將6艘載人飛船、5艘無人飛船和2個空間實驗室順利送入太空；護航11名中國航太員、14人次完成太空之旅——

　　築夢太空，問鼎九天。長徵五號遙三運載火箭成功發射、北鬥全球組網進入衝刺期、嫦娥翩然落月背、空間實驗室完成服役返回……過去一年多，我國航太事業發展步履鏗鏘、碩果累累。1999年11月20日清晨，神舟一號飛船發射，我國載人航太大幕徐徐開啟。轉眼20年，作為我國載人航太器研制設計工作的主力軍，神舟團隊書寫了一項又一項驕人成績：將6艘載人飛船、5艘無人飛船和2個空間實驗室順利送入太空；護航11名中國航太員、14人次完成太空之旅，最長在軌時間達30天；實現太空出艙、交會對接、太空授課……而這支優秀的團隊，平均年齡僅有33歲，他們將自己的熱血青春與祖國發展同頻共振，時刻以衝鋒的姿態，托舉起中華民族的載人航太夢。

　　——編 者

 

　　歲末年初，中國航太科技集團五院載人航太總體部的大樓裏，神舟團隊的科研工作者們步履匆匆。

　　去年7月，天宮二號空間實驗室完成任務、順利返回，神舟團隊又立刻投入到下一項研發任務中。20多年來，神舟團隊將6艘載人飛船、2個空間實驗室成功送入太空；護航多位航太員完成太空之旅；完成太空出艙、交會對接、組合體飛行等任務……這張驕人的成績單背後，是科研團隊長達幾十年的科研攻關。

　　向未知領域，探路！

　　“關鍵核心技術是買不來的”

　　“每一點航太領域的科技進步，都是人類向著浩渺星空邁進了一步”，年過八旬的陳祖貴老先生，向記者講起了我國載人航太事業的發展歷程，往事猶如卷起的畫卷，徐徐展開……

　　“圜則九重，孰營度之？惟茲何功，孰初作之？”這首詩描寫了中國人探索宇宙的夢想，從那個時候開始，飛天夢就深埋在了中華民族的血脈裏。

　　1999年，發生了三件大事：新中國成立50周年、澳門歸回、神舟飛天。一時間，人們探索宇宙的熱情被再次點燃。“‘神一’的意義，我認為比‘神五’更大。”回首過往，神舟號飛船首任總設計師戚發軔院士頗有感觸，他説，在神舟五號飛船載著航太員楊利偉安全返航的時候，他卻想去看看“神一”回收的地方。

　　“那是在多麼艱難的條件下幹出來的事業！”戚院士説。在上世紀六七十年代，我國就有了第一代返回式衛星——“曙光一號”的研制計劃。“受制于電腦技術水準，直到上世紀80年代，我國載人航太事業仍進展不大。我們想自主研發星載電腦晶片，推動載人航太事業快速發展，經過不懈努力，終于成功了。”陳祖貴説。

　　硬體做了出來，軟件編寫成了難題。在一次星—地對接倣真實驗中，團隊發現衛星姿態數據明顯異常。“當時沒有相關軟件，很難定位問題源，團隊壓力特別大。”隊員們沒日沒夜工作在實驗室裏，累了就趴在桌子上休息一會，餓了就隨便吃一點。經過反覆排查，最終發現不是軟件問題，而是晶片上的一個存儲單元壞了。

　　就是在這種艱苦條件下，陳老帶領團隊先後攻克了電腦控制衛星姿態的控制係統研制，掌握了衛星全姿態捕獲技術、衛星應急控制器技術等。後來在神舟科研攻關期間，他們還成功研制出我國載人飛船GNC係統，並成功應用于9艘神舟飛船。

　　1992年，我國載人航太工程正式啟動。“那時候，沒有實驗場地和設備，可謂困難重重。”戚院士説，只有把地面試驗做充分，才能確保成功，這就要求必須建立完善的科研基地。

　　“飛船研制要用到哪些設備，這些設備如何研制？這個挑戰一點也不比研制飛船本身小。”戚院士説，那時候，航太五院邊設計、邊出圖、邊建設，在北京建成了採用AIT一體化設計思想建成的總裝廠房、亞洲最大的真空罐和電磁相容實驗室以及振動臺……

