“神舟五号”升空瞬间

在靠近中国北方戈壁沙漠的酒泉航天中心，“神舟五号”正准备发射。今年秋季，长征火箭将把“神舟五号”送人空间轨道。早先已经有4艘不载人的“神舟号”宇宙飞船作了轨道飞行，而本次“神舟五号”的飞行任务若顺利实施，中国将成为世界上第三个把人送上太空的国家。

自人类进入航天时代以来，尽管有来自许多国家的宇航员已经进入过空间轨道，但是他们搭载的都是美国或者俄罗斯的~飞船。为实施建造自己国家的宇宙飞船的计划，中国吸收和采用了原来由俄罗斯和美国开发的技术。从表面上看，该飞船很像俄罗斯的“联盟号"，稍比它大一点，但是几个关键系统由中国的航天部门自己建造；在某些技术方面“神舟号”飞船超过了“联盟号”。

“神舟号”飞船第一次载人飞行将在外交上产生强烈反响。除了获得国际声誉，中国希望宇航员进入轨道的计划将促进本国在航天、计算机和电子工业方面的发展。载人首飞成功，中国还将可能在地球轨道建立本国的空间站。在十年内，中国的航天行动规模可能超出俄罗斯和欧洲，中国将成为继美国之后最重要的航天大国，一场全新的“航天竞赛"将拉开序幕。

即将到来的飞行

早在1970年，中国的长征火箭将第——颗卫星送人轨道时，就雄心勃勃地准备载人飞船计划。20世纪90年代初期，中国政府批准了载人飞船计划，随；后航天事业获得令人瞩目的成就。如同20世纪60年代美国实施的“阿波罗计划”，1999年在酒泉航天中心，用于发射第一艘不载人“神舟号”飞船的新型火箭及其发射台的建设工作按时完成。

“神舟号”飞船有三个舱。航天员乘坐在一个咖啡杯状的装置内，按照美国宇航局的说法这是指挥舱（返回舱），其中有供航天员休息的沙发，还有控制盘。一个圆柱状的增压装置与指挥舱的前部对接，增压舱亦称轨道舱，它是航天员的备用工作空间。返回舱的后部是一个圆柱状的设备舱，亦称推进舱，其中有火箭引擎和一个电源系统。设备舱外部有一对总面积达24平米的太阳能翻板。

“长征二号F型”火箭被正式指定为送飞船升空的运载工具，它有一个很富有诗意的名字：“神箭”，是“长征二号E型”的改进型。“长征二号E型”是一种从中国军用导弹发展而来的液体推进剂火箭。经过改进，它现在有足够的可靠性用于发射载人飞船。跟其他较大载荷量的同系列运载工具一样，“长征二号F型"的四引擎核心扩增成四发动机组的起飞发动机。所有的火箭发动机使用液态四氧化氮和肼推进剂，而不使用美国的宇宙飞船所用的更有功效但易出事故的液态氢。

“神舟五号”的飞行轨迹与它的同系列的四艘不载人“飞船相同。运载火箭发射后向东前进，飞越中国青岛（那里新设立了一个跟踪站）附近的海岸线，然后进入黄海上空，火箭的最大加速度将达到大约5 g。在通过日本九州岛上空时，飞船将与一艘大型跟踪船联络，然后很快达到轨道速度，即大约每秒8000米。轨道与地球赤道的交角大约是42度，比“国际空间站”的52度的交角稍微平一点。

返回地面时，“神舟五号”先弹射出轨道舱。然后推进舱启动一个小型制动引擎，将飞船的速度减缓到大约每秒200米。这样的飞行动作能让地球的引力将航天员拉到上层大气，那里的空气再将飞船减速。因为目的地在离酒泉航天中心东面大约500千米的内蒙古境内的一个着陆区，飞船远在南大西洋上空时，制动引擎就开始启动。制动引擎启动后，推进舱与返回舱脱离，推进舱在大气中烧毁，而返回舱的底部设有热屏蔽装置，使航天员在重返大气层时免遭烫伤。

“神舟五号”着陆程序依照“联盟号”和“阿波罗号”的模式。在经过大幅度减速以后，返回舱自由落到低层大气，在大约30千米的高空释放出一个带有浮标的降落伞，然后再放出一只更大的主降落伞，沉重的热屏蔽装置被抛弃，航天员开启密封舱底部的一组火箭，就可以软着陆到开阔的大草原上。该着陆区的回收人员立即赶往着陆点，接回飞船机组人员。

“联盟号”的翻版？

1999年11月20日，不载人的“神舟一号”飞船发射成功，并在轨道中运行了不到一天的时间。在以后的连续三次飞行（2001年1月10日、2002年3月25日和2002年12月30日）中，“神舟号”在轨道中飞行了一周，他们的更加先进的硬件经受了考验。据报道，“神舟二号”载了一只猴子、一只狗和一只兔子，以此来测试飞船的生命支持系统。“神舟四号"上则装备了三个乘员所需的全部生活用品。实际上，航天员曾在返回舱里参加了发射准备过程，在开始发射的数小时前才离开返回舱。

