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2022-2023

潘占春:中国首批航天员潘占春和你聊聊载人航天那些事儿 |2022年·第7期
发布时间:2022-07-04    3872   
  内容来自墨子沙龙“载人航天发展历程”线上活动(2022年7月2日),演讲者是中国首批航天员潘占春老师。

各位观众,大家好,我是潘占春。今天非常有幸能和大家线上交流,希望能给同学们、年轻的朋友们带来兴趣的启发,也希望能给你们将来的职业生涯起到良好的向导作用。我非常欢迎你们能够加入到我们国家的载人航天队伍里来。

说起航天,就离不开航空,航天是在航空的基础上发展起来的。第一架飞机是谁发明的?可能很多人想到的是美国的莱特兄弟。而一个叫兰利的美国人,在莱特兄弟前发明了一架飞机,并突发奇想,想在船上利用弹射的方式把飞机发射起飞。这个项目是受到美国政府资金资助的,当时美国的《纽约时报》发表了一篇文章,说比空气重的东西一万年也飞不起来,你在浪费政府、纳税人的金钱。

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试验的这架飞机,很不幸出了点儿意外,一头栽进了河里。而在一个星期之后,在家门口修理、售卖自行车的莱特兄弟的飞机却成功飞起来了。兰利很不幸,没有获得首次发明飞机的称号。但是,美国人并没有忘记他,美国的第一艘航母叫兰利号,是对一艘运煤船简单改装而成的,后来在战争中被击沉了;现在NASA的兰利实验室,也是用以纪念这位飞机的先驱。

早期的飞机都是活塞式的。莱特兄弟的飞机飞起来后,在欧洲、美洲掀起了一股航空热。有一个老电影,叫《飞行器中的好小伙》,比较能反映当时人们努力追求飞上天的感觉。当时的飞行员如果在空中见了面,还会比较热情友好地用各种语言打打招呼、打打手势。

而随着第一次世界大战的到来,飞机逐渐进入了军事领域。一开始飞机被用作侦察机,到敌方的阵地上探查敌方的布防情况,比如人数、火力、战壕、堡垒是什么样。后来有一次,一个飞行员突发奇想,把手榴弹带到了飞机上,跑到敌人的阵地上扔下一枚手榴弹,这就是最早轰炸机的雏形。

等到后来,飞机与飞机之间见面就不是那么友好了,飞行员见面会互相拔出手枪射击。当时飞机速度很慢,也没有各种先进的机载武器,只能拿手枪互相射击。后来人们把步枪、机枪、炸弹,所有能想到的武器统统搬到飞机上去。但是,机载机枪有一个问题,早期的活塞式飞机,螺旋桨在飞机的头部,如果机枪安装在机翼上,就和瞄准具不共轴,瞄不准。如果装在中心线轴线上,容易打坏自己的螺旋桨。这就出现了矛盾。有一个德国人很聪明,他想到一个办法,利用螺旋桨旋转的间隙射出子弹,做成一种机枪与螺旋桨的同步装置。很快,飞机的火力就得到增强,飞机击落飞机的次数也逐渐增加。

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等到二战后期,德国人率先发明了喷气式战斗机,但是还没有来得及进入战场大规模空战,德国就投降了。上个世纪50年代,朝鲜半岛上发生的战争,是世界上第一次大规模的喷气式飞机空战,自此飞机进入了迅速发展时期。现在的飞机,从用途上来看,有民航客机,大型的轰炸机,对地的攻击机,也有像歼-20一样的隐身战斗机。

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世界航天发展历程

第二次世界大战结束之后,形成了两大集团,一个是以美国为首的北约组织,一个是以苏联为首的华约组织。这两大阵营在文化、科技、战备等各个领域开展了竞争,即所谓的冷战。苏联召集了一些科学家,举全国之力,开始向太空进军,并在1957年发射了第一颗人造地球卫星。这个卫星是一个球形体,重达80公斤,具备一定的通信能力。美国人听说苏联人发射了卫星,当时的总统艾森豪威尔不太淡定了。一开始他并没觉得有太大问题,等到苏联人把第二颗卫星发射上天,并且在里面装进了一条叫莱卡的小狗后,美国人开始着急了。

