神舟四號飛船

神舟四號飛船

神舟四號飛船是在神舟一號飛船、神舟二號飛船神舟三號飛船飛行試驗成功的基礎上,經進一步完善研製而成,其配置、功能及技術狀態與載人飛船基本相同。神舟四號飛船是第四艘無人飛船,由推進艙、返回艙、軌道艙和附加段組成。

  • 中文名稱
    神舟四號飛船
  • 所屬國家
    中華人民共和國
  • 發射時間
    2002年12月30日0時40分
  • 發射地點
    酒泉衛星發射中心
  • 返回時間
    2003年1月5日19時16分
  • 著陸地點
    內蒙古自治區中部地區

基本信息

發射時間

2002年12月30日0時40分

發射火箭

新型長征二號F捆綁式火箭,此次是長征系列運載火箭的第69次飛行,也是自1996年10月以來,中國航天發射連續第27次獲得成功。

飛船進入軌道所需飛行時間:火箭點火升空十幾分鍾後,神舟四號飛船

飛船成功進入預定軌道

返回時間

2003年1月5日19時16分

發射地點

酒泉衛星發射中心

著陸地點

內蒙古自治區中部地區

飛行時間

6天零18小時/108圈

搭載物品:除了大氣成分探測器等19件設備已經參加過此前的飛行試驗外,其他的空間細胞電融合儀等33件科研設備都將是首次“上天”。一場籌備了10年之久的兩對“細胞太空婚禮”也將在飛船上舉行,一對動物細胞“新人”是B淋巴細胞和骨髓瘤細胞,另一對是植物細胞“新人”———黃花煙草原生質體和革新一號煙草原生質體。專家介紹說,在微重力條件下,細胞在融合液中的重力沉降現象將消失,更有利于細胞間進行配對與融合這些“親熱舉動”,此項研究將為空間製葯探索新方法。

基本簡介

“神舟”四號飛船于2002年12月30日凌晨在酒泉載人航天發射場發射升空,按預定計畫在太空飛行了6天零18小時,環繞地球108圈。飛船在軌運行期間,廣大參試人員在江主席賀電的鼓舞下,團結協作,精心測控,努力確保飛船安全飛行和回收成功。北京航天指揮控製中心統一調度分布在三大洋的四艘“遠望”號航天測量船及各有關地面測控站,對飛船進行了持續跟蹤、測量與控製。飛船在太空成功地實施了太陽能帆板展開、軌道機動、姿態確定等數百個動作,成功實施變軌,並進行了兩次軌道維持。

神舟四號神舟四號

2003年1月5日晚上,當“神舟”四號飛船環繞地球運行107圈飛臨南大西洋海域上空時,在那裏待命的“遠望三號”航天測量船向其發出了返回命令。飛船隨即建立返回姿態,返回艙與軌道艙分離,製動發動機點火,開始從太空向地球表面返回。飛船進入距地面80公裏的大氣層後,以每秒約8公裏的高速飛行,與大氣層劇烈摩擦,返回艙表面產生等離子層,形成電磁禁止,與地面暫時中斷了聯系。飛船剛飛出“黑障區”,擔負飛船回收任務的西安衛星測控中心著陸場站及時發現了目標。之後,按照預定的程式,飛船平穩地在內蒙古中部飛船著陸場場區內著陸,搜救人員對飛船返回艙進行了回收。

“神舟”四號是我國載人航天工程第三艘正樣無人飛船,除沒有載人外,技術狀態與載人飛船完全一致。在這次飛行中,載人航天套用系統、航天員系統、飛船環境控製與生命保障分系統全面參加了試驗,先後在太空進行了對地觀測、材料科學、生命科學試驗及空間天文和空間環境探測等研究項目;預備航天員在發射前也進入飛船進行了實際體驗。飛船在軌飛行期間,船上各種儀器設備性能穩定,工作正常,取得了大量寶貴的飛行試驗資料和科學資料。

