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筑夢(meng)太(tai)空(kong)(kong)，問(wen)鼎(ding)九天(tian)。長征五號(hao)遙三運(yun)載(zai)火箭成功發(fa)射(she)、北斗全球組網進入沖(chong)刺期、嫦(chang)娥翩然落月(yue)背(bei)、空(kong)(kong)間實驗室完(wan)成服役返回……過去一(yi)年多，我(wo)國(guo)航(hang)天(tian)事業發(fa)展步履鏗鏘、碩果累(lei)累(lei)。1999年11月(yue)20日清晨(chen)，神(shen)舟一(yi)號(hao)飛(fei)(fei)船發(fa)射(she)，我(wo)國(guo)載(zai)人航(hang)天(tian)大幕徐徐開啟。轉眼20年，作為我(wo)國(guo)載(zai)人航(hang)天(tian)器(qi)研制設計工作的(de)主力軍(jun)，神(shen)舟團(tuan)隊書寫了(le)一(yi)項又一(yi)項驕人成績：將6艘載(zai)人飛(fei)(fei)船、5艘無人飛(fei)(fei)船和2個空(kong)(kong)間實驗室順(shun)利(li)送入太(tai)空(kong)(kong)；護航(hang)11名中國(guo)航(hang)天(tian)員(yuan)、14人次(ci)完(wan)成太(tai)空(kong)(kong)之旅，最長在(zai)軌時間達30天(tian)；實現太(tai)空(kong)(kong)出艙(cang)、交會對接、太(tai)空(kong)(kong)授課……而這支優秀(xiu)的(de)團(tuan)隊，平均年齡僅有33歲，他(ta)們將自己的(de)熱血青(qing)春與祖(zu)國(guo)發(fa)展同頻共振，時刻以沖(chong)鋒的(de)姿(zi)態，托舉起中華民(min)族的(de)載(zai)人航(hang)天(tian)夢(meng)。

——編(bian) 者

歲末年初(chu)，中國航天(tian)科技集團五院載人航天(tian)總(zong)體部的大樓(lou)里(li)，神舟(zhou)團隊的科研工作者(zhe)們步履匆匆。

去年7月，天(tian)宮(gong)二號(hao)空間實驗(yan)室完(wan)成任(ren)務(wu)、順利返(fan)回，神舟團(tuan)隊(dui)(dui)又立刻(ke)投入(ru)到下一項研(yan)發任(ren)務(wu)中。20多年來，神舟團(tuan)隊(dui)(dui)將6艘載人(ren)飛(fei)船、2個空間實驗(yan)室成功送入(ru)太(tai)空；護航多位航天(tian)員完(wan)成太(tai)空之旅；完(wan)成太(tai)空出艙(cang)、交會對接、組(zu)合體飛(fei)行等(deng)任(ren)務(wu)……這張驕人(ren)的成績單背后(hou)，是科(ke)研(yan)團(tuan)隊(dui)(dui)長達(da)幾十年的科(ke)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(ling)域(yu)的(de)科技(ji)進(jin)步(bu)(bu)，都是人類向(xiang)著浩(hao)渺(miao)星空(kong)邁進(jin)了一步(bu)(bu)”，年過八旬(xun)的(de)陳祖貴(gui)老先生，向(xiang)記者講起了我國載人航(hang)天事(shi)(shi)業的(de)發展歷(li)程，往事(shi)(shi)猶(you)如(ru)卷起的(de)畫卷，徐徐展開……

“圜則九(jiu)重，孰營(ying)度之？惟茲(zi)何(he)功，孰初(chu)作之？”這首詩(shi)描寫了中(zhong)國(guo)人探(tan)索宇宙的夢(meng)想，從那個(ge)時候開始(shi)，飛天(tian)夢(meng)就深(shen)埋(mai)在了中(zhong)華(hua)民族的血脈里。

1999年，發(fa)生(sheng)了三(san)件大事：新中國成立(li)50周年、澳門歸回(hui)、神舟飛天(tian)(tian)。一時間，人們(men)探索宇宙的熱情被再次點(dian)燃。“‘神一’的意(yi)義，我(wo)認為比‘神五’更大。”回(hui)首過往，神舟號(hao)飛船首任總設計師戚(qi)發(fa)軔院士頗有感觸，他說，在神舟五號(hao)飛船載著航天(tian)(tian)員楊利偉安全返航的時候(hou)，他卻想去看看“神一”回(hui)收(shou)的地方。

