中國載人航天工程負責人日前在北京一個座談會上說，中國已經基本建成高安全高可靠載人航天研制試驗體系，神舟五號飛船將按計劃發(fā)射，目前各項準備工作進展順利。自1999年來，經過四次無人飛船試驗，中國的航天事業(yè)取得了長足的發(fā)展，華夏兒女暢游太空的日子已不再遙遠。

　　神舟五號如何確保安全？

　　“神舟五號載人飛船已經進入總裝總測階段，搭載的科研設備大多已通過驗收，整裝待發(fā)。中國的載人航天夢想即將實現(xiàn)，時間大約在今年10月至12月”。日前，中國航天部門載人航天工程的一位負責人說。“至于神舟五號的確切發(fā)射日期，要看屆時的天氣狀況和飛船整體試驗的進展情況而定。另外，宇航員返回時的地面溫度和太陽活動、空間輻射等空間環(huán)境狀況也需要考慮。”

　　作為繼美俄之后，世界上第三個自主發(fā)展載人航天技術的國家，我國“神舟”從起步時就力爭高起點，瞄準建立運送物資和航天員安全往返天地的運輸系統(tǒng)，而神舟五號更上了一層樓。

　　通過對前幾次飛行和地面試驗的綜合分析，神舟五號飛船內的布置、裝備已經完全達到了載人標準；神舟五號所有測試項目都嚴格按照標準、章程的要求進行，注重從細枝末節(jié)上查找缺陷，確保杜絕因技術狀態(tài)失控和人為操作失誤可能帶來的安全質量隱患，杜絕地面設備的任何誤差影響船上狀態(tài)，以保證神舟”五號飛船發(fā)射萬無一失。

　　載人航天工程涉及火箭、飛船、發(fā)射場、空間應用、航天醫(yī)學工程保障、航天測控、著陸場等七大組成系統(tǒng)。載人飛船是保障宇航員在外層空間生活和工作并返回地面的航天器，安全性和可靠性更是重中之重。在神舟四號成功返航和美國哥倫比亞號航天飛機發(fā)生事故后，不少人都想知道中國將如何保證宇航員的人身安全。

　　針對宇航員的安全問題，神舟五號總設計師戚發(fā)軔院士對記者說，中國有信心保證宇航員的安全。他說：“我們在設計飛船時有一個原則，就是飛船的每一個系統(tǒng)要做到‘一次故障，正常飛行；二次故障，安全返回’。換句話說，當一個系統(tǒng)第一次出現(xiàn)故障時，要做到飛船能正常運行，出現(xiàn)第二次故障時，能保證宇航員安全返回”。

　　戚總說，神舟五號飛船認真汲取前四艘飛船的研制經驗，在諸多關鍵技術方面又進了一步，安全性、可靠性萬無一失。比如，軌道艙和返回艙連接處需要多個螺栓來加固，但當兩艙在太空分離時，螺栓需要立即“松綁”，也就是“連要連得可靠，斷要斷得干脆”。這就是艙段之間的連鎖技術。通過前幾次上天測試，這項技術在神舟五號得到了升華。此外，像飛船如何進行空中姿態(tài)調整，穿過稠密大氣層時如何不被燒蝕，如何利用空氣作用安全著陸技術，在總結以往經驗的基礎上也都進行了完善。

　　運載火箭作為搭乘載人飛船的工具，既不能中途停下來檢查，更不能返回到地面修理，可靠性也十分重要。為將神舟五號飛船安全送入太空，火箭研制者們一絲不茍，精益求精。首先是重新“解剖”。據(jù)火箭總指揮長介紹，每次發(fā)射前，他們都要將事先已裝配并測試過的長征2F火箭上的儀器全部拆下來，返回生產廠方重新開蓋復查，并將研制載人火箭中更加嚴格的條件提前到這枚火箭上來實現(xiàn)。例如，火箭上有很多依靠信號來控制的開關──繼電器，神舟五號對火箭系統(tǒng)關鍵設備中使用的繼電器線路，進行了全面的冗余設計復核和修改，實現(xiàn)了雙繼電器組成的冗余，提高保險系數(shù)。其次是堅持異常情況不過夜。在神舟五號測試過程中，火箭某設備出現(xiàn)異常，如不及時更換，將直接影響整個測試進度。試驗隊當即與生產車間取得聯(lián)系，連續(xù)奮戰(zhàn)20小時，更換好設備重新測試，直到各項技術指標全部過關為止。