“神舟”四號飛船的返回艙將在近日運回北京,由科研人員對飛船及試驗項目進行技術分析和科學研究。飛船軌道艙將繼續在軌運行並進行有關的空間科學和套用試驗。中國載人航天工程專家稱,“神舟”四號飛船的成功發射和返回,表明我國載人航天工程技術日臻成熟,為最終實現載人飛行奠定了堅實基礎。

發射過程

台北時間2002年12月30日0時40分,中國自行研製的“神舟”四號無人飛船在酒泉衛星發射中心發射升空並成功進入預定軌道。這是中國載人航天工程的第四次飛行試驗。這次發射成功,標志著中國向實現載人飛行又邁出了重要一步。

神舟四號發射神舟四號發射

根據新華網發自酒泉的報道,包括全國人大常委會委員長李鵬,中共中央政治局常委、國務院副總理吳邦國,中共中央政治局常委賈慶林、中共中央政治局委員、中央軍委副主席曹剛川,全國政協副主席宋健,中央軍委委員、總裝備部部長李繼耐,總裝備部政委遲萬春等中國黨政軍領導人,也在現場觀看了發射。

新華網的報道說,30日凌晨,載人航天發射場星空燦爛。高100多米的飛船發射塔旁,矗立著長征二號F捆綁式大推力運載火箭,火箭的頂部托舉著“神舟”四號飛船。0時40神舟四號飛船分,震天巨響中,火箭騰空而起,疾速飛向太空,火箭尾部噴射出的長長烈焰,在夜幕長空劃下一道絢麗的彩虹。

十幾分鍾後,飛船成功進入預定軌道。

中國于1999年11月20日首次成功發射“神舟”號飛船。按照研製計畫,要發射若幹艘無人飛船,然後實施載人飛行。這次發射的“神舟”四號飛船是整個研製計畫中一次重要的飛行試驗。飛船將在太空完成預定試驗任務後返回地面。

“神舟”四號飛船由中國航天科技集團公司所屬的中國空間技術研究院和上海航天技術研究院為主研製;長征二號F火箭由中國航天科技集團公司所屬的中國運載火箭技術研究院研製。中國科學院、信息產業部等部門的有關單位,研製了用于空間科學實驗與套用研究的船載儀器和地面測控設備。

載人航天套用系統全系統參加試驗,飛船在太空自主飛行和留軌飛行期間將進行多模態微波遙感器對地探測、綜合精密定軌試驗、生物大分子和細胞的空間分離純化實驗、微重力流體物理實驗等空間科學技術研究項目。航天員系統和飛船環境控製與生命保障分系統也全面參加試驗。此前,預備航天員已進入飛船進行了實際體驗。

這次試驗還按照正式載人飛行的要求,設立了若幹陸上應急救生區和海上應急救生區,救護人員到位並進行了有關演練。飛船在軌飛行期間,在北京航天指揮控製中心的統一調度下,有關測控站和“遠望號”遠洋航天測量船,將對飛船進行持續跟蹤、測量和控製。

發射“神舟”四號飛船,是長征系列運載火箭的第69次飛行,也是自1996年10月以來,我國航天發射連續第27次獲得成功。飛船發射場——酒泉衛星發射中心,建有完善的發射測量、控製、通信、指揮系統和適應航天員需要的設備設施,以及備份著陸場和應急救生醫療中心。

著陸過程

2003年01月05日一場罕見的大雪飄落後,內蒙古中部地區銀裝素裹。飛船著陸場的搜救人員正在忙碌著,迎接巡天使者——“神舟”四號飛船的凱旋。

2003年1月5日7時許,“神舟”四號飛船按預定計畫圍繞地球運行108圈後,開始從南大西洋上空向著地球表面,向著祖國大地返回。

夜幕低垂,寒風凜冽,氣溫降至零下29攝氏度。

“飛船調姿”、“軌道艙分離”、“製動開始”、“推進艙分離”、“進入大氣層”,著陸場前置雷達站的調度指揮車裏,可以清晰地聽到各測控站、測量船發出的指令。“神舟”四號飛船按照設計的軌跡,經過一系列的太空動作,向著內蒙古中部地區著陸。