“那是在多么艱(jian)難的條件下干出來的事業(ye)！”戚院士說。在上(shang)(shang)世紀六七十年代(dai)，我國就有了第(di)一代(dai)返回式衛星(xing)——“曙光一號(hao)”的研(yan)制計(ji)劃。“受(shou)制于(yu)計(ji)算機技術(shu)水平，直到上(shang)(shang)世紀80年代(dai)，我國載人航(hang)(hang)天(tian)事業(ye)仍進(jin)展(zhan)不大。我們(men)想自主研(yan)發(fa)星(xing)載計(ji)算機芯片，推(tui)動載人航(hang)(hang)天(tian)事業(ye)快速發(fa)展(zhan)，經過(guo)不懈努力(li)，終于(yu)成功(gong)了。”陳祖貴說。

硬件(jian)做了(le)(le)出來，軟件(jian)編(bian)寫成了(le)(le)難(nan)題。在一(yi)次星—地對接仿(fang)真(zhen)實驗中，團(tuan)(tuan)隊發現衛(wei)星姿態數據明顯(xian)異常。“當時沒(mei)有相關軟件(jian)，很(hen)難(nan)定(ding)位(wei)問(wen)題源(yuan)，團(tuan)(tuan)隊壓力特別大。”隊員們沒(mei)日(ri)沒(mei)夜工作(zuo)在實驗室里，累了(le)(le)就(jiu)趴在桌(zhuo)子上休息一(yi)會，餓了(le)(le)就(jiu)隨便吃一(yi)點。經過反復(fu)排查，最終發現不是軟件(jian)問(wen)題，而是芯片上的一(yi)個存儲單元壞(huai)了(le)(le)。

就是在這種艱苦條件下，陳老帶(dai)領(ling)團隊先(xian)后攻(gong)克了計算機控制衛(wei)(wei)星(xing)姿(zi)態(tai)的控制系統研制，掌握了衛(wei)(wei)星(xing)全姿(zi)態(tai)捕獲技術、衛(wei)(wei)星(xing)應急控制器(qi)技術等。后來在神舟科研攻(gong)關期間，他們(men)還成功研制出(chu)我國載人飛船(chuan)(chuan)GNC系統，并成功應用于(yu)9艘神舟飛船(chuan)(chuan)。

1992年，我國載人航(hang)天工程(cheng)正式啟動。“那時候(hou)，沒(mei)有(you)實驗場地和設備(bei)，可(ke)謂困難(nan)重重。”戚(qi)院士說，只有(you)把地面試驗做充分，才(cai)能確保成(cheng)功，這就要求必須建(jian)立完善的(de)科研基(ji)地。

“飛船(chuan)研(yan)(yan)制(zhi)要用到哪些(xie)(xie)設(she)(she)備(bei)，這些(xie)(xie)設(she)(she)備(bei)如何研(yan)(yan)制(zhi)？這個挑戰(zhan)一點也不比(bi)研(yan)(yan)制(zhi)飛船(chuan)本身小(xiao)。”戚院(yuan)士說，那時候，航天(tian)五(wu)院(yuan)邊(bian)(bian)設(she)(she)計(ji)、邊(bian)(bian)出圖、邊(bian)(bian)建設(she)(she)，在(zai)北京建成了采用AIT一體化(hua)設(she)(she)計(ji)思想(xiang)建成的總裝廠房(fang)、亞洲最大的真空罐和電磁兼容實驗室(shi)以及(ji)振動臺……

載人(ren)(ren)航天(tian)總(zong)體部總(zong)設計(ji)師(shi)楊宏(hong)覺得自己(ji)是個(ge)“幸運兒”，一參加工作就趕上“神舟(zhou)”立項(xiang)。“起步階段，我(wo)們對整個(ge)載人(ren)(ren)航天(tian)系統的認知都不(bu)到位(wei)。”他記(ji)得自己(ji)曾(ceng)經在一次(ci)地面(mian)檢測中(zhong)，“燒”壞過4臺設備。“因為電(dian)路設計(ji)、電(dian)源器件的研制(zhi)，都需(xu)要在實(shi)驗中(zhong)一點(dian)點(dian)摸索。”

早期研(yan)發階段，團隊(dui)也曾(ceng)向國(guo)際同行尋求幫助。“但(dan)關鍵核心技術(shu)是買不來(lai)的(de)。”陳祖貴回(hui)憶，很多所謂的(de)“核心”技術(shu)，只不過是從公(gong)開發表的(de)文章里抄下來(lai)的(de)。