　　長征2F火箭是我國獨立研制的第一種載人運載火箭，設計的可靠性指標由不載人0.91提高到0.97，即發(fā)射100次，至少成功97次；航天員安全性指標為0.997，即發(fā)射1000次，997次成功。據(jù)戚總設計師介紹，世界航天技術發(fā)展的歷史證明，威脅航天員安全的故障大多發(fā)生在火箭飛行段。解決火箭故障檢測技術和逃逸技術，是世界性難題。比如，聯(lián)盟號飛船逃逸系統(tǒng)曾兩次成功救出航天員的寶貴生命，挑戰(zhàn)號航天飛機和哥倫比亞號航天飛機由于缺乏逃逸系統(tǒng)，航天員都被活活燒死，釀成世界航天史上的慘劇。

　　在此次載人飛船神舟五號的發(fā)射中，長征2F火箭的逃逸系統(tǒng)將首次為宇航員的安全提供保護。在發(fā)射前15分鐘，火箭上的自動故障檢測處理系統(tǒng)可以自動進行故障檢測，一旦有問題它會自動報警。例如，故障檢測系統(tǒng)“傳遞”信號由一路增加到三路，關鍵部位或重要信號采用“雙崗制”或“多崗制”，只有兩個或兩個以上信號“贊成”，才能正常工作。假如航天員正在塔架上尚未進艙就發(fā)生故障，可以就近跳進塔架上的逃逸布袋，布袋是用一種彈力很強的特殊帆布做成，航天員跳進去后用四肢的阻力來控制下降的速度，像乘軟滑梯一樣從上面一直滑到地下室的安全地帶。在以往見到的神舟系列發(fā)射圖片上，可以看到火箭頂端有一個像旗桿那樣的尖子，這個尖子就是載人的標志，沒有這個尖子就不能載人。而這個尖子就是逃逸塔。如果航天員進艙后火箭發(fā)生問題，這套系統(tǒng)還可以指揮火箭頂部的逃逸塔自動點火，逃逸塔將拽著軌道艙和返回艙與火箭分離，逃逸塔上的柵格翼，猶如風箏的尾巴讓風箏不會折個兒，保證了救助時飛行器的穩(wěn)定性，從而幫助飛船里的航天員脫離險境，并降落在安全地帶。火箭整流罩里的滅火裝置，則能保證逃逸時飛船的安全，將自動噴發(fā)滅火氣體滅火。如果火箭發(fā)射沒有問題，則火箭點火160秒后，飛行到110千米處將逃逸塔拋掉，以減輕飛船載重量。所有這些措施為長征2F火箭高可靠、高安全、高質量地發(fā)送航天員升空，加上了一道又一道保險。

　　與不載人飛船相比，載人飛船還必須具有適合宇航員生活、工作的環(huán)境和保障安全的方法、手段，如儀表盤離航天員多遠，照明燈如何配置，航天員如何與地面對話，如何不帶病菌進艙，在太空中怎樣關艙門，進食時怎樣才能沒有飄浮物，以及一旦程序失靈，怎樣手動操作飛船安全返回地面等課題，都在我國航天科技工作者的不斷探索中得以圓滿解決。

　　神舟五號為何定在白天發(fā)射？

　　據(jù)悉，神舟五號將定于白天發(fā)射。以往神舟飛船的發(fā)射時間一般在凌晨和子夜。據(jù)有關專家介紹，航天發(fā)射需要確定一天中的某一個時間段作為飛船發(fā)射的時機，這個時間段被稱為“發(fā)射窗口”。神舟飛船的發(fā)射窗口選擇在夜晚而不是白天，最重要的原因是便于飛船發(fā)射升空時，地面的光學跟蹤測量儀易于捕捉到目標。而神舟五號選擇白天發(fā)射，主要是考慮到白天溫度將有利于發(fā)射人員工作，也易于在意外情況發(fā)生時，充分保障宇航員的人身安全。