距地面80公裏時,處于無動力飛行狀態的飛船返回艙,進入了著陸場觀測範圍,以每秒約8000米的速度飛行,表面與大氣層劇烈摩擦,就像一個閃光的火球。這時,返回神舟四號飛船

艙產生的等離子層形成電磁屏,致使地面與其通信暫時中斷,著陸場變得異常寂靜。

“回收一號發現目標!”著陸區最先捕捉到目標的一號測量站激動的報告聲,打破了短暫的沉寂。

“回收二號發現目標!”當飛船距地面30多公裏時,二號測量站的雷達穩穩地鎖定了目標。

在兩個固定測量站緊張忙碌的同時,地面搜尋分隊和空中搜尋分隊早已冒著嚴寒向飛船預定著陸點集結。

這是一個極為壯觀的場面:直升機轟鳴著在夜空盤旋,搜尋車輛在雪原上賓士,指揮員的調度口令聲此起彼伏。一張立體搜尋網在無垠的天地間張開。

“拋大底了!”現場的工作人員中,不知是誰大喊了一聲。這就是說,飛船返回艙已完成拉出天線,拋掉底蓋,開啟主降落傘等一系列技術動作。飛船著陸的主傘是我國目前獨一無二的巨大降落傘,平面展開的面積足有1200平方米。盡管這時夜色已暗,大家還是不約而同地把目光投向空中,急切地搜尋著。

“一號直升機發現目標!”,空中搜尋分隊傳來了令人激動的訊息。

這時,搜尋指揮車內的“著陸場搜救態勢系統”準確地顯示出空中分隊、地面分隊的行進情況以及落區地形、地貌等各種信息。電子地圖上,表明直升機航跡的一條條曲線開始向落點匯聚。突然,指揮人員聽到了空中搜救隊員激動的話音:“看見了,我們看見飛船了!”“‘神舟’回來了!”

伴隨著轟鳴聲,車燈閃爍的地面搜尋車隊像一條雪亮的巨龍,風馳電掣般向飛船返回艙奔去。

著陸現場,照明燈組成一排弧形光,牢牢地將“神舟”四號飛船返回艙鎖定。

至此,我國第四艘試驗飛船——“神舟”四號的返回艙,在太空完成各項科學試驗任務後,準確著陸預定區域,試驗獲得圓滿成功!

科研成果

2003年01月06日凌晨四點十五分,隨神舟四號飛船返回艙順利返回地面的生命科學實驗設備被最先運到了中科院,在太空中開展的部分科學實驗有了初步的試驗結果,繼續留在留歸艙的實驗也進展順利。

這裏是中科院動物所,我們看到科研人員正在開啟細胞電融合實驗的空間和地面的實驗裝置,這個就是隨神舟四號飛船在天上遨遊了七天的“天上”實驗裝置,那麽這個就是在地面上和這個實驗裝置同時進行的一對一的地面實驗裝置。

在科學家對裝有細胞電融合儀的設備箱進行拆封、消毒後,我們可以看到的就是空間細胞電融合儀的內膽,在它的兩個融合室分別裝著的就是由小白鼠的淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合後的新的動物細胞,和一對不同品種的煙草細胞融合後的新的植物細胞。科學家隨後提取了細胞樣品進行了初步分析。

科學家說,在太空微重力條件下,由于重力沉降現象的消失,不同地細胞能夠更好地融合,可以為空間製葯和培育生物新品種探索新的方法。

記者現場:這裏是中科院的空間中心,返回艙帶回的部分科學神舟四號飛船

實驗獲得初步結果的同時,還有一部分設備仍在太空中進行在軌試驗。目前科學家已經獲得了部分實驗的第一手資料。

中科院空間中心空間環境探測研究室主任王世金:這是神州四號傳回的最新的高能帶電粒子空間分布示意圖,曲線代表不同的軌道,不同顏色代表不同的粒子強度,這些紅色區域主要集中在南大西洋地區,這些電子的強度最高達到每秒每平方釐米兩萬多個,但從電子能量來看,不能進入射入到飛船艙內,對艙內的航天員來講是比較安全的。但是對出艙活動的航天員來講卻存在一定的威脅。

