神舟竟已20年
2019-12-12 16:38

神舟竟已20年

文章来自微信公众号:星球研究所(ID:xingqiuyanjiusuo)题图来自:星球研究所


经微信公众号星球研究所授权转载


一群国家地理控,专注于探索极致世界



谨以此文向一代代中国航天人致敬。


1999年11月20日,长度超过58米相当于20层楼的长征二号F运载火箭竖立在酒泉卫星发射中心的塔架上整装待发。


(神舟一号发射现场,图片源自@央视网)


6时30分,火箭的一级发动机以及4个助推发动机,同时点火。


(长征二号F运载火箭点火,图片源自@央视网)


巨大的轰鸣声中,质量超过479吨的箭体,腾空而起。


(长征二号F运载火箭升空,图片源自@央视网)


火箭搭载着,中国第一艘宇宙飞船,神舟一号试验飞船,绝尘而去,消失在夜空中。


(长征二号F运载火箭划过夜空,图片源自@央视网)


地面上的人们屏息静气,焦急地等待着最新消息。没有人知道,它将成功还是失败。这一年,是1999年。1999年,全国高校扩招,153万大学生走进校园,数量比前一年增加了42%。


(上海复旦大学的学生,图片来源@视觉中国)


1999年,个人电脑还没有普及,网吧里人头攒动。


(宁波一网吧内座无虚席,图片来源@视觉中国)


1999年,一艘名为“瓦良格号”的废弃航母,在运往中国的途中,遭到沿途个别国家的阻挠,只能滞留在黑海。


(两年后成功抵达大连的瓦良格号航母,图片来源@视觉中国)


1999年,美国人将炸弹投向了中国驻南斯拉夫联盟大使馆,三名同胞当场牺牲。


(1999年5月13日新西兰的华人,举着“中华民族不可欺”的牌子抗议轰炸,图片来源@视觉中国)


1999年,是一个有着5000多年文明史的国家,一个陆地面积960万平方千米的国家,一个当时拥有近13亿人口的国家转折中的一年。


如今这一年,已是20年前。


起步


神舟一号发射之前,在全球载人航天领域,美国和苏联/俄罗斯双雄并立。


中国已经远远落后,要想突破只有通过数个阶段性目标一步步追赶,逐步建立中国自己的空间站


(2019年北京展览馆展出的中国空间站模型,图片源自@视觉中国)


第一步,为保障宇航员生命安全、验证各项技术,我们首先需要进行无人飞船的发射。神舟一号试验飞船由此诞生:它采用三舱结构,后端的推进舱为飞船提供动力,中间的返回舱是未来航天员的座舱,也是唯一可以返回着陆的舱段。


最前端的轨道舱则在返回舱返回后,继续留在太空进行科学实验


(神舟飞船结构,从神舟一号到十一号结构类似,制图@张靖/星球研究所)


因为整艘飞船重量超过8吨,一枚推力强劲的火箭,必不可少。


长征二号F运载火箭,专门为神舟飞船研发,芯级并联四枚助推器,479吨的起飞质量中,超过90%都是燃料。


(长征二号F火箭图解,制图@张靖/星球研究所)


船箭对接后,用不超过28米/分钟的速度,沿着无缝轨道,以垂直姿态驶向发射区。


(船箭转场过程,为后来的天宫一号与长征二号F船箭组合体,仅作示意,摄影师@宿东)


发射场则选择,地处西北内陆、遍布沙漠戈壁的酒泉卫星发射中心。


(1999年中国卫星发射中心分布,制图@王朝阳&张靖/星球研究所)


这里气候干燥少雨,一年中适宜发射的天数多达300天,加之周边地形平坦、人烟稀少,有利于异常发射后的搜救,及降低火箭残骸坠落的危害。


(请横屏观看,航拍中国酒泉卫星发射中心载人航天发射场,图片源自@视觉中国)


更远处,四艘远望号测量船,分别开赴太平洋、印度洋与大西洋,与分布全球的多个地面站一起组成了一个完备的测控通信系统,保证我们能在地球上控制神舟飞船飞行的全过程。


(停泊在港口的远望2号测量船,图片源自@视觉中国)