　　神舟五號將用長征2F火箭送上天，它的起飛重量是479.8噸，高58.343米，有334千牛的推力。目前，神舟飛船的測控點為12個，陸上是北京、西安、渭南、青島、廈門、喀什、卡拉奇和納米比亞，海上是日本海、南美南端海域、大西洋和澳大利亞海域，分別由四艘“遠望號”測控船承擔，總部在北京。神舟五號返回的指令由遠望三號測控船發(fā)出。神舟五號將在酒泉發(fā)射中心發(fā)射，返回艙的主著陸場在內蒙古八王旗的一片戈壁，副著陸場在酒泉，這些安排都與神舟四號一樣。

　　神舟五號與神舟四號基本相似，由推進艙、軌道艙、返回艙和附加段組成。所不同的是神舟五號的頭部是圓柱體，而神舟四號的頭部是半球體。此外，神舟五號還留有將來與空間實驗室對接的接口。神舟四號里面裝滿了實驗儀器和物品，而神舟五號艙內只有宇航員，幾乎是空蕩蕩的，為的是盡可能給宇航員留出空間，其空間的平面大約為2.2米×2.5米，不足6平方米，可容納3名宇航員。據(jù)說，如果神舟五號飛船搭載宇航員，將專門為他們配備手槍、匕首等自衛(wèi)性武器，供返回著陸時應急之用，如對付野獸或鯊魚等危險動物的襲擊等。如果飛船返回艙未降落到指定著陸區(qū)域，返回艙的供電系統(tǒng)仍能繼續(xù)工作24小時以上，并會向指揮通訊中心發(fā)出求援信號。神舟五號發(fā)射后，能和地面之間建立暢通無阻的寬帶通道，以保證宇航員和地面實現(xiàn)圖像和話音聯(lián)絡，宇航員可以同家人取得聯(lián)系，以緩解遨游太空的心理壓力。

　　神舟五號艙外掛有一個相機，叫CCD傳輸性相機，地面分辨率為1.6米，主要用于軍事偵察，除美國外，中國是第二個擁有該設備的國家。

　　宇航員如何訓練？

　　神舟四號發(fā)射成功后，有關中國太空人訓練的報道占據(jù)了國內外媒體的重要位置，成為中國老百姓的熱門話題。我們通過努力，了解到中國首批宇航員的許多鮮為人知的“秘密”，在這里與廣大讀者朋友共同分享。

　　據(jù)有關專家介紹，中國目前有宇航員14位，其中2人是教官。他們全是男性，是從空軍飛行員中挑選出來的，平均年齡30歲，都有10年以上的駕齡，1000小時的高空飛行經驗。他們的身高都在170厘米左右，體重65千克左右，大學以上學歷，身體和心理素質一流。目前，中國宇航員正在北京西郊的航天城訓練，準備在不久的將來乘坐神舟五號飛船升空。

　　據(jù)中國載人航天應用系統(tǒng)總指揮張厚英透露，神舟五號飛船上有三個座位，但這次肯定不會上三名宇航員。根據(jù)張總的意思推測，神舟五號只上一人的幾率較大，有可能上去當天就返回。因為神舟五號主要是證明中國有能力把人送上天，航天飛行風險極高，首次上一人足矣，沒有必要上多人去冒險。被光榮選中的14位宇航員，經過5年多來的培訓，人人都渴望獲得“第一宇航員”的榮譽。而首飛宇航員的心理素質是關鍵，要敢于犧牲，敢冒風險。蘇聯(lián)的加加林本來是當年的三號人選，但一號、二號人選在最后的心理測試中沒有過關，終于讓加加林成就了千古英名。

