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筑夢太(tai)空(kong)，問鼎九天(tian)(tian)(tian)。長(chang)(chang)征五(wu)號遙三運載(zai)火箭成(cheng)(cheng)功發(fa)射(she)、北斗全球(qiu)組網進入(ru)沖(chong)刺(ci)期、嫦娥(e)翩然(ran)落月(yue)(yue)背、空(kong)間實驗室(shi)完成(cheng)(cheng)服役返回(hui)……過去一(yi)年多，我國航(hang)天(tian)(tian)(tian)事業(ye)發(fa)展(zhan)步履(lv)鏗(keng)鏘(qiang)、碩果(guo)累累。1999年11月(yue)(yue)20日清晨，神舟一(yi)號飛船發(fa)射(she)，我國載(zai)人(ren)(ren)航(hang)天(tian)(tian)(tian)大幕徐徐開啟。轉眼20年，作(zuo)為我國載(zai)人(ren)(ren)航(hang)天(tian)(tian)(tian)器(qi)研制設(she)計(ji)工作(zuo)的(de)(de)主力軍(jun)，神舟團隊(dui)(dui)書寫(xie)了(le)一(yi)項又一(yi)項驕人(ren)(ren)成(cheng)(cheng)績：將(jiang)6艘(sou)載(zai)人(ren)(ren)飛船、5艘(sou)無人(ren)(ren)飛船和2個(ge)空(kong)間實驗室(shi)順(shun)利送入(ru)太(tai)空(kong)；護(hu)航(hang)11名中(zhong)國航(hang)天(tian)(tian)(tian)員、14人(ren)(ren)次(ci)完成(cheng)(cheng)太(tai)空(kong)之旅，最長(chang)(chang)在軌時間達30天(tian)(tian)(tian)；實現太(tai)空(kong)出艙、交(jiao)會對接、太(tai)空(kong)授課……而(er)這支優秀的(de)(de)團隊(dui)(dui)，平均年齡僅有(you)33歲，他們將(jiang)自己的(de)(de)熱血青春與祖國發(fa)展(zhan)同頻共振，時刻(ke)以沖(chong)鋒(feng)的(de)(de)姿態(tai)，托舉起中(zhong)華民族的(de)(de)載(zai)人(ren)(ren)航(hang)天(tian)(tian)(tian)夢。

——編 者(zhe)

歲末年初(chu)，中國航(hang)天(tian)科技集(ji)團(tuan)五院載(zai)人航(hang)天(tian)總體部(bu)的大樓里(li)，神舟團(tuan)隊的科研工作(zuo)者們(men)步履(lv)匆匆。

去年(nian)7月，天(tian)宮二號(hao)空(kong)(kong)間實(shi)驗(yan)室完成(cheng)(cheng)(cheng)任(ren)(ren)務、順利返(fan)回，神舟(zhou)團隊又立刻投入(ru)到下(xia)一項研(yan)發(fa)任(ren)(ren)務中。20多(duo)年(nian)來，神舟(zhou)團隊將6艘(sou)載人飛(fei)船、2個空(kong)(kong)間實(shi)驗(yan)室成(cheng)(cheng)(cheng)功送入(ru)太空(kong)(kong)；護航多(duo)位(wei)航天(tian)員(yuan)完成(cheng)(cheng)(cheng)太空(kong)(kong)之旅；完成(cheng)(cheng)(cheng)太空(kong)(kong)出艙、交會對接、組合體飛(fei)行等任(ren)(ren)務……這(zhe)張(zhang)驕人的成(cheng)(cheng)(cheng)績單背后，是科研(yan)團隊長達幾(ji)十年(nian)的科研(yan)攻關。

向未知領域，探路！

“關鍵核心技術是買不來的”

“每一點航(hang)天領域的(de)科技進步，都是人類向著浩渺星空邁進了(le)(le)一步”，年(nian)過八旬的(de)陳祖貴老先生(sheng)，向記者講(jiang)起了(le)(le)我國載人航(hang)天事業的(de)發展歷程，往事猶如卷(juan)起的(de)畫(hua)卷(juan)，徐(xu)徐(xu)展開……

“圜(yuan)則九重，孰營度(du)之？惟茲何功，孰初作之？”這(zhe)首(shou)詩描(miao)寫了(le)中國(guo)人(ren)探索宇宙的(de)夢想，從(cong)那個時候開始，飛天(tian)夢就深埋在了(le)中華民族的(de)血(xue)脈(mo)里。

