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神舟四号无人飞船

神舟四号飞船,是我国载人航天计划的第四艘无人飞船,除了没有载人以外,其技术状态与载人飞船完全一样。飞船由推进舱、返回舱、轨道舱和附加段组成。

神舟四号飞船于2002年12月30日0时40分在酒泉卫星发射中心长征二号F运载火箭发射升空,飞船按照预定计划在太空飞行了6天零18小时,飞船在环绕地球飞行了108圈后,于2003年1月5日19时16分,准确降落在内蒙古中部地区的着陆场。

神舟四号是我国载人航天计划无人试验阶段的最后一艘飞船,它的成功发射和返回,为神舟五号载人飞船的发射起到非常重要的作用。

名称神舟四号无人飞船研制国家中华人民共和国
发射时间2002年12月30日0时40分发射场酒泉卫星发射中心
运载工具长征二号F运载火箭返回时间2003年1月5日19时16分
飞行时间6天18小时/108圈

成功发射

北京时间2002年12月30日0时40分,中国自行研制的神舟四号无人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空并成功进入预定轨道。这是中国载人航天工程的第四次飞行试验。这次发射成功,标志着中国向实现载人飞行又迈出了重要一步。

包括全国人大常委会委员长李鹏,中共中央政治局常委、国务院副总理吴邦国,中共中央政治局常委贾庆林、中共中央政治局委员、中央军委副主席曹刚川,全国政协副主席宋健,中央军委委员、总装备部部长李继耐,总装备部政委迟万春等中国党政军领导人,也在现场观看了发射。

按照研制计划,要发射若干艘无人飞船,然后实施载人飞行。这次发射的神舟四号飞船是整个研制计划中一次重要的飞行试验。飞船将在太空完成预定试验任务后返回地面。

神舟四号飞船由中国航天科技集团公司所属的中国空间技术研究院上海航天技术研究院为主研制;长征二号F火箭由中国航天科技集团公司所属的中国运载火箭技术研究院研制。中国科学院、信息产业部等部门的有关单位,研制了用于空间科学实验与应用研究的船载仪器和地面测控设备。

载人航天应用系统全系统参加试验,飞船在太空自主飞行和留轨飞行期间将进行多模态微波遥感器对地探测、综合精密定轨试验、生物大分子和细胞的空间分离纯化实验、微重力流体物理实验等空间科学技术研究项目。航天员系统和飞船环境控制与生命保障分系统也全面参加试验。此前,预备航天员已进入飞船进行了实际体验。

这次试验还按照正式载人飞行的要求,设立了若干陆上应急救生区和海上应急救生区,救护人员到位并进行了有关演练。飞船在轨飞行期间,在北京航天飞行控制中心的统一调度下,有关测控站和远望号远洋航天测量船,将对飞船进行持续跟踪、测量和控制。

发射神舟四号飞船,是长征系列运载火箭的第69次飞行,也是自1996年10月以来,我国航天发射连续第27次获得成功。飞船发射场——酒泉卫星发射中心,建有完善的发射测量、控制、通信、指挥系统和适应航天员需要的设备设施,以及备份着陆场和应急救生医疗中心。

安全着陆

2003年01月05日一场罕见的大雪飘落后,内蒙古中部地区银装素裹。飞船着陆场的搜救人员正在忙碌着,迎接巡天使者——神舟四号飞船的凯旋。

2003年1月5日7时许,神舟四号飞船按预定计划围绕地球运行108圈后,开始从南大西洋上空向着地球表面,向着祖国大地返回。

夜幕低垂,寒风凛冽,气温降至零下29摄氏度。

“飞船调姿”、“轨道舱分离”、“制动开始”、“推进舱分离”、“进入大气层”,着陆场前置雷达站的调度指挥车里,可以清晰地听到各测控站、测量船发出的指令。神舟四号飞船按照设计的轨迹,经过一系列的太空动作,向着内蒙古中部地区着陆。