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对美国人来说,每天都有一条苏联的狗在头上飞来飞去,天空跟以往似乎都不太一样了。艾森豪威尔紧急指令,“我们也要放卫星”。但让哪个部门放呢?当时美国海军掌握了很多远程打击导弹的科技力量,他就指派美国海军放一颗卫星。于是美国海军仓促上马,发射了一颗小卫星。这是为政治目的服务,而完全不讲科学,因此不出所料地失败了。

直到苏联卫星上天119天之后,美国终于将另一颗小卫星发射升空,虽然这颗卫星仅仅不到苏联第一颗卫星10%的重量,但也挽回了一点面子。苏联人在太空领域竞争中率先拿到一分。

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苏联卫星上天119天之后,美国终于将另一颗“小月亮”也挂到了天上


苏联第二颗卫星里放了一条莱卡的小狗,他们要印证人能否走到太空里。当时人们对外太空的了解非常有限,太空里有没有空气,有没有压力,有没有重力等等,一无所知。当时还没有考虑到宇宙射线对人的危害。所以说,加加林在1961年的首飞冒着极大的风险。但是苏联人还是比较争气的,4月12号,加加林乘坐“东方1号”,用1小时48分钟绕地球飞行了完整一圈,最后落地了。在太空竞赛当中,苏联连得两分。

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尤里·阿列克谢耶维奇·加加林


美国人更不淡定了,他们也在搞载人航天,但是一直追在苏联的后边。加加林4月12号飞天,美国人是5月5号,没差几天。但是准备还是相对不足,只飞了15分钟,且刚刚到达100公里的高度。100公里是什么概念?航空和航天的一个分界线,就是在100公里,叫做卡门线。100公里以下是稠密大气层,100公里以上也有大气,但迅速稀薄起来。阿兰·谢泼德刚刚飞到卡门线就落回地面了,被苏联人轻蔑地称之为“跳蚤的一跃”。前几年亚马逊的创始人贝索斯搞了一个亚轨道飞行的飞船去体验失重,他的飞船叫“新谢泼德号”,就是为了纪念美国第一个飞天的宇航员谢泼德。

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阿兰·谢泼德


苏联的“东方号”、“上升号”一直在紧锣密鼓地进行,美国这边的“自由钟”等也在进行,但是一直落后于苏联。肯尼迪当选美国总统之后,他在美国国会咨文中提到,要在1970年之前把美国人送到月球上去,我们不能永远地落后于苏联。

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1961.7.21,“自由钟"7号


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1967.1,“阿波罗”1号


这两个图片是悲剧的图片。1961年“自由钟”7号飞行的时候,搭载美国航天员格里索姆美国的飞船设计是降落在海面上,而美国的海军能够及时回收。而自由钟的舱门没设计好,降落时进水了,格里索姆差点儿在舱里被水淹死,幸好救援队及时赶到把他搭救了上来。之后,考虑到舱门容易进水,舱门设计变得复杂,有好多道工序,正常情况下没个十几分钟是打不开门的。1967年,美国人的 “阿波罗”登月行动中,“阿波罗”1号飞船在地面的一次实验里有三个航天员被意外烧死。当时飞船舱内采用的是纯氧技术,没有混合气技术,而纯氧环境是非常容易失火的,由于意外产生了一点电火花,导致飞船舱内起火。正常情况下,给舱室灭火或者人跑出来就完事了。但是由于它吸取了“自由钟”7号的舱门设计简陋的教训,把舱门设计得过于复杂,结果这三个航天员集体殉难,被活活烧死在舱里了。

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这个老年人叫格伦,1962年搭乘“友谊”7号升天。1998年,在他72岁高龄的时候,又搭乘着“哥伦比亚”号航天飞机再次飞行。他这次飞行有几个目的,首先是为了重新唤醒美国人的航天热;第二验证一下老年人在太空中飞行的身体承受能力,以及长期失重带来的一些影响;第三是要证明他自己虽然70多岁却依然可以参加航天活动。