1999年(nian)(nian)，發生了三(san)件大事：新中國(guo)成立50周年(nian)(nian)、澳門歸(gui)回、神(shen)舟飛(fei)天。一時間，人們探索(suo)宇宙的(de)熱情被再次點燃。“‘神(shen)一’的(de)意義(yi)，我認為比‘神(shen)五’更大。”回首(shou)過(guo)往(wang)，神(shen)舟號飛(fei)船首(shou)任總設計師戚(qi)發軔院士頗有感觸，他說，在神(shen)舟五號飛(fei)船載著航(hang)天員楊利偉安(an)全(quan)返航(hang)的(de)時候(hou)，他卻想去看看“神(shen)一”回收(shou)的(de)地方(fang)。

“那是在多(duo)么艱難(nan)的條件下干出來(lai)的事業(ye)！”戚院士說。在上世紀(ji)六七十年(nian)代(dai)，我國(guo)就有了(le)第一代(dai)返回式(shi)衛星(xing)——“曙(shu)光一號(hao)”的研制計(ji)劃。“受制于計(ji)算機技術水(shui)平，直到上世紀(ji)80年(nian)代(dai)，我國(guo)載(zai)人航天事業(ye)仍進展不大。我們想自(zi)主研發星(xing)載(zai)計(ji)算機芯片，推動載(zai)人航天事業(ye)快速發展，經(jing)過(guo)不懈(xie)努力，終于成功(gong)了(le)。”陳祖貴說。

硬件做(zuo)了(le)出來，軟件編寫(xie)成了(le)難題(ti)。在一(yi)次星—地對接仿真實驗中，團隊(dui)發現衛星姿(zi)態數據(ju)明顯異常。“當時沒(mei)有相關軟件，很難定(ding)位問(wen)(wen)題(ti)源，團隊(dui)壓力特別(bie)大(da)。”隊(dui)員(yuan)們沒(mei)日(ri)沒(mei)夜工作(zuo)在實驗室(shi)里，累了(le)就趴(pa)在桌子上(shang)休息一(yi)會，餓了(le)就隨(sui)便吃一(yi)點。經過(guo)反復(fu)排查，最(zui)終發現不是軟件問(wen)(wen)題(ti)，而(er)是芯(xin)片上(shang)的(de)一(yi)個存儲單元壞了(le)。

就是在(zai)這種(zhong)艱苦(ku)條件下，陳老(lao)帶領團隊先后攻(gong)克了(le)計(ji)算機控制(zhi)(zhi)衛(wei)星(xing)姿態的(de)控制(zhi)(zhi)系統(tong)研(yan)制(zhi)(zhi)，掌握(wo)了(le)衛(wei)星(xing)全姿態捕獲技術、衛(wei)星(xing)應(ying)急控制(zhi)(zhi)器技術等。后來(lai)在(zai)神舟科研(yan)攻(gong)關期間，他們還成(cheng)功(gong)研(yan)制(zhi)(zhi)出(chu)我(wo)國(guo)載人飛船GNC系統(tong)，并成(cheng)功(gong)應(ying)用于9艘神舟飛船。

1992年，我國載人航(hang)天(tian)工程正式啟動。“那時候，沒有實驗(yan)(yan)場地和設備，可謂困難(nan)重(zhong)重(zhong)。”戚院士說，只有把地面試驗(yan)(yan)做充分(fen)，才能確保成功，這(zhe)就要(yao)求必須(xu)建立完善的科(ke)研基地。

“飛船(chuan)研制要用到哪些設(she)備(bei)，這些設(she)備(bei)如何研制？這個挑戰一點也不比研制飛船(chuan)本身小。”戚院(yuan)士說，那時候，航天五院(yuan)邊(bian)設(she)計、邊(bian)出圖、邊(bian)建(jian)設(she)，在北京建(jian)成了采用AIT一體化(hua)設(she)計思想建(jian)成的(de)(de)總裝廠房、亞洲最(zui)大的(de)(de)真空罐(guan)和電磁兼容實驗室以(yi)及振動臺……

載(zai)人航天總體(ti)部(bu)總設(she)計(ji)師楊宏覺得自(zi)己是個“幸運兒(er)”，一參加(jia)工作就趕(gan)上(shang)“神舟”立項。“起步階段，我們(men)對整個載(zai)人航天系(xi)統的認知都不到位(wei)。”他記得自(zi)己曾經在一次地面檢測中，“燒(shao)”壞(huai)過(guo)4臺(tai)設(she)備。“因為電路設(she)計(ji)、電源器件的研制，都需要在實驗中一點(dian)點(dian)摸索(suo)。”

