第三章 “神舟”傲蒼穹_“神舟”號,航天路

第三章

“神舟”傲蒼穹

蘇聯航天科學家科羅廖夫曾預言:“這樣的時刻一定會到來。那時,載人的宇宙飛船將離開地球,到遙遠的行星,到茫茫的宇宙中去旅行。”繼美國和俄羅斯之後,中國以厚積薄發的態勢,加入到載人航天的行列。火箭搭載著航天飛船,從無人飛天,到載人飛天,中國載人航天經曆了一次次蛻變,最終笑傲蒼穹。

“神舟”號,航天路

1999年11月20日6時30分7秒,中國第一艘載人航天試驗飛船“神舟一號”順利升空,經過發射入軌、太空運行後,順利返回地球,曆時21小時。這是中國實施載人航天工程的第一次飛行試驗,標誌著中國航天事業邁出重要步伐,對突破載人航天技術具有重要意義,是中國航天史上的重要裏程碑。自此以後,“神舟二號”、“神舟三號”、“神舟四號”、“神舟五號”……相繼發射。中國成為繼美、俄之後世界上第三個擁有載人航天技術的國家。

“神舟一號”:不帶問題上天

“神舟一號”飛船於1999年11月20日發射,標誌著中國載人航天之門從此被叩開。“神舟一號”飛天,是中國自主研製的航天器首次嚐試發射,意義非凡。在此之前,1999年5月18日,中國載人航天工程的全體高層人員與參加飛船首飛試驗的七大係統設計師匯集北京,參加總裝備部組織召開的載人航天工程第二次發射場合練暨第一次飛行任務工作會。

會上,中國載人航天工程副總指揮沈榮駿宣布了“長征二號F”火箭和“神舟一號”試驗飛船發射飛行試驗的目的,並列出了第一次飛行任務的重大節點:此次發射是“長征二號F”火箭研製階段的首次飛行試驗,借這次機會發射一艘飛船,進行返回技術試驗。主要目的是檢驗運載火箭總體和各分係統方案設計的正確性和協調性,檢查火箭與飛船總體方案的協調性。在重點驗證飛船返回技術的同時,對飛船結構、控製、數管、推進、電源等分係統進行考核,進一步檢驗發射場、測控通信係統、著陸場設計方案的正確性。鑒於飛船逃逸指標還處在測試階段,逃逸係統不作為本次試驗檢驗的內容。

1999年正值中華人民共和國建國五十周年,“神舟一號”的首飛,與五十周年國慶、澳門回歸成為了這一年黨中央提名的三件大事。載人航天工程總指揮曹剛川鄭重其事地說:“‘神舟’飛船首次飛行試驗,隻能成功,不能失敗!”

首飛之前,飛船係統的飛行試驗是重中之重,各項準備與測試工作在會議結束後緊張地展開了。

按照載人航天工程指揮部的要求,“神舟一號”飛船必須準時進入酒泉衛星發射基地。7月23日,在經曆了18個月的拚搏後,“神舟一號”被裝入專列,準時從北京開出,三天後抵達酒泉基地。陪同“神舟一號”遠行的有中國航天科技集團公司工作組、“神舟”飛船總指揮兼總設計師戚發軔和“神舟”飛船副總指揮袁家軍,以及飛船試驗隊。

“神舟一號”先行啟程,“長征二號F”火箭隨即出發。8月15日,“長征二號F”火箭裝車出廠。王永誌、胡世祥、張慶偉特意來到北京南苑的火箭專列站台,為火箭試驗隊送行。

從火箭到飛船,中國的航天科技人員經過了七年的技術攻關,克服了各種困難,頂住了重重壓力,付出了無數的艱辛和汗水,終於使“神舟一號”飛船和“長征二號F”火箭共同出現在酒泉衛星發射基地,準備攜手飛向太空。

在此之前,“神舟一號”飛船和“長征二號F”火箭這對搭檔從未謀麵,所以程序編製和調試工作隻好在發射場上展開。也就是說,“神舟一號”飛船和“長征二號F”火箭在磨合中有可能出現這樣或那樣的問題,首次試驗像是一次巨大的冒險。

為確保試驗成功,載人航天工程指揮部決定在正式測試發射之前,飛船和火箭進行一次聯合演練。這是一次前所未有的試驗,正如原酒泉衛星發射中心主任張建啟所說:“船、箭、地以前沒見過麵,要在發射場去合練,按照常規,合練的飛船、火箭都屬於地麵試驗產品,不能上天。合練沒有問題,要重新生產一枚火箭和一艘飛船進行發射。如今,參加合練的運載火箭和飛船還要進行發射,這在我國航天史上是沒有過的。”