距地面80公里时,处于无动力飞行状态的飞船返回舱,进入了着陆场观测范围,以每秒约8000米的速度飞行,表面与大气层剧烈摩擦,就像一个闪光的火球。这时,返回舱产生的等离子层形成电磁屏,致使地面与其通信暂时中断,着陆场变得异常寂静。

“回收一号发现目标!”着陆区最先捕捉到目标的一号测量站激动的报告声,打破了短暂的沉寂。

“回收二号发现目标!”当飞船距地面30多公里时,二号测量站的雷达稳稳地锁定了目标。

在两个固定测量站紧张忙碌的同时,地面搜索分队和空中搜索分队早已冒着严寒向飞船预定着陆点集结。

这是一个极为壮观的场面:直升机轰鸣着在夜空盘旋,搜索车辆在雪原上奔驰,指挥员的调度口令声此起彼伏。一张立体搜索网在无垠的天地间张开。

“抛大底了!”现场的工作人员中,不知是谁大喊了一声。这就是说,飞船返回舱已完成拉出天线,抛掉底盖,打开主降落伞等一系列技术动作。飞船着陆的主伞是我国目前独一无二的巨大降落伞,平面展开的面积足有1200平方米。尽管这时夜色已暗,大家还是不约而同地把目光投向空中,急切地搜寻着。

“一号直升机发现目标!”,空中搜索分队传来了令人激动的消息。

这时,搜索指挥车内的“着陆场搜救态势系统”准确地显示出空中分队、地面分队的行进情况以及落区地形、地貌等各种信息。电子地图上,表明直升机航迹的一条条曲线开始向落点汇聚。突然,指挥人员听到了空中搜救队员激动的话音:“看见了,我们看见飞船了!”“‘神舟’回来了!”

伴随着轰鸣声,车灯闪烁的地面搜索车队像一条雪亮的巨龙,风驰电掣般向飞船返回舱奔去。

着陆现场,照明灯组成一排弧形光,牢牢地将神舟四号飞船返回舱锁定。

至此,我国第四艘试验飞船——神舟四号的返回舱,在太空完成各项科学试验任务后,准确着陆预定区域,试验获得圆满成功!

科研成果

概述

2003年01月06日凌晨四点十五分,随神舟四号飞船返回舱顺利返回地面的生命科学实验设备被最先运到了中科院,在太空中开展的部分科学实验有了初步的试验结果,继续留在留归舱的实验也进展顺利。

这里是中科院动物所,我们看到科研人员正在打开细胞电融合实验的空间和地面的实验装置,这个就是随神舟四号飞船在天上遨游了七天的“天上”实验装置,那么这个就是在地面上和这个实验装置同时进行的一对一的地面实验装置。

在科学家对装有细胞电融合仪的设备箱进行拆封、消毒后,我们可以看到的就是空间细胞电融合仪的内胆,在它的两个融合室分别装着的就是由小白鼠的淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的新的动物细胞,和一对不同品种的烟草细胞融合后的新的植物细胞。科学家随后提取了细胞样品进行了初步分析。

科学家说,在太空微重力条件下,由于重力沉降现象的消失,不同地细胞能够更好地融合,可以为空间制药和培育生物新品种探索新的方法。

记者现场:这里是中科院的空间中心,返回舱带回的部分科学实验获得初步结果的同时,还有一部分设备仍在太空中进行在轨试验。目前科学家已经获得了部分实验的第一手数据。

中科院空间中心空间环境探测研究室主任王世金:这是神舟四号传回的最新的高能带电粒子空间分布示意图,曲线代表不同的轨道,不同颜色代表不同的粒子强度,这些红色区域主要集中在南大西洋地区,这些电子的强度最高达到每秒每平方厘米两万多个,但从电子能量来看,不能进入射入到飞船舱内,对舱内的航天员来讲是比较安全的。但是对出舱活动的航天员来讲却存在一定的威胁。