苏联人很快又开辟了另外一个赛道,女人也可以上天。捷列什科娃,苏联航天英雄,现在还活着。她第一次在太空中飞了三天,对比加加林的一天,谢泼德的15分钟,在1963年,时间算是比较长的。当时苏联的领导人赫鲁晓夫嘲笑美国人:你们美国所有航天员加起来的飞行时间,还不如我们苏联的一个女人。

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世界上第一位女宇航员——捷列什科娃


1964年到1966年,苏联连续发射了12艘飞船,进行交会对接和太空行走的各种实验。太空行走的第一人,是苏联列昂诺夫。大家看一看舱体的结构,竖起来的出舱段,是一个软体舱。当时列昂诺夫第一次太空行走的时候,出舱还算顺利。他出舱以后,地面指挥就问他,你看到了什么?毕竟在舱内和舱外看到的景象是不一样的。他的回答比较经典,说我看到了一种伟大的沉默。而在返回的时候,出了问题。他有安全绳连接着人体,不至于让他和飞船分离。但他的舱外航天服意外膨胀了,使得舱口显得小,回不到软体舱内。而他所穿的舱外航天服,只能维持不到一个小时的供应,包括电力、氧气、制冷等等方面。

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列昂诺夫

这下麻烦来了,如果一直进不去的话,他就会真的变成“人造地球卫星”。最后他灵机一动,冒着极大的风险,手动给舱外航天服泄压。泄了压,衣服就能瘦身一点儿。最后有惊无险回到了飞船内部。

苏联人把女性带到了太空,并且走出了飞船,太空竞赛越来越激烈了。

当时两个集团的主要领导人,一个是肯尼迪,一个是赫鲁晓夫,都信心满满要在太空领域掰一掰手腕。

冯·布劳恩


科罗廖夫


这个美国科学家,之前是纳粹德国的科学家,被美国当成战利品,虏回国了,责成他主导美国的火箭发射,登月计划。右边是苏联的首席科学家,叫科罗廖夫,他在搞载人航天之前,被关在西伯利亚的集中营里。后来苏联政府需要他了,就想起来把他接到莫斯科,重新搞起载人航天设计任务。当时两个国家都投入了大量的人力和财力,来维持载人航天这项伟大的事业。

苏联人想不想登月?他也想,但是苏联人的保密工作做得非常好,一般认为在1962年,苏联便开始秘密的计划登月活动。但是苏联人的登月为什么没有像美国那么成功?中间出现了一个小意外,首席科学家科罗廖夫因为一次小手术感染去世了。而科罗廖夫的继任者不怎么合格,他主导的N-1火箭连续五炸。在过去整体国力不强的情况下,造一枚大火箭花费巨大。即使是美国,登了几次月以后也烧不起钱了,不得不终止登月计划。美国原来各个部门是分头行动,吸取了教训之后,就整合成立了航空航天局,即现在的NASA。而苏联把力量分散,分成了两个子任务,完全不符合原来“举全国之力办一件大事”的方针。在美国登月成功后,苏联便宣布终止登月。

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苏联的秘密登月计划

美国在1967年 “阿波罗”1号地面实验舱失火以后,直接跳过了2—4号序列,从“阿波罗”5号开始,陆陆续续地开始绕月,但是没有真正落下。直到1969年的“阿波罗”11号,阿姆斯特朗、科林斯奥尔德林三个人,终于降落到了月球,虽然科林斯当时没有下到登月舱。从科技成果上来看,这是非常巨大的成就。美国举全国之力,耗费了大量的财力,投入了相当于它当年全年经济收入的4%到登月这项计划里来。

美国人现在为什么不登月了?当时的登月是为了赢得冷战,为了取得科技优势和声望等。但是到1972年“阿波罗”17号最后一次登月返回以后,美国觉得索然无味。当时肯尼迪并不是一个狂热的科技工作者,而是一个坚定的冷战支持者。他对NASA的科学家说,我对登月没什么兴趣,我感兴趣的只是如何打败苏联人。如果登月仅仅是为了拿回几块石头,拿回点月面土壤,而花费巨大的人力和财力,那就不太值当了。所以美国后续的继任者迅速失去了载人航天乃至登月的兴趣。