　　目前，宇航員的培訓工作正在按計劃進行。然而他們的訓練到底怎樣？宇航員在太空中的吃、穿、住、睡將如何解決？都成了外界極為關注的新聞。

　　北京，航天城——這個培養(yǎng)中國首批宇航員的搖籃，凝聚著世界和中國多少人的目光。

　　據(jù)到過訓練基地的有關人士介紹，宇航員的訓練遠比我們想象的艱苦，有些訓練甚至讓人難以忍受。當初蘇聯(lián)宇航員在一年內，要騎自行車1000公里，滑雪3000公里，越野跑步200多公里。當年美國的宇航員登月前要穿幾十千克重的宇航服，在炎熱的佛羅里達沙漠中，每天行走二三十千米。而今我國的宇航員也在進行高強度的訓練。

　　進入航天城，首先映入眼簾的是一間不大的房子，四面封閉，除了靠墻一臺控制儀器外，地中央的一張轉椅格外引人注目。這張轉椅不但可以做360度順時針和逆時針的快速運轉，而且可以同時上下前后擺動。轉椅主要是用于檢查宇航候選者的前庭神經功能，以了解他對震動及眩暈的耐受能力。從轉椅室出來進入的是電動秋千室，在高達數(shù)十米鋼架的護衛(wèi)下，一臺貌似汽車的廂式秋千被四條鋼臂凌空提起。電動秋千蕩起時，前后能甩出15米，它主要是用于適應空間運動和開展對空間運動病的研究。

　　航天城里還有一個“沖擊塔室”，內有一座約4層樓高的綠色鐵塔。它的作用是模擬飛船返回地球的沖擊環(huán)境，從而加強人的抗沖擊耐力，研究各種方式的防護措施。

　　3層樓高的離心機室里裝備著亞洲規(guī)模最大的國產載人離心機。人體離心機是一種巨大的旋轉裝置，既可以上下伸縮，也可以左右轉動。頂上有一條長達16米的旋轉手臂，它用結實的鋼架緊緊托住了位于手臂前方的一只橢圓形不銹鋼封閉吊艙，這只吊艙也可以呈一定的角度轉動，因此可以建立同方向作用于宇航員的超重條件。當整個離心機開起來時，有些像游樂場中的“飛碟”，無論是“房子”、“手臂”還是吊艙，都在不停地加劇轉動搖擺，但其轉動的速度和搖擺角度則是“飛碟”無法比擬的。

　　宇航員的安全和健康的研究是空間技術發(fā)展的一個重點，宇航員訓練中心里有各種各樣為使宇航員適應太空生活而設置的模擬艙。低壓艙是一座淡綠色的T形艙，內有工作艙、休息艙和衛(wèi)生艙3部分。當宇航員穿上特制的航天服走進低壓艙之后，艙內的空氣都被抽掉，宇航員此時就開始進入“太空”。狹小的艙內既沒有電視也沒有音響，就連做一些搖擺幅度較大的健身活動也很受限制，沒有電話，不準通信，與社會完全隔絕。學會如何適應這種環(huán)境，是走進太空之前必須攻克的課題。

　　天象儀室是宇航員模擬訓練中的最后一個關卡，宇航員升空執(zhí)行任務之前必須在這里熟悉星空圖，找出自己將要走過的路線，一旦載人飛船的自動導航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，宇航員就不得不啟動手動裝置來尋找回家的路了。

　　宇航員需要學習的專業(yè)知識很多，包括飛行動力學、空氣動力學、地球物理學、氣象學、天文學和宇宙航行學，以及火箭和飛船的設計原理、結構、導航控制、通信、設備檢測、航天醫(yī)學知識等；需要學習的太空操作技術也很多，還要進行各種安全脫險訓練，如發(fā)射塔和飛機的跳傘訓練，迫降在海上或陸地時的求援訓練、正常降落在海洋時從飛船出來的訓練。特別是緊急情況的處理，瞬間的要求非常高，也許只有一兩秒鐘，需要平時扎實的訓練功底和快捷熟練的高超技藝。據(jù)說他們個個能文能武，素質不凡，神舟五號一旦發(fā)射成功，他們的飛天本領將會展露在人們面前。

