。

中国载人航天工程“三步走”战略

  第一步是研制载人飞船,把航天员送入太空,并在完成预定任务后安全返回地面,实现中国载人航天的历史性突破,掌握载人航天的最基本技术。这一步已通过2003年和2005年先后发射的神舟五号和六号载人飞船圆满完成。

  第二步是突破和掌握航天员太空行走、空间交会对接两项关键技术,然后发射空间实验室和货运飞船。这些是建造空间站的前提。这一步通过2008年神舟七号航天员翟志刚完成太空行走拉开序幕,并分2个阶段实施。

  第一阶段除突破了太空行走技术外,还在2011年通过发射天宫一号目标飞行器和神舟八号无人飞船实现了自控交会对接;在2012年、2013年通过分别发射神舟九号和十号载人飞船与天宫一号实现了自控和手控对接,并先后送2名女航天员上天。这4次航天发射使中国独立掌握了空间交会对接技术,还验证了组合体飞行技术,并使“神舟”载人飞船定型。至此,第二步第一阶段结束。

  此后,中国载人航天进入第二步第二阶段,在2016年、2017年分别发射天宫二号空间实验室、神舟十一号载人飞船和天舟一号货运飞船,这2艘飞船先后与天宫二号对接,主要任务是验证航天员中期在轨驻留技术、在轨加注技术和未来空间站的部分新技术,并进行较大规模的科学实验。

  第三步是在2020年左右建成长期载人的大型空间站,开展大规模、长期有人照料的空间应用。中国空间站采用积木式构型,由从2018年起先后发射的3个20吨级舱段对接组成T字形,“天和”核心舱居中,“问天”实验舱一号、“梦天”实验舱二号分别对接于两侧。

中国载人航天工程大事记

  1999年11月20日,中国发射了神舟一号无人试验飞船,考核了载人航天工程总体设计方案的可行性和关键技术的可靠性。飞行试验表明,中国已基本掌握了飞船舱段分离、调姿和制动、返回升力控制、防热和着陆回收等关键技术,“神舟”飞船和长征-2F火箭性能优良,新建的载人航天发射场和测控网具有先进水平。

  2001年1月10日,中国发射了神舟二号无人正样飞船。这次飞行重点考核了环境控制与生命保障、应急救生2个分系统的功能;首次进行了轨道舱留轨运行;在轨道舱进行了空间生命科学、空间材料、空间天文、空间物理四大领域的实验;首次装载了太空“模拟人”。

  2002年3月25日,中国发射了神舟三号无人试验飞船,其技术状态与载人状态完全一致。它全面完善了逃逸与应急救生功能,首次进行了待发段与上升段的逃逸救生系统试验,而且明确界定了“漏逃”和“误逃”的界线,提高了载人航天的安全性和可靠性。这次飞行还首次进行了天地话音传输试验。

  2002年12月30日,中国发射了神舟四号无人试验飞船,这是考核最为全面、最接近载人技术状态的最后一次演练。备用着陆场、陆地和海上应急救生等系统都参加了飞行试验和考核。进一步完善了逃逸和应急救生功能,增加了自主应急返回功能,神舟四号飞船还改善了舱内载人环境。

  2003年10月15日,中国发射了第一艘载人飞船神舟五号,将中国首名航天员杨利伟送入太空。飞船于2003年10月16日返回,标志着中国成为世界上第三个能独立开展载人航天活动的国家。

神舟五号载人飞船在轨飞行示意图
神舟五号载人飞船在轨飞行示意图

神舟五号载人飞船在内蒙古主着陆场成功着陆后,杨利伟自主出舱
神舟五号载人飞船在内蒙古主着陆场成功着陆后,杨利伟自主出舱


  2005年10月12日,神舟六号飞船送费俊龙和聂海胜登天。其主要变化是:人数从1人到2人;天数从1天到5天。神舟六号任务的顺利完成,为后来的航天员出舱活动、航天器的交会对接等打下了基础。

  2008年9月25日,神舟七号飞船送翟志刚、刘伯明、景海鹏登天,翟志刚完成了太空行走任务。此行实现了三大突破:一是首次实现了空间出舱活动;二是首次满载3名航天员;三是首次从一个航天器上释放另一个航天器。另外,该飞船首次与天链一号中继卫星进行了中继链路试验。神舟七号任务的完成,使中国成为世界上第三个独立掌握空间出舱活动技术的国家。

神舟七号航天员翟志刚出舱时挥动国旗
神舟七号航天员翟志刚出舱时挥动国旗


  2011年9月29日,中国成功发射了天宫一号目标飞行器。

  2011年11月1日,神舟八号无人飞船升空。2天后,它与先发射的天宫一号目标飞行器实现了中国首次空间无人自控交会对接。从神舟八号起,中国飞船不仅具备了交会对接功能,并基本定型,可提供人员的天地往返运输服务。

  2012年6月16日,神舟九号飞船送景海鹏、刘旺和刘洋登天。此行验证了自控和手控交会对接技术以及组合体载人环境支持技术等。“神舟”飞船首次全面真正完成了载人天地往返运输任务,天宫一号也首次应用空间载人飞行的短期驻留支持技术完成了预定任务。它实现了多个第一:首次实现手控交会对接;首次考核了飞船手控系统;首次飞行了13天;首次向在轨航天器进行了人员和物资的运输与补给;首次考核了天宫一号支持保障航天员的能力;首次安排了中国女航天员执行任务;首次进行了天地双向视频通话,等等。

神舟九号航天员景海鹏、刘旺、刘洋进行手控交会对接训练
神舟九号航天员景海鹏、刘旺、刘洋进行手控交会对接训练


  2013年6月11日,神舟十号送聂海胜、张晓光和王亚平登天。它和以前飞船最大的区别是首次进行了应用性飞行和绕飞。所谓应用性飞行就是完成正常的天地往返运输任务。女航天员王亚平为地面青少年进行了中国首次、世界第二次太空授课,产生了巨大影响;飞船首次绕飞天宫一号,为未来与空间站对接做准备。

  2016年9月15日和10月17日分别成功发射了天宫二号空间实验室和神舟十一号载人飞船。10月19日,神舟十一号与天宫二号成功实现交会对接,航天员景海鹏、陈冬入驻“天宫”。11月18日,神舟十一号飞船返回舱在预定区域安全着陆,航天员出舱后状态良好,任务取得圆满成功。

  2017年4月20日,中国首艘货运飞船天舟一号从文昌航天发射场顺利升空。4月22日,天舟一号与天宫二号顺利完成自动交会对接;6月19日,天舟一号顺利完成与天宫二号的绕飞和第二次交会对接试验;9月12日,天舟一号顺利完成了与天宫二号的自主快速交会对接试验。4月27日,天舟一号与天宫二号成功完成首次推进剂在轨补加试验;6月15日,天舟一号与天宫二号顺利完成第二次推进剂在轨补加试验,进一步验证了这一关键技术的可靠性。9月16日,天舟一号与天宫二号顺利完成第三次、也是离轨前最后一次推进剂在轨补加试验,进一步巩固了相关技术成果。突破和掌握推进剂在轨补加技术,为中国空间站组装建造和长期运营扫清了能源供给上的障碍,使中国成为世界上第三个独立掌握这一关键技术的国家。

天舟一号与天宫二号组合体飞行示意图
天舟一号与天宫二号组合体飞行示意图