在這之後,火箭係統和飛船係統分別進行了測試。過程中,火箭係統並無大礙,飛船係統在進行發射準備階段卻出了問題。測試人員在對飛船的數據處理裝置和返回艙加電時,連續幾次加電失敗。根據初步分析,發生故障的原因是環控生保係統的控製器出現了問題,以至於不能正常接收飛船總控製係統的命令。

當然,這隻是初步分析,徹底解決問題就必須拆開飛船的防熱大底,對裏麵的所有設備一一檢查。然而,拆開飛船的防熱大底也會帶來隱患。返回艙在進入大氣層時,與大氣分子劇烈摩擦,會產生2000攝氏度的高溫,如果返回艙密封性能不好,後果將不堪設想。拆開飛船的防熱大底,就會影響到飛船的密封性,而且有可能對大底裏麵的設備造成損害,甚至是毀掉一艘飛船。根據相關數據顯示,拆開飛船防熱大底會有96.3%的幾率產生新的損毀。

如今的問題使相關人員愁眉不展。飛船的防熱大底,是拆還是不拆?

戚發軔向質量控製小組人員征詢意見,有的說:“沒有別的辦法,隻能拆開飛船的防熱大底,對裏麵的所有設備重新檢查。”同時,也有不同的意見:“‘神舟一號’飛船是由電性船改裝的,大底一旦被破壞,整個飛船就廢了,等於全盤皆輸啊!”

是否“開大底”的問題還沒有解決,飛船又出現了一個新問題——返回艙慣性測量組件液浮陀螺出現故障。陀螺是飛船GNC分係統的核心部件,好比飛船的眼睛。飛船之所以能夠在茫茫太空中準確地沿著軌道飛行,全靠陀螺給它提供定位的基準信號。如果陀螺出現故障,飛船將無法找到返回的道路。

飛船返回艙陀螺出現問題,真是雪上加霜。而取出安裝在返回艙底部的夾層中的陀螺,辦法正是拆開飛船的大底。拆大底的風險很大,相關人員都希望能避開這條路——選用備份陀螺,但是也充滿了各種顧慮。

戚發軔想,中國的載人航天工程走到今天不容易,磕磕碰碰,哪一步都走得艱難。第一次發射,誰也沒想到會出這麽嚴重的問題,要拆開飛船大底才能解決。備份向來都是留給飛船上天以後用的,如果在地麵上就使用了備份,飛船上天後出了問題怎麽辦?

一向沉穩,對技術要求極嚴的王永誌也在猶豫。作為載人航天工程的總設計師,他想:“開大底風險實在太大了,但帶著問題上天也不符合原則。”

接連幾天,關於飛船“拆大底”的問題在各係統總設計師和總指揮之間爭論不休。的確,拆與不拆都有很大的風險,決策者們陷入了前所未有的僵局。

一天晚上,戚發軔來到時任飛船副總指揮的袁家軍房間。麵對袁家軍,戚發軔開門見山地說:“據工作人員回憶,這種液浮陀螺馬達相電流參數不穩定的情況,在唐家嶺航天城測試的時候曾經暴露過一次,請負責陀螺的人看了,他們說不要緊,隻要有輸出就行。以後的四個月都沒有問題,沒想到在這個節骨眼上冒了出來。怎麽拆的問題,你考慮了嗎?”

看得出,袁家軍也在思考這件事。他說:“拆大底的14個風險中,有4個是致命的關鍵性風險。拆的過程中,如果碰到電器還可以測量,但如果是火工品、導爆索和非電傳爆產品,就沒有辦法測量出來。而且一旦哪一個爆炸,人員和產品都不安全,大家七年的心血就白費了。”

不能帶著問題上天!大家共同的擔心都是為了“神舟一號”的安全。兩人經過討論,認為“過程中加倍小心,應該可以避免事故的發生”,最終確定了態度——拆大底。

為了保證飛船“拆大底”的安全,試驗隊特意把北京衛星製造廠副廠長張誌禮請到了現場。張誌禮多年從事飛船總裝工作,以前總結過飛船開大底的50條風險和對策。這次為飛船“拆大底”,他成為了主力。肩負起這一重任,張誌禮可謂是盡心盡力,他向時任中國航天科技集團公司副總經理的張慶偉保證:“我們已經找技術人員和老師傅一起研究過了,並打印下發了可能出現的風險,一一研究對策。就像醫生做手術一樣,不能把風險留給操作人員,必須在方案上做到萬無一失。我們會全力以赴,按工程總體的要求去做的。”

