中国航天的发展

载人航天，是中华民族攀登现代科技高峰新的标志性工程，是新中国建设成就新的重要象征。我国载人航天事业起步于20世纪50年代。当时，苏联送给我们两枚导弹，中国领导人由此发出“我们也要搞人造卫星”的声音。1957年10月4日，苏联第一颗人造地球卫星发射成功。1957年12月24日，一辆从莫斯科出发的专列抵达北京。车上除102名苏联火箭技术人员外，还有一份苏联“送给”中国的厚礼——两发P—1近程地地导弹。苏联的样弹让中国人看出了名堂。中国科学院由钱学森、赵九章等负责拟订发展人造卫星的规划草案，代号为“581”任务。钱学森赵九章1958年4月，几千里之外的大漠开始兴建我国第一个运载火箭发射场——酒泉卫星发射中心。1958年5月17日，毛泽东主席在中共八大二次会议上提出：“我们也要搞人造卫星。”60年代：中国航天人决定研制一种三组火箭作为运载工具，将自己的卫星送上天。就在中国航天人踌躇满志，准备大干一番的时候，1961年4月，苏联“东方”号运载火箭顶着世界上第一艘载人飞船腾空而起，宇航员加加林上天了。6月3日，中国科学院召开《星际航行座谈会》。此后钱学森在《星际航行概论》一书中提出用一架装有喷气发动机的大飞机作第一级运载工具，用一架装有火箭发动机的飞机作第二级运载工具的天地往返运输系统的设想。1963年，中国科学院成立星际航行委员会，研究制定星际航行长远规划。在“东风”二号导弹试验成功以后，1965年1月8日，钱学森正式向国家提出报告，建议早日制定我国人造卫星的研究计划。聂荣臻很重视钱学森的建议，指出“只要力量上有可能，就要积极去搞”。中央专门委员会经过多次召开会议研究，批准了我国第一颗人造卫星的规划方案，并提出争取在1970年左右发射我国的第一颗人造卫星。由于钱学森的建议是1965年1月提出的，所以第一颗人造卫星“东方红”一号的工程代号为“651”工程，同时决定研制一种三组火箭作为运载工具。航天人借用了中国革命史上一次艰难的迁移行动为这枚还没有诞生的火箭命名———“长征”号。70年代到90年代：“长征”号火箭在多次失败和成功中日益成熟1970年1月30日，为发射卫星做准备而实验发射的第一枚“长征”号火箭获得成功。1970年4月24日，“长征”一号载着中国第一颗人造地球卫星“东方红”一号顺利升空。1974年11月5日，“长征”二号火箭首次发射。由于一根控制信号导线在巨大的震动中折断，火箭在起飞20秒以后姿态失稳，火箭自毁。当看到自己的心血结晶在一瞬间变为烈火中纷纷坠落的残骸时，航天人流下了从不轻易流的眼泪。中国在发射了第一颗卫星之后不久，开始正式策划卫星通信工程。后来称为“331”工程。当真的要把通信卫星发射到所需地球同步轨道时，人们发现手中现有的火箭已派不上用场，必须研制新型能飞得更高、更远的运载工具。当一切准备就绪，日历已翻到80年代。1986年，中国运载火箭技术研究院为了进入国际发射服务市场，提出了研制“长征”二号捆绑式火箭(即“长征”二号E)的方案，即芯级采用二级火箭，在“长征”二号C的基础上捆绑四个液体助推器，将低轨道的运载能力提高到9200千克。1990年7月16日，长二捆火箭进行首次飞行试验，把一颗模拟卫星和一颗巴基斯坦搭载卫星准确地送入轨道。1992年3月22日，长二捆火箭正式发射澳星B1卫星，由于箭上程序配电器的节点间出现了多余物，导致点火后一、三号助推发动机关机，造成发射中止。“曙光”号载人飞船计划和第一批宇航员因“文革”失去了上天的机会其实，早在中国第一颗人造卫星发射前的1965年6月，在安徽六○三火箭发射基地就曾成功发射过一批生物探空火箭，有幸乘坐探空生物火箭上天一游的有大白鼠、小白鼠、果蝇和12只生物试管等，其中有只名叫小豹的小公狗。试验圆满成功，小豹和4只大白鼠都好好地活着。几天后，生物探空火箭又将另一只小母狗珊珊送上天并成功返回。这几次生物探空火箭的发射便是我国载人航天的前奏。1966年中国科学院在北京友谊宾馆召开了卫星系列论证规划会议，由“651”设计院主持，这是中国最大的一次关于卫星的会议，并且提到载人航天问题。