早期研發階段，團隊(dui)也曾(ceng)向國際同行尋(xun)求幫助。“但關鍵核心技術是(shi)買不(bu)來(lai)的(de)。”陳祖貴回(hui)憶，很多(duo)所(suo)謂的(de)“核心”技術，只不(bu)過是(shi)從公(gong)開發表(biao)的(de)文章(zhang)里(li)抄下來(lai)的(de)。

團隊沒有氣餒。“就拿海(hai)(hai)上(shang)回收來說，5200公里的(de)海(hai)(hai)域，我(wo)們沒有依托于航母(mu)的(de)海(hai)(hai)上(shang)救生技(ji)術，海(hai)(hai)上(shang)回收成了(le)巨大的(de)難題。”楊宏說，為此，團隊研(yan)發了(le)海(hai)(hai)上(shang)定(ding)點(dian)回收技(ji)術，確(que)保海(hai)(hai)上(shang)迫降后航天員(yuan)能順利上(shang)岸。

“為(wei)了(le)研發海上定點(dian)回收技術，我們不知(zhi)編寫了(le)多(duo)少(shao)(shao)程序、做了(le)多(duo)少(shao)(shao)實驗(yan)、測試了(le)多(duo)少(shao)(shao)數(shu)據。”楊宏感(gan)慨。

航天員安全，守護！

“要時刻問自己，敢不敢坐自己研發的飛船”

“5，4，3，2，1，點火！起飛！”這串口令，每(mei)一(yi)個(ge)神舟人都爛熟于(yu)心(xin)。每(mei)個(ge)數字代表著不同任務指令，要不假思索、形成(cheng)慣性動作。“500秒(miao)內，發出100多條指令，決不能(neng)出現(xian)任何(he)差池。”楊宏說。

“航(hang)天產品可靠性為0.97，因為要保障人的(de)安全(quan)，載(zai)人航(hang)天的(de)失敗率必(bi)須控制在3‰以內(nei)。兩個要求同時(shi)滿足，故障率必(bi)須在三十萬分之一(yi)(yi)以內(nei)。換句話說，每天發一(yi)(yi)次，30年都不(bu)能出問題。”對此，戚院(yuan)士對團隊(dui)說的(de)最多的(de)一(yi)(yi)句話就(jiu)是：“要時(shi)刻問自(zi)己，敢不(bu)敢坐自(zi)己研發的(de)飛船？”

要保障(zhang)(zhang)安全性(xing)，就必(bi)須用上所有(you)(you)的可(ke)靠(kao)性(xing)措施。“從起飛(fei)到(dao)把飛(fei)船(chuan)送到(dao)預(yu)定軌道，有(you)(you)8種故障(zhang)(zhang)救生模(mo)式(shi)。在(zai)飛(fei)船(chuan)入軌之后，還有(you)(you)180多種故障(zhang)(zhang)對策(ce)。實際上，在(zai)大約70萬條(tiao)計算(suan)機程序(xu)中，30%是應付正常飛(fei)行的，70%用于應付故障(zhang)(zhang)。”戚院士介(jie)紹。

從“神一(yi)”發射至今，團隊創造(zao)了“0失誤”和回收(shou)“10環打靶”的優異成績，但“一(yi)次(ci)成功(gong)不代表次(ci)次(ci)成功(gong)，這(zhe)次(ci)成功(gong)不代表下(xia)次(ci)成功(gong)。我(wo)們時常告誡自己，每一(yi)次(ci)都必須‘從零開始’。”楊宏(hong)告訴記(ji)者。

在(zai)神舟三號(hao)發射前，飛船(chuan)(chuan)已經進(jin)入靶場(chang)時，團隊(dui)卻(que)發現一個電(dian)連接器出現障(zhang)礙。“必須返廠做失效性(xing)分析。”楊宏回憶(yi)，返廠后(hou)發現，電(dian)連接器本(ben)身有設計缺陷，要重(zhong)新設計，但同(tong)樣的元器件在(zai)飛船(chuan)(chuan)上用了(le)77個，重(zhong)新設計生產需要三個月(yue)。

“堅(jian)決(jue)不能讓有哪怕一絲缺陷的飛船(chuan)上天！”指揮(hui)部當即決(jue)定，暫停發射計(ji)劃，全(quan)員撤場。楊(yang)宏(hong)作為當時的主任設計(ji)師，受到(dao)了處分，這也成(cheng)為楊(yang)宏(hong)職(zhi)業生涯中最痛的事(shi)。