在中國空間技術研究院試驗隊食堂,張慶偉、戚發軔、袁家軍召集張誌禮等20多位總裝人員開了一個簡短的會議,為參與拆大底的人員進行動員:“拆大底是有一定風險的。吊起返回艙後,頭重腳輕,左右晃動,火工品容易爆炸。但經過我們七天準備的預案,成功還是有把握的。你們大膽地去操作,每一步動作,手放在哪裏,腳放在哪裏,都要考慮清楚了。拆成了,功勞是你們的;出了問題,責任在我們。”

飛船“拆大底”的時候,參與設計和指揮人員都到場參觀。大家安靜地注視著操作人員的一舉一動,為他們助陣,為“神舟一號”默默地祈禱。拆大底,關鍵在於返回艙起吊。1毫米、2毫米、3毫米,一直吊到360毫米,直到操作人員把所有的墊框都墊上,大家才鬆了一口氣。

作為飛船總設計師,戚發軔一直守候在“神舟一號”旁邊。曆時七年建造的“神舟一號”,花費了他太多的心血。在這之前,飛船上的每一個零部件,不知經過多少次測試檢驗。如今,竟然出現了這樣的問題,甚至還要進行如此大的工程,在戚發軔心裏有一種說不出的痛。幾天工夫,他的白發明顯增多了。

時間一分一秒地過去,大底打開後,發現有一根信號線在合大底時被壓斷了。所有人都感到慶幸,“還好,拆了大底!”

正是因為指揮者的正確判斷,才徹底解決了飛船的故障,使飛船進入太空後不再有後顧之憂。那一刻,戚發軔不由得感慨道:“就像戰場上的將軍冒出的任何奇謀妙計最終都要由士兵去實現一樣,飛船拆大底,無論決策者作出怎樣的選擇,也必須由一線的操作人員去完成。所以,領導的一些決策,有時在很大程度上取決於一線操作人員的經驗和勇氣。在飛船拆不拆大底這個大難題上,假如工人師傅說他們開不了,不能保證,我想再大的領導也不好去作決定。我覺得我們當時的張慶偉副總經理,在這件事情上作出的貢獻是不容忽視的,他親自找工人師傅座談、動員,為決策打下了基礎,最後領導才下定決心,最終把飛船大底拆下來,使飛船真正做到了不帶問題上天。”

1999年11月20日淩晨,在酒泉衛星發射中心的載人航天發射場上,高達100多米的發射塔架各層平台陸續打開,露出了運載火箭和試驗飛船的雄姿。捆綁式新型長征運載火箭昂首挺立,頂部安裝著中國自行研製的第一艘試驗飛船“神舟一號”。“神舟一號”飛船由推進艙、返回艙、軌道艙組成,兩麵巨幅五星紅旗印在船體兩側,在燈光照射下,格外奪目。

6時30分,隨著“點火”口令的下達,運載火箭噴出一團紅色烈焰,托舉著“神舟一號”飛船,呼嘯著向太空飛去。值得一提的是,“神舟一號”此次飛天,還搭載了一些物品:一是旗類;二是各種郵票及紀念封;三是各10克左右的青椒、西瓜、玉米、大麥等農作物種子,以及甘草、板藍根等中藥材。此外,還搭載了有利於治療心腦血管疾病藥物開發的生物活性菌株。

“神舟一號”飛船升空之後,一場探索太空奧秘的科學試驗,在距發射場千裏之遙的北京航天指揮控製中心展開了。上百名技術人員目不轉睛

地注視著熒屏上的一串串流動的數字;工程技術人員沉穩地按下了發令鍵,向飛船發出了入軌指令。軌道專家組綜合技術人員的計算結果,確定了軌道選優,表明飛船已經進入預定軌道。指揮大廳內頓時爆發出熱烈的掌聲。

這次發射首次采用了在技術廠房對飛船、火箭聯合體垂直總裝與測試,整體垂直運輸至發射場,進行遠距離測試發射控製的新模式。中國在原有的航天測控網基礎上新建的符合國際標準體製的陸海基航天測控網,也在這次發射試驗中首次投入使用。飛船在軌道運行期間,地麵測控係統和分布於公海的4艘“遠望號”測量船對其進行了跟蹤與測控,成功進行了一係列科學試驗。

11月21日淩晨3點41分,“神舟一號”飛船返回艙在內蒙古自治區中部地區成功著陸。至此,中國第一艘試驗飛船——“神舟一號”,從發射升空到返回地麵,遨遊太空21個小時,獲得圓滿成功!

