第三章

“神舟”傲苍穹

苏联航天科学家科罗廖夫曾预言:“这样的时刻一定会到来。那时,载人的宇宙飞船将离开地球,到遥远的行星,到茫茫的宇宙中去旅行。”继美国和俄罗斯之后,中国以厚积薄发的态势,加入到载人航天的行列。火箭搭载着航天飞船,从无人飞天,到载人飞天,中国载人航天经历了一次次蜕变,最终笑傲苍穹。

“神舟”号,航天路

1999年11月20日6时30分7秒,中国第一艘载人航天试验飞船“神舟一号”顺利升空,经过发射入轨、太空运行后,顺利返回地球,历时21小时。这是中国实施载人航天工程的第一次飞行试验,标志着中国航天事业迈出重要步伐,对突破载人航天技术具有重要意义,是中国航天史上的重要里程碑。自此以后,“神舟二号”、“神舟三号”、“神舟四号”、“神舟五号”……相继发射。中国成为继美、俄之后世界上第三个拥有载人航天技术的国家。

“神舟一号”:不带问题上天

“神舟一号”飞船于1999年11月20日发射,标志着中国载人航天之门从此被叩开。“神舟一号”飞天,是中国自主研制的航天器首次尝试发射,意义非凡。在此之前,1999年5月18日,中国载人航天工程的全体高层人员与参加飞船首飞试验的七大系统设计师汇集北京,参加总装备部组织召开的载人航天工程第二次发射场合练暨第一次飞行任务工作会。

会上,中国载人航天工程副总指挥沈荣骏宣布了“长征二号F”火箭和“神舟一号”试验飞船发射飞行试验的目的,并列出了第一次飞行任务的重大节点:此次发射是“长征二号F”火箭研制阶段的首次飞行试验,借这次机会发射一艘飞船,进行返回技术试验。主要目的是检验运载火箭总体和各分系统方案设计的正确性和协调性,检查火箭与飞船总体方案的协调性。在重点验证飞船返回技术的同时,对飞船结构、控制、数管、推进、电源等分系统进行考核,进一步检验发射场、测控通信系统、着陆场设计方案的正确性。鉴于飞船逃逸指标还处在测试阶段,逃逸系统不作为本次试验检验的内容。

1999年正值中华人民共和国建国五十周年,“神舟一号”的首飞,与五十周年国庆、澳门回归成为了这一年党中央提名的三件大事。载人航天工程总指挥曹刚川郑重其事地说:“‘神舟’飞船首次飞行试验,只能成功,不能失败!”

首飞之前,飞船系统的飞行试验是重中之重,各项准备与测试工作在会议结束后紧张地展开了。

按照载人航天工程指挥部的要求,“神舟一号”飞船必须准时进入酒泉卫星发射基地。7月23日,在经历了18个月的拼搏后,“神舟一号”被装入专列,准时从北京开出,三天后抵达酒泉基地。陪同“神舟一号”远行的有中国航天科技集团公司工作组、“神舟”飞船总指挥兼总设计师戚发轫和“神舟”飞船副总指挥袁家军,以及飞船试验队。

“神舟一号”先行启程,“长征二号F”火箭随即出发。8月15日,“长征二号F”火箭装车出厂。王永志、胡世祥、张庆伟特意来到北京南苑的火箭专列站台,为火箭试验队送行。

从火箭到飞船,中国的航天科技人员经过了七年的技术攻关,克服了各种困难,顶住了重重压力,付出了无数的艰辛和汗水,终于使“神舟一号”飞船和“长征二号F”火箭共同出现在酒泉卫星发射基地,准备携手飞向太空。

在此之前,“神舟一号”飞船和“长征二号F”火箭这对搭档从未谋面,所以程序编制和调试工作只好在发射场上展开。也就是说,“神舟一号”飞船和“长征二号F”火箭在磨合中有可能出现这样或那样的问题,首次试验像是一次巨大的冒险。

为确保试验成功,载人航天工程指挥部决定在正式测试发射之前,飞船和火箭进行一次联合演练。这是一次前所未有的试验,正如原酒泉卫星发射中心主任张建启所说:“船、箭、地以前没见过面,要在发射场去合练,按照常规,合练的飞船、火箭都属于地面试验产品,不能上天。合练没有问题,要重新生产一枚火箭和一艘飞船进行发射。如今,参加合练的运载火箭和飞船还要进行发射,这在我国航天史上是没有过的。”