实际上,载人航天的成果对我们现在的生活影响巨大。比如下面这个“蓝色地球”图片,叫Blue Marble(蓝色弹珠),微信开启界面上便采用了这个创意。载人航天科技的其他成果转化给我们的生活带来了翻天覆地的变化,现在用的手机、汽车导航,都是航天的成果。美国登月初期,登月舱携带的电脑内存只有36k,非常小。为了解决这个问题,美国航空航天部门委托一家叫仙童的计算机公司,制造集成电路芯片。这家公司里有两个年轻人,接受了政府的大量订单之后,决定自己成立了一个公司,叫英特尔,就是现在电脑芯片英特尔公司的雏形。

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方便面里的脱水蔬菜,一开始是为了保证航天员在长期执行航天任务过程中摄取充分的营养而发明的一种冻干技术,现在已经走入百姓的餐桌了。

家里小宝宝用的尿布湿,一开始是给航天员准备的。在等待发射的过程中,人有三急,可能会有一些情况,但又不能离开座椅去洗手间解决个人问题,尿不湿就能解决这个麻烦。当时尿不湿的用量比较少,成本也比较高,等到普及之后,迅速降低成本,给生活带来了许多便利。

我们喝的纯净水,当时也是为了保证航天员的饮水安全,发明了一种银离子技术提纯水。现在的纯净水技术,经过几次技术迭代之后,成本也降低了。

前面讲过在1967年,“阿波罗”1号三名航天员在地面舱内因为失火而牺牲。失火时,他们穿的衣服附着在身体上,给他们造成了很大的痛苦。而现在的航天服都是阻燃面料,是一种长分子链条的聚合物织物。这种聚合物织物如今在我们生活中有很多应用,比如消防员穿的消防服,特殊行业的工作者穿的衣服等等。这都得益于航天科技的生活转化。

苏联人放弃了登月之后,把目标瞄向了空间站。为什么要建空间站,因为像“东方号”、 “上升号”,包括现在的 “联盟号”,单纯靠一艘飞船在太空中滞留的时间太短。如果想要在太空进一步搞科学实验,比如验证人长期太空飞行失重带来的影响,以及生物制药等,需要一个长期驻留的空间。所以苏联人就开始发明空间站,从一开始的“礼炮号”,发展到“和平号”,都是比较成功的。后来由于苏联的解体,它的财力出现了问题,这个时候,美国人突发奇想要搞国际空间站,但是,它自己搞不起来,就拉着俄罗斯一起搞,又拉了十几个其他国家,总共有16个国家。但是,他不让中国参与,怕我们学到它的技术,但这种封锁也恰恰培养了我们独立自主的精神。不让我们参与国际合作,我们就自力更生。今年我们就要完成我们国家空间站的主体建设工作。

美国人嫌弃俄罗斯人飞船的上升返回方式,它觉得自己科技领先,可以造更先进的东西,而且能够降低成本。它就发明了航天飞机,一开始还是比较震撼的。首先,它空间比较大,能一次带七名航天员上天;另外它有一个巨大的货舱,可以带着各种有效载荷,比如各种卫星等;第三,它的发射方式和俄罗斯的飞船相同,但是返回时可以采用像飞机一样的滑翔方式。而且最让美国人看重的,就是能够重复使用。他们认为这能迅速降低载人航天的成本。1986年,“挑战者号”升空76秒之后爆炸了,事故原因是火箭筒体上一层O型的密封圈因为天气寒冷而失效。虽然一开始就有工程师提出质疑,说天气原因可能会导致橡胶制品密封失效,但没有被主要决策人重视起来。最终悲剧发生了,七名航天员献身了。

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2003年的一月份,我们中国正在过春节的时候,大洋彼岸“哥伦比亚号”返回了。但是很不幸,它在发射的时候,由于保温材料脱落,打坏了左机翼下面的辐射防热瓦,就是它的防热层。而它在返回之前,并没有派人出舱检查,抱着侥幸心理回来。结果在再入大气层的过程中,由于巨大的热量透过掉落的辐射防热瓦进入机舱,航天飞机迅速解体,七名航天员也因此而牺牲。