模擬人

“神舟”四號飛船的“身體”狀態與前兩艘飛船基本一樣,由推進艙、返回艙和軌道艙及軌道艙前端的附加段組成,並由長征-2F運載火箭發射。飛船進入遠地點343公裏、近地點200公裏的橢圓軌道後,飛行5圈(每圈約90分鍾)後進行變軌,然後開始在343公裏圓軌道上自主飛行7天共108圈。

中國運載火箭技術研究院的專家向記者透露,“神舟”四號上的“船長”和“神舟”三號上的“船長”是同一個“人”,一個由仿真技術做成的模擬人,包括頭、軀幹、四肢等14個部分,“他”體重70公斤,身體每一部分的形狀與真人宇航員基本一致,能夠滿足航天服的穿脫,當安裝在飛船座椅上時,其姿態能夠與載人姿態保持一致。“他”可以模擬宇航員在太空生活時的脈搏、心跳、呼吸、飲食和排泄等多種重要生理參數,並隨時受到地面指揮中心的監控。

設備完備:航天員不會坐以待斃

與“神舟”三號相比,“神舟”四號的生命保障系統及相關的試驗條件更為完備。太空輻射是對航天員安全的最大威脅,“神舟”四號為宇航員的太空臥室裝配了絕對防輻射的設施。

飛船上安裝了自動和手動兩套應急救生裝置,無論是在宇宙航行中或是在返回時發生意外,船上的救生系統會自動啓動,萬一自動裝置出現故障,船上的手動系統完全可以“抵擋”,航天員絕不會坐以待斃。飛船的返回艙也非常神奇,它返回地面後,即便不能馬上被發現,艙內為航天員配備的救生物品,也足以保證航天員在陸上生存48小時、海上生存24小時。返回艙裏還有一套氣囊,一旦落入水中,3噸重的返回艙也不會沉入水底,它會漂在水中,等待救援。

加盟實驗

因為機會難得,此次“神舟”四號上照例有一批特殊“乘客”幸運地被獲準搭乘飛船體驗太空遊。據中科院空間科學與套用整體部張玉涵研究員介紹,其實在這些“乘客”中,也有“正選”和“候補”之分。所謂“正選”,是指飛船上的有效載荷部分,共有52件科研設備隨船進行科學試驗;“候補”則是指為了補足飛船返回艙內額定重量而附加的部分搭載試驗品。

“正選”的52件科研設備,將跟隨“神舟”四號飛船開展微波遙感神舟四號飛船

對地探測、空間環境綜合監測和生物技術研究實驗等科學研究:

對地探測是“神舟”四號套用系統科學實驗中最重要的一項任務,也是“神舟”四號實驗設備中的“主載荷”。通過微波遙感器這隻“千裏眼”,地面降水、土壤水分、海面溫度、海面風速等信息指標就盡在掌握之中。

空間環境綜合監測研究空間環境及其變化,以確保航天器和在不久的將來載人時宇航員的安全,是此次“神舟”四號空間科學實驗的一個重要任務。

生物技術實驗空間環境特有的微重力、高能輻射是新型葯物的天然“夢工廠”,使科學家們能了解在地面環境下不能獲知的一些生命本質特征,從而進一步揭示生命奧秘和理解疾病。細胞培養仍是本次實驗的代表。神舟四號順利返回

“候補”乘客主要來自空間技術育種研究中心,小麥、水稻、楊樹、葡萄苗、牡丹、青椒、西紅柿等這些植物的種子一同搭載“神舟”四號遨遊太空7天。專家說,如果空間實驗順利的話,1~2年之後老百姓將會吃上“太空大米”,家中的花瓶中插上“天外牡丹”。

安全返回是載人飛行的最後一環,也是載人航天活動成敗的最終標志。如果7天後“神舟”四號返回艙能夠順利著陸,相信中國的載人航天之夢就將有望在“神舟”五號身上得以實現。