　　載人航太總體部總設計師楊宏覺得自己是個“幸運兒”，一參加工作就趕上“神舟”立項。“起步階段，我們對整個載人航太係統的認知都不到位。”他記得自己曾經在一次地面檢測中，“燒”壞過4臺設備。“因為電路設計、電源器件的研制，都需要在實驗中一點點摸索。”

　　早期研發階段，團隊也曾向國際同行尋求幫助。“但關鍵核心技術是買不來的。”陳祖貴回憶，很多所謂的“核心”技術，只不過是從公開發表的文章裏抄下來的。

　　團隊沒有氣餒。“就拿海上回收來説，5200公里的海域，我們沒有依托于航母的海上救生技術，海上回收成了巨大的難題。”楊宏説，為此，團隊研發了海上定點回收技術，確保海上迫降後航太員能順利上岸。

　　“為了研發海上定點回收技術，我們不知編寫了多少程式、做了多少實驗、測試了多少數據。”楊宏感慨。

　　航太員安全，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！”這串密碼，每一個神舟人都爛熟于心。每個數字代表著不同任務指令，要不假思索、形成慣性動作。“500秒內，發出100多條指令，決不能出現任何差池。”楊宏説。

　　“航太産品可靠性為0.97，因為要保障人的安全，載人航太的失敗率必須控制在3‰以內。兩個要求同時滿足，故障率必須在三十萬分之一以內。換句話説，每天發一次，30年都不能出問題。”對此，戚院士對團隊説的最多的一句話就是：“要時刻問自己，敢不敢坐自己研發的飛船？”

　　要保障安全性，就必須用上所有的可靠性措施。“從起飛到把飛船送到預定軌道，有8種故障救生模式。在飛船入軌之後，還有180多種故障對策。實際上，在大約70萬條電腦程式中，30%是應付正常飛行的，70%用于應付故障。”戚院士介紹。

　　從“神一”發射至今，團隊創造了“0失誤”和回收“10環打靶”的優異成績，但“一次成功不代表次次成功，這次成功不代表下次成功。我們時常告誡自己，每一次都必須‘從零開始’。”楊宏告訴記者。

　　在神舟三號發射前，飛船已經進入靶場時，團隊卻發現一個電連接器出現障礙。“必須返廠做失效性分析。”楊宏回憶，返廠後發現，電連接器本身有設計缺陷，要重新設計，但同樣的元器件在飛船上用了77個，重新設計生産需要三個月。

　　“堅決不能讓有哪怕一絲缺陷的飛船上天！”指揮部當即決定，暫停發射計劃，全員撤場。楊宏作為當時的主任設計師，受到了處分，這也成為楊宏職業生涯中最痛的事。

　　“地面測試就要暴露問題，暴露越多，上天後就越安全。”陳祖貴説，他曾受邀觀看航太員訓練。在離心機旁，航太員身上壓著相當于自身體重4—8倍的載荷，這種訓練讓他們臉色蒼白，表情痛苦。陳老看在眼裏，疼在心裏。

　　“那一刻我感覺責任重大，當即向航太員們許下承諾，不僅要讓他們安全回來，還要讓他們舒舒服服回來！”陳老字字鏗鏘。經過團隊設計，神舟五號飛船返回時，楊利偉實際承受的載荷僅有自身體重的3.2倍，可以用“舒服”來形容。

　　“我們和航太員的關係猶如‘廚師’和‘顧客’。以前，我們要讓航太員‘吃飽’，現在要讓航太員‘吃好’，這就需要我們去‘試吃’。”曾任天宮二號總體主任設計師的柏林厚做了個形象的比喻。

　　2016年10月19日淩晨，神舟十一號與天宮二號完成交會對接，景海鵬、陳冬開啟30天太空生活。這次“超長待機”對飛行器宜居設計提出巨大考驗。

　　怎麼住得舒服？團隊下足了功夫：開發天地一體化多媒體係統，讓航太員可以看球賽、聽新聞，還能跟家人、戰友視頻聊天；設計可折疊多功能平臺，讓航太員就餐和進行科普活動時更方便；研制無線頭戴設備，解決有線頭戴設備“相互糾纏”問題，讓航太員在艙內更自由地與地面對話……