　　宇航員在太空如何工作生活？

　　航天員們從周一到周五都住在航天城最神秘的“禁區(qū)”——“紅房子”里，猶如被真空隔離起來一樣。在那里，他們不受任何外界干擾，接受宇航所需要的各種訓練。宇航員訓練強度大，消耗能量多，每天的伙食標準自然要高些，為人均每天90元。“紅房子”外有士兵把守，如果有人想在樓外瞅瞅或是留個影，都會被士兵很有禮貌地請開，更不用說讓外界媒介采訪拍攝了。“所有宇航員正在進行正常集訓，他們的所有情況我們不能向外界透露一絲一毫。”記者的采訪請求總是被航天城對外宣傳部門的官員這樣婉言拒絕。然而封閉式的訓練并沒有侵占這些宇航員們的周未生活。周六周日，他們照常可以回家與妻兒團聚。雖然很多人與他們共同生活在一座“城中城”里，但也無緣見識這些航天員的“廬山真面目”。即使航天員走出“紅房子”，在航天城里活動，也有專車把他們送到需要去的地方，外人很難接觸到他們，他們隨時都被很好地保護起來。如果外出執(zhí)行任務，一般情況都有警車開道，護送他們到指定地點。

　　航天食品要求非常高。為了節(jié)省飛船的空間和發(fā)射時的有效載荷，航天員攜帶的航天食品盡可以重量輕、體積小、營養(yǎng)好，而且不含殘渣，如骨、刺、皮、核等。食品必須符合失重條件下航天員生理改變的要求。航天飛行導致航天員骨鈣丟失，肌肉萎縮，紅細胞數(shù)量減少，食品要針對航天員生理改變指數(shù)對膳食的營養(yǎng)素作適當調整，例如：肌肉萎縮要求食品提供充足的優(yōu)質蛋白質，骨質丟失要求食品提供充足的鈣，以及適宜的鈣磷比例和維生素D；飛行初期，食品的脂肪量不宜太高，以免加重空間運動病；為防止心血管系統(tǒng)功能失調，要限制食品中鈉的分量，保證鉀的足量供給。

　　我國的航天食品富有中國特色。航天集團專門有一個機構負責研究太空食品。早、中、晚餐每頓吃什么，如何搭配，都設計得非常科學。太空生活中，我們的航天員可以吃到中式菜品，如魚香肉絲、宮爆雞丁等，航天員飯后還需用一杯茗香清爽的綠茶來提神，這種綠茶是我國自行研制的。

　　航天食品通常制成一口大小的長方形、球形和方形等，如肉塊、魚塊、點心塊，食品表面涂有一層可食的保護膜，航天員進食時一口一塊，既方便簡潔，又不會掉屑，可以避免食物碎屑撒落在艙內飄浮。蘇聯(lián)和美國的早期航天飛行中，航天員采用“嘴對嘴”的進食方式，將經過特殊加工的液體或半固體食品裝在類似牙膏管的容器內，進食時通過一根導管將食品直接擠入口內，隨著包裝新材料和新技術的應用，航天員的進食方法越來越接近地面。如今航天員可將一餐所要吃的食物裝在一個餐盤上，然后用與普通餐具外型無異的餐具，以類似于在家中進餐的方式進食。

　　航天食品的供給方式分為兩種：一是將地面食品帶上天；二是在飛船上用原料自己加工。由于載人飛船發(fā)射費用昂貴，約1萬美元／千克，而一個航天員每天需要消耗食品1.5千克，約1.5萬美元。迄今為止，美國和俄羅斯都采用第一種方式，這樣更加方便安全食用。我們也不例外。

　　航天服按功能分為艙內用應急航天服和艙外用航天服。艙內航天服用于飛船座艙發(fā)生泄漏，壓力突然降低時，航天員及時穿上它，接通艙內與之配套的供氧、供氣系統(tǒng)，服裝內就會立即充壓供氣，并能提供一定的溫度保障和通信功能，讓航天員在飛船發(fā)生故障時能安全返回。飛船軌道飛行時，航天員一般不穿航天服。