團隊沒有氣餒。“就拿海(hai)上(shang)(shang)(shang)回收(shou)來說(shuo)，5200公里的(de)(de)海(hai)域(yu)，我們沒有依托于航(hang)母的(de)(de)海(hai)上(shang)(shang)(shang)救生(sheng)技術，海(hai)上(shang)(shang)(shang)回收(shou)成了巨(ju)大的(de)(de)難題。”楊宏說(shuo)，為此，團隊研發了海(hai)上(shang)(shang)(shang)定點回收(shou)技術，確保海(hai)上(shang)(shang)(shang)迫降后航(hang)天員能順利上(shang)(shang)(shang)岸。

“為了研發海上定(ding)點回收技術，我們不知(zhi)編寫了多少程序、做(zuo)了多少實驗、測試了多少數據(ju)。”楊宏(hong)感慨。

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，每一個神(shen)舟人都(dou)爛(lan)熟于心。每個數字代表著(zhu)不同任務指令，要不假思索、形成(cheng)慣性(xing)動作。“500秒內，發出(chu)(chu)100多條指令，決不能(neng)出(chu)(chu)現(xian)任何差池。”楊宏說。

“航(hang)天產品可(ke)靠性為0.97，因(yin)為要保障(zhang)人的(de)安全，載人航(hang)天的(de)失敗(bai)率必須控制(zhi)在3‰以(yi)內(nei)。兩個要求(qiu)同時滿(man)足，故障(zhang)率必須在三(san)十萬分(fen)之(zhi)一(yi)以(yi)內(nei)。換句話說，每天發一(yi)次(ci)，30年都不(bu)能出問題。”對此，戚院士對團隊說的(de)最(zui)多(duo)的(de)一(yi)句話就是：“要時刻問自己，敢不(bu)敢坐自己研發的(de)飛(fei)船(chuan)？”

要保(bao)障(zhang)安全性，就必須(xu)用上所有的可靠性措施(shi)。“從起飛到把飛船(chuan)送到預定軌(gui)道，有8種(zhong)故(gu)障(zhang)救生(sheng)模式。在飛船(chuan)入軌(gui)之后，還(huan)有180多(duo)種(zhong)故(gu)障(zhang)對策。實際上，在大(da)約(yue)70萬條計(ji)算機程序中，30%是應付(fu)正常(chang)飛行的，70%用于應付(fu)故(gu)障(zhang)。”戚院士(shi)介紹。

從“神一(yi)”發射至今，團隊創造了“0失誤”和回收“10環打靶”的優(you)異(yi)成績，但“一(yi)次成功不(bu)代(dai)表(biao)次次成功，這次成功不(bu)代(dai)表(biao)下次成功。我(wo)們時常告誡自(zi)己，每一(yi)次都必(bi)須(xu)‘從零開(kai)始’。”楊宏告訴(su)記(ji)者。

在(zai)神舟(zhou)三號(hao)發射前(qian)，飛船已經進入靶場時，團(tuan)隊(dui)卻發現(xian)一(yi)個電(dian)連接(jie)器出現(xian)障礙(ai)。“必須返(fan)廠做失效性分析。”楊宏回憶，返(fan)廠后發現(xian)，電(dian)連接(jie)器本身(shen)有設計缺陷，要重新設計，但(dan)同(tong)樣的(de)元器件在(zai)飛船上用了77個，重新設計生產(chan)需要三個月(yue)。

“堅(jian)決不能讓有哪(na)怕一絲缺陷(xian)的飛(fei)船上(shang)天！”指(zhi)揮(hui)部(bu)當(dang)即決定，暫停(ting)發射計劃，全員撤場。楊宏作為(wei)當(dang)時(shi)的主(zhu)任設計師，受到了(le)處分(fen)，這也成為(wei)楊宏職業生涯中最痛(tong)的事(shi)。

“地面測試(shi)就要(yao)暴露問題(ti)，暴露越(yue)多，上(shang)天后就越(yue)安全(quan)。”陳祖貴(gui)說，他(ta)曾受(shou)邀觀看航天員訓練(lian)。在離(li)心機(ji)旁(pang)，航天員身上(shang)壓著(zhu)相當于自身體重4—8倍的(de)載荷，這種訓練(lian)讓他(ta)們臉色蒼白，表情痛苦(ku)。陳老看在眼里(li)(li)，疼在心里(li)(li)。