苏联人也有航天飞机。大家如果去莫斯科,在莫斯科河上游览的时候,会看到一架“暴风雪号”航天飞机立在河边的一个公园里,作为一种科普教育。它进行过两次无人飞行,无人飞行完全是遥控装置,飞了两圈儿,验证了它的这项技术就回来了。当时为了运送这架航天飞机,苏联人还特意发明了一种飞机,世界上最大的运输机——安-225,在乌克兰生产的。但是,前些日子在俄乌战争中已经被摧毁了,世界上已经没有这种飞机了。


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暴风雪号与安-225


中国航天发展历程


说完了美国和俄罗斯,就要说一说我们国家,我们为什么要探索太空?首先,我们有不懈追求的航天梦。从古至今,我们一直没有放弃对太空、对宇宙的向往,从敦煌壁画到嫦娥奔月,到明代的万户飞天。万户是世界公认的试图进入太空的第一人,虽然他失败了,牺牲了,但是他的想法,他的壮举一直被世界所公认。现在月球上依然有一座环形山,被命名为万户山。

要进行太空探索的另一个原因是,实现太空探索是综合国力提升的一个表现。1992年9月21日,中国政府批准载人航天工程,以日期命名为“921工程”。我们基本确立“三步走”战略,第一,解决天地往返,能够飞上去,回得来。第二步,我们要走出航天器,进行太空行走和交会对接,验证未来的空间站的交会对接技术。第三,我们要建造长期有人照料的大型空间站,也就是今年准备完成的任务。

简单介绍下火箭和飞船发射、回收的整个过程。一般载人航天火箭,在酒泉卫星发射基地发射,上边尖尖的逃逸塔在发射两分钟之后就可以分离。如果在发射后两分钟之前,火箭发生类似于“挑战者(号)”那种故障的话,逃逸塔会带着国旗这一部分,即中间坐着航天员的这一部分,一起和火箭分离,确保航天员的生命安全。两分钟之后,剩下的火箭助推器分离、一级分离、二级分离、整流罩分离,最后飞船入轨,太阳能帆板打开、正常运行,运行一段时间以后返回。

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下图是载人飞船返回舱再入大气的过程。在一团火当中、像流星一样高速运动的物体就是飞船的返回舱。进入稠密大气层的时候,返回舱和大气剧烈摩擦会产生热量,返回舱外部有一层防烧蚀层,通过摩擦燃烧把热量带走,以保证舱内航天员不受高温的影响。在距离地面一万米的时候,会打开主降落伞,主降落伞面积大约是1200平方米。借助降落伞的力量,缓缓落向地面。在返回舱距离地面一米左右时,开启四台反推发动机,进一步减小返回舱接触地面的冲击力,更好地保证航天员的身体不受伤害。

1998年的1月5号,首批航天员正式进驻北京,成立了国家航天员大队。大家看一看中间的这些,能找到一些熟悉的面孔,像杨利伟、翟志刚、费俊龙、聂海胜等等。

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载人航天是一个比较大的系统工程,大家平时会看到飞船发射、火箭发射、飞船返回、航天员出舱迎接鲜花和掌声。而中间有很多部门参与,除了发射场、着陆场,中间还有火箭系统、飞船系统、空间实验室系统、测控通信系统等等。航天员只是其中之一。

可能有的同学会问,航天员是怎么炼成的,普通人是不是也可以当航天员去执行任务?这么多年,我也遇到很多问题,有人问你做航天员这么多年,感到最大的挑战是什么?我认为是理论学习,学习才是最大的挑战。一个航天员从一个飞行员转变为能够执行任务的航天员,要学八个系统,100多门课的课程,并且都要参加考试。学习任务非常重,而且都是跨界的领域。比如我本身是开飞机的,做航天员要懂得飞船的构造、电源系统、火箭发动机原理、测控通信原理等等。还要进行一系列的科学实验,包括飞船设备的操作,舱内、舱外航天服理论、构成、使用等等。

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理论学习

其次,就是技能的训练技能训练主要针对长期失重飞行和火箭发射、飞船返回过程,这些过程会给人带来一些影响。需要做有针对性的训练,比如离心机、低压舱、下体负压、高空缺氧训练、头低位训练、转椅训练等等,都要对人的各种指标进行严格的测试。