由于“神舟号”与“联盟号”在外表上太相似，许多观察家得出结论：中国的飞船仅仅是一个稍微经过改进的翻版。英国《詹氏航天指南》的大卫 · 贝克（David Baker）曾说，“神舟号”在很大程度上属于再被启用的“联盟号”。但是，作家布莱恩 · 哈维（Brain Harvey）批评这种观点。在谈到有人认为中国航天是低水平的技术和大范围的抄袭外国设计的时候，哈维认为：“对于中国的航天计划，存在着许多错误的认识。这些错误反映出了一个观念，即认为中国人是不可能掌握航天技术的。我认为，西方人应该好好地观察中国人是如何一年一年地、循序渐进地、很有耐心地、谨慎有序地实施他们的航天计划的，是如何有选择、有借鉴、有限度地利用别国经验的。”

大多数专家同意这样的观点。有些人认为，虽然中国曾经提出购买运行状态完好的“联盟号”用于研究目的，但是俄罗斯开价太高，生意并未做成。中国人购置的密封舱是一个缺少许多关键航天设备的系统。中国人可能在航天时代的早期，曾经搜集到至少一个因偏离航向而摔落在中国境内的不载人“联盟”号密封舱。

“神舟号”的三舱设计是很符合逻辑的，这种设计思想由40余年前由美、苏两国科学家首创。“神舟号”不太像今天的“联盟号”，而很像“联盟号”和“阿波罗号”初期设计的式样。虽然“神舟号”的返回舱与“联盟号”的重返大气层密封舱很相似，但它的其它几个舱跟俄、美两国的对应的舱有很大不同。例如，“神舟号”的推进舱有四台主引擎，而“阿波罗”的推进舱只有一台引擎，“联盟号”的推进舱也只有一台主引擎和一台备用引擎。还有“神舟号”的大型太阳能电池板产生的电能将是“联盟号”的几倍。中国的轨道舱自身带有太阳电池板以及独立飞行控制系统，这一点跟“联盟号”又不一样。“神舟号”的轨道舱在重返大气层、即密封舱带着机组人员返回地面以后，还能像一个自由飞行的无人微型实验室在太空继续遨游。

为防备在飞行时舱室空气泄漏，航天员必须身穿增压服以保护自己，这方面的技术中国人就完全模仿了别国。为避免航天员在返回地面途中发生密封舱减压事故，前苏联曾于1972年引进了这种救生衣（亦称索科尔，它是一种相当先进的宇航服，适合于航天员作太空行走时穿。）中国人也需要具备有相同功能的宇航服。

宇宙飞行器轨道对接系统是很值得一提的。虽然有一段时期，俄罗斯和美国使用了不同种类的对接装置来连接轨道中的宇宙飞船，但是“神舟号”的照片显示：中国选用的是基于俄罗斯设计的APAS-89的对接机构。该系统包括一个直径达89厘米的压力通道，在其周围有斜向的金属踏板，便于两个具相同设计的装置连接起来。原先用于俄罗斯“和平号”宇宙空间站的APAS89，现在用于将美国的航天飞机对接到“国际空间站（ISS）”。虽然中国现在主要对把她的宇宙飞船对接到本国的小型空间站感兴趣，但是“神舟号”利用了APAS-89系统则可以与美国的宇宙飞船和“国际空间站”对接。

研制发射“神舟号”的运载工具也反映出中国的战略。现在的长征火箭是早先发射科学和商业卫星的运载火箭的改进型，其可靠性达到97%（原先长征火箭的可靠性为91%），而且万一出现发射故障，“神舟号”还能够与火箭脱离。故障诊断系统将对火箭运行状态实行监控，一旦需要，可以发动备用装置或者启动飞船逃逸系统，逃逸系统可以让飞船机组人员有99.7%的生还率。

“神舟号”的发射逃逸系统以“牵引式火箭”为基础，“牵引式火箭”原先是美国在20世纪60年代初为“水星”探测器飞行计划而设计的，后被“阿波罗号”和“联盟号”的设计者们采纳。安置在发射台上的一组固体推进剂火箭，能够将“神舟号”推出发射事故现场，然后飞船降落在地面。在升空之前15分钟，固体燃料火箭开始启动，运行持续160秒（此时的飞船已经在110千米的高度）。

中国的航天员

中国在训练航天员方面得到了俄罗斯的帮助。在1996年两国的合作协定中约定：两名中国空军飞行员到俄罗斯莫斯科郊外一个卫星城中的加加林宇航中心接受培训。这两名中国学员现在在指导自己国家的航天员候选人。另外还将挑选出12名飞行员加入到第一批中国航天员候选人行列。