在这之后,火箭系统和飞船系统分别进行了测试。过程中,火箭系统并无大碍,飞船系统在进行发射准备阶段却出了问题。测试人员在对飞船的数据处理装置和返回舱加电时,连续几次加电失败。根据初步分析,发生故障的原因是环控生保系统的控制器出现了问题,以至于不能正常接收飞船总控制系统的命令。

当然,这只是初步分析,彻底解决问题就必须拆开飞船的防热大底,对里面的所有设备一一检查。然而,拆开飞船的防热大底也会带来隐患。返回舱在进入大气层时,与大气分子剧烈摩擦,会产生2000摄氏度的高温,如果返回舱密封性能不好,后果将不堪设想。拆开飞船的防热大底,就会影响到飞船的密封性,而且有可能对大底里面的设备造成损害,甚至是毁掉一艘飞船。根据相关数据显示,拆开飞船防热大底会有96.3%的几率产生新的损毁。

如今的问题使相关人员愁眉不展。飞船的防热大底,是拆还是不拆?

戚发轫向质量控制小组人员征询意见,有的说:“没有别的办法,只能拆开飞船的防热大底,对里面的所有设备重新检查。”同时,也有不同的意见:“‘神舟一号’飞船是由电性船改装的,大底一旦被破坏,整个飞船就废了,等于全盘皆输啊!”

是否“开大底”的问题还没有解决,飞船又出现了一个新问题——返回舱惯性测量组件液浮陀螺出现故障。陀螺是飞船GNC分系统的核心部件,好比飞船的眼睛。飞船之所以能够在茫茫太空中准确地沿着轨道飞行,全靠陀螺给它提供定位的基准信号。如果陀螺出现故障,飞船将无法找到返回的道路。

飞船返回舱陀螺出现问题,真是雪上加霜。而取出安装在返回舱底部的夹层中的陀螺,办法正是拆开飞船的大底。拆大底的风险很大,相关人员都希望能避开这条路——选用备份陀螺,但是也充满了各种顾虑。

戚发轫想,中国的载人航天工程走到今天不容易,磕磕碰碰,哪一步都走得艰难。第一次发射,谁也没想到会出这么严重的问题,要拆开飞船大底才能解决。备份向来都是留给飞船上天以后用的,如果在地面上就使用了备份,飞船上天后出了问题怎么办?

一向沉稳,对技术要求极严的王永志也在犹豫。作为载人航天工程的总设计师,他想:“开大底风险实在太大了,但带着问题上天也不符合原则。”

接连几天,关于飞船“拆大底”的问题在各系统总设计师和总指挥之间争论不休。的确,拆与不拆都有很大的风险,决策者们陷入了前所未有的僵局。

一天晚上,戚发轫来到时任飞船副总指挥的袁家军房间。面对袁家军,戚发轫开门见山地说:“据工作人员回忆,这种液浮陀螺马达相电流参数不稳定的情况,在唐家岭航天城测试的时候曾经暴露过一次,请负责陀螺的人看了,他们说不要紧,只要有输出就行。以后的四个月都没有问题,没想到在这个节骨眼上冒了出来。怎么拆的问题,你考虑了吗?”

看得出,袁家军也在思考这件事。他说:“拆大底的14个风险中,有4个是致命的关键性风险。拆的过程中,如果碰到电器还可以测量,但如果是火工品、导爆索和非电传爆产品,就没有办法测量出来。而且一旦哪一个爆炸,人员和产品都不安全,大家七年的心血就白费了。”

不能带着问题上天!大家共同的担心都是为了“神舟一号”的安全。两人经过讨论,认为“过程中加倍小心,应该可以避免事故的发生”,最终确定了态度——拆大底。

为了保证飞船“拆大底”的安全,试验队特意把北京卫星制造厂副厂长张志礼请到了现场。张志礼多年从事飞船总装工作,以前总结过飞船开大底的50条风险和对策。这次为飞船“拆大底”,他成为了主力。肩负起这一重任,张志礼可谓是尽心尽力,他向时任中国航天科技集团公司副总经理的张庆伟保证:“我们已经找技术人员和老师傅一起研究过了,并打印下发了可能出现的风险,一一研究对策。就像医生做手术一样,不能把风险留给操作人员,必须在方案上做到万无一失。我们会全力以赴,按工程总体的要求去做的。”

在中国空间技术研究院试验队食堂,张庆伟、戚发轫、袁家军召集张志礼等20多位总装人员开了一个简短的会议,为参与拆大底的人员进行动员:“拆大底是有一定风险的。吊起返回舱后,头重脚轻,左右晃动,火工品容易爆炸。但经过我们七天准备的预案,成功还是有把握的。你们大胆地去操作,每一步动作,手放在哪里,脚放在哪里,都要考虑清楚了。拆成了,功劳是你们的;出了问题,责任在我们。”