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其中还有一项技能就是野外生存训练。为什么要搞这个?飞船返回的时候,不可能每一次都是恰好回到理论落点上来。俄罗斯搞了这么多年载人航天,也有意外发生的时候。第一个出舱的航天员列昂诺夫,飞船返回的时候就偏离了理论落点400多公里。400多公里是什么概念?平时的搜救分队只是在落点周边几十公里的地方等待救援。400多公里,飞机、车都需要一定时间才能赶到,而且还要在确定了具体位置的情况下才能赶到。列昂诺夫偏了400多公里,落在西伯利亚的森林里,差点儿被狼吃掉了。但很幸运,没有发生严重的意外。实际飞船有可能会落到地球上的任何地区。看看地球仪就知道,地球70%被海洋所覆盖,飞船很有可能降落在海里。所以海上生存、沙漠生存、热带丛林、寒区生存,所有的这些地形、区域,航天员都要实地去训练。无论一个人也好,一个乘组也好,降落在意外的地点,都要保证独立生存48个小时以上,能够等待救援人员到来,否则就会有各种意外。

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除此之外,航天员还要进行很多其他的训练,包括心理训练。心理训练包含很多内容,一个是心理的稳定性,遇到特殊情况的时候不能慌张。再一个就是团队的相容性,你不可能永远和一个人做搭档,有可能你下一个乘组就换了另外一个人。长期在狭小空间之内,远离地球的环境下,如何和一个陌生的搭档迅速构建一个和谐的团队,这也是心理训练的内容。

还有一个比较痛苦的就是剥夺睡眠训练,剥夺72小时的睡眠。如果在地面上72个小时不睡觉,而且还是在不停地工作,你会有什么感受?这是很痛苦的,但航天员一定要能做到这些。还要学习、训练对飞船和空间站上各种设备的使用,包括救生设备的使用等等。其中,要保证这些训练能够得到顺利完成的前提条件,一个是充足的体能储备,一个是耐力,一个是爆发力。

此外还要进行飞船的程序训练,和发射场等相关系统的联合测试。大量系统的、科学的训练,一直贯彻着航天员生涯的始终。

经历了这些训练,火箭和飞船的制造也是同步进行中。万事俱备,2003年10月15号,航天英雄杨利伟乘坐长征2F火箭“神舟”五号首次进入太空,象征着中国的太空事业迈进了一大步,这是一个里程碑。杨利伟飞天,是中国的第一次载人航天,未知风险很多,有很多技术层面的原因,也有很多心理方面的原因。从咱们普通人旁观的角度来看,“神舟”五号发射是比较成功的,我们在地面上看不到任何问题。但实际上它在起飞之后,逃逸塔抛掉后,火箭的整流罩和火箭发动机之间,突然发生了一个八赫兹的低频共振。这种低频共振对人体伤害是很大的,杨利伟感到五脏六腑翻江倒海,像几百面大鼓在身边敲响,非常痛苦,持续了26秒钟。当时他就想:我是不是要牺牲了。好在点火200秒之后,整流罩分离,共振消失,他才逐渐从难受的状态当中恢复过来。那时我们在地面上看,整流罩一分离,阳光从两侧的舷窗照进来,他眨了一下眼睛,我们悬着的心才稍稍放下来一点。

返回的时候,返回舱再入大气层会经历剧烈的摩擦燃烧,他发现右侧的舷窗出现了裂纹,这时他想到了哥伦比亚号,会不会也会发生同样的问题呢?他有这个担心是很正常的。结果过一会儿,左边舷窗也出现裂纹了,他反而放心了,原来这是一种正常现象,是外边烧蚀涂层的裂纹,并不是舷窗的裂纹。最后有惊无险,回到了理论落区,就是内蒙古的四子王旗牧场。杨利伟作为中华民族飞天第一人,他的功绩是里程碑式的,对国内影响非常大,在国外的影响也不容小觑。

英文单词的航天员叫astronaut,但是俄国人特立独行,不和美国、英国称呼一样,他称自己的航天员叫cosmonaut ,但是自从杨利伟“神舟”五号成功飞天之后,英国牛津词典新收入了一个英文单词,称中国的航天员为taikongnaut。

