神舟五号
神舟五号神舟五号是神舟号系列飞船中的第五艘，是中国第一艘载人飞船，于2003年10月15日9时整从酒泉卫星发射中心发射，将航天员杨利伟及一面具有特殊意义的中国国旗送入太空。神舟五号在轨运行14圈，历时21小时23分，顺利完成各项预定操作任务后，于2003年10月16日6时23分安全返回主着陆场。轨道舱留轨运行半年时间，获得了大量的科学实验成果。这标志着中国成为继前苏联（俄罗斯）和美国之后，第三个将人类送上太空的国家，是中国航天事业在新世纪的一座新的里程碑。[1] 神舟五号飞船实现了一人一天飞行，主要任务是考核飞船载人环境，获取航天员空间生活环境和安全的有关数据，全面考核工程各系统工作性能、可靠性、安全性和系统间的协调性。
目录
杨利伟
杨利伟，男，汉族，1965年6月21日出生于辽宁省葫芦岛市绥中县， 大学文化程度，中国共产党党员，中国人民解放军少将军衔，特级航天员。现任第十三届全国政协委员、中国载人航天工程副总设计师。 历任中国航天员科研训练中心副主任，载人航天工程航天员系统副总指挥，中央候补委员，中国载人航天工程办公室主任，中国培养的第一代航天员，是中国进入太空的第一人。杨利伟在原空军部队安全飞行1350小时之久。 2003年10月15日北京时间9时，杨利伟乘由长征二号F火箭运载的神舟五号飞船首次进入太空，象征着中国太空事业向前迈进一大步，起到了里程碑的作用。[2]
任务概览
神舟五号载人飞船是在无人飞船基础上研制的我国第一艘载人飞船，乘有1名航天员，在轨运行1天。整个飞行期间为航天员提供必要的生活和工作条件，同时将航天员的生理数据、电视图像发送地面，并确保航天员安全返回。 神舟五号载人飞船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，其空间的平面大约为2.2米×2.5米，不足6平方米，可容纳3名航天员。此外，神舟五号载人飞船还留有将来与空间实验室对接的接口。飞船的手动控制功能和环境控制与生命保障分系统为航天员的安全提供了保障。 飞船由长征2F运载火箭发射到近地点200公里、远地点350公里、倾角42.4°初始轨道，实施变轨后，进入343km的圆轨道。飞船环绕地球14圈后在预定地区着陆。在此次神舟五号载人飞船的发射中，长征2F火箭的逃逸系统将首次为航天员的安全提供保护。在发射前15分钟，火箭上的自动故障检测处理系统可以自动进行故障检测，一旦有问题便会自动报警。[3]
任务特点
虽然我国载人航天起步较晚，但是起点较高。我国“神舟”飞船是我国空间技术工作者依靠自己的力量打造的载人飞船。与国外第三代飞船相比，具有鲜明的中国特色： 第一、空间最大，起点很高。国外的载人飞船如前苏联的“ 东方” 号飞船是单人、单舱飞船，美国的“ 水星” 号飞船是单人双舱飞船，航天员只能半躺在座椅上，在狭小的空间里，完成按电钮、拉手柄等操作动作，我国神舟飞船越过了单人飞船、双人飞船的发展阶段，直接采用多舱段组成的飞船，飞船内空间较大，可同时容纳三名航天员，航天员即可以非常舒服地在舱内工作，又可以离开座椅，通过舱门进人轨道舱内，进行各种科学试验活动。我国神舟飞船是在近地轨道上运行的个头最大，自动化程度最高的飞船。 第二、一船多用，多方收益。国外的飞船上或者使用一次性电池，电能消耗完后，就失去了供电能力，飞船就失去动力，返回舱返回地面，而轨道舱则变成太空垃圾，而美国的“水星”飞船就是这样的。 我国神舟飞船的轨道舱具有留轨的能力。在航天员返回地面后，由于神舟飞船的轨道舱上有太阳帆板，不必依靠推进舱上的电能，为飞船轨道舱继续在轨工作提供足够的电能资源，可以保证神舟飞船的轨道舱可以在太空中工作半年以上。因此，神舟飞船的轨道舱能在无人职守的情况下，继续在轨道上执行空间试验任务，完成对天体和地面的观测任务，就像一颗卫星一样。这种设计大大延长了飞船执行空间科学试验和空间应用的工作寿命，有效地提高了飞船的综合效益，这种设计是“神舟”飞船设计者的一大创举，也充分体现了我国的国情。