飞船“拆大底”的时候,参与设计和指挥人员都到场参观。大家安静地注视着操作人员的一举一动,为他们助阵,为“神舟一号”默默地祈祷。拆大底,关键在于返回舱起吊。1毫米、2毫米、3毫米,一直吊到360毫米,直到操作人员把所有的垫框都垫上,大家才松了一口气。

作为飞船总设计师,戚发轫一直守候在“神舟一号”旁边。历时七年建造的“神舟一号”,花费了他太多的心血。在这之前,飞船上的每一个零部件,不知经过多少次测试检验。如今,竟然出现了这样的问题,甚至还要进行如此大的工程,在戚发轫心里有一种说不出的痛。几天工夫,他的白发明显增多了。

时间一分一秒地过去,大底打开后,发现有一根信号线在合大底时被压断了。所有人都感到庆幸,“还好,拆了大底!”

正是因为指挥者的正确判断,才彻底解决了飞船的故障,使飞船进入太空后不再有后顾之忧。那一刻,戚发轫不由得感慨道:“就像战场上的将军冒出的任何奇谋妙计最终都要由士兵去实现一样,飞船拆大底,无论决策者作出怎样的选择,也必须由一线的操作人员去完成。所以,领导的一些决策,有时在很大程度上取决于一线操作人员的经验和勇气。在飞船拆不拆大底这个大难题上,假如工人师傅说他们开不了,不能保证,我想再大的领导也不好去作决定。我觉得我们当时的张庆伟副总经理,在这件事情上作出的贡献是不容忽视的,他亲自找工人师傅座谈、动员,为决策打下了基础,最后领导才下定决心,最终把飞船大底拆下来,使飞船真正做到了不带问题上天。”

1999年11月20日凌晨,在酒泉卫星发射中心的载人航天发射场上,高达100多米的发射塔架各层平台陆续打开,露出了运载火箭和试验飞船的雄姿。捆绑式新型长征运载火箭昂首挺立,顶部安装着中国自行研制的第一艘试验飞船“神舟一号”。“神舟一号”飞船由推进舱、返回舱、轨道舱组成,两面巨幅五星红旗印在船体两侧,在灯光照射下,格外夺目。

6时30分,随着“点火”口令的下达,运载火箭喷出一团红色烈焰,托举着“神舟一号”飞船,呼啸着向太空飞去。值得一提的是,“神舟一号”此次飞天,还搭载了一些物品:一是旗类;二是各种邮票及纪念封;三是各10克左右的青椒、西瓜、玉米、大麦等农作物种子,以及甘草、板蓝根等中药材。此外,还搭载了有利于治疗心脑血管疾病药物开发的生物活性菌株。

“神舟一号”飞船升空之后,一场探索太空奥秘的科学试验,在距发射场千里之遥的北京航天指挥控制中心展开了。上百名技术人员目不转睛

地注视着荧屏上的一串串流动的数字;工程技术人员沉稳地按下了发令键,向飞船发出了入轨指令。轨道专家组综合技术人员的计算结果,确定了轨道选优,表明飞船已经进入预定轨道。指挥大厅内顿时爆发出热烈的掌声。

这次发射首次采用了在技术厂房对飞船、火箭联合体垂直总装与测试,整体垂直运输至发射场,进行远距离测试发射控制的新模式。中国在原有的航天测控网基础上新建的符合国际标准体制的陆海基航天测控网,也在这次发射试验中首次投入使用。飞船在轨道运行期间,地面测控系统和分布于公海的4艘“远望号”测量船对其进行了跟踪与测控,成功进行了一系列科学试验。

11月21日凌晨3点41分,“神舟一号”飞船返回舱在内蒙古自治区中部地区成功着陆。至此,中国第一艘试验飞船——“神舟一号”,从发射升空到返回地面,遨游太空21个小时,获得圆满成功!