这是飞船的简易构图,由推进舱、返回舱和轨道舱三个舱段组成,前边附加段主要是一些有效载荷设备,两边就是给飞船提供能量的太阳能帆板。

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神舟五号成功飞天两年之后,“神舟”六号便再次伫立在酒泉卫星发射基地。费俊龙聂海胜两个人,执行“神舟”六号飞行任务。出发当天,酒泉额济纳旗居然下起了罕见的雪。这两个人执行“神舟”六号飞行任务有什么特点呢?绝对不是“神舟”五号的简单重复。“神舟”五号杨利伟一直在返回舱里面工作,监视各种仪表。而他们两个,要在舱内脱下航天服,换上工作服,而且要到轨道舱里进行各种科学实验。他们的飞行时间也不是一天,而是五天。多人、多天、穿舱,这是一个小小的跨越。

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2008年,“神舟”七号换成了三名航天员,人数又增加了,而且还有一小步的进步,我们中国航天员要在太空实现真正的漫步,让五星红旗在太空中飘扬。

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舱外航天服在地面重达120公斤,虽然在失重状态下,没有重量,但是质量依然存在,而且它不是一个装在飞船里的整体,有很多部件需要在飞船上进行再安装。翟志刚刘伯明两个人在轨道舱内连续工作了16个小时,组装舱外航天服。想不起来吃饭睡觉,就是一门心思地完成任务。当时,通信手段还没有现在这么好,我们只能利用它飞越祖国大陆的这个时间段,让翟志刚出舱,对全国、全世界现场直播。翟志刚在连续工作了十几个小时之后,把轨道舱的舱压泄到理论泄压值,准备开舱直播。但第一个意外发生了,打不开舱门。按理说飞行员经过长期的体能训练,爆发力和耐力肯定是不容怀疑的,但是舱门就是打不开。有两个原因,第一是舱门密封是真的好,密封太紧了。第二个,就是泄压还没有完全泄净,大概还有1000帕左右的余压。由于舱门是向里开的,里面有一点儿压力,外面是零压力。

翟志刚说,他当时几乎用尽了全身的力量,而舱门却没有动一丝一毫。最后在刘伯明的帮助下,用了一个小撬棒,利用杠杆原理撬开一道缝,舱内余压迅速泄出去后,舱门才顺利打开。正在他打开舱门准备出舱的那一刹那,景海鹏在轨道舱值守,突然发现仪表板有红色灯光闪烁,并且有语音报警,提示轨道舱,也就是翟志刚和刘伯明所在的舱段发生火灾。景海鹏据实报告,但这个时候翟志刚马上就准备出舱了,身子都已经出了半截。听到报告以后,地面指挥要他们迅速查明原因,看有没有火情,翟志刚和刘伯明先商量一下,检查一下有没有起火点。

基于常识判断,真空是不可能失火的,但你是相信现场情况还是相信设备报警?这有点两难了。这个时候飞船已经进入我们祖国大陆上空了,再过几分钟就要飞出测控弧段,电视画面就会消失。在这种紧急情况下,他们决定更改工作顺序,本来应该先拿一部分物体到飞船尾部安装,再回过头来拿起国旗向全国、向全世界人民展示。当时时间很紧,就说先把国旗拿出来,向全世界展示我们华夏民族的力量。

改变工作程序对于整个飞行来讲没有影响,但他们两个本身却是冒着巨大的风险。如果真的有火灾,先把红旗拿出来,让五星红旗在太空飘扬,那他们的生死就交给了命运。他们返回地面之后有的小朋友问,“轨道舱火灾会不会有生命危险?” “那肯定会有!” “那你没想到会死吗?” “叔叔也是人,也不是钢铁侠,叔叔也怕死,但是在必要的时候,生死真的算不了什么。”

经历了“神舟”七号太空行走之后,“神舟”八号进行了一次无人飞行的交会对接实验,紧接着在2012年,“神舟”九号,景海鹏两度飞天,这次还有中国的女性航天员刘洋首次飞天,并且刘旺还进行了太空交会手动对接。原来都是进行程控、遥控的对接,这次是航天员手动。为什么要手动对接?这是一个必备的技能,防止遥控和程控对接失效,人能够随时接管。