“神舟二號”:幾經考驗

中國“神舟一號”飛船的成功飛天,著實令外國的專家和學者大為震驚,他們驚歎於黃頭發黑眼睛的中國人,在航天領域的進步如此之快。而中國的航天科學家們並沒有被成功的喜悅衝昏頭腦,而是挑起了下一個重擔——向“神舟二號”進發。

2000年年初,中國航天科技集團公司確定任務,“神舟二號”的成功發射成為了本年度工作的重中之重。

“神舟一號”飛天是一次冒險的試驗,“神舟二號”飛天則是一次正式的試驗。“神舟一號”飛船是由電性船改裝的,許多係統和設備都沒有裝載,與真正的載人飛船還有一定的差距。而“神舟二號”將成為中國第一艘正樣飛船,載人飛船工程七大係統中的航天員係統和應用係統將全部得到運用,在生產和測試方麵會比“神舟一號”困難許多。

對於“神舟一號”飛船此前所暴露出的問題,在“神舟二號”上必須得到妥善解決。除了解決問題外,“神舟二號”還需要增加飛船內部的裝備——全部的設備都必須使用正樣件,所以飛船係統的研製生產成為了重頭戲。

“神舟二號”飛船的電源係統研製任務由上海航天技術研究院承擔。出廠檢測時,太陽能帆板展開試驗沒有達到標準,需要重新做振動試驗和展開試驗。時間緊迫,上海航天技術研究院院長袁潔當機立斷,帶頭重新改進飛船的太陽能帆板,以保證飛船電源係統正常運行。經過反複試驗,新型太陽能帆板終於被製作完成。

各個部門都在和時間賽跑,不願被無形的分分秒秒落在後麵。由於飛船進入發射場的時間推遲,測試工作不能忽略質量,所以“神舟二號”飛船的發射時間隻得往後順延。進入冬季,酒泉衛星發射基地的氣溫在一天天下降,而低溫會導致飛船各個係統出現問題。為了節省時間,“神舟”飛船副總設計師張柏楠提出:“航天器空中運輸是國際上早已采用的先進運輸辦法。‘神舟一號’飛船是火車運輸,到了發射場,各種總裝、測試都得重來,會浪費好多時間和精力。如果采取空運的辦法,就不用將飛船大卸八塊,飛船可以在測試完後整船運送到發射基地,既可以大大縮短發射場的測試流程,節省出時間,還可以在北京測試得更細致、更充分一些。”

張柏楠的提議得到了載人航天工程指揮部的同意和大力支持。11月8日,運送“神舟二號”的專機準確降落在酒泉衛星發射中心機場。與護送“神舟一號”相同,一路陪同“神舟二號”遠行的是“神舟”飛船總設計師戚發軔。

提前等候在機場上的10多輛軍用卡車、20多輛編號的轎車整齊地列成一排。訓練有素的士兵,使用各種先進的工具,將飛船的推進艙、返回艙和軌道艙小心翼翼地從飛機上卸下來。“神舟二號”飛船的三個艙段都用特殊金屬殼包裹著,珍貴而神秘。經過一個多小時的車程,飛船的三個艙段被運至發射基地的測試廠房。

經過將近一年的時間,“神舟二號”與“長征二號F”火箭進行了各種各樣的測試和合練。期間,科研人員排除了故障和問題,信心滿滿地等待“神舟二號”順利飛天的那一刻。

臨近年根,酒泉衛星發射基地在幾場雪後已是銀裝素裹。12月31日,飛船和火箭的測試都已經完成。火箭頂著一個已經加注燃料的飛船,準備於2001年1月1日垂直轉往發射區實施發射。

然而,一次突如其來的事故使得發射基地所有人的心提了起來。由於基地操作人員的失誤,火箭撞上了測試廠房工作平台,火箭助推器等部位被擠出15厘米。得到消息後,火箭係統總指揮黃春平、總設計師劉竹生急忙來到火箭測試廠房,查看火箭碰撞後的傷情。“越往下看越傷心。我們一個一個數,一共有18處外傷,每一個傷口都像撞在我心坎上。”黃春平不忍再看。

此前,火箭在試驗過程中也難免有磕磕碰碰,多少有些劃痕,但對整體發射毫無影響。這一次卻很嚴重,“接到火箭被撞的消息,我想可能跟以前被撞差不多吧。到現場一看,這次撞得可真不得了,看完以後,我心都冷了。前期大家做了那麽多的工作,夠艱苦的,好不容易做完了,隻要過了年,加注燃料後就發射了,結果卻被撞成這樣,能不能發射很難說了。”

“飛船裏麵注滿了燃料,跟個超級炸彈似的,磕碰一下都有可能爆炸。如果碰撞影響到飛船。那可是了不得的事。”此時,“神舟二號”飛船的前途未卜。

很快,火箭被撞的消息在酒泉衛星發射基地傳開了。迎接元旦的喜慶氣氛一下子消失不見,所有人收起了臉上的笑容。大家都在擔心,火箭的“傷勢”如何?還能不能修複使用?飛船有沒有受牽連?