　　目前，我國自行研制的艙內航天服由3部分組成：一是限制層。它由耐高溫、抗磨損材料制成，用來保護服裝內層結構，并使航天服按預定形態(tài)膨脹，保證航天員穿著舒適合體。二是氣密層，這部分用涂有丁基或氯丁橡膠的錦綸織物制成，有良好的氣密性，防止服裝加壓后氣體泄漏。三是散溫層。這部分與內衣褲邊接在一起，有許多管道，采用抽風或通風，將氣流送往頭部，然后向四肢軀干流動，經肢體排風口匯集到總出口排出，帶走人體新陳代謝產生的熱量。

　　航天員穿戴的頭盔、手套和靴子更加特殊。頭盔的盔殼由聚碳酸酯制成，不僅能隔音、隔熱和防碰撞，而且還具有減震好、重量輕的特點。為防止航天員呼吸造成水氣凝結以及低溫環(huán)境下頭盔面窗上結霧、結霜，航天服專家設計了特殊的氣流或防霧涂層。手套與航天服相配套，充氣加壓后具有良好的活動功能和保暖性能。

　　艙外航天服更加復雜，它是航天員出艙進入宇宙空間活動的保障和支持系統(tǒng)。它可以看成是一個可以操作活動的最小載人航天器。一套艙外航天服系統(tǒng)重量約120千克，雖然有些笨重，但在太空中卻輕松自如，穿好它只需15分鐘，就能保證航天員在艙外獨立工作8小時。目前，研制生產一件艙外航天服需要上千萬美元。

　　在太空中，宇航員想怎么睡就怎么睡。美蘇載人航天初期，航天器內空間狹小，航天員只能在座椅上睡覺。為防止無意中觸及開關，睡覺時必須把雙手束在胸前。宇宙空間最特殊的就是睡覺姿勢，失重時，身體完全放松會自然成弓狀，專家認為，在太空中睡覺，身體稍為彎曲成弓狀，比完全伸直平躺著舒服得多。在太空中飛行，睡袋一般固定在飛船內的艙壁上，這樣就像睡在床上一樣舒服。失重時分不清上下，站著躺著都一樣，所以，航天員既可以靠著天花板睡，也可以筆直地站著靠墻壁睡，總之你想怎么睡都可以。航天員生活在太空中，同樣離不開體育鍛煉。多鍛煉可以提高對失重及其他航天環(huán)境的適應能力。長期航天的空間站內，都設有專門為航天員準備的“小型體育場”，里面放著自行車功量計、微型跑道、彈簧拉力器及負壓筒等。

　　航天員還要洗澡。原蘇聯(lián)的載人空間站，就配有航天浴室。航天員洗澡時，要將耳朵塞起，帶上護目鏡，像潛水員一樣。一切準備就緒，才可以打開水龍頭，一陣陣細細的水流噴在身上，形成一層夾著無數(shù)氣泡的水膜，必須用毛巾或吸水刷將水吸走。失重時水不會自動流出，水箱中有氣加壓，水才會源源不斷流出來。航天員吃用的水，不是帶上去的，而是通過化學反應產生出來的水，這樣既衛(wèi)生又能減輕負荷。

　　載人航天是空間技術的集大成者，它對世界格局和一個國家的國際地位有著極其重要的影響。1961年，當蘇聯(lián)宇航員加加林乘坐“東方”1號宇宙飛船安全返回，成為世界上第一個完成太空軌道飛行的宇航員時，美國大驚失色，覺得他們一夜之間就從世界第一強國的位置上掉了下來，于是立即集中力量搞“登月計劃”，直到1969年“阿波羅”11號登月成功，他們才重新找回優(yōu)越感和自信心。中國一號至四號“神舟”無人飛船的成功返回，神舟五號的即將升空，使我們跨入了航天開發(fā)大國的行列，這也是中國發(fā)揚國威軍威的重要標志。21世紀無疑將成為中國在世界載人航天史上崛起的世紀！(軍事博覽報 曹立新陳款榮)