“神舟二号”:几经考验

中国“神舟一号”飞船的成功飞天,着实令外国的专家和学者大为震惊,他们惊叹于黄头发黑眼睛的中国人,在航天领域的进步如此之快。而中国的航天科学家们并没有被成功的喜悦冲昏头脑,而是挑起了下一个重担——向“神舟二号”进发。

2000年年初,中国航天科技集团公司确定任务,“神舟二号”的成功发射成为了本年度工作的重中之重。

“神舟一号”飞天是一次冒险的试验,“神舟二号”飞天则是一次正式的试验。“神舟一号”飞船是由电性船改装的,许多系统和设备都没有装载,与真正的载人飞船还有一定的差距。而“神舟二号”将成为中国第一艘正样飞船,载人飞船工程七大系统中的航天员系统和应用系统将全部得到运用,在生产和测试方面会比“神舟一号”困难许多。

对于“神舟一号”飞船此前所暴露出的问题,在“神舟二号”上必须得到妥善解决。除了解决问题外,“神舟二号”还需要增加飞船内部的装备——全部的设备都必须使用正样件,所以飞船系统的研制生产成为了重头戏。

“神舟二号”飞船的电源系统研制任务由上海航天技术研究院承担。出厂检测时,太阳能帆板展开试验没有达到标准,需要重新做振动试验和展开试验。时间紧迫,上海航天技术研究院院长袁洁当机立断,带头重新改进飞船的太阳能帆板,以保证飞船电源系统正常运行。经过反复试验,新型太阳能帆板终于被制作完成。

各个部门都在和时间赛跑,不愿被无形的分分秒秒落在后面。由于飞船进入发射场的时间推迟,测试工作不能忽略质量,所以“神舟二号”飞船的发射时间只得往后顺延。进入冬季,酒泉卫星发射基地的气温在一天天下降,而低温会导致飞船各个系统出现问题。为了节省时间,“神舟”飞船副总设计师张柏楠提出:“航天器空中运输是国际上早已采用的先进运输办法。‘神舟一号’飞船是火车运输,到了发射场,各种总装、测试都得重来,会浪费好多时间和精力。如果采取空运的办法,就不用将飞船大卸八块,飞船可以在测试完后整船运送到发射基地,既可以大大缩短发射场的测试流程,节省出时间,还可以在北京测试得更细致、更充分一些。”

张柏楠的提议得到了载人航天工程指挥部的同意和大力支持。11月8日,运送“神舟二号”的专机准确降落在酒泉卫星发射中心机场。与护送“神舟一号”相同,一路陪同“神舟二号”远行的是“神舟”飞船总设计师戚发轫。

提前等候在机场上的10多辆军用卡车、20多辆编号的轿车整齐地列成一排。训练有素的士兵,使用各种先进的工具,将飞船的推进舱、返回舱和轨道舱小心翼翼地从飞机上卸下来。“神舟二号”飞船的三个舱段都用特殊金属壳包裹着,珍贵而神秘。经过一个多小时的车程,飞船的三个舱段被运至发射基地的测试厂房。

经过将近一年的时间,“神舟二号”与“长征二号F”火箭进行了各种各样的测试和合练。期间,科研人员排除了故障和问题,信心满满地等待“神舟二号”顺利飞天的那一刻。

临近年根,酒泉卫星发射基地在几场雪后已是银装素裹。12月31日,飞船和火箭的测试都已经完成。火箭顶着一个已经加注燃料的飞船,准备于2001年1月1日垂直转往发射区实施发射。

然而,一次突如其来的事故使得发射基地所有人的心提了起来。由于基地操作人员的失误,火箭撞上了测试厂房工作平台,火箭助推器等部位被挤出15厘米。得到消息后,火箭系统总指挥黄春平、总设计师刘竹生急忙来到火箭测试厂房,查看火箭碰撞后的伤情。“越往下看越伤心。我们一个一个数,一共有18处外伤,每一个伤口都像撞在我心坎上。”黄春平不忍再看。

此前,火箭在试验过程中也难免有磕磕碰碰,多少有些划痕,但对整体发射毫无影响。这一次却很严重,“接到火箭被撞的消息,我想可能跟以前被撞差不多吧。到现场一看,这次撞得可真不得了,看完以后,我心都冷了。前期大家做了那么多的工作,够艰苦的,好不容易做完了,只要过了年,加注燃料后就发射了,结果却被撞成这样,能不能发射很难说了。”

“飞船里面注满了燃料,跟个超级炸弹似的,磕碰一下都有可能爆炸。如果碰撞影响到飞船。那可是了不得的事。”此时,“神舟二号”飞船的前途未卜。

很快,火箭被撞的消息在酒泉卫星发射基地传开了。迎接元旦的喜庆气氛一下子消失不见,所有人收起了脸上的笑容。大家都在担心,火箭的“伤势”如何?还能不能修复使用?飞船有没有受牵连?