火箭被撞,當務之急是更換被碰撞的火箭結構、管路。這樣一來,可以把風險降到最低,否則,火箭一旦存有隱患,在發射時很可能造成箭船俱毀。最穩妥的辦法是取消發射,這意味著經曆了兩個月測試的火箭要重新分解,之後,一些產品要重新做試驗,那又將是兩個月的等待。

帶著疑問,科研人員對火箭和飛船進行了仔細檢查,得到的結果令人欣慰:“神舟二號”沒有問題。戚發軔在看過火箭和飛船以後,發了話:“轉運車速度很慢,火箭和平台相碰時並沒有很大的速度,而是慢慢擠壓過去的,經過計算,飛船所受振動比發射時要小。”同時,劉竹生和黃春平也對火箭的受損程度做了評估:“火箭受力不是很大,比合練時期頂著14米/秒的大風轉運的剪切力要小,所以產品應該不存在影響發射的問題。除此之外,還有一點疑問,就是火箭碰撞的地方可能存在箱體破損的問題。”

如果火箭的貯箱出現裂痕,很可能會導致推進劑泄漏,而兩種推進劑接觸,會引起火箭爆炸,後果不堪設想。很快,載人航天工程指揮部副總指揮胡世祥召開緊急會議,研究如何應對此次突發事件。

飛船的狀況已經清楚,“飛船沒有問題,不用重新測試”。火箭的狀態則需要得到火箭係統專家的結論。火箭的性能毋庸置疑,但是遭到碰撞後的性能需要進一步的試驗才能得到準確答案。

經過中國運載火箭技術研究院專家連續兩天的分析,問題比大家預想的要好很多,還好被撞的地方都是相對堅固的位置。為了保證萬無一失,已經組合好的飛船與火箭再次分離,在發射場接受最後一輪的檢修。

經過一番故障排查,“神舟二號”飛船一切正常。火箭探傷隊特意從北京趕到酒泉,針對火箭受損的貯箱、整流罩等部位進行了處理,並更換了部分零部件。之後,進行了船、箭對接,並按原程序測試了一次。綜合測試後,飛船與火箭都沒有任何問題,碰撞事件也沒有造成後患。

一切恢複平靜後,“神舟二號”的發射日期被排上了日程。2001年1月6日,中國載人航天工程指揮部召開會議,一致通過對火箭的評審,確定了1月10日淩晨1點鍾進行發射。

1月10日淩晨1時,伴隨著大地轟隆隆的顫抖,“長征二號F”火箭噴射出強大的火焰,載著“神舟二號”飛船,劃破深夜長空,向著浩瀚的宇宙呼嘯而去。十幾分鍾後,北京傳來消息:飛船準確入軌。

在經曆了七個晝夜的太空遨遊後,“神舟二號”飛船返回艙在軌道上成功返回地麵。與“神舟一號”試驗飛船相比,“神舟二號”飛船的係統結構有了新的擴展,技術性能有了新的提高,飛船技術狀態與載人飛船基本一致。

而“神舟二號”飛天的特別之處是,首次在飛船上進行了微重力環境下的空間生命科學、空間材料、空間天文和物理等領域的實驗,其中包括:進行半導體光電子材料、氧化物晶體、金屬合金等多種材料的晶體生長;進行蛋白質和其他生物大分子的空間晶體生長;開展植物、動物、水生生物、微生物及離體細胞和細胞組織的空間環境效應實驗等。

有趣的是,一場籌備了10年之久的兩對“細胞太空婚禮”也在飛船上舉行:一對動物細胞“新人”是B淋巴細胞和骨髓瘤細胞;另一對是植物細胞“新人”——黃花煙草原生質體和革新一號煙草原生質體。在微重力條件下,細胞在融合液中的重力沉降現象將消失,更有利於細胞間進行配對與融合這些“親熱舉動”,此項研究將為空間製藥探索新方法。

“神舟二號”飛船在入軌運行期間,各種儀器設備性能穩定,工作正常,取得了大量寶貴的數據。中國載人航天工程第二次飛行試驗獲得圓滿成功。

“神舟三號”:延時上天

2002年3月25日晚10時15分,“神舟三號”飛船在酒泉衛星發射中心發射升空並成功進入預定軌道,標誌著中國載人航天工程取得了新的重要進展,為不久的將來把中國的航天員送上太空打下了堅實的基礎。

這次發射的“神舟三號”飛船是一艘正樣無人飛船,但是為了采集到準確的載人數據,船艙內搭載了“模擬人”。“模擬人”,即仿真航天員,又稱生理“假人”,用假人模擬航天員所消耗的氧氣與二氧化碳,通過先進的地麵醫療監測台測試“航天員”的生理信號變化。這一技術在“神舟二號”飛船上也曾使用。