“地面測試就要暴(bao)露問題，暴(bao)露越多，上(shang)天后(hou)就越安全。”陳(chen)祖(zu)貴說，他曾受邀(yao)觀看航(hang)(hang)天員訓練。在(zai)離心(xin)機旁，航(hang)(hang)天員身(shen)上(shang)壓著(zhu)相當于自身(shen)體重4—8倍的載荷，這種訓練讓他們臉色蒼白，表(biao)情(qing)痛苦。陳(chen)老看在(zai)眼里，疼在(zai)心(xin)里。

“那一刻我感覺(jue)責任重大(da)，當(dang)即向航(hang)天(tian)員(yuan)們(men)(men)許下(xia)承諾，不僅(jin)要(yao)讓他們(men)(men)安全回(hui)來，還(huan)要(yao)讓他們(men)(men)舒(shu)舒(shu)服服回(hui)來！”陳老字字鏗鏘。經(jing)過團隊設計，神舟五號飛船返(fan)回(hui)時(shi)，楊利偉實(shi)際(ji)承受(shou)的載荷僅(jin)有(you)自(zi)身體重的3.2倍，可以用“舒(shu)服”來形容。

“我們和航(hang)天(tian)(tian)員的關系猶如‘廚師’和‘顧(gu)客’。以前，我們要讓航(hang)天(tian)(tian)員‘吃(chi)(chi)飽’，現在要讓航(hang)天(tian)(tian)員‘吃(chi)(chi)好’，這就需要我們去‘試吃(chi)(chi)’。”曾(ceng)任(ren)天(tian)(tian)宮二號總體(ti)主任(ren)設計師的柏(bo)林(lin)厚做(zuo)了個形(xing)象的比喻。

2016年(nian)10月19日凌晨，神舟(zhou)十一號(hao)與天宮二號(hao)完成交會(hui)對接，景(jing)海(hai)鵬、陳冬開啟30天太(tai)空生活。這(zhe)次“超長待機”對飛行器宜居設計(ji)提(ti)出巨大考驗。

怎么住得舒服？團隊下足了功(gong)夫：開(kai)發天(tian)地一體(ti)化多媒體(ti)系統，讓(rang)(rang)航(hang)天(tian)員可以看球賽、聽新聞，還能(neng)跟家人、戰友視頻聊(liao)天(tian)；設(she)計可折疊多功(gong)能(neng)平(ping)臺，讓(rang)(rang)航(hang)天(tian)員就(jiu)餐(can)和(he)進行科普活動時(shi)更(geng)方便；研制無線頭戴(dai)設(she)備，解決有線頭戴(dai)設(she)備“相(xiang)互糾纏(chan)”問題，讓(rang)(rang)航(hang)天(tian)員在艙內更(geng)自由地與地面對話……

在地面研制時，柏林厚和(he)同事們(men)經常把自己模(mo)擬(ni)成航(hang)天員(yuan)，進艙(cang)(cang)實際體驗。再根據(ju)自身感(gan)受和(he)航(hang)天員(yuan)反饋(kui)，不斷完善艙(cang)(cang)內人性化設計(ji)，比如降噪、廢棄物處理(li)等。

引領高技術，突破！

“科研的最終目的是服務生活”

科(ke)研人員，都是幕(mu)后英雄。每一次成功背后，都是他們默默付出、接續奮斗(dou)的結果。

載人飛(fei)船(chuan)系統副總設計師馬曉(xiao)兵習(xi)慣稱自己為“愛找麻煩的(de)人”。“做(zuo)事情(qing)就要(yao)做(zuo)到(dao)極致”，這(zhe)是航天人堅(jian)持的(de)準(zhun)則，入行15年的(de)馬曉(xiao)兵感觸(chu)頗深(shen)。

2016年的一個深夜，值班人員發(fa)現航天(tian)員與地面的語音通信系統出(chu)了問題(ti)。“因(yin)為有(you)故障預案(an)，問題(ti)得以順利解決。就是(shi)要在地面把(ba)‘所有(you)可(ke)能出(chu)現的問題(ti)都考慮到’。”馬曉(xiao)兵回(hui)憶說。

對(dui)此，團(tuan)(tuan)隊建立了地面監測防(fang)漏洞工(gong)作機制，出(chu)現問題(ti)第一時(shi)間解決，并形(xing)成“零(ling)缺陷(xian)、零(ling)故障、零(ling)疑點”的(de)團(tuan)(tuan)隊文化。

創新，是團隊的另一種文化(hua)。

“新一(yi)代航天(tian)人必須要(yao)有創新精神。”馬(ma)曉兵介(jie)紹說(shuo)，遇到(dao)緊急情況時，飛船必須在(zai)4個小(xiao)時內快速返回，否則航天(tian)員生命安全就會受到(dao)威脅。這就需要(yao)有大(da)量(liang)的數據支持，在(zai)地面研制(zhi)階段，這些都需要(yao)考慮(lv)進去。