火箭被撞,当务之急是更换被碰撞的火箭结构、管路。这样一来,可以把风险降到最低,否则,火箭一旦存有隐患,在发射时很可能造成箭船俱毁。最稳妥的办法是取消发射,这意味着经历了两个月测试的火箭要重新分解,之后,一些产品要重新做试验,那又将是两个月的等待。

带着疑问,科研人员对火箭和飞船进行了仔细检查,得到的结果令人欣慰:“神舟二号”没有问题。戚发轫在看过火箭和飞船以后,发了话:“转运车速度很慢,火箭和平台相碰时并没有很大的速度,而是慢慢挤压过去的,经过计算,飞船所受振动比发射时要小。”同时,刘竹生和黄春平也对火箭的受损程度做了评估:“火箭受力不是很大,比合练时期顶着14米/秒的大风转运的剪切力要小,所以产品应该不存在影响发射的问题。除此之外,还有一点疑问,就是火箭碰撞的地方可能存在箱体破损的问题。”

如果火箭的贮箱出现裂痕,很可能会导致推进剂泄漏,而两种推进剂接触,会引起火箭爆炸,后果不堪设想。很快,载人航天工程指挥部副总指挥胡世祥召开紧急会议,研究如何应对此次突发事件。

飞船的状况已经清楚,“飞船没有问题,不用重新测试”。火箭的状态则需要得到火箭系统专家的结论。火箭的性能毋庸置疑,但是遭到碰撞后的性能需要进一步的试验才能得到准确答案。

经过中国运载火箭技术研究院专家连续两天的分析,问题比大家预想的要好很多,还好被撞的地方都是相对坚固的位置。为了保证万无一失,已经组合好的飞船与火箭再次分离,在发射场接受最后一轮的检修。

经过一番故障排查,“神舟二号”飞船一切正常。火箭探伤队特意从北京赶到酒泉,针对火箭受损的贮箱、整流罩等部位进行了处理,并更换了部分零部件。之后,进行了船、箭对接,并按原程序测试了一次。综合测试后,飞船与火箭都没有任何问题,碰撞事件也没有造成后患。

一切恢复平静后,“神舟二号”的发射日期被排上了日程。2001年1月6日,中国载人航天工程指挥部召开会议,一致通过对火箭的评审,确定了1月10日凌晨1点钟进行发射。

1月10日凌晨1时,伴随着大地轰隆隆的颤抖,“长征二号F”火箭喷射出强大的火焰,载着“神舟二号”飞船,划破深夜长空,向着浩瀚的宇宙呼啸而去。十几分钟后,北京传来消息:飞船准确入轨。

在经历了七个昼夜的太空遨游后,“神舟二号”飞船返回舱在轨道上成功返回地面。与“神舟一号”试验飞船相比,“神舟二号”飞船的系统结构有了新的扩展,技术性能有了新的提高,飞船技术状态与载人飞船基本一致。

而“神舟二号”飞天的特别之处是,首次在飞船上进行了微重力环境下的空间生命科学、空间材料、空间天文和物理等领域的实验,其中包括:进行半导体光电子材料、氧化物晶体、金属合金等多种材料的晶体生长;进行蛋白质和其他生物大分子的空间晶体生长;开展植物、动物、水生生物、微生物及离体细胞和细胞组织的空间环境效应实验等。

有趣的是,一场筹备了10年之久的两对“细胞太空婚礼”也在飞船上举行:一对动物细胞“新人”是B淋巴细胞和骨髓瘤细胞;另一对是植物细胞“新人”——黄花烟草原生质体和革新一号烟草原生质体。在微重力条件下,细胞在融合液中的重力沉降现象将消失,更有利于细胞间进行配对与融合这些“亲热举动”,此项研究将为空间制药探索新方法。

“神舟二号”飞船在入轨运行期间,各种仪器设备性能稳定,工作正常,取得了大量宝贵的数据。中国载人航天工程第二次飞行试验获得圆满成功。

“神舟三号”:延时上天

2002年3月25日晚10时15分,“神舟三号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空并成功进入预定轨道,标志着中国载人航天工程取得了新的重要进展,为不久的将来把中国的航天员送上太空打下了坚实的基础。

这次发射的“神舟三号”飞船是一艘正样无人飞船,但是为了采集到准确的载人数据,船舱内搭载了“模拟人”。“模拟人”,即仿真航天员,又称生理“假人”,用假人模拟航天员所消耗的氧气与二氧化碳,通过先进的地面医疗监测台测试“航天员”的生理信号变化。这一技术在“神舟二号”飞船上也曾使用。

