成果简介

　　2003年10月15日9时整，由长征二号F运载火箭承担发射任务的“神舟五号”飞船搭载航天员杨利伟在酒泉卫星发射中心发射。飞船在轨运行14圈，历时21小时23分，其返回舱于2003年10月16日6时23分返回内蒙古主着陆场。“神舟五号”飞船由中国空间技术研究院负责研制，其飞行任务主要是考核载人环境，获取航天员空间生活环境和安全的有关数据，考核工程各系统工作性能、可靠性、安全性和协调性。“神五”是中国载人航天工程发射的第五艘飞船，也是中华人民共和国发射的第一艘载人航天飞船，其成功发射不仅是中国航天事业在21世纪的一座新的里程碑，而且重塑了世界航天事业的新格局。

历史背景

　　1992年1月8日，中央专门委员会召开会议研究中国载人航天问题，决定由国防科学技术工业委员会组织各方面专家，进一步对载人飞船工程研制问题进行技术、经济可行性论证。同年9月21日，中国政府正式批准实施中国载人航天工程（代号为921工程），这是中国空间科学实验的重大战略工程之一，其核心是载人飞船，由中国空间技术研究院为主来进行研制。1999年11月20日，第一艘试验飞船“神舟一号”在酒泉卫星发射中心发射升空，21小时后，飞船成功着陆，这是我国航天工程的第一次飞行试验，标志着我国航天技术有了新的重大突破。随后，相继发射了“神舟二号”“神舟三号”“神舟四号”三艘飞船，这些飞船有一个共同的特征：它们都是无人飞船。“神舟”系列无人飞船技术的日益完善使得中国第一艘载人航天飞船“神舟五号”的研制提上日程。

创新历程

　　早在20世纪50年代，苏、美就已经实施了载人航天工程，而中国的载人航天工程却在90年代才开始起步。40年的差距并没有击败科研人员的信心，反而更加激发了中国迎头赶上的信念。从1999年第一艘无人飞船到2003年第一艘载人飞船的发射，中国的科研人员突破了载人飞船再入升力控制、应急救生、软着陆等13项关键技术，一步迈过了美苏40年发展历程，实现了跨越式的发展。

　　“神舟五号”载人飞船起点高，第一步就可搭载三人。“神舟五号”与四号飞船基本相似，由推进舱、轨道舱、返回舱和附加段组成。所不同的是五号的头部是圆柱体，而四号的头部是半球体。“神舟四号”飞船里面装满了实验仪器和物品，而“神舟五号”载人飞船舱内只有航天员，几乎是空荡荡的，为的是尽可能给航天员留出空间。同时，飞船的适用性很强，可以一船多用，飞船轨道舱既能进行对地观测，又能作为未来空间交会对接的一个飞行器。国外发射飞船是一次连续发射两艘，而中国的方案是先发射一艘，其留轨舱与下一个飞船进行交会对接。在运载能力方面，“神五”的起飞重量远大于美国的“水星号”和苏联的“东方号”；在舱体结构方面，“神五”的构形具有更多的功能；在舱段间的电、气路连接和分离技术等方面，“神五”也更复杂；在电源方面，“神五”采用了太阳电池阵，这比“水星号”和“东方号”的电源系统技术有很大改进。

　　与神舟系列的无人飞船不同，保障航天员的安全成了“神舟五号”研发工作的重中之重。所以，飞船采用了升力式再入返回，由GNC分系统进行再入过程中的升力控制，这比国外采用的弹道式再入更为先进，可以大大提高飞船返回着陆点的精度，减轻航天员返回地面时所承受的过载痛苦。为了试验航天员环境控制与生命保障系统，国外的载人飞船是从搭载小动物开始的，而我国却采用了先进的现代装置——模拟假人，模拟“航天员”所消耗的氧气与排除的二氧化碳，通过先进的地面医监台测试“航天员”的生理信号变化。

　　众所周知，航天飞船是依靠火箭来运载的，而运载“神五”的火箭便是“长征二号F型”捆绑式火箭。这是中国航天史上第一次用于载人航天的全新运载火箭。要设计这样一个当时中国重量最大、长度最长、系统最为复杂的火箭，中国航天科技集团载人飞船系统总设计师张柏楠说道：“这是一件涉及面比较广，而且难度也是非常大的事情。”“长征二号F型”捆绑式火箭首次在国内采用了55项新技术，其中的火箭故障检测系统和逃逸系统等关键性技术，属于世界性难题。中国空间技术研究院的研发人员们迎难而上，数百种火箭故障模式及逃逸判据实现了运载火箭在待发阶段和上升阶段发生故障时的自动检测、自动故障诊断，并能发出故障信息给逃逸系统，实施航天员自动逃逸和地面指令逃逸，这一技术达到了当时的国际先进水平。

为了确保首次载人飞行任务圆满成功，2003年又重点安排了大量可靠及安全性验证试验，如飞船、火箭的发动机可靠性试车，飞船各种火工机构、各种活动部件的寿命及可靠性试验，电子设备的综合应力试验等，还特别重试了与航天员安全相关的飞船舱内有害气体消除和防护、脉冲噪声、缓冲性能试验及着陆冲击试验等。

重大意义和深远影响

　　2003年10月15日的酒泉卫星发射中心，随着一阵地动山摇的轰鸣，“长征二号F型”运载火箭托举着“神舟五号”载人飞船，直刺苍穹。中国首位航天员杨利伟代表中华民族开始了首次太空之旅，并几次向地球展示了五星红旗。“神舟五号”载人飞船自点火升空那一刻起，就把全世界的“注目”和“焦点”都聚集在这里了。“神五”的成功发射标志着中国成为继前苏联（俄罗斯）和美国之后，第三个独立掌握载人航天技术的国家。“神舟五号”载人航天飞行任务实现了中华民族千年飞天的愿望，是中华民族智慧和精神的高度凝聚，也为我国研制载人登月飞船奠定了基础。