? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 航天時代?中國空間站?神州一號至四號
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2021-07-17? 青野云麓
空間站作為長期在軌運行的“太空母港”，是人類歷史上規(guī)模最大的航天器，可滿足航天員長期在軌生活工作，其天然的高真空、微重力、超潔凈環(huán)境也可以充分用于開展各類科學(xué)技術(shù)研究，推動科學(xué)技術(shù)進步。
因此，空間站已經(jīng)成為衡量一個國家經(jīng)濟、科技和綜合國力的重要標(biāo)志，受到各航天大國的高度重視。我國自上世紀(jì)90年代初正式啟動載人航天工程，采取“三步走”實施戰(zhàn)略。目前，中國空間站由我國自主建造，在軌設(shè)計壽命不小于10年，實現(xiàn)了產(chǎn)品全部國產(chǎn)化，部組件全部國產(chǎn)化，原材料全部國產(chǎn)化。
有了中國空間站，就意味著中國人在太空有了一個“家”。空間站系列文章將為您介紹這個大“家”的由來。
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神舟飛船是中國自行研制，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，達到或優(yōu)于國際第三代載人飛船技術(shù)的飛船。 神舟號飛船是采用三艙一段，即由返回艙、軌道艙、推進艙和附加段構(gòu)成，由13個分系統(tǒng)組成。神舟號飛船與國外第三代飛船相比，具有起點高、具備留軌利用能力等特點。
飛船結(jié)構(gòu)
軌道艙
飛船結(jié)構(gòu)分為：軌道艙、返回艙、推進艙、附加段四部分，“神舟”飛船的軌道艙是一個圓柱體，總長度為2.8米，最大直徑2.27米，一端與返回艙相通，另一端與空間對接機構(gòu)連接。軌道艙被稱為“多功能廳”，因為幾名航天員除了升空和返回時要進入返回艙以外，其它時間都在軌道艙里。軌道艙集工作、吃飯、睡覺和清潔等諸多功能于一體。
為了使軌道艙在獨自飛行的階段可以獲得電力，軌道艙的兩側(cè)安裝了太陽電池板翼，每塊太陽翼除去三角部分面積為2.0×3.4米，軌道艙自由飛行時，可以由它提供0.5千瓦以上的電力。軌道艙尾部有4組小的推進發(fā)動機，每組4個，為飛船提供輔助推力和軌道艙分離后繼續(xù)保持軌道運動的能力；軌道艙一側(cè)靠近返回艙部分有一個圓形的艙門，為航天員進出軌道艙提供了通道，不過，該艙門的最大直徑僅65厘米，只有身體靈巧、受過專門訓(xùn)練的人，才能進出自由。艙門的上面有軌道艙的觀察窗。
軌道艙是飛船進入軌道后航天員工作、生活的場所。艙內(nèi)除備有食物、飲水和大小便收集器等生活裝置外，還有空間應(yīng)用和科學(xué)試驗用的儀器設(shè)備。
返回艙返回后，軌道艙相當(dāng)于一顆對地觀察衛(wèi)星或太空實驗室，它將繼續(xù)留在軌道上工作半年左右。軌道艙留軌利用是中國飛船的一大特色，俄羅斯和美國飛船的軌道艙和返回艙分離后，一般是廢棄不用的。
作為航天員的“太空臥室”，軌道艙的環(huán)境很舒適，艙內(nèi)溫度一般在17至25攝氏度之間。
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返回艙
返回艙又稱座艙，長2.00米，直徑2.40米(不包括防熱層)。它是航天員的“駕駛室”。是航天員往返太空時乘坐的艙段，為密閉結(jié)構(gòu)，前端有艙門。
神舟飛船的返回艙呈鐘形，有艙門與軌道艙相通。返回艙是飛船的指揮控制中心，內(nèi)設(shè)可供3名航天員斜躺的座椅，供航天員起飛、上升和返回階段乘坐。座椅前下方是儀表板、手控操縱手柄和光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡等，顯示飛船上各系統(tǒng)機器設(shè)備的狀況。航天員通過這些儀表進行監(jiān)視，并在必要時控制飛船上系統(tǒng)機器設(shè)備的工作。軌道艙和返回艙均是密閉的艙段，內(nèi)有環(huán)境控制和生命保障系統(tǒng)，確保艙內(nèi)充滿一個大氣壓力的氧氮混合氣體，并將溫度和濕度調(diào)節(jié)到人體合適的范圍，確保航天員在整個飛行任務(wù)過程中的生命安全。
另外，艙內(nèi)還安裝了供著陸用的主、備兩具降落傘。神舟號飛船的返回艙側(cè)壁上開設(shè)了兩個圓形窗口，一個用于航天員觀測窗外的情景，另一個供航天員操作光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡觀測地面駕駛飛船。返回艙的底座是金屬架層密封結(jié)構(gòu)，上面安裝了返回艙的儀器設(shè)備，該底座重量輕便，且十分堅固，在返回艙返回地面進入大氣層時，保護返回艙不被炙熱的大氣燒毀。
推進艙
推進艙又叫儀器艙或設(shè)備艙。推進艙長3.05米，直徑2.50米，底部直徑2.80米。安裝推進系統(tǒng)、電源、軌道制動，并為航天員提供氧氣和水。