“神舟三號”飛船的技術狀態與載人狀態完全一致,由軌道艙、返回艙和推進艙三部分組成。返回艙在飛船的中部,為密閉結構,其前端有艙門,供宇航員進出軌道艙使用。其外形為大鈍頭倒錐體的鍾形。據介紹,“神舟號”的返回艙容器是世界上已有的近地軌道飛船中最大的一個。返回艙是航天員的座艙,是飛船唯一可再入大氣層返回著陸的艙段,艙內設置了可供三個宇航員斜躺的座椅,座椅下方設有儀表盤和控製手柄、光學瞄準鏡。

軌道艙位於飛船的前端,其外形為兩端帶有錐角的圓柱形,在其兩側裝有可收放的大型太陽能電池陣、太陽敏感器和各種天線以及各種對接機構。軌道艙是宇航員在軌道飛行期間的生活艙、試驗艙和貨艙。

推進艙位於飛船的後部,形狀像一個圓筒,主要用於飛船的姿態控製、變軌和製動。推進艙安裝有四台大推力的主發動機和平移發動機,推進艙的兩側還裝有20多平方米的主太陽能電池陣。

其實,“神舟三號”飛船本應更早地飛入太空,卻因為小小的插座而沒能準時上天。

2001年10月,又到了豐收的季節。10月3日,上海航天技術研究院在對“神舟三號”飛船進行電纜導通測試時,發現壓力傳感器有一個點不導通(每一條線都可以通電,並無阻礙、破損的線材導通)。

“神舟三號”飛船進入發射場之前就曾出現過此類問題。當時技術人員判斷是插座的匹配問題,就更換了一個新的。問題不再出現,就沒有再跟進關

注。有問題的插座沒有被送到失效中心進行失效分析,而是被簡單地替換掉了。

正是小小的插座,引起了專家們的關注。他們不禁冒出冷汗:飛船上共有70多個插座,一個插座出現問題,所有的插座是否會出現類似的問題呢?

倘若如此,就意味著飛船上70多個插座都需要更換。雖說插座很小,起到的作用卻不小。真的要全部更換的話,飛船無疑又要麵臨“拆大底”的問題。對此,專家們給出了不同的意見。一部分人認為這個批次的插座曾用在“神舟一號”和“神舟二號”上,不應該“牽一發而動全身”。另外,插座隻有一個插針不能導通,備份插針是通的,完全可以保證每條信號的通路,可以不換插座。的確,指定廠家重新製作插座,最快也要三個月的時間才能完成。這樣一來,“神舟三號”的發射計劃肯定會受到影響。

另一部分人則認為,還是要把備份留到上天以後再用。“神舟三號”與前兩次的飛船不同,要和載人狀態一致,如果地麵測試就用了備份,上天之後遇到問題就無計可施了。如果確定是批次性問題,那情況就更嚴重了,沒準“神舟一號”、“神舟二號”都存在同樣問題。

恰好,“神舟三號”發射是一個極為關鍵的環節,之後的“神舟五號”要載人,必須提前采集到相關的樣本,保證載人飛行的可靠性。如果把問題拖到“神舟四號”再解決,恐怕後患無窮。所以,即便是把發射時間向後拖延,也要把問題解決好。

意識到這個問題的嚴重性後,袁家軍立即找到戚發軔等人商量。更換飛船上的插座,飛船就要重新運回北京“拆大底”,試驗隊伍也要撤場,工作人員半年多的努力不能說是付之東流,也等於是白白浪費了時間。眼下,不換是不可能的,萬分之一的錯誤都不能漏掉。

接著,袁家軍就換插座的事情向上級打了報告。接到報告後,中國航天科技集團立即派出了以元器件首席專家朱明讓為組長的專家組,緊急飛往酒泉基地。臨行前,中國航天科技集團公司總經理、載人航天工程副總指揮王禮恒對朱明讓說:“你這次去責任重大,你們的意見將決定‘神舟三號’飛船能否如期發射。”

飛船內,每一個插頭相連,組成了飛船的“神經”係統。“神舟三號”飛船上70多個插座,1000多個節點正在被工作人員一一檢查。

為了查明到底是不是批次性問題,胡世祥帶領幾大係統總指揮、總設計師連夜趕往生產廠家。這時,一直困擾大家的疑問終於水落石出:設計者的初衷是為了減小電阻問題,但在生產過程中可能出現接觸不良的問題。準確地說,這是一個生產和設計都存在問題,不用再懷疑,這些產品存在批次性問題。