植物實驗

隨著工作人員開啟艙門,“神舟乘客”們一一揭開了神秘的面紗。在這些“神舟乘客”中,有糧油作物、蔬菜、草、樹、葯材和真菌六大類上百個植物品種,還有一些個性化郵票、首日封和由全體參試人員簽名的黨旗等紀念物品。

神舟飛船總設計師戚發韌:所有搭載的物品都非常完好無損,應該說是非常滿意的,已經很好的交給了有關單位,由他們分發和研究。

返回艙還搭載了中國科學院的生命科學實驗設備,他們承擔著空間細胞電容合實驗和空間生物大分子和細胞的空間分離純化實驗。目前這些實驗已經在中科院空間中心獲得了初步實驗結果。

神舟四號返回艙開啓後,工作人員取出的上百種植物實驗品頗為引人註目。

這些植物品種有糧油作物、蔬菜、草、樹、葯材和食用菌上百個品種,包括水稻、小麥、大麥、牡丹、百合、玫瑰、楊樹、紅豆杉、辣椒、西紅柿、西瓜、黑木耳等。其中作為製葯行業主要資源之一的微生物菌種56種,抗旱抗旱的優良花種、樹種和草種主要用于西部的退耕還林還草。

中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員劉敏介紹說,搭載的試管苗在空間的特殊環境中生長很旺盛,而且表現出了很好的分化能力,這次實驗搭載取得了圓滿的成功。但這些物種還要經過進一步的篩選育種,並經過地面三到五代的培育,才能得到更加優良的品種。

科學家說,太空軌道環境探測還將進行半年的時間,他們希望通過進一步探測,更準確、全面地了解軌道環境,為今後載人航天繪製一張比較精確的太空軌道“安全示意圖”。此外,神舟四號飛船還首次在太空上進行了多膜態微波遙感探測,獲得了大量的海洋、大氣等相關資料。而在此前,科學家們已經提前完成了空間微重力流體物理實驗,掌握了在太空微重力條件下,不同液滴的運動規律和運動軌跡,為今後開展更多的空間科學實驗打下了基礎。

新年賀詞

 “祝全國人民新年快樂!”昨天零時9分,太空傳來中國“神舟”四號飛船清晰、甜美的新年祝福聲。神舟四號飛船

 這是“神舟”四號飛船通過天地語音通訊系統向全國人民發出的第一聲問候。

據來自北京航天指揮控製中心的訊息,至昨天凌晨零時,“神舟”四號飛船已按預定軌道環繞地球32圈,目前飛船工作正常,空間科學實驗進展順利。

指揮控製中心主任席政表示,“神舟”四號飛船發射升空以來,在中心的統一指揮調度下,中國陸海基航天測控網對飛船進行了持續的跟蹤、測量與控製。飛船進入軌道後,中心向飛船即時傳送了一系列遙控指令,使飛船在太空順利完成了太陽能帆板展開、飛行姿態調整等多個太空動作。

航天意義

在1984年的一篇社論中,《華盛頓郵報》稱,如果終止對外太空的探索,無疑相當于中國人在鄭和時代終止航海的冒險。“神舟四號”重新點燃了中國人探索外界的熱情嗎?“就像在太空裏乘坐公共汽車”,一位負責人對媒體這樣預測可能即將到來的太空旅行。將于2003年或2004年發射的神州5號有望使中國成為繼美國、俄羅斯之後第三個完成載人太空飛行的國家。但這一極具標志性的事件仍淹沒在2002年底紛擾的新聞事件中,這一壯舉沒有贏得“英雄”式的祝賀。

但這也使這一事件可能回歸到其本來的意義。一直到1991年蘇聯解體前,對于外太空的探索仍帶有強烈的國家爭霸色彩。當尼克松與赫魯曉夫在1957年展開廚房辯論時,他們都希望自己所代表的製度具有更強的優越性,所以當蘇聯最終將第一顆人造衛星送上軌道時,它令美國人與西方世界緊張不已。同樣地,對于錢學森這樣的科學家而言,幫助中國實現火箭的上天與鄧稼先的“兩彈”計畫一樣,是實現中國獨立與“東風壓倒西風”目標的關鍵步驟。在相當長的時間內,科學探索變成了意識形態的爭奪。從人造衛星到登月計畫再到星球大戰,科學探索變成了科學家非功利的好奇心與政治人物的政治需求不斷較量的遊戲。