太阳帆板有供电和充电两大功能，相当于一个小型发电站。飞船上虽备有应急电源，但支持的时间有限，主要还是依靠太阳帆板提供电能。”负责太阳帆板设计的主管设计师孔旭东说，神舟飞船上的太阳帆板采用了大量先进的复合材料，以便在尽可能提高发电效能的同时，减轻其自身质量，其身价达到了上千万元。 第三、不载动物，直接上人。前苏、美在飞船正式载人太空飞行前，都进行数次飞船载猴子、狗或猩猩进行试验，考验飞船的生命保障系统。为什么在我国进行无人飞船试验的时候，不像其他国家那样，让动物先上太空? 有关专家举了三个理由：首先动物的生理系统和人的有区别，测量的数据也未必可靠，一旦发生意外，不知道是什么原因；其次，猴子上了飞船，不会安安分分坐在座位上，容易到处乱动，即使是把它绑在那里，也不会安分地待在那里，如果出了问题，可能搞不清到底是设备的问题还是猴子的问题；最后，最重要的是由于国外已有载人航天的经验，表明人在太空中进行短时间的飞行是可行的，我国用不着从头再来，完全可以借鉴国外取得的经验。加上科学技术的发展，使我们完全可以通过仪器模拟掌握真人在太空中飞行身体的各种变化数据，因此，“神舟”飞船在正式载人飞行前，不进行载动物试验，而用模拟人进行太空轨道飞行试验，利用模拟人身上携带的科学装置，提供舱内温度、湿度、空气含量、人体温度、心跳速度、血液循环、呼吸等各种数据。 第四、边试验，边科研。我国从第一艘神舟飞船开始，就进行了大量的科学实验，这种把突破载人航天技术试验和空间科学实验同步的做法，也是神舟飞船所独有的。边试验、边科研的做法创造了中国载人航天自己的发展模式。
任务过程
准备情况
根据工程首次载人飞行任务在2003年10月中旬实施的计划安排，工程总体已经确定了总体技术方案，明确了技术状态，制订了技术要求，完成了系统间的技术协调和审定了测发工艺流程、飞控方案、故障模式及对策预案等飞行文件。组织各系统对四次无人飞行试验数据进行了综合分析和判读，进一步加强了系统间测试和对重要状态的复核、复审。成立了航天员生存环境、逃逸与应急救生、安全性、轨道复核、软件和元器件等6个专家组，对总体和各系统重点工作进行专题评估和审查，所有复核工作将在飞船进场前完成。 神舟五号载人飞船于2003年2月完成了装船产品的交付和总装；3月完成了全船供电检查和分系统匹配检查；4月完成了电性能综合测试和人船、箭船、船地、人船地联合测试检查；5月完成了整船振动、噪声试验，6月上旬完成了真空热试验和回归测试。7月中旬完成出厂准备，7月底通过各级评审后进发射场。CZ-2F遥五火箭在8月上旬完成所有试验并通过各级评审后进发射场。 航天员的选拔、训练工作已经完成了基础理论和专业技术、飞行程序与任务模拟、航天环境适应性、救生与生存等学习与训练；人船联合测试项目；飞船训练模拟器和手控训练模拟器训练。6月末根据考核情况，优选出6名预备航天员进行强化训练，9月完成强化训练后确定首次载人飞行3人航天员梯队。 发射场、测控通信、着陆场系统，根据前四次飞行试验的情况，进一步完善了技术状态，落实了任务实施方案，按计划进行设备的复检、标定、维护，进行演练、联调。