　　在地面研制時，柏林厚和同事們經常把自己模擬成航太員，進艙實際體驗。再根據自身感受和航太員反饋，不斷完善艙內人性化設計，比如降噪、廢棄物處理等。

　　引領高技術，突破！

　　“科研的最終目的是服務生活”

　　科研人員，都是幕後英雄。每一次成功背後，都是他們默默付出、接續奮鬥的結果。

　　載人飛船係統副總設計師馬曉兵習慣稱自己為“愛找麻煩的人”。“做事情就要做到極致”，這是航太人堅持的準則，入行15年的馬曉兵感觸頗深。

　　2016年的一個深夜，值班人員發現航太員與地面的語音通信係統出了問題。“因為有故障預案，問題得以順利解決。就是要在地面把‘所有可能出現的問題都考慮到’。”馬曉兵回憶説。

　　對此，團隊建立了地面監測防漏洞工作機制，出現問題第一時間解決，並形成“零缺陷、零故障、零疑點”的團隊文化。

　　創新，是團隊的另一種文化。

　　“新一代航太人必須要有創新精神。”馬曉兵介紹説，遇到緊急情況時，飛船必須在4個小時內快速返回，否則航太員生命安全就會受到威脅。這就需要有大量的數據支援，在地面研制階段，這些都需要考慮進去。

　　比如，在航太器交會對接中，飛船會有多次變軌，軌跡預期經常會有偏差。如何保證數據的實時更新，減少誤差的發生，這讓馬曉兵及其團隊犯了難。

　　“花了3年時間，團隊利用神經網絡演算法，加入自主計算程式，通過提取飛船高度、飛行速度等參數，解決了數據誤差問題，為航太員的救生提供了重要的技術保障。”馬曉兵告訴記者。

　　“就拿天宮一號來説，僅用5年時間，就實現了大型壁板技術、控制力矩陀螺儀技術等11項關鍵核心技術的突破。”楊宏説。

　　據了解，為了滿足太空艙航太員生存需要，確保長期密封艙裏的空氣環境品質達標，團隊嚴格控制艙內所有金屬、非金屬材料的使用；為了解決工作設備發熱對航太員生存空間的影響，他們採用通風換熱方法，利用機器熱量保障艙內溫度……人性化的設計，多學科多維度的科研探索，讓太空艙成了航太員溫暖的家。

　　“科研的最終目的是服務生活。”戚院士説，載人航太工程作為“863計劃”的一個重要項目，會帶動各個科研領域的進步。“比如，未來空間站建成後，可以開展多個學科實驗項目，將對農業、林業、醫療、新材料、環保、生物、新能源技術等領域産生極大的推動作用，這些最終都將改變人們的生活。”楊宏説。

　　載人航太大事記

　　1999年11月20日

　　我國自主研制第一艘無人試驗飛船神舟一號成功發射升空

　　2003年10月15日

　　楊利偉駕乘神舟五號向太空進發，在繞地球14圈、飛行21小時後啟動返回程式，順利返回

　　2005年10月12日

　　費俊龍和聶海勝駕乘神舟六號進入太空，在太空中停留了5天

　　2008年9月25日

　　搭載三名航太員的神舟七號成功發射，航太員實現出艙行走

　　2011年9月29日

　　中國第一個目標飛行器天宮一號發射升空；隨後，神舟八號與天宮一號完成自動交會對接

　　2013年

　　神舟十號與天宮一號實現交會對接；航太員們開展了首次實時“太空授課”

　　2016年

　　天宮二號發射升空；隨後兩名航太員通過飛船進入天宮二號，駐留長達30天

　　2017年4月22日

　　天舟一號與天宮二號自動交會對接成功，多次向天宮二號補給燃料

　　預計2022年前後

　　中國空間站建成（劉涓溪 余建斌 吳凱）