同年3月底至4月初，在国防科委主持下，北京的京西宾馆又召开了一次秘密会议，制定“曙光”号载人飞船规划。1969年，选拔我国第一批宇航员的工作开始酝酿。1971年5月13日，宇航筹备组成立，着手选拔宇航员，并计划在1973年年底发射“曙光”一号载人飞船。选拔宇航员在当时是一件大事，需要严格保密。因此，国防科委和空军的几个有关部门以“飞行员体检”为名，从空军上千名歼击机飞行员中选拔出了19名。在第一批航天员中，很多都是空军英雄。航空兵第十八师五十四大队一中队中队长董小海、航空兵第三师的飞行中队长鲁祥孝、航空兵第三师的飞行员王志跃都因打掉过敌人的无人驾驶高空侦察机而立下赫赫战功。余桂林在飞歼六时，曾碰到发动机空中停车，失控进入螺旋，由于他的镇静果断，恢复了正常飞行状态，并把飞机安全飞了回来……但就在我国第一批航天员紧张地进行选拔和训练之际，发生了1971年9月13日的“九一三”政治事件，空军随之成为“批林运动”的重点。中国航天员的选拔和训练工作受到严重干扰，很快陷于停顿，整个“曙光”一号计划也因当时的形势而搁浅。中国第一批宇航员就这样失去了参加载人航天的机会，在“文革”波涛中结束了他们的航天使命。90年代：“神舟”再次点燃中国航天人的飞天梦进入90年代后，中国航天的科技水平已是今非昔比。红红火火的对外发射服务不仅让中国航天与世界接了轨，更有了长二捆这种让载人上天成为可能的“天车”。世纪之交，中国人的登天激情再次熊熊燃烧起来。•1992年9月21日，江泽民总书记主持召开中共中央政治局常委会议，做出了实施中国载人航天工程的战略决策。在这次会议上，江总书记明确指出，要下决心搞载人航天。中国载人航天由此又掀开了崭新的一页。中国载人航天工程被定名为“神舟”号，代号为“921”工程。从载人航天的运载工具来说，它用的火箭和别的火箭最根本的区别有两条：一是可靠，二是安全。专门按照发射载人飞船的要求研制的“长征”二号F运载火箭，是目前中国所有运载火箭中起飞质量最大、长度最长的。就是火箭炸成碎末宇航员也必须活下来的要求，让航天人费尽了心思。为了杜绝所有的“万一”，反复进行的枯燥实验把航天人折腾得心力交瘁。在极度敏感的注意力下，一点点有可能出现的“蛛丝马迹”都被无限放大，成为足以推翻历经千辛万苦才得来的论证数据、从头再来的无法阻挡的理由。“神舟”飞船的总设计师戚发韧说，他始终记得俄罗斯载人飞船的总设计师送女宇航员进飞船时说的一句话：没有把握我不会送你飞天。戚总设计师说，他希望他所做的一切也能让他安心地对即将踏上太空路的第一位宇航员讲这句话。宇航员的培训1996年11月，我国第二批宇航员共2人前往俄罗斯加加林航天员训练中心接受训练。1999年又选出第三批，共12人。这些宇航员都是身高1.70米左右，体重在65公斤上下的男性。他们都是从空军歼击机飞行员中选拔出来的，具有近千小时的飞行时间、高超的飞行技术、大学本科以上学历、强健的身体、良好的心理素质和反应能力。21世纪初，国家正式批准绕月探测工程立项——“嫦娥一号”工程。这将是我国第一个月球探测工程。将成为我国航天事业的第三个里程碑（继“两弹一星”、载人飞船之后）。启动并继续实施被称为“221”工程的五大航天科技工程：（1）新一代大型运载火箭：（2）载人航天工程：（3）探月工程：（4）中国北斗卫星导航系统：（5）高分辨率对地观测系统新一代大型运载火箭：•“长征”系列运载火箭有12种，都有污染，也有毒。所以，今后的主要任务是，研制新一代无毒、无污染、高性能、低成本和大推力运载火箭。目前我国火箭的最大运载能力是把9吨重的物体送到三四百公里的一个地球轨道。新一代运载火箭研制成功后，最大运载能力可以把25吨重的一个物体送到近地轨道，能够把14吨重的卫星送到地球静止轨道。这种新的运载火箭既能满足我国卫星、飞船的发射需求，还能参与国际商业发射服务市场的竞争。载人航天工程：•载人航天下一个目标是实现航天员出舱活动，进行航天器交会对接试验；开展具有一定应用规模的短期有人照料、长期在轨自主飞行的空间实验室的研制，开展载人航天工程的后续工作。