对航天员实施医监医保和医疗救护的方案已经确定。这几个系统的准备工作在9月底完成，确保10月执行任务。 为了确保首次载人飞行任务圆满成功，工程总体在2003年又重点安排了大量的可靠性、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、火工装置的点火试验，各种活动部件的寿命及可靠性试验，电子设备的可靠性增长试验、综合应力试验，飞船防火、防潮、防结露措施验证试验等。针对无人飞行试验无法考核的人工手动功能，安排了地面大量仿真和试验，如：火箭逃逸仿真，飞船应急救生和在轨自主应急返回仿真，人工控制功能仿真，系统级故障模拟与对策验证仿真等，特别重视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、座椅提升和缓冲性能试验及着陆冲击试验等。[4]
飞行技术方案
神舟五号飞行任务由1名航天员担任指令长兼驾驶员，飞行期间航天员不进入轨道舱、不脱航天服，并按预先规定的程序和地面指挥手动补发船箭分离、帆板展开、推返分离等指令，完成飞船状态监视、血压测量、摄影摄像、饮食睡眠等工作。 自主飞行段正常飞行时间为1天，飞船入轨后第五圈变轨，第14圈制动返回主着陆场。具有第2天、第3天返回的能力。飞船轨道舱留轨飞行半年，主载荷为CCD详查相机。 组织实施按照白天发射、白天回收的原则进行。 飞船为神舟五号飞船，与神舟四号飞船相比，具备自主应急返回的能力，在应急情况下允许航天员返回全球预定的10个应急着陆区；具备人工控制返回功能，在自动返回系统失效的情况下，航天员可以手动控制返回地面。 火箭为CZ-2F遥五运载火箭，技术状态与遥四火箭一致，对逃逸门限值进行了进一步的优化和仿真确认。 发射场和测控通信系统的技术状态基本不变，根据飞行试验任务的要求作适应性调整。 主着陆场的技术状态基本不变，上升段陆上新增榆林、邯郸两个应急搜救区、海上新增B区和C区两个应急救生区，运行段新增10个（含国内外）自主应急返回着陆区。[5]
搭载物品
一面具有特殊意义的中国国旗、一面北京2008年奥运会会徽会旗、一面联合国旗帜、人民币主币票样、中国首次载人航天飞行纪念邮票、中国载人航天工程纪念封和来自祖国宝岛台湾的农作物种子等。
发射及返回
2003年10月15日9时，火箭一级发动机和4个助推发动机同时点火；火箭飞行120秒逃逸塔分离，137秒助推器分离，159秒火箭一、二级分离，200秒整流罩分离，460秒二级主发动机关机，587秒船箭分离，飞船进入倾角42.4度、近地点高度199.14公里、远地点高度347.8公里的椭圆轨道。入轨后，飞船建立轨道运行姿态，展开推进舱上的太阳能电池阵，对太阳定向，并在第5圈实施变轨，进入343公里圆轨道。 10月15日9时31分许：停泊在南太平洋的远望二号捕获飞船信息，“神舟”五号飞船的舱内图像清晰地显示在北京指控中心的大屏幕上，杨利伟的声音在大厅中响起。在与医学监督医生通话时，他显得相当沉稳：“我感觉良好！”10月15日10时许：“神舟”五号飞船正在进行环绕地球的第一圈飞行，地面指挥人员报告舱内环境正常后，杨利伟得到指令，打开面罩，拿着书和笔，当他松开手时，笔在太空失重环境下立即漂浮起来。 10月15日10时31分：“神舟”五号飞船进入喀什测控站检测区域，在接到地面指令后，杨利伟摘下手套，并解开系在膝盖下方的束缚带，记者看到，杨利伟的动作非常轻松熟练。