精心的准备保障了神舟一号顺利发射升空。它在太空中飞行21小时后成功降落在预定的着陆场。


(正在展出的神舟一号试验飞船返回舱,摄影师@宿东)


一个月后澳门回归祖国怀抱。


(1999年12月19日~20日澳门政权交接仪式,图片源自@视觉中国)


紧接着,北京中华世纪坛的“世纪圣火”被点燃,宣告着21世纪的到来


(2000年1月1日0点,世纪之交的中华世纪坛庆祝人群,图片来源@视觉中国)


《南方周末》在千禧年献词中写道:


为了欢呼新世纪的太阳照临地球全世界的人们都在翘首以待


之后的2001年,北京申奥成功。兴奋的人们,来到深夜的长安街上,击掌相庆。


(北京申奥成功,长安街上庆祝的人群,图片来源@视觉中国)


中国男足似乎也受到鼓舞,首次入围世界杯决赛圈,


(球迷庆祝中国队出线,图片来源@视觉中国)


同年年末,中国正式加入WTO,全球产业转移的红利,向中国滚滚袭来。


(中美就中国加入WTO达成协议的历史画面,中间左侧女士为美国贸易谈判代表巴尔舍夫斯基,右侧男士为中国外经贸部部长石广生,图片源自@视觉中国)


全国欢腾中,神舟飞船的试验依旧紧锣密鼓。


2001年,神舟二号发射,人体代谢模拟装置和假人被安置在飞船上,以检验飞船生命保障系统的功能


(2001年1月10日神舟二号在酒泉卫星发射中心发射升空,图片源自@人民网智作平台)


2002年,神舟三号与神舟四号在同一年先后发射。重点改进了,宇航员的逃逸和应急救生系统,全系统的合演也已经臻于完美。


(江苏连云港,市民在参观神舟四号返回舱,图片来源@视觉中国)


至此中国载人航天的第一步,无人飞船试验基本完成。


第二步真正的载人飞船,即将开始。


载人飞船


就在此时,一场灾难却突然降临


2003年,“非典”爆发,数千人感染,大量学校停课、工厂停工。


(2003年4月30日,一名患“非典”的重症病人抢救无效身亡,医生久久地站在他的遗体前,图片源自@视觉中国)


然而疫情并没有阻挡,中国载人航天的脚步,38岁的飞行员杨利伟,从1500人参与的严苛选拔中脱颖而出。


(杨利伟在返回舱,图片源自@视觉中国)


2003年10月15日9时,长征二号F火箭再次点火,载着神舟五号与杨利伟向太空进发。


(神舟五号发射现场,图片源自@视觉中国)


这一刻,全国人民望向天空。


(神舟五号发射时望向天空的人们,图片源自@视觉中国)


杨利伟则从太空望向地球,中国进入太空第一人的桂冠,实至名归。


(2017年杨利伟摄影作品《从神舟五号上看地球》在北京展出,图片源自@视觉中国)


10月16日,在绕地球14圈、飞行21小时后,距离地表300多千米的飞船,启动返回程序。


16日6点23分,飞船在内蒙古四子王旗成功着陆,当杨利伟从返回舱中走出的那一刻,全国人民为之沸腾,中国正式成为全球第三个,独立将人类送上太空的国家。


(神舟五号着陆后杨利伟出舱,图片源自@央视网)


有了运载一个人进入太空的经验,多人和长时间停留随即成为中国载人航天的下一个目标。


2005年10月12日,费俊龙和聂海胜两名航天员,搭乘神舟六号进入太空。两人在太空中停留了,5天之久。


(费俊龙与聂海胜在神舟六号返回舱内进行演练,图片源自@视觉中国)


2008年,神舟七号乘客增加到了3人。


(2008年9月25日神舟七号在酒泉卫星发射中心升空,图片源自@视觉中国)