出舱活动的关键技术包括出舱外航天服、便携式环控生保系统和载人机动装置的研制。空间交会对接的关键技术是研制多种测量敏感器和先进的空间对接机构。载人航天活动要求高可靠性，将按照计划进度一步一步地走。随着载人航天活动的发展，不仅要送女航天员上去，还要把一些科学家、哲学家送上去，也许有一天新闻记者也会被送到太空。探月工程：•目前我们的探月计划是分“绕、落、回”三个阶段。目前“嫦娥一号”月球探测卫星已经完成了总装，预计明年发射。发射后卫星将距月球表面200公里环绕。“嫦娥一号”的科学目标主要是探测地球到月球之间的环境，还要对月球实施立体成像，探测月壤的厚度和成分。至于什么时候“落”、“回”，还要根据绕月探测计划是否成功再来确定下一步时间。中国北斗卫星导航系统•“北斗一代”卫星定位系统：由两颗地球静止卫星、一颗在轨备份卫星、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。覆盖范围：北斗导航系统是覆盖我国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70-140°，北纬5°-55°。北斗三星只能提供三个联立方程，可以解出三个未知数，所以用于三维定位是可以的。但是因为卫星信号穿越电离层时速度不是恒定的，所以会产生时间误差。这样就产生了第四个未知数，方程组是无解的。如果将时间误差设定为恒定值，误差就会增大。据报道GPS只用三星定位，误差是50米以上（军码），所以必须要引入第四星，作为修正时间误差之用。按科学原理，静止轨道卫星两星经度差不能低于30度（目前的北斗一代的三星是E140，E110.5，E80），否则会造成接收机无法区分频率差，4星需要占用90度的赤道，这样可能造成无法在国内测控整个系统。“北斗一代”发射的第三颗星，上面安装了激光反射镜，用于精确定位。北斗二代卫星导航定位系统：计划是4静止星（轨位分别是：58.75E；80E；110.5E；140E）＋12中轨星（20000KM）＋9高轨道星（36000KM）。首先是发射9高轨道星，然后发射12中轨星；前者发射3-4星就可以首先覆盖东亚地区，满9颗后可以实现全球覆盖；后者可以进一步提高全球范围的导航精度和抗干扰能力。“北斗二代”导航原理和GPS相同，导航精度相当于美国GPS增强型的水平，同时能满足民航飞机进场的导引要求。高分辨率对地观测系统：•我国在2007年时便开始建设由地、空、天三个层次观测平台组成的大气、陆地、海洋先进观测体系，相关重大项目已经启动。预计到2020年，我国自主空间数据自给率将提高到60%—80%。•目前，我国对地观测卫星已经初步形成系列，共发射了气象卫星4个，资源卫星7个，海洋卫星2个，北斗导航定位卫星的4个，通信卫星10个，返回式卫星18个，科学实验卫星18个，神州号飞船SZ-1、2、3、4、5，北京1号小卫星1个。•但是高分辨率的数据仍然依赖国外和国内的航空遥感系统，还没有建立高分辨率对地观测系统。有关专家表示，在全球经济一体化的形势下，为保障我国后备资源的战略安全，开展为战略性矿产资源勘查服务的基础地质背景调查工作，迫切需要我国拥有自主控制的高光谱卫星遥感系统。•我国对地观测数据，尤其是高空间分辨率的数据需求巨大，仅在“十一五”期间涉及到对地观测数据的18个重大工程的总投资达到2000亿元。因此，我国急需建立自己的高分辨率对地观测系统，并且要在现有的对地观测系统稳定服务基础上，利用10到15年时间建立覆盖全球天、空、地一体化的高空间、高时间和高光谱分辨率的全天候、全天时对地观测系统。从古代嫦娥奔月的动人传说，到敦煌飞天的美丽壁画，从明代人万户飞天到早期的“曙光号”飞船，对神秘宇宙的探索就一直是中华民族的梦想。这个跨越千年的美梦，竟在今天，在中华人民共和国成立54周年之际，终于成真。架起梦想与现实之间坚实桥梁的，是中国共产党坚强有力的领导和高瞻远瞩的决策，是几代航天人不畏艰难险阻、勇攀科技高峰