大约10分钟后：飞船开始绕地球飞行第二圈，杨利伟由卧姿改为坐姿，并通过圆形舷窗向外观测。 10月15日11时过后：杨利伟开始在太空中进餐，他一边看书，一边用捏挤包装袋的方式享用这顿不同寻常的午餐。据悉，杨利伟的食谱颇具中国特色，包括八宝饭、鱼香肉丝、宫保鸡丁和用中药及滋补品制成的饮料等。 10月15日12时过后：杨利伟开始他在外太空的第一次休息。画面显示，仰面躺卧的杨利伟表情沉静，在环绕地球飞行的飞船中，他的这次酣眠持续了约3个小时。 10月15日17时过后：杨利伟从“神舟”五号飞船舷窗向外拍摄到的地球画面，非常清晰地显示在指挥大厅的大屏幕上。 10月15日17时26分：一场“天地对话”在中央军委副主席、国防部长曹刚川和杨利伟之间开始进行。杨利伟浑厚的男中音清晰地回响在指挥大厅中：“请首长放心，我一定努力工作，把后续工作完成好，向祖国和人民交一份满意的答卷。”
10月15日18时40分许：“神舟”五号飞船运行到第七圈，杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国旗。他在距地面343公里的太空中说：向世界各国人民问好，向在太空中工作的同行们问好，感谢全国人民的关怀。大屏幕上清晰地显示出，杨利伟精神状态良好，舱内工作状况正常。 10月15日19时58分：杨利伟与家人通电话。 10月16日4时19分，神舟五号载人飞船进入第十四圈飞行。 10月16日5时35分，北京航天指挥控制中心成功向正在太空运行的神舟五号载人飞船发送返回指令。按照程序，飞船将在建立返回姿态后，经过返回制动、轨道舱与返回舱分离、推进舱与返回舱分离等一系列太空控制动作，开始返回内蒙古主着陆场。 10月16日5时36分神舟五号载人飞船轨道舱与返回舱成功分离。返回舱与推进舱轨道高度不断降低，向预定落点返回。 10月16日5时56分，在北京航天指挥控制中心的组织指挥下，神舟五号载人飞船返回舱与推进舱成功分离，成功进入返回轨道。飞船返回舱失去动力后，按照升力控制技术向预定着陆场降落。 10月16日6时04分，神舟五号载人飞船再入大气层，飞船处于“黑障”阶段。 10月16日6时36分，地面搜索人员找到了神舟五号载人飞船返回舱。 10月16日6时38分，搜索人员报告，杨利伟身体状况良好。 10月16日6时51分，杨利伟在神舟五号载人飞船舱口向大家招手，神态自若。 10月16日6时54分，李继耐在北京航天指挥控制中心宣布：神舟五号载人飞船16日6时23分在内蒙古主着陆场成功着陆，实际着陆点与理论着陆点相差4.8公里。返回舱完好无损，我国首次载人航天飞行圆满成功。[6]
任务保障
执行此次飞行任务的陆海基测控通信网站点主要有：3个指挥控制中心、10个测控站和四艘远望号测量船。利用国际卫星组织和亚太公司布于太平洋、印度洋上空的6颗卫星作为通信支持，完成对运载火箭和飞船测控信息数据的传递和交换。 主着陆场位于内蒙古自治区赛汉塔拉以西的阿木古朗草原。承担飞船搜索回收任务的有主着陆场前置雷达和测控站、空中搜索分队（配备直升机）和地面搜索分队（配备10辆特种车）。 为在出现应急情况时保证航天员的安全，上升段在陆上设立了4个应急救生点，配备9架直升机及地面搜救车辆执行搜救任务。在海上设立了3个应急救生区，派出6艘救援船只，并配有2架巡逻机和1架船载直升机完成应急搜救任务，此外，在运行段，为实施自主应急返回，在国内外共安排了10个飞船自主应急返回救生区。[7]
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