原因明了,結論得出:“神舟三號”飛船推遲發射,更換所有插座。

10月底,各係統人員雲集北京召開大會,商議“神舟三號”飛船推遲發射的事。最終決定,飛船上的70多個插座重新生產,進行改進設計,全部更換。飛船拆除舊插座、電池、計算機及其他設備後,封存基地,一切試驗工作暫停。新的插座生產完成後,試驗隊再進行安裝和狀態恢複工作。

“神舟三號”飛船更換插座,發射時間推遲三個月。為此,載人航天工程指揮部向中央領導呈送了一份報告——《關於“神舟三號”飛船進展情況的報告》。2001年11月1日,時任國家主席的江澤民當即在這份報告上作了批示:要絕對保證安全,既然發現了問題,一定要徹底解決,切勿搶時間。

更換插座,“神舟三號”飛船的封底被拆下來了。摸著飛船冰冷的船體,戚發軔思緒萬千。他對身邊的工作人員說,教訓應該是我們大家共同的財富。“挑戰者號”航天飛機爆炸失事的慘狀,大家還記憶猶新吧!原因僅僅是一個密封圈的失效。同誌們,不要以為我們手中不過是一個接插件或是一個焊點,它影響的是航天員的生命安全。

經過34天的奮戰,改進後的密封插座於12月7日通過了元器件鑒定委員會的審查。插座全部更換完畢,飛船的大底被嚴絲合縫地合上了。經過氣密性檢查成功後,所有人的心才真正地踏實下來。

2002年3月25日晚10時15分,“神舟三號”飛船在酒泉衛星發射中心發射升空並成功進入預定軌道。搭載物品有處於休眠狀態的烏雞蛋;進行空間試驗的有效載荷公用設備十項,44件之多,包括:卷雲探測儀、中分辨率成像光譜儀、地球輻射收支儀、太陽紫外線光譜監視儀器、太陽常數監測器、大氣密度探測器、大氣成分探測器、飛船軌道艙窗口組件等。

飛船在軌飛行期間,各分係統和有效載荷性能穩定,運行良好,取得了大量寶貴的飛行試驗和科學實驗數據,圓滿完成了預定試驗任務。其中,飛船擬人載荷提供的生理信號和代謝指標正常,驗證了與載人航天直接相關的座艙內環境控製和生命保障係統,證明這套係統完全能滿足載人的醫學要求。

與2001年1月10日發射的“神舟二號”相比,“神舟三號”飛船的發射,在運載火箭、飛船和發射測控係統上,采用了許多新的先進技術,進一步提高了載人航天的安全性和可靠性,是中國載人航天工程的又一次飛躍。

“神舟四號”:完美著陸

“神舟”飛船接二連三地成功發射,標誌著中國在載人航天領域的迅速崛起。2002年,“神舟三號”飛船成功發射數月後,“神舟四號”也於年底,從遙遠的太空平安地返回地麵,同時也帶著喜訊:“神舟四號”的完美著陸,標誌著中國的“神舟”飛船完全達到了精確降落的標準。

在“神舟一號”、“神舟二號”、“神舟三號”飛船飛行試驗成功的基礎上,“神舟四號”經進一步完善研製而成,其配置、功能及技術狀態與載人飛船基本相同。為了按正式載人狀態進入太空,“神舟四號”飛船共設計了8種救生模式,以確保在不同階段若出現意外都能保證航天員安全返回。

2002年12月30日淩晨,載人航天發射場星空燦爛。高達100多米的飛船發射塔旁,矗立著“長征二號F”捆綁式大推力運載火箭,火箭的頂部托舉著“神舟四號”飛船。

0時40分,隨著噴射而出的火光,火箭騰空而起,搭載著“神舟四號”飛船疾速飛向天際並進入預定軌道。

火箭尾部噴射出的長長烈焰,在夜幕長空劃下一道絢麗的紅光,逐漸遠去。與此同時,布陣在大西洋、太平洋和印度洋上的中國“遠望”(“遠望號”是中國航天遠洋測控船隊的名稱,中國目前擁有6艘遠洋測控船,分別命名為遠望一號至遠望六號)三號、一號、二號、四號測量船,已先後完成了各自擔負的測控任務,通過功率強大的測控天線成功跟蹤到了“神舟四號”飛船。

“神舟四號”飛船在遙遠的太空迎來了新年。2003年元旦,“神舟四號”通過天地語音係統向全國人民賀新年。“祝全國人民新年快樂!”太空傳來中國“神舟四號”飛船清晰、甜美的新年祝福聲。這是“神舟四號”飛船通過天地語音通訊係統向全國人民發出的第一聲問候。