翟志刚、刘伯明、景海鹏用5天时间完成1000多项规定动作。其中最关键的一项则是:出舱行走。因为未来空间站的建设与维护,很多需要航天员出舱操作。


9月27日16时41分,神舟七号的舱门完全打开,翟志刚在刘伯明的帮助下探出头。


(神舟七号出舱行走,图片源自@央视网)


随后,他全身离开轨道舱,彻底暴露在太空之中。


刘伯明也探出头来,将一面国旗交到翟志刚的手中,翟志刚接过国旗并向镜头挥舞。中国人的第一次太空出舱活动,正式达成。


(神舟七号出舱行走,图片源自@央视网)


航天上的成就,反映的是愈发强盛的国力。这一时期,人们乘坐了多年的绿皮车开始换成舒适的和谐号。


(郑州东动车段,摄影师@高泽安)


各种超级工程不断完工,包括三峡大坝、青藏铁路、西气东输等等。


(昆仑山玉珠峰冰川与青藏铁路,摄影师@靳晰)


北京奥运会场面宏大,惊艳全球。


(2008年8月8日北京奥运会开幕式,李宁点燃奥运圣火,图片源自@视觉中国)


不断扩招的大学生,大量走出校门,成为大国崛起时期,一个又一个的建设者。


(2005年成都的一场招聘会,10万余名应届生参加,图片源自@视觉中国)


人们在网吧接触到的互联网,已经不可同日而语。腾讯、阿里巴巴、百度等互联网巨头纷纷崛起。


(位于深圳的腾讯大厦,图片源自@视觉中国)


与此同时,这一时期也是多灾多难的年代。


2008年,一场大范围的雨雪和冰冻灾害席卷南方,许多人滞留车站,无法回家过年。


(2008年贵州雪灾,摄影师@李贵云)


还是2008年,一场里氏8.0级大地震,袭击了四川汶川一带,造成69227人死亡、374643人受伤、17923人失踪,震动了整个中国。


(2008年5月13日,四川绵阳北川县,一名幸存者从一座倒塌建筑物的残骸中伸出手来,图片来源@视觉中国)


我们的国家,在灾难中经受磨砺,在落后中奋起直追只要我们的脚下有了坚实的基础。目光就会望向更强大的未来。


中国载人航天的第三步“空间站预演”即将到来。


(注意:本文中的第三步,在中国载人航天三步走战略中仍处于第二阶段,特此说明)


 空间站预演


大型空间站的质量,可以高达数百吨,它无法从地面一次发射完成,必须像蚂蚁搬家一样将一个个模块分别送入太空,再像搭积木一样拼接成一个整体,其中的关键便是“对接”技术。


(未来中国空间站示意,制图@张靖/星球研究所)


为了验证”对接“技术,我们需要神舟飞船之外的另一个模块:天宫一号。它长10.4米、最大直径3.35米,内部有效使用空间约15立方米,可满足3名航天员在舱内生活,设计在轨寿命两年,是中国第一个空间试验平台。


(天宫一号图解示意,制图@张靖/星球研究所)


运载能力更强大的,长征二号F改进型火箭,负责将它送上太空。


(天宫一号船箭组合体对接,摄影师@宿东)


2011年9月29日,天宫一号从酒泉卫星发射中心成功升空。


随后,2011年11月1日,神舟八号无人飞船也成功升空。两者将在太空完成无人状态下的自动交会对接。


(请横屏观看,神舟八号与天宫一号对接示意,制图@张靖/星球研究所)


2011年11月3日凌晨,神舟八号进入轨道,它与天宫一号的距离,从1000米到100米、从100米到1米、从1米到几厘米……最终完美合体。


(神舟八号与天宫一号对接,图片源自@央视网)


2012年6月16日,神舟九号搭载着三名航天员成功升空。


在载人状态下,先是6月18日与天宫一号实现自动交会对接。


(神舟九号与天宫一号自动交会对接,图片源自@央视网)


之后又与天宫一号分离,6月24日,航天员刘旺操控飞船实现与天宫一号首次手控交会对接。


(神舟九号与天宫一号手控交会对接,图片源自@央视网)