沒有人比費米實驗室的第一任主任羅伯特·威爾遜更能表現出一位科學家在這種爭辯中的迷人風採。在回答國會質詢他建立粒子物理實驗裝置能否增強美國的國防能力時,他出人意料地回答道:“新知識對榮譽與國家貢獻良多,它與保衛我們的國家毫無關系,但它使我們的國家值得保衛。”

阿波羅登月計畫除了清洗了美國人在1957年的恥辱,它還給因越戰而混亂與暗淡的1960年代美國帶來了奇跡般的光彩。當億萬美國觀眾目睹著阿姆斯特朗的一小步時,他們重又回憶起肯尼迪時代的光輝與燦爛。當奧爾德林對阿姆斯特朗說:“美呵,美呵,壯麗的凄涼景色”時,它鼓舞的不僅僅是美國人。

而對于中國人而言,除去意識形態與國家的需求,科學探索還帶上了某種對自己的傳統與文化重新審視的意義。曾在1980年代後期風行一時的《河殤》就不乏武斷地認定,以科學為基礎的藍色的海洋文明,是對以中國為代表的陸地文明的一次洗刷,而秦始皇的長城和雄心勃勃的鄭和夭折的航海計畫一樣,是中國人缺乏進取心與征服欲的象征。

當科學實驗越來越不再是愛迪生的燈泡研究,或是麥克斯韋爾的試驗室內的電磁實驗時,國家的意志就在科學探索中扮演了越來越具支配性的角色。是的,我們喜歡羅伯特·威爾遜先生富有尊嚴的回答,但它並不能在每一次質詢之前都確保成功。當美國國會在1993年砍掉了超導超級對撞機的項目時,那些粒子物理學家陷入了巨大的沮喪之中,哈佛大學物理系主任謝爾登·格拉肖掩飾不住自己的意志消沉,他甚至失去了威爾遜式的自信:“沒人能宣稱這類研究會能造出什麽實用的東西,那隻是句謊言。就政府目前的態度來看,我所鍾情的這種研究不會有很好的結果。”

但在科學探索這一問題上,我們總要面臨重重矛盾。科學源于人們無法饜足的好奇心,科學重塑了我們對世界的觀念,但科學的結果也常常迅速轉化成實用性的工具。我們不得不承認,在整個20世紀,科學正迅速墮落為對技術的極端追求,它失去了最初的樸素而無窮盡的好奇心。但我們在承認科學的功利化傾向時,也同樣要承認,科學家本身也形成了自己的利益集團,他們在口口聲聲強調科學的非實用性目的的同時,也同樣滿足了自己的實用性要求,除了科研經費,還可能是科學家的過度幻想。就像最近人們對于NASA的質疑,它所實施的火星登入計畫缺乏目的,雄心勃勃的NASA科學家,似乎就是為了尋求與阿波羅登月相匹配的壯舉。

偉大的科學壯舉與體育與文藝成就一樣,是鼓舞一個民族的最有效的方式之一。但我們更需要了解,當我們過分局限于這個目的時,就很容易忽略這些成就的實質是促使人類的健全發展,甚至可能僅僅為了實現人類對遊戲精神的渴望。對于長期深受實用主義影響的中國科學界來說,我們還不存在過度的好奇心與預算間的矛盾,令人擔心的反而是對實用性的過分強調可能會壓抑真正的科學精神。我們希望神舟四號與未來五號的發射,能夠激發起中國人對未知世界的熱情,我們也能像庫布裏克在1967年幻想2001年的世界一樣,對于未來做出科幻電影般的暢想。當更多的中國人在太空漫遊,並像加加林與阿姆斯特朗一樣目睹到地球原來隻是個藍色的星球,而在浩瀚的宇宙中,我們是如此渺小與頑強時,他們對于中國的觀念也同樣會改變。

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