中国的航天员都很年轻，受过大学专业教育，有1000小时以上的飞行经验。与“联盟号”一样，“神舟号”舱室的空间较小，要求航天员是1.7米以下的身体，65千克的体重。

为了准备“神舟号”升空，中国大大改善了飞船研究和人员训练的条件。在北京建立了新的航天城。中国有四艘远洋轮用于跟踪他们的火箭和飞船。为支持“神舟号”飞行，这些远洋轮将驶向南大西洋、印度洋和南太平洋。俄罗斯也曾经拥有相似的船队，但是由于经费短缺，于20世纪90年代解体。

为确保某些关键的用于“神舟号”重返大气层的地面控制设备在飞船飞经南大西洋上空时运行，中国在2000年与纳米比亚签署了在该国建造跟踪站的协定，并于2001年底竣工。跟踪站有5名常驻人员，执行任务期间，这里将有20名工作人员。

中国的目标

1999年，中国的第一艘“神舟号”不载人试验飞船发射成功，激发起中国人强烈的民族自豪感。中国政府期望，载人飞船的成功发射将提高中国的国际地位和该国高科技出口产品的声誉，增强国家的外交和商业能力。此外，中国将技术视为尽快赶超西方国家和日本的关键。

中国计划将他们的航天能力建立在一个有限的技术基础上，而不是像美国的航天能力是以大规模发展的航空技术为基础的。中国将注意力集中在几个特殊领域内，以待今后再赶超西方先进国家。

虽然中国今天的航天事业还远不能与美国挑战，但是中国很明确他们将要达到的目标。如果发生新一轮的航天竞赛，中国力争取得第二。俄罗斯航天事业是在20世纪90年代开始停滞，现在只能通过与西方国家进行大规模的商业活动来维持原有的力量。中国的GNP和政府预算是俄罗斯的5倍，因此在航天竞赛中的资金投入方面，中国可以很容易地超过美国的前主要对手。但是中国人并没有在挥霍。据报道，在过去的十年里，中国在“神舟号”上花费约23亿美金，只比美国—年里在宇宙飞船上的花费多一些。迅速发展的中国航天计划开始了超越欧洲航天业的行动，欧洲宇航局（ESA）从未送航天员进入轨道，仅仅在发射不载人的商业卫星方面领先于世界。出于政治上的原因，ESA还削减了航天研究经费。可以认为，中国将在未来的5年里，可能在发射次数上与ESA匹敌。现在ESA每年大约有十次火箭升空：欧洲的发射以商业和科学研究为主要目的，而中国将把注意力集中到实际应用上，包括发射气象卫星和侦察卫星，还有就是实现载人计划。2001年，行将退休的ESA科学计划主任罗杰 · M · 邦尼特（Roger Maurice Bonnet）声称，欧洲各国政府必须作出决定，该花多少钱来维持ESA在航天研究领域的老二地位。否则的话，中国将在十年内超过欧洲。

很多航天专家认为，中国赶超欧洲和俄罗斯的步伐是坚实的。美国前亚太地区安全研究中心主任、现在美国海军学院任职的琼 · F · 弗里兹（Joan Johnson Freese）说：“（中国）承认在20世纪60年代美国和前苏联因航天事业的发达在国内国际所赢得的威望，也意识到欧洲的航天技术给工业化经济带来的利益，于是他们的航天业也发展起来了。”观察家认为，在不久的将来，载人“神舟号”飞船将与以前留在太空中的某个无人轨道舱会合并对接。一旦证实了这种能力，中国就能够进一步地将“神舟号”对接于一个小型空间实验室。菲力普 · S · 克拉克（Phillip S. Clark）是英国航天顾问，也是俄罗斯与中国技术问题的专家。他预测中国将在未来的两年内发射一个12~14吨重的实验室；在2006年或2007年中国将发射一个与俄罗斯在20世纪70~80年代发射的“礼炮号”空间站相似的大型空间站。他甚至相信，中国将开始建像俄罗斯“和平号”空间站那样的轨道结构物。

另外，中国在通讯卫星、气象卫星、导航卫星以及宇宙研究卫星的应用领域正呈加速度地发展。中国计划在2010年将遥控探测器送上月球，中国还要让他们的航天员登月。当然，这只是猜测，因为登月行：动的代价远远超过“神舟号”飞行项目。

根据哈维的观点，将航天员送人轨道足以让世界用新的眼光看中国。但他认为：“我总觉得，中国已成为航天大国了。如果中国今后有了像‘礼炮号’空间站那样的东西，她将更加让世人刮目相看。”中国的航天目标显然不同于美国、俄罗斯或者欧洲。根据他们已有的硬件和基础设施来判断，可以清楚地看到，在可预见的未来一段时间内，中国将在航天领域走自己的路。

[Scientific American，2003年9月15日]