大家看看这两个十字靶标,交会对接就是要把这两个十字完美结合在一起。但是两个漂浮在太空中的物体,都在高速运动当中,而且它们的相对运动会有各种高度的变化、左右侧滑的变化、滚转的变化,要消除这些偏差,就需要航天员高超的驾驶技术。而刘旺在地面上训练交会对接1500次以上,均是满分,在太空也精准地打出了完美的十环。

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2013年,太空又迎接中国第二个女性航天员王亚平,并且她在太空中,给全国六千万中小学生上了生动的太空课。这次也是聂海胜两度飞天,过程都比较完美。如果同学们感兴趣的话,可以上网找一找王亚平老师当时太空授课的一些内容。


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王亚平


2016年的九月份,景海鹏三度飞天,他现在是航天员大队的大队长。还搭了一个新伙伴,第二批的航天员陈冬当时,习总书记在地面还亲切地鼓励他俩,和他们进行天地通话,亲切问候,并鼓励他们圆满完成任务。

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同时,我们在深圳的绿航星际太空研究院正在进行一个比较大的地面实验,类似于《火星救援》这样的受控生态实验:召集了四名志愿者在舱内密闭生存180天,在舱内种植小麦、土豆、蔬菜、水果等等,并且验证人的心理承受能力。实验期间,正好景海鹏“神舟”十一号在太空飞行,他们还进行了有趣的天地通话。两个实验现场的天地通话中,景海鹏展示了蚕宝宝和太空育苗,而这四名志愿者,给他们展示了我们在火星舱内种植的小麦和土豆,以及一些具体的收获。

这个火箭,是我们现在为空间站运送各种舱段的大火箭,我们亲切称之为“胖五”。因为第一这个火箭很大,推力大,第二它也是显得胖乎乎的,比较可爱。这个火箭直径长达五米,有很多部件,要通过陆路运输的话,运到酒泉、西昌要过很多隧道。但隧道没有那么大直径,不可能为了运送一个火箭专门拓宽隧道。所以我们在海南的文昌开辟了又一个发射场,用海运的方式,完美地避开了隧道不能通过的尴尬。再一个,文昌距离赤道较近,利用地球自转的力量,可以进一步降低发射的成本。

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去年的6月17号,聂海胜三度飞天,刘伯明也是两次飞行了,搭了一个新伙伴儿汤洪波。咱们“神舟”再度问天,这次就是空间站中长期的验证。景海鹏他们“神舟”十一号是突破了33天,聂海胜他们是待了三个月。因为他们都是我曾经的战友,他们回来的时候,我们电话沟通了一下,问三个月在天上飞行是什么情况?他说问题倒不大,就是感觉有点累。连续上三个月的班,而且黑白颠倒,长期在失重的狭小空间里生存,对人考验是巨大的。

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去年的十月份,神州十四号,翟志刚两度飞天,王亚平也两度飞天,又搭了一个新伙伴叶光富。那一次我应凤凰网的邀请去做现场直播,当时有一个主持人问我,他们已经进了飞船了,准备发射了,你对他们想说点儿什么,期望什么?我说非常期待他们安全顺利地返回。虽然我们到现在为止的任务都比较顺利,但是每一次飞行还都是有风险的。最后,他们三个人在太空驻留了183天后顺利返回。

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现在在太空中执行任务的这三个小伙伴,都是航天员队伍第二批招来的航天员。陈冬刘洋也是两度飞天了,蔡旭哲是第一次,现在正在太空中执行任务。还是那句话,我非常期待他们圆满完成任务,顺利安全返回。

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跟大家交流就这些,送给大家一句话,苏联航天之父齐奥尔科夫斯基说,“地球是人类的摇篮,但是人类不可能永远住在摇篮里”。按照我们的宗旨,我们的目标是星辰和大海。

谢谢大家。

作者简介

潘占春中国首批航天员之一,空军一级飞行员,清华大学航空航天硕士,现任深圳市绿航星际太空科技研究院理事长,深圳市科技传播促进会会长。