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| 载人航天工程：中国自主创新的大科学工程 |
| www.casted.org.cn 日期：2008-09-23 点击数：8461 |
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载人航天工程：中国自主创新的大科学工程
—写在神舟七号即将发射之际
2008年9月6日，中国载人航天工程新闻发言人宣布，神舟七号载人航天飞行将于９月２５日至３０日择机实施。目前首选的时间为25日晚上9时10分左右。
和神舟六号相比，神州七号将承载更加复杂的三大任务，第一是要执行出舱试验任务，也就是实现航天飞行员的太空行走；第二是满载运行，神舟七号搭乘三名航天员最长飞行五天；第三，神舟七号飞行期间要进行一些卫星通讯的新技术试验。
研究方向自主决策，全部费用政府投入，多项技术自主研发，中国的载人航天工程是一个典型的自主创新的大科学工程。
一、一次艰难的决策
1967年7月，中国科学院和七机部共同进行了中国载人航天途径和步骤的研究。20世纪70年代初，他们的研究已小有成就，不仅做出了精美的模型，飞船命名为“曙光号”。1971年4月，“曙光一号”载人航天工程全面启动，名为“714”工程。由于当时我国的经济基础较薄弱，工业制造及相关的工艺水平又低，加上“文革”的动荡和天灾人祸，周恩来总理专门就中国载人航天的发展讲了几条原则：不与苏美大国开展“太空竞赛”，要先把地球上的事搞好，发展国家建设急需的应用卫星。 1975年，中国暂时停止了对载人航天的探索。
1986年春天，杨嘉墀、陈芳允、王大珩、王淦昌四位科学家在《关于跟踪研究外国战略性高技术发展的建议》中列入了载人航天的研究，并设法以书信的形式送到了中央最高领导人那里。3月5日，邓小平在这封信上作了批示：这个建议十分重要，请找专家和有关负责同志，提出意见，以凭决策。此事宜速作决断，不可拖延。这个高技术发展计划后来被称为“863计划”。 航天技术是“863计划”《高技术研究发展计划纲要》七大领域中的第二领域，主题项目是：大型运载火箭及天地往返运输系统、载人空间站系统及其应用。国家拨款50亿元。“863”计划为中国的载人航天开辟了道路。
1987年，在原国防科工委的组织下，组建了“863计划航天技术专家委员会”和主题项目专家组，对发展我国载人航天技术的总体方案和具体途径进行全面论证，这就是航天飞机与载人飞船之争。
支持航天飞机方案的专家认为：载人飞船作为天地往返运输手段已经处于衰退阶段，航天飞机可重复使用，代表了国际航天发展潮流，中国的载人航天应当有一个高起点。搞飞船做一个扔一个，不但不能争光，还会给国家抹黑。
支持载人飞船方案的专家认为：载人飞船既可搭乘航天员，又可向空间站运输物资，还能作为空间站轨道救生艇用，且经费较低，更符合中国的国情。航天飞机无论是造价还是维修费用以及发射场建设都相当昂贵，中国此时还不具备航天飞机的生产工艺条件。
1992年1月8日，中央专委会召开第五次会议，专门研究发展我国载人航天问题。 会议确定了载人航天的方向：从政治、经济、科技、军事等诸多方面考虑，立即发展我国载人航天是必要的。我国发展载人航天，要从载人飞船起步。
1992年8月25日，中央专委向党中央、国务院、中央军委呈上了《关于开展我国载人飞船工程研制的请示》，在《请示》中，建议我国载人航天工程计划分三步走：
第一步，在2002年前，发射两艘无人飞船和一艘载人飞船，建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间应用实验。第二步，在第一艘载人飞船发射成功后，大约在2007年左右，突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术，并利用载人飞船技术改装、发射一个8吨级的空间实验室，解决有一定规模的、短期有人照料的空间站应用问题。第三步，建造20吨级的空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间站应用问题。 第一艘试验无人飞船要争取1998年、确保1999年首飞，即“争八保九”。
1992年9月21日，中共中央政治局十三届常委会第195次会议讨论同意了中央专委《关于开展我国载人飞船工程研制的请示》，正式批准实施我国载人航天工程。根据中央领导指示，载人飞船工程是一项大型的保密工程，应贯彻“要静静地、坚持不懈地、锲而不舍地去搞”，“多干、少说”，“只干、不说”的原则，不报道、不宣传。因此，自1992年末，工程就在全国各有关单位中悄无声息地全面开展起来。
二、一个复杂的巨系统
中国载人航天工程是我国航天史上迄今为止规模最大、系统组成最复杂、技术难度和安全可靠性要求最高的跨世纪国家重点工程，由航天员、飞船应用、载人飞船、运载火箭、发射场、测控通信和着陆场七大系统组成。
航天员系统负责航天员的选拔、训练，对航天员进行医学监督和医学保障，研制航天员的个人装备和飞行过程中对航天员进行医学监督、数据传输的有关设备，对飞船的工程设计提出医学要求。另外，航天员系统还要负责航天员的环境控制，其环控生保分系统要给航天员创造一个适于生活、工作的大气环境。