无人状态下的自动交会对接,载人状态下的自动交会对接,以及载人状态下的手控交会对接。这三次”花式对接法“,意味着中国完整掌握了太空交会对接技术。


(神舟九号航天员刘洋,为中国载人航天首次搭载女航天员,摄影师@阿毛)


到了2013年,神舟十号升空再次与天宫一号对接。


成熟的技术让中国航天人更加自信,他们利用发达的天地通信网络开展了首次实时“太空授课”。


(2013年6月20日西安一所中学的学生正在观看“神舟十号”太空授课,图片源自@视觉中国)


在完成任务并超期服役多年后,天宫一号的大部分躯体穿越大气层并被烧毁,残骸坠入南太平洋,终结了它光荣的一生。


它的升级版天宫二号于2016年9月发射升空,10月神舟十一号升空,两名航天员通过飞船进入天宫二号,在天宫驻留长达30天。


(航天员进入天宫二号,图片源自@央视网)


为了实现航天员更长时间的驻留,以及维持未来空间站的长时间运行,除了“运人”的神舟飞船外,我们还需要负责载货的“太空货车”,即天舟飞船。


天舟起飞质量近13吨,新一代运载火箭长征七号,承担起了发射任务。


(2017年4月17日,海南文昌航天发射场,天舟一号与长征七号在做发射前的准备,图片源自@视觉中国)


2017年4月20日,天舟一号在新建成的海南文昌航天发射场成功发射,低纬度的海南文昌更利于借助地球自转提升运载效率。


(天舟一号发射现场,与海岸同框,图片来源@视觉中国)


2017年4月22日天舟一号与天宫二号自动对接成功,开始多次向后者补给燃料。


至此,从神舟一号到神舟十一号,从天宫一号到天宫二号,再到天舟一号的登场,中国的载人航天家族逐渐壮大。


(中国神舟飞船发展历程,制图@张靖/星球研究所)


预演也已基本完成只待真正的空间站登场。


(最新研制的长征五号火箭,将用于未来空间站的发射,摄影师@宿东)


预计在2022年,太空中将出现,一个无比宏伟的航天器,它的名字就是中国空间站。


(未来中国空间站艺术想象,制图@张靖/星球研究所)


二十年


当苏联解体之时,有人询问瓦良格号的建造者马卡洛夫“为了将舰完工,我们需要什么?”


他回答道:


(我们需要)苏联、党中央、国家计划委员会军事工业委员会和九个国防工业部600个相关专业,8000家配套厂家总而言之,我们需要一个伟大的国家”


是的,一个伟大的国家。


从1999年到2019年,20年间,我们的国力愈发强大,曾经的瓦良格号蜕变为中国第一艘航母辽宁舰。


(辽宁舰,图片来源@视觉中国)


20年间,航天领域的突破层出不穷。载人航天之外还有北斗导航卫星,还有嫦娥探月工程。



(2018年发射的嫦娥四号,开启了月球探测的新旅程,摄影师@蒋涛)


20年间,杨利伟从台前转到幕后岁月爬上了他的脸庞。



(第一张为2003年的杨利伟,第二张为2018年参加政协会议的杨利伟,图片来源@视觉中国)


20年间,神舟飞船首任总设计师戚发轫,如今已经是86岁高龄。



(第一张为2006年的戚发轫,图片源自@视觉中国;第二张为2018年的戚发轫,摄影师@苟秉宸)


正是一代代人的努力与老去,一代代人的成长与接力成就了今天的中国,也成就了一个国家的回忆。


(长征七号,摄影师@宿东)


撰稿:张照,编辑:所长、李张子薇,图片:任炳旭,地图:王朝阳设计:张靖,审校:阿毛、云舞空城


本文主要参考文献:

[1]陈善广,《载人航天技术》, 中国宇航出版社,2018

[2]陈晓明,《中国时刻》, 山东画报出版社, 2018

[3]徐江华,《航空航天概论》,北京航空航天大学出版社,2015

[4]陈煜,《中国生活记忆》,中国轻工业出版社,2016[5]邸乃庸,《梦圆天路》,中国宇航出版社,2011


文章来自微信公众号:星球研究所(ID:xingqiuyanjiusuo)

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