1月2日,在北京航天指揮控製中心的統一指揮調度下,“神舟四號”飛船啟動船載小推力發動機,成功進行了高精度軌道維持,截至20時,“神舟四號”飛船已在預定軌道上安全運行了61圈。飛船在太空成功地實施了太陽能帆板展開、軌道機動、姿態確定等數百個動作,成功實施變軌,並進行了兩次軌道維持。

在太空中遨遊,“神舟四號”飛船卻並不“遙遠”。1月3日北京市民可用肉眼見到“神舟四號”飛船,它就像一顆明亮的星,劃過夜空的時間約4分鍾。

1月5日,罕見的大雪飄落在內蒙古中部地區,一派銀裝素裹的景象。飛船著陸場的搜救人員正在忙碌著,迎接巡天使者——“神舟四號”飛船的凱旋。

晚上19時許,夜幕低垂,寒風凜冽,氣溫降至零下29攝氏度。此時的“神舟四號”飛船按預定計劃圍繞地球運行108圈後,開始從南大西洋上空向地球表麵飛馳而來。

“飛船調姿。”

“軌道艙分離。”

“製動開始。”

“推進艙分離。”

“進入大氣層。”

著陸場雷達站的調度指揮車內,開始向各測控站、測量船發出一聲聲指令。“神舟四號”飛船按照設計的軌跡,經過一係列的太空動作,向著內蒙古中部地區著陸。當距地麵80公裏時,處於無動力飛行狀態的飛船返回艙,進入了著陸場觀測範圍,以每秒約8000米的速度飛行,返回艙表麵與大氣層劇烈摩擦,就像一個閃光的火球。這時,返回艙產生的等離子層形成電磁屏,暫時中斷了與地麵的通訊。著陸場變得異常寂靜,人們都在緊張地搜尋著返回艙的信號。

著陸區最先捕捉到目標,一號測量站報告聲響亮:“回收一號發現目標!”

當飛船距地麵30多公裏時,二號測量站的雷達穩穩地鎖定了目標,“回收二號發現目標!”

在兩個固定測量站緊張忙碌的同時,地麵搜索分隊和空中搜索分隊早已冒著嚴寒向飛船預定著陸點集結。

一個極為壯觀的場麵就此鋪開:直升機轟鳴著在夜空盤旋,搜索車輛在雪原上奔馳,指揮員的調度口令聲此起彼伏。一張立體搜索網在無垠的天地間張開。

現場的工作人員一聲令下——“拋大底了!”這說明,飛船返回艙已完成“拉出天線”、“拋掉底蓋”、“打開主降落傘”等一係列技術動作。飛船著陸的主傘是中國目前獨一無二的降落傘,巨大的平麵展開足有1200平方米。在漆黑的夜色中,搜索人員竭力地尋找著空中的返回艙。

很快,空中搜索分隊傳來了令人激動的消息:“一號直升機發現目標!”同時,搜索指揮車內的“著陸場搜救態勢係統”準確地顯示出空中分隊、地麵分隊的行進情況以及落區地形、地貌等各種信息。電子地圖上,直升機航跡的一條條曲線開始向落點匯聚。

“看見了,我們看見飛船了!”“‘神舟’回來了!”空中搜救隊員激動的話音傳來了。

伴隨著轟鳴聲,車燈閃爍的地麵搜索車隊像一條雪亮的巨龍,風馳電掣般向飛船返回艙奔去。

著陸現場,照明燈組成一排弧形光,牢牢地將“神舟四號”飛船返回艙鎖定。隻見返回艙像被強大的磁場吸引一般,準確地降落在規定地區。至此,中國第四艘試驗飛船——“神舟四號”的返回艙,在太空完成各項科學試驗任務後,準確著陸預定區域,試驗獲得圓滿成功!

“神舟四號”飛船,是中國載人航天工程第三艘正樣無人飛船,除沒有載人外,技術狀態與載人飛船完全一致。在這次飛行中,載人航天應用係統、航天員係統、飛船環境控製與生命保障分係統全麵參加了試驗,先後在太空進行了對地觀測、材料科學、生命科學試驗及空間天文和空間環境探測等研究項目;預備航天員在發射前也進入飛船進行了實際體驗。飛船在軌飛行期間,船上各種儀器設備性能穩定,工作正常,取得了大量寶貴的飛行試驗數據和科學資料。

“神舟四號”返回艙返地後,軌道艙一直在軌運行。返回艙在返回地麵後被運回北京,由科研人員對飛船及試驗項目進行技術分析和科學研究。該艙內安裝了多台空間環境監測設備。在半年運行中,初步探明飛船運行軌道的空間環境狀況,為中國下一步載人飛船的安全出行成功繪製了“安全路況圖”。

“神舟四號”飛船的成功發射和返回,表明中國載人航天工程技術日臻成熟,為最終實現載人飛行奠定了堅實的基礎。

(本章完)