“那一(yi)刻我感覺(jue)責任重(zhong)大，當即向航(hang)天員們(men)許下承(cheng)諾，不僅(jin)要讓(rang)他(ta)們(men)安全回(hui)來，還要讓(rang)他(ta)們(men)舒舒服服回(hui)來！”陳老(lao)字字鏗鏘。經過團(tuan)隊(dui)設(she)計，神舟(zhou)五號飛船返回(hui)時，楊利(li)偉實(shi)際承(cheng)受的(de)載荷(he)僅(jin)有自(zi)身(shen)體重(zhong)的(de)3.2倍，可(ke)以用(yong)“舒服”來形容。

“我們(men)和航天(tian)(tian)員(yuan)的(de)(de)關系(xi)猶(you)如‘廚師(shi)’和‘顧(gu)客(ke)’。以前，我們(men)要讓(rang)航天(tian)(tian)員(yuan)‘吃飽’，現(xian)在要讓(rang)航天(tian)(tian)員(yuan)‘吃好’，這就需(xu)要我們(men)去‘試吃’。”曾任天(tian)(tian)宮(gong)二號總體主任設計師(shi)的(de)(de)柏林厚做(zuo)了個(ge)形象的(de)(de)比喻。

2016年10月19日凌(ling)晨，神(shen)舟(zhou)十一號與天(tian)宮(gong)二號完成交(jiao)會對接，景(jing)海(hai)鵬、陳冬開啟30天(tian)太(tai)空生活(huo)。這次“超長待機”對飛行器宜居設(she)計提出巨大考驗。

怎么住得舒服(fu)？團隊(dui)下足了功夫：開發天地(di)一(yi)體化多(duo)媒(mei)體系統，讓航天員(yuan)可以看(kan)球賽、聽新聞(wen)，還能跟家人(ren)、戰(zhan)友(you)視頻聊(liao)天；設(she)計(ji)可折疊多(duo)功能平臺(tai)，讓航天員(yuan)就餐和進(jin)行(xing)科(ke)普活動時更方(fang)便(bian)；研(yan)制(zhi)無線頭戴設(she)備，解決有(you)線頭戴設(she)備“相互糾纏”問題，讓航天員(yuan)在(zai)艙內更自由地(di)與地(di)面對(dui)話……

在地面研制時(shi)，柏林厚(hou)和同事們經(jing)常把自己模擬成(cheng)航(hang)天(tian)員，進艙(cang)實際體驗(yan)。再(zai)根據自身感受和航(hang)天(tian)員反饋，不斷完善艙(cang)內人性化設計，比如降噪、廢棄物處(chu)理等(deng)。

引領高技術，突破！

“科研的最終目的是服務生活”

科(ke)研人員(yuan)，都(dou)(dou)是幕后(hou)英雄。每一次成(cheng)功(gong)背(bei)后(hou)，都(dou)(dou)是他們默默付出、接續奮斗的結果。

載人飛船系統副(fu)總(zong)設(she)計師(shi)馬曉兵習慣稱自(zi)己為“愛找麻煩的人”。“做事情就要做到(dao)極(ji)致”，這是航天人堅(jian)持的準則，入行15年(nian)的馬曉兵感觸頗深(shen)。

2016年(nian)的一個深(shen)夜，值班人員發現航天員與(yu)地面的語音通信系(xi)統出(chu)了問(wen)題(ti)。“因(yin)為有(you)故障預案，問(wen)題(ti)得以順(shun)利(li)解決。就是(shi)要在地面把‘所有(you)可能出(chu)現的問(wen)題(ti)都考慮到’。”馬曉兵回憶說。

對此，團隊建立了(le)地面監測防漏(lou)洞工作機制，出現(xian)問(wen)題第(di)一(yi)時(shi)間解決，并(bing)形(xing)成“零(ling)缺陷、零(ling)故障、零(ling)疑點”的團隊文化。

創新，是團隊的另一種文化。

“新(xin)一代航天人必須要(yao)有(you)創新(xin)精神。”馬曉兵介紹說，遇到緊(jin)急情況時(shi)，飛船必須在(zai)4個小時(shi)內快速返回(hui)，否(fou)則航天員生(sheng)命安全就會(hui)受到威(wei)脅。這(zhe)就需要(yao)有(you)大量的(de)數據(ju)支持，在(zai)地面研制(zhi)階段，這(zhe)些都需要(yao)考慮(lv)進去。

比如，在航天器(qi)交(jiao)會對接中，飛船會有多(duo)次(ci)變軌(gui)，軌(gui)跡預期(qi)經常會有偏差。如何保證數據的(de)實時更新，減少誤(wu)差的(de)發生，這讓馬曉(xiao)兵及(ji)其(qi)團隊犯了難。