模拟人

神舟四号飞船的“身体”状态与前两艘飞船基本一样,由推进舱、返回舱和轨道舱及轨道舱前端的附加段组成,并由长征-2F运载火箭发射。飞船进入远地点343公里、近地点200公里的椭圆轨道后,飞行5圈(每圈约90分钟)后进行变轨,然后开始在343公里圆轨道上自主飞行7天共108圈。

中国运载火箭技术研究院的专家向记者透露,神舟四号上的“船长”和“神舟三号上的“船长”是同一个“人”,一个由仿真技术做成的模拟人,包括头、躯干、四肢等14个部分,“他”体重70公斤,身体每一部分的形状与真人宇航员基本一致,能够满足航天服的穿脱,当安装在飞船座椅上时,其姿态能够与载人姿态保持一致。“他”可以模拟宇航员在太空生活时的脉搏、心跳、呼吸、饮食和排泄等多种重要生理参数,并随时受到地面指挥中心的监控。

设备完备:航天员不会坐以待毙

与神舟三号相比,神舟四号的生命保障系统及相关的试验条件更为完备。太空辐射是对航天员安全的最大威胁,神舟四号为宇航员的太空卧室装配了绝对防辐射的设施。

飞船上安装了自动和手动两套应急救生装置,无论是在宇宙航行中或是在返回时发生意外,船上的救生系统会自动启动,万一自动装置出现故障,船上的手动系统完全可以“抵挡”,航天员绝不会坐以待毙。飞船的返回舱也非常神奇,它返回地面后,即便不能马上被发现,舱内为航天员配备的救生物品,也足以保证航天员在陆上生存48小时、海上生存24小时。返回舱里还有一套气囊,一旦落入水中,3吨重的返回舱也不会沉入水底,它会漂在水中,等待救援。

植物实验

随着工作人员打开舱门,“神舟乘客”们一一揭开了神秘的面纱。在这些“神舟乘客”中,有粮油作物、蔬菜、草、树、药材和真菌六大类上百个植物品种,还有一些个性化邮票、首日封和由全体参试人员签名的党旗等纪念物品。

神舟飞船总设计师戚发韧:所有搭载的物品都非常完好无损,应该说是非常满意的,已经很好的交给了有关单位,由他们分发和研究。

返回舱还搭载了中国科学院的生命科学实验设备,他们承担着空间细胞电容合实验和空间生物大分子和细胞的空间分离纯化实验。目前这些实验已经在中科院空间中心获得了初步实验结果。

神舟四号返回舱开启后,工作人员取出的上百种植物实验品颇为引人注目。

这些植物品种有粮油作物、蔬菜、草、树、药材和食用菌上百个品种,包括水稻、小麦、大麦、牡丹、百合、玫瑰、杨树、红豆杉、辣椒、西红柿、西瓜、黑木耳等。其中作为制药行业主要资源之一的微生物菌种56种,抗旱抗旱的优良花种、树种和草种主要用于西部的退耕还林还草。

中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员刘敏介绍说,搭载的试管苗在空间的特殊环境中生长很旺盛,而且表现出了很好的分化能力,这次实验搭载取得了圆满的成功。但这些物种还要经过进一步的筛选育种,并经过地面三到五代的培育,才能得到更加优良的品种。

科学家说,太空轨道环境探测还将进行半年的时间,他们希望通过进一步探测,更准确、全面地了解轨道环境,为今后载人航天绘制一张比较精确的太空轨道“安全示意图”。此外,神舟四号飞船还首次在太空上进行了多膜态微波遥感探测,获得了大量的海洋、大气等相关数据。而在此前,科学家们已经提前完成了空间微重力流体物理实验,掌握了在太空微重力条件下,不同液滴的运动规律和运动轨迹,为今后开展更多的空间科学实验打下了基础。

神舟四号无人飞船
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最新更新:2015-07-25 12:57
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