比如(ru)，在航天器交會對接中，飛船會有多(duo)次(ci)變軌，軌跡預期經常(chang)會有偏(pian)差(cha)。如(ru)何保證數據(ju)的實時更新，減少誤差(cha)的發生，這(zhe)讓馬曉兵及其團隊犯(fan)了難。

“花了3年時間，團隊(dui)利(li)用神經網絡(luo)算法，加入(ru)自主計算程序，通過提(ti)取飛船高度、飛行速度等參數(shu)(shu)，解決了數(shu)(shu)據誤差問題，為航天員的救生提(ti)供了重要的技(ji)術保障。”馬(ma)曉兵(bing)告訴記者(zhe)。

“就(jiu)拿天(tian)宮一號來說，僅用5年時間，就(jiu)實(shi)現了(le)大型(xing)壁板(ban)技(ji)術、控制(zhi)力矩陀螺儀技(ji)術等11項關鍵核心(xin)技(ji)術的(de)突破。”楊宏說。

據(ju)了(le)解(jie)，為(wei)了(le)滿足太(tai)空(kong)艙(cang)航天員生(sheng)存需(xu)要，確(que)保長期密(mi)封艙(cang)里(li)的(de)空(kong)氣環境質量達標，團隊嚴格控制艙(cang)內所有金屬、非金屬材(cai)料的(de)使用；為(wei)了(le)解(jie)決工作(zuo)設備發熱對航天員生(sheng)存空(kong)間(jian)的(de)影響，他們采用通風換熱方法，利用機(ji)器熱量保障艙(cang)內溫度……人性(xing)化的(de)設計，多(duo)(duo)學科(ke)多(duo)(duo)維(wei)度的(de)科(ke)研探(tan)索，讓太(tai)空(kong)艙(cang)成(cheng)了(le)航天員溫暖的(de)家。

“科研(yan)(yan)的(de)最終(zhong)(zhong)目的(de)是服務(wu)生活。”戚院士說(shuo)，載人航(hang)天工程作為“863計劃”的(de)一個(ge)重要項目，會帶動(dong)各個(ge)科研(yan)(yan)領域的(de)進步(bu)。“比如，未(wei)來空間站建成后，可以開(kai)展多個(ge)學科實驗項目，將(jiang)對農業、林業、醫療、新材(cai)料、環保、生物、新能源技(ji)術等領域產生極(ji)大的(de)推(tui)動(dong)作用(yong)，這些最終(zhong)(zhong)都(dou)將(jiang)改變(bian)人們的(de)生活。”楊宏說(shuo)。（記者 劉涓溪 余建斌 吳(wu)凱）

載人航天大事記

1999年11月20日

我國自主研(yan)制第(di)一艘無人試驗飛船(chuan)神舟一號成功發射升空(kong)

2003年10月15日

楊利(li)(li)偉駕乘神舟(zhou)五號向(xiang)太空進發(fa)，在繞地(di)球14圈、飛行21小時后啟動返回程序，順(shun)利(li)(li)返回

2005年(nian)10月12日(ri)

費俊龍(long)和聶(nie)海勝駕(jia)乘神舟六號進入太空，在太空中停(ting)留了(le)5天

2008年9月(yue)25日(ri)

搭載三(san)名航(hang)天員(yuan)的神舟七號成功發射(she)，航(hang)天員(yuan)實現(xian)出艙行走

2011年(nian)9月(yue)29日

中國(guo)第一(yi)個目標飛(fei)行器天宮(gong)一(yi)號(hao)發射升(sheng)空；隨(sui)后，神舟八號(hao)與(yu)天宮(gong)一(yi)號(hao)完(wan)成(cheng)自動交會對(dui)接

2013年

神舟(zhou)十號(hao)與天宮一號(hao)實現交會對接(jie)；航天員們開展了首次實時(shi)“太空授課”

2016年

天(tian)宮二(er)號(hao)(hao)發射升(sheng)空；隨后兩名航天(tian)員通過飛(fei)船(chuan)進入(ru)天(tian)宮二(er)號(hao)(hao)，駐留長達30天(tian)

2017年4月22日

天舟一號(hao)與天宮二號(hao)自動交(jiao)會對接成(cheng)功，多次向天宮二號(hao)補(bu)給(gei)燃料

預計2022年前后

中國空間站建成

本期統(tong)籌：董建勤(qin) 張彥春

本版制圖：蔡華偉

資料和數據來(lai)源：本報及新華社報道(dao)

【責(ze)任編輯：趙藝涵】