“神舟三号”飞船的技术状态与载人状态完全一致,由轨道舱、返回舱和推进舱三部分组成。返回舱在飞船的中部,为密闭结构,其前端有舱门,供宇航员进出轨道舱使用。其外形为大钝头倒锥体的钟形。据介绍,“神舟号”的返回舱容器是世界上已有的近地轨道飞船中最大的一个。返回舱是航天员的座舱,是飞船唯一可再入大气层返回着陆的舱段,舱内设置了可供三个宇航员斜躺的座椅,座椅下方设有仪表盘和控制手柄、光学瞄准镜。

轨道舱位于飞船的前端,其外形为两端带有锥角的圆柱形,在其两侧装有可收放的大型太阳能电池阵、太阳敏感器和各种天线以及各种对接机构。轨道舱是宇航员在轨道飞行期间的生活舱、试验舱和货舱。

推进舱位于飞船的后部,形状像一个圆筒,主要用于飞船的姿态控制、变轨和制动。推进舱安装有四台大推力的主发动机和平移发动机,推进舱的两侧还装有20多平方米的主太阳能电池阵。

其实,“神舟三号”飞船本应更早地飞入太空,却因为小小的插座而没能准时上天。

2001年10月,又到了丰收的季节。10月3日,上海航天技术研究院在对“神舟三号”飞船进行电缆导通测试时,发现压力传感器有一个点不导通(每一条线都可以通电,并无阻碍、破损的线材导通)。

“神舟三号”飞船进入发射场之前就曾出现过此类问题。当时技术人员判断是插座的匹配问题,就更换了一个新的。问题不再出现,就没有再跟进关

注。有问题的插座没有被送到失效中心进行失效分析,而是被简单地替换掉了。

正是小小的插座,引起了专家们的关注。他们不禁冒出冷汗:飞船上共有70多个插座,一个插座出现问题,所有的插座是否会出现类似的问题呢?

倘若如此,就意味着飞船上70多个插座都需要更换。虽说插座很小,起到的作用却不小。真的要全部更换的话,飞船无疑又要面临“拆大底”的问题。对此,专家们给出了不同的意见。一部分人认为这个批次的插座曾用在“神舟一号”和“神舟二号”上,不应该“牵一发而动全身”。另外,插座只有一个插针不能导通,备份插针是通的,完全可以保证每条信号的通路,可以不换插座。的确,指定厂家重新制作插座,最快也要三个月的时间才能完成。这样一来,“神舟三号”的发射计划肯定会受到影响。

另一部分人则认为,还是要把备份留到上天以后再用。“神舟三号”与前两次的飞船不同,要和载人状态一致,如果地面测试就用了备份,上天之后遇到问题就无计可施了。如果确定是批次性问题,那情况就更严重了,没准“神舟一号”、“神舟二号”都存在同样问题。

恰好,“神舟三号”发射是一个极为关键的环节,之后的“神舟五号”要载人,必须提前采集到相关的样本,保证载人飞行的可靠性。如果把问题拖到“神舟四号”再解决,恐怕后患无穷。所以,即便是把发射时间向后拖延,也要把问题解决好。

意识到这个问题的严重性后,袁家军立即找到戚发轫等人商量。更换飞船上的插座,飞船就要重新运回北京“拆大底”,试验队伍也要撤场,工作人员半年多的努力不能说是付之东流,也等于是白白浪费了时间。眼下,不换是不可能的,万分之一的错误都不能漏掉。

接着,袁家军就换插座的事情向上级打了报告。接到报告后,中国航天科技集团立即派出了以元器件首席专家朱明让为组长的专家组,紧急飞往酒泉基地。临行前,中国航天科技集团公司总经理、载人航天工程副总指挥王礼恒对朱明让说:“你这次去责任重大,你们的意见将决定‘神舟三号’飞船能否如期发射。”

飞船内,每一个插头相连,组成了飞船的“神经”系统。“神舟三号”飞船上70多个插座,1000多个节点正在被工作人员一一检查。

为了查明到底是不是批次性问题,胡世祥带领几大系统总指挥、总设计师连夜赶往生产厂家。这时,一直困扰大家的疑问终于水落石出:设计者的初衷是为了减小电阻问题,但在生产过程中可能出现接触不良的问题。准确地说,这是一个生产和设计都存在问题,不用再怀疑,这些产品存在批次性问题。