“花了3年時間(jian)，團隊利用神(shen)經網絡算(suan)(suan)法，加(jia)入自主計算(suan)(suan)程序，通過(guo)提(ti)取飛船高度、飛行速度等(deng)參數(shu)，解決了數(shu)據誤(wu)差問題，為航天(tian)員的救(jiu)生(sheng)提(ti)供(gong)了重(zhong)要的技(ji)術保障。”馬曉兵告訴記者。

“就(jiu)拿天宮一號來說，僅用5年時間，就(jiu)實(shi)現了大型壁板技(ji)(ji)術(shu)、控制力矩陀螺(luo)儀技(ji)(ji)術(shu)等(deng)11項關鍵核心技(ji)(ji)術(shu)的突破。”楊宏說。

據了解，為(wei)了滿足太(tai)空(kong)艙航天(tian)(tian)員(yuan)生存需要，確保(bao)長(chang)期密(mi)封(feng)艙里(li)的空(kong)氣環境(jing)質量達標，團隊嚴格控制艙內(nei)所有金屬、非(fei)金屬材料的使用(yong)；為(wei)了解決工作設備發熱對航天(tian)(tian)員(yuan)生存空(kong)間的影響，他們采(cai)用(yong)通風換熱方(fang)法，利用(yong)機器熱量保(bao)障艙內(nei)溫(wen)度(du)……人(ren)性化的設計，多學科(ke)多維度(du)的科(ke)研探索，讓太(tai)空(kong)艙成(cheng)了航天(tian)(tian)員(yuan)溫(wen)暖的家。

“科(ke)研的(de)(de)最(zui)終目的(de)(de)是服(fu)務生(sheng)(sheng)活(huo)。”戚院士說(shuo)(shuo)，載人航(hang)天工(gong)程作為“863計劃”的(de)(de)一個重要項(xiang)目，會帶動各(ge)個科(ke)研領(ling)域的(de)(de)進步。“比如，未來(lai)空間站建(jian)成(cheng)后，可以開(kai)展(zhan)多個學科(ke)實(shi)驗項(xiang)目，將對農業(ye)、林(lin)業(ye)、醫療、新材(cai)料、環保(bao)、生(sheng)(sheng)物、新能(neng)源(yuan)技術(shu)等領(ling)域產生(sheng)(sheng)極大的(de)(de)推(tui)動作用，這些最(zui)終都將改變人們的(de)(de)生(sheng)(sheng)活(huo)。”楊宏(hong)說(shuo)(shuo)。（記者(zhe) 劉涓(juan)溪(xi) 余建(jian)斌 吳(wu)凱）

載人航天大事記

1999年(nian)11月20日

我(wo)國自(zi)主研制(zhi)第一(yi)艘無人試驗飛船神(shen)舟一(yi)號成功發射(she)升空

2003年10月15日(ri)

楊(yang)利偉駕乘神舟五號向太空進(jin)發，在繞地球14圈、飛行21小時后啟動返(fan)回程序，順利返(fan)回

2005年10月12日

費俊龍(long)和(he)聶海勝駕乘神舟六號進入太空(kong)(kong)，在(zai)太空(kong)(kong)中停留了5天(tian)

2008年9月25日

搭載三名航天員的(de)神舟七號成(cheng)功發(fa)射(she)，航天員實現出艙行走(zou)

2011年9月29日

中國第(di)一(yi)個目標飛行器天(tian)宮一(yi)號發射升空；隨后，神舟八(ba)號與天(tian)宮一(yi)號完成自(zi)動交會(hui)對(dui)接

2013年

神舟十號與天(tian)宮一號實現(xian)交會對接；航(hang)天(tian)員(yuan)們開展了首次實時“太(tai)空授課(ke)”

2016年

天宮二號發射升空；隨后(hou)兩名航天員通過飛船(chuan)進入天宮二號，駐留長達(da)30天

2017年(nian)4月22日(ri)

天(tian)舟一號(hao)(hao)與天(tian)宮(gong)二號(hao)(hao)自動交會(hui)對接成功，多次向天(tian)宮(gong)二號(hao)(hao)補給燃料

預計2022年前后

中國空間站建成

本期統籌：董(dong)建勤 張彥春

本版制圖：蔡華偉

資料和數據來源(yuan)：本報及新華(hua)社(she)報道

【責(ze)任編(bian)輯：趙(zhao)藝涵】