它呈圓柱形，內(nèi)部裝載推進系統(tǒng)的發(fā)動機和推進劑，為飛船提供調(diào)整姿態(tài)和軌道以及制動減速所需要的動力，還有電源、環(huán)境控制和通信等系統(tǒng)的部分設(shè)備。兩側(cè)各有一對太陽翼，除去三角部分，太陽翼的面積為2.0×7.5米。與前面軌道艙的電池翼加起來，產(chǎn)生的電力將三倍于聯(lián)盟號，平均1.5千瓦以上，差不多相當(dāng)于富康A(chǔ)X新浪潮汽車的電源所提供功率。這幾塊電池翼除了所提供的電力較大之外，它還可以繞連接點轉(zhuǎn)動，這樣不管飛船怎樣運動，它始終可以保持最佳方向獲得最大電力，免去了“翹向太陽”所要進行的大量機動，這樣可以在保證太陽電池陣對日定向的同時進行飛船對地的不間斷觀測。
設(shè)備艙的尾部是飛船的推進系統(tǒng)。主推進系統(tǒng)由4個大型主發(fā)動機組成，它們在推進艙的底部正中。在推進艙側(cè)裙內(nèi)四周又分別布置了4對糾正姿態(tài)用的小推進器，說它們小是和主推進器比，與其他輔助推進器比它們可大很多。另外推進艙側(cè)裙外還有輔助用的小型推進器。
附加段
附加段也叫過渡段，是為將來與另一艘飛船或空間站交會對接做準(zhǔn)備用的。在載人飛行及交會對接前，他也可以安裝各種儀器用于空間探測。
對于附加段現(xiàn)階段的設(shè)備沒有官方介紹，但是一些業(yè)內(nèi)人士進行了大膽的推測，如：其中一個半環(huán)型裝置，據(jù)推測是用來安裝方形的儀器裝置。而三個相互垂直并可伸出的0.4米的探針被推測為可能是導(dǎo)航系統(tǒng)的一部分或?qū)酉到y(tǒng)的一部分。因為美國的阿波羅飛船上曾有類似的裝置用來進行對接。神舟飛船軌道艙前端可能裝有俄羅斯式的對接系統(tǒng)。但這些裝置可能只是一種試驗型，在將來執(zhí)行與太空站對接的任務(wù)時肯定會被新型對接系統(tǒng)所替換。
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神州一號和神州二號為無人飛船，神州三號和四號飛船則搭載的模擬人，四架飛船都在酒泉發(fā)射升空。
神舟一號基本數(shù)據(jù)
發(fā)射時間：1999年11月20日06時30分
發(fā)射火箭：新型長征二號F捆綁式火箭，這次發(fā)射，是長征系列運載火箭的第59次飛行。
飛船進入軌道飛行時間：火箭起飛約10分鐘，飛船與火箭分離，進入預(yù)定軌道。
返回時間：1999年11月21日03時41分
發(fā)射地點：酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心
著陸地點：內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū)
飛行時間/圈數(shù)：21小時11分/14圈
搭載物品
一是旗類，中華人民共和國國旗、澳門特別行政區(qū)區(qū)旗、奧運會會旗等；二是各種郵票及紀(jì)念封；三是各10克左右的青椒、西瓜、玉米、大麥等農(nóng)作物種子，此外還有甘草、板藍根等中藥材。
技術(shù)應(yīng)用
首次采用了在技術(shù)廠房對飛船、火箭聯(lián)合體垂直總裝與測試，整體垂直運輸至發(fā)射場，并進行遠距離測試發(fā)射控制的新模式。中國在原有航天測控網(wǎng)的基礎(chǔ)上新建的符合國際標(biāo)準(zhǔn)體制的陸?；教鞙y控網(wǎng)，也在這次發(fā)射試驗中首次投入使用。飛船在軌運行期間，地面測控系統(tǒng)和分布于公海的4艘“遠望號”測量船對其進行了跟蹤與測控，成功進行了一系列科學(xué)試驗。
評論反應(yīng)
此間評論高度評價中國實施載人航天工程的第一次飛行試驗，稱其標(biāo)志著中國航天事業(yè)邁出了重要步伐，對突破載人航天技術(shù)具有重要意義 ，是中國航天史上的重要里程碑。
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神舟二號基本數(shù)據(jù)
發(fā)射時間：2001年01月10日01時00分
發(fā)射火箭：新型長征二號F捆綁式火箭，此次發(fā)射是長征系列運載火箭第六十五次飛行，也是繼一九九六年十月以來中國航天發(fā)射連續(xù)第二十三次獲得成功。
飛船進入軌道所需飛行時間：飛船起飛十三分鐘后，進入預(yù)定軌道。
返回時間：2001年01月16日19時22分
發(fā)射地點：酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心
著陸地點：內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū)
飛行時間/圈數(shù)：6天零18小時22分/108圈
試驗項目