原因明了,结论得出:“神舟三号”飞船推迟发射,更换所有插座。

10月底,各系统人员云集北京召开大会,商议“神舟三号”飞船推迟发射的事。最终决定,飞船上的70多个插座重新生产,进行改进设计,全部更换。飞船拆除旧插座、电池、计算机及其他设备后,封存基地,一切试验工作暂停。新的插座生产完成后,试验队再进行安装和状态恢复工作。

“神舟三号”飞船更换插座,发射时间推迟三个月。为此,载人航天工程指挥部向中央领导呈送了一份报告——《关于“神舟三号”飞船进展情况的报告》。2001年11月1日,时任国家主席的江泽民当即在这份报告上作了批示:要绝对保证安全,既然发现了问题,一定要彻底解决,切勿抢时间。

更换插座,“神舟三号”飞船的封底被拆下来了。摸着飞船冰冷的船体,戚发轫思绪万千。他对身边的工作人员说,教训应该是我们大家共同的财富。“挑战者号”航天飞机爆炸失事的惨状,大家还记忆犹新吧!原因仅仅是一个密封圈的失效。同志们,不要以为我们手中不过是一个接插件或是一个焊点,它影响的是航天员的生命安全。

经过34天的奋战,改进后的密封插座于12月7日通过了元器件鉴定委员会的审查。插座全部更换完毕,飞船的大底被严丝合缝地合上了。经过气密性检查成功后,所有人的心才真正地踏实下来。

2002年3月25日晚10时15分,“神舟三号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空并成功进入预定轨道。搭载物品有处于休眠状态的乌鸡蛋;进行空间试验的有效载荷公用设备十项,44件之多,包括:卷云探测仪、中分辨率成像光谱仪、地球辐射收支仪、太阳紫外线光谱监视仪器、太阳常数监测器、大气密度探测器、大气成分探测器、飞船轨道舱窗口组件等。

飞船在轨飞行期间,各分系统和有效载荷性能稳定,运行良好,取得了大量宝贵的飞行试验和科学实验数据,圆满完成了预定试验任务。其中,飞船拟人载荷提供的生理信号和代谢指标正常,验证了与载人航天直接相关的座舱内环境控制和生命保障系统,证明这套系统完全能满足载人的医学要求。

与2001年1月10日发射的“神舟二号”相比,“神舟三号”飞船的发射,在运载火箭、飞船和发射测控系统上,采用了许多新的先进技术,进一步提高了载人航天的安全性和可靠性,是中国载人航天工程的又一次飞跃。

“神舟四号”:完美着陆

“神舟”飞船接二连三地成功发射,标志着中国在载人航天领域的迅速崛起。2002年,“神舟三号”飞船成功发射数月后,“神舟四号”也于年底,从遥远的太空平安地返回地面,同时也带着喜讯:“神舟四号”的完美着陆,标志着中国的“神舟”飞船完全达到了精确降落的标准。

在“神舟一号”、“神舟二号”、“神舟三号”飞船飞行试验成功的基础上,“神舟四号”经进一步完善研制而成,其配置、功能及技术状态与载人飞船基本相同。为了按正式载人状态进入太空,“神舟四号”飞船共设计了8种救生模式,以确保在不同阶段若出现意外都能保证航天员安全返回。

2002年12月30日凌晨,载人航天发射场星空灿烂。高达100多米的飞船发射塔旁,矗立着“长征二号F”捆绑式大推力运载火箭,火箭的顶部托举着“神舟四号”飞船。

0时40分,随着喷射而出的火光,火箭腾空而起,搭载着“神舟四号”飞船疾速飞向天际并进入预定轨道。

火箭尾部喷射出的长长烈焰,在夜幕长空划下一道绚丽的红光,逐渐远去。与此同时,布阵在大西洋、太平洋和印度洋上的中国“远望”(“远望号”是中国航天远洋测控船队的名称,中国目前拥有6艘远洋测控船,分别命名为远望一号至远望六号)三号、一号、二号、四号测量船,已先后完成了各自担负的测控任务,通过功率强大的测控天线成功跟踪到了“神舟四号”飞船。

“神舟四号”飞船在遥远的太空迎来了新年。2003年元旦,“神舟四号”通过天地语音系统向全国人民贺新年。“祝全国人民新年快乐!”太空传来中国“神舟四号”飞船清晰、甜美的新年祝福声。这是“神舟四号”飞船通过天地语音通讯系统向全国人民发出的第一声问候。