飞船应用系统负责载人航天工程的空间科学与应用研究。装载在飞船舱内的科学实验仪器，可进行空间对地观测和各种科学实验。实验内容非常广泛，研究成果将广泛用于医药发展、食品保健、防治疑难病症以及工业、农业等各行业之中。
载人飞船系统主要是研制神舟号载人飞船。载人飞船采用轨道舱、返回舱和推进舱组成的三舱方案，额定乘员３人，可自主飞行７天。按照神舟飞船目前运行模式，飞船在太空自主飞行试验结束后，返回舱按预定轨道返回地面，轨道舱可留航轨运行半年时间，执行一些对地观测及其他预定任务。
运载火箭系统主要是研制用于发射飞船的长征二号Ｆ型运载火箭。这型火箭是国内目前可靠性、安全性最高的运载火箭，可靠性超过百分之九十九点九。运载火箭系统要解决靶场发射、运输、故障诊断和宇航员安全逃逸等方面的问题。
发射场系统由中国酒泉卫星发射中心载人航天发射场承担，负责飞船、火箭的测试及其发射、上升阶段的测控任务。中国载人航天发射场由技术区、发射区、试验指挥区、首区测量区、试验协作区和航天员区六大区域组成，于１９９８年正式投入使用，采用了具有国际先进水平的“垂直总装、垂直测试、垂直运输”及远距离测试发射模式。
航天测控与通信系统主要是执行飞行任务的地面测量和控制，负责飞船从发射、运行到最终返回的全程测量和遥控，是飞船升空后和地面惟一的联系途径。中国航天测控与通信系统目前包括４艘远洋测量船、６个陆上测量站和３个活动测量站。在原有卫星测控通信网的基础上，研制了符合国际标准体制，可进行国际联网的Ｓ波段统一测控通信系统，形成了陆海基载人航天测控通信网。
着陆场系统负责对飞船返回再入的捕获、跟踪和测量，搜索回收返回舱，并对航天员返回后进行医监医保、医疗救护。着陆场区主要包括内蒙古中部的主着陆场和酒泉卫星发射中心内的副着陆场以及若干陆、海应急救生区。
三、一段长时间的科学试验
1999年11月20日，中国第一艘无人试验飞船神舟一号飞船在酒泉起飞，21小时后在内蒙古中部回收场成功着陆，圆满完成“处女之行”。这次飞行成功为中国载人飞船上天打下非常坚实的基础。
2001年1月10日，中国成功发射神舟二号飞船。
2002年3月25日，成功发射神舟三号飞船。
2002年12月30日，成功发射神舟四号无人飞船。
2003年10月15日９时整，我国自行研制的神舟五号载人飞船在中国酒泉卫星发射中心发射升空。9时9分50秒，神舟五号准确进入预定轨道。这是中国首次进行载人航天飞行。乘坐神舟五号载人飞船执行任务的航天员是３８岁的杨利伟。他是我国自己培养的第一代航天员。在太空中围绕地球飞行14圈，经过21小时23分、60万公里的安全飞行后，他于16日6时23分在内蒙古主着陆场成功着陆返回。
2005年10月12-17日，我国成功发射神舟六号，进行了第二次载人航天飞行，也是第一次将我国两名航天员同时送上太空。
四、一笔不菲的投入
载人航天是一个需要花费巨资才能完成的事业，这是对国家实力的考验，是对领导魄力的考验。1992年9月21日，中央政治局常委在听取原国防科工委、航空航天部的汇报后，都下定了大投入的决心。例如，李瑞环表示，如果钱不够，奥运会不申办了也要办这个事；刘华清表示，钱不够，动用国库里的金子也要干。
2003年10月，当时的载人航天工程办公室负责人在新闻发布会上透露，中国共组织了5次“神舟”飞船发射，前4次每次直接消耗大约为8亿元人民币；第5次发射，因为是载人飞行，费用稍多，但也不到10亿元人民币。到现在为止，中国载人航天工程已经开展10多年，使用资金约为180亿元人民币。
这些资金的使用分两部分：一部分形成了现在的产品，如飞船、火箭、电子设备、应用设备等，大部分产品在每次飞行试验时被消耗；另一部分则形成了研制载人航天器的各种技术基础设施，如已经建成的航天城、载人航天发射场以及加工设备、测试设备等固定资产，这些技术基础设施投资费用大约为80多亿元。
2005年10月，当时的中国载人航天工程办公室负责人透露，执行神舟六号载人航天飞行任务共投资9亿元人民币，这些经费的投入全是国家政府的投入，还没有运作到民间金融系统里去。
我国载人航天成本与美、俄两国的航天工程成本相比相对较低，一部分得益于我国相对低廉的人力成本；一部分也得益于技术因素，例如借鉴了美、俄积累的经验和我国已有比较成熟的回收技术。
五、一个更加宏伟的目标
按照中国航天事业发展规划，中国载人航天计划分三步来实施，其中，第一步是发射无人和载人飞船，将航天员安全地送入近地轨道，进行对地观测和科学实验，并使航天员安全返回地面。神舟五号的成功发射标志中国载人航天工程的历史性突破、即第一步的任务已经完成。
第二步是继续突破载人航天的基本技术：多人多天飞行、航天员出舱在太空行走、完成飞船与空间舱的交会对接。在突破这些技术的基础上，发射短期有人照料的空间实验室，建成完整配套的空间工程系统。发射神舟六号，即标志着中国开始实施载人航天工程的第二步计划。
第三步，建立永久性的空间试验室，建成中国的空间工程系统，航天员和科学家可以来往于地球与空间站，进行规模比较大的空间科学试验。中国载人航天“三步走”计划完成后，航天员和科学家在太空的实验活动将会实现经常化，为中国和平利用太空和开发太空资源打下坚实基础。这将通过神舟八号、神舟九号和神舟十号等来完成。
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