中國第一艘正樣無人飛船。飛船由軌道艙、返回艙和推進艙三個艙段組成。與神舟一號試驗飛船相比，神舟二號飛船的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有了新的擴展，技術(shù)性能有了新的提高，飛船技術(shù)狀態(tài)與載人飛船基本一致。據(jù)介紹，中國首次在飛船上進行了微重力環(huán)境下空間生命科學(xué)、空間材料、空間天文和物理等領(lǐng)域的實驗，其中包括：進行半導(dǎo)體光電子材料、氧化物晶體、金屬合金等多種材料的晶體生長、蛋白質(zhì)和其他生物大分子的空間晶體生長、還有植物、動物、水生生物、微生物及離體細胞和細胞組織的空間環(huán)境效應(yīng)實驗等。
評論反應(yīng)
此次航天飛船發(fā)射，是中國載人航天工程的第二次飛行試驗，標(biāo)志著中國載人航天事業(yè)取得了新的進展，向?qū)崿F(xiàn)載人航天飛行邁出了可喜的一步。
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神舟三號基本數(shù)據(jù)
發(fā)射時間：2002年03月25日22時15分
發(fā)射火箭：新型長征二號F捆綁式火箭，這次發(fā)射是長征系列運載火箭第66次飛行。
飛船進入軌道所需飛行時間：火箭點火升空10分鐘后，飛船成功進入預(yù)定軌道。
返回時間：2002年04月01日16時54分
發(fā)射地點：酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心
著陸地點：內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū)
飛行時間/圈數(shù)：6天零18小時39分/108圈.
搭載物品
神舟飛船處于休眠狀態(tài)的烏雞蛋；進行空間試驗的有效載荷公用設(shè)備十項，四十四件之多，包括：卷云探測儀、中分辨率成像光譜儀、地球輻射收支儀、太陽紫外線光譜監(jiān)視儀器、太陽常數(shù)監(jiān)測器、大氣密度探測器、大氣成分探測器、飛船軌道艙窗口組件、細胞生物反應(yīng)器、多任務(wù)位空間晶體生長爐、空間蛋白質(zhì)結(jié)晶裝置、固體徑跡探測器、微重力測量儀、有效載荷公用設(shè)備。據(jù)介紹，微重力測量儀、返回艙有效載荷公用設(shè)備是第三次參加飛船試驗；空間蛋白質(zhì)結(jié)晶裝置、多任務(wù)位空間晶體生長爐和軌道艙有效載荷公用設(shè)備是第二次參加飛船試驗；其余設(shè)備均是首次在太空作試驗。
試驗項目
神舟三號是一艘正樣無人飛船，飛船技術(shù)狀態(tài)與載人狀態(tài)完全一致。這次發(fā)射試驗，運載火箭、飛船和測控發(fā)射系統(tǒng)進一步完善，提高了載人航天的安全性和可靠性。飛船上裝有人體代謝模擬裝置、擬人生理信號設(shè)備以及形體假人，能夠定量模擬航天員在太空中的重要生理活動參數(shù)。這次發(fā)射，逃逸救生系統(tǒng)也進行了工作。這個系統(tǒng)是在應(yīng)急情況下確保航天員安全的主要措施。飛船擬人載荷提供的生理信號和代謝指標(biāo)正常，驗證了與載人航天直接相關(guān)的座艙內(nèi)環(huán)境控制和生命保障系統(tǒng)。
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神舟四號基本數(shù)據(jù)
發(fā)射時間：2002年12月30日00時40分
發(fā)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。
飛船進入軌道所需飛行時間：火箭點火升空十幾分鐘后，飛船成功進入預(yù)定軌道
返回時間：2003年01月05日19時16分
發(fā)射地點：酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心
著陸地點：內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū)
飛行時間/圈數(shù)：6天零18小時36分/108圈
搭載物品
除了大氣成分探測器等19件設(shè)備已經(jīng)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(shè)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(zhì)體和革新一號煙草原生質(zhì)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(xiàn)象將消失，更有利于細胞間進行配對與融合這些“親熱舉動”，此項研究將為空間制藥探索新方法。
實驗項目
中國第一艘可載人的處于無人狀態(tài)的飛船。
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神州一號、神州二號、神州三號與神州四號是中國載人航天的堅實基礎(chǔ)，提高了后期飛船載人的安全性與可靠性，充分體現(xiàn)與彰顯了中國航天的工匠精神以及“以人為本”的民生意識。