1月2日,在北京航天指挥控制中心的统一指挥调度下,“神舟四号”飞船启动船载小推力发动机,成功进行了高精度轨道维持,截至20时,“神舟四号”飞船已在预定轨道上安全运行了61圈。飞船在太空成功地实施了太阳能帆板展开、轨道机动、姿态确定等数百个动作,成功实施变轨,并进行了两次轨道维持。

在太空中遨游,“神舟四号”飞船却并不“遥远”。1月3日北京市民可用肉眼见到“神舟四号”飞船,它就像一颗明亮的星,划过夜空的时间约4分钟。

1月5日,罕见的大雪飘落在内蒙古中部地区,一派银装素裹的景象。飞船着陆场的搜救人员正在忙碌着,迎接巡天使者——“神舟四号”飞船的凯旋。

晚上19时许,夜幕低垂,寒风凛冽,气温降至零下29摄氏度。此时的“神舟四号”飞船按预定计划围绕地球运行108圈后,开始从南大西洋上空向地球表面飞驰而来。

“飞船调姿。”

“轨道舱分离。”

“制动开始。”

“推进舱分离。”

“进入大气层。”

着陆场雷达站的调度指挥车内,开始向各测控站、测量船发出一声声指令。“神舟四号”飞船按照设计的轨迹,经过一系列的太空动作,向着内蒙古中部地区着陆。当距地面80公里时,处于无动力飞行状态的飞船返回舱,进入了着陆场观测范围,以每秒约8000米的速度飞行,返回舱表面与大气层剧烈摩擦,就像一个闪光的火球。这时,返回舱产生的等离子层形成电磁屏,暂时中断了与地面的通讯。着陆场变得异常寂静,人们都在紧张地搜寻着返回舱的信号。

着陆区最先捕捉到目标,一号测量站报告声响亮:“回收一号发现目标!”

当飞船距地面30多公里时,二号测量站的雷达稳稳地锁定了目标,“回收二号发现目标!”

在两个固定测量站紧张忙碌的同时,地面搜索分队和空中搜索分队早已冒着严寒向飞船预定着陆点集结。

一个极为壮观的场面就此铺开:直升机轰鸣着在夜空盘旋,搜索车辆在雪原上奔驰,指挥员的调度口令声此起彼伏。一张立体搜索网在无垠的天地间张开。

现场的工作人员一声令下——“抛大底了!”这说明,飞船返回舱已完成“拉出天线”、“抛掉底盖”、“打开主降落伞”等一系列技术动作。飞船着陆的主伞是中国目前独一无二的降落伞,巨大的平面展开足有1200平方米。在漆黑的夜色中,搜索人员竭力地寻找着空中的返回舱。

很快,空中搜索分队传来了令人激动的消息:“一号直升机发现目标!”同时,搜索指挥车内的“着陆场搜救态势系统”准确地显示出空中分队、地面分队的行进情况以及落区地形、地貌等各种信息。电子地图上,直升机航迹的一条条曲线开始向落点汇聚。

“看见了,我们看见飞船了!”“‘神舟’回来了!”空中搜救队员激动的话音传来了。

伴随着轰鸣声,车灯闪烁的地面搜索车队像一条雪亮的巨龙,风驰电掣般向飞船返回舱奔去。

着陆现场,照明灯组成一排弧形光,牢牢地将“神舟四号”飞船返回舱锁定。只见返回舱像被强大的磁场吸引一般,准确地降落在规定地区。至此,中国第四艘试验飞船——“神舟四号”的返回舱,在太空完成各项科学试验任务后,准确着陆预定区域,试验获得圆满成功!

“神舟四号”飞船,是中国载人航天工程第三艘正样无人飞船,除没有载人外,技术状态与载人飞船完全一致。在这次飞行中,载人航天应用系统、航天员系统、飞船环境控制与生命保障分系统全面参加了试验,先后在太空进行了对地观测、材料科学、生命科学试验及空间天文和空间环境探测等研究项目;预备航天员在发射前也进入飞船进行了实际体验。飞船在轨飞行期间,船上各种仪器设备性能稳定,工作正常,取得了大量宝贵的飞行试验数据和科学资料。

“神舟四号”返回舱返地后,轨道舱一直在轨运行。返回舱在返回地面后被运回北京,由科研人员对飞船及试验项目进行技术分析和科学研究。该舱内安装了多台空间环境监测设备。在半年运行中,初步探明飞船运行轨道的空间环境状况,为中国下一步载人飞船的安全出行成功绘制了“安全路况图”。

“神舟四号”飞船的成功发射和返回,表明中国载人航天工程技术日臻成熟,为最终实现载人飞行奠定了坚实的基础。

(本章完)