基本簡介
“神舟”三號飛船由中國航天科技集團公司所屬的中國空間技術研究院和上海航天技術研究院為主研製,“長征二號F”運載火箭由中國運載火箭技術研究院為主研製。
無論衛星還是飛船,在發射升空時,人們都無法看到她的廬山真面目。這是因為火箭頂端的整流罩要把她們嚴密地遮擋保護起來。
與神舟一號、神舟二號飛船相比,神舟三號從外形和結構上並沒有什麼區別,所不同的只是在內部所做的一些改進。具體來說,神舟三號飛船是由軌道艙、返回艙和推進艙三部分組成。返回艙在飛船的中部,為密閉結構,其前端有艙門,供太空人進出軌道艙使用。其外形為大鈍頭倒錐體的鐘形。據介紹,神舟號的返回艙容器是世界上已有的近地軌道飛船中最大的一個。返回艙是航天員的座艙,是飛船惟一可再入大氣層返回著陸的艙段,艙內設定了可供三個太空人斜躺的座椅,座椅下方設有儀錶盤和控制手柄、光學瞄準鏡。
軌道艙位於飛船的前端,其外形為兩端帶有錐角的圓柱形,在其兩側裝有可收放的大型太陽能電池陣、太陽敏感器和各種天線以及各種對接機構。軌道艙是太空人在軌道飛行期間的生活艙、試驗艙和貨艙。
推進艙位於飛船的後部,形狀像一個圓筒,主要用於飛船的姿態控制、變軌和制動。推進艙安裝有四台大推力的主發動機和平移發動機,推進艙的兩側還裝有20多平方米的主太陽能電池陣。
基本資料
發射時間:2002年3月25日22時15分。發射火箭:新型長征二號F捆綁式火箭,這次發射是長征系列運載火箭第66次飛行,自1996年10月以來,中國運載火箭發射已經連續24次獲得成功。
飛船進入軌道所需飛行時間:火箭點火升空10分鐘後,飛船成功進入預定軌道。
返回時間:2002年4月1日。
發射地點:酒泉衛星發射中心。
著陸地點:內蒙古自治區中部地區。
飛行時間/圈數:6天零18小時/108圈。
搭載物品
搭載物品有處於休眠狀態的烏雞蛋;進行空間試驗的有效載荷公用設備十項,四十四件之多,包括:捲雲探測儀、中解析度成像光譜儀、地球輻射收支儀、太陽紫外線光譜監視儀器、太陽常數監測器、大氣密度探測器、大氣成分探測器、飛船軌道艙視窗組件、細胞生物反應器、多任務位空間晶體生長爐、空間蛋白質結晶裝置、固體徑跡探測器、微重力測量儀、有效載荷公用設備。據介紹,微重力測量儀、返回艙有效載荷公用設備是第三次參加飛船試驗;空間蛋白質結晶裝置、多任務位空間晶體生長爐和軌道艙有效載荷公用設備是第二次參加飛船試驗;其餘設備均是首次在太空作試驗。
夜晚發射
2002年3月25日中國神舟三號飛船在酒泉衛星發射中心順利發射升空。此前,神舟一號和神舟二號的發射時間分別是在凌晨和子夜。
航天發射是一項極其複雜和龐大的系統工程,飛船發射時機的選擇要考慮到各種各樣可能影響到發射的因素,其中,氣象因素往往是最關鍵最直接的決定性因素。在綜合考慮判斷的基礎上,最終確定下來的一天中的某一個時間段會作為飛船發射的時機,這個時間段被稱為“發射視窗”。
“神舟”號飛船的發射視窗之所以選擇在夜晚而不是白天,最重要的原因是便於飛船發射升空時,地面的光學跟蹤測量設備易於捕捉到跟蹤目標。道理很簡單,在漆黑的夜空中,噴射著火焰向太空飛行的載有飛船的火箭非常顯眼和突出。
軌道運行
北京2002年3月29日下午,在北京航天指揮控制中心的統一指揮調度下,“神舟”三號飛船首次啟動船載小動量發動機,成功進行了高精度的軌道維持,為今後順利實施返回計畫創造了有利條件。截至15時,於3月25日發射升空的“神舟”三號飛船已經在預定軌道上運行了60圈。在大氣阻力和地球引力的共同作用下,飛船的飛行軌跡逐漸下降,慢慢偏離設計軌道,要確保飛船能夠正常運行,必須對它實施軌道維持。
15時30分,北京航天指揮控制中心通過相關地面測控站啟動了飛船軌道維持工作程式。這一程式將通過點燃飛船自身裝載的小動量發動機提供能量,調整飛船的飛行軌跡。
18時15分,當“神舟”三號飛船環繞地球開始第61圈飛行時,飛船上裝載的小動量發動機按程式成功啟動。記者通過指控大廳大螢幕上的實時三維動畫看到,飛船尾部噴出桔黃色的火焰,加速飛行。約8秒鐘後,飛船重新進入平穩的飛行狀態。隨後,守候在大西洋上的“遠望”三號測量船,向北京航天指揮控制中心傳來數據,結果表明這次軌道維持取得圓滿成功。
據有關專家介紹,“神舟”三號飛船在軌飛行4天來,船上各種儀器設備工作正常,空間科學實驗進展順利。北京航天指揮控制中心將密切監視飛船的工作狀態,為飛船的順利返回作好準備。
空間試驗
神舟”三號是一艘正樣無人飛船,飛船技術狀態與載人狀態完全一致。這次發射試驗,運載火箭、飛船和測控發射系統進一步完善,提高了載人航天的安全性和可靠性。飛船上裝有人體代謝模擬裝置、擬人生理信號設備以及形體假人,能夠定量模擬航天員在太空中的重要生理活動參數。這次發射,逃逸救生系統也進行了工作。這個系統是在應急情況下確保航天員安全的主要措施。飛船擬人載荷提供的生理信號和代謝指標正常,驗證了與載人航天直接相關的座艙內環境控制和生命保障系統。台北時間2002年3月27日從北京航天指揮控制中心獲悉:截至19時,“神舟”三號無人飛船已按預定軌道環繞地球三十圈,目前飛船工作正常,空間科學實驗進展順利。
16點32分,“神舟”三號飛船再次飛經中國渤海灣上空時,記者在北京指揮控制中心大廳巨大顯示螢幕上看到,從太空傳回了飛船穩定運行的真實狀態圖像。
飛船在軌運行期間,有關部門還組織實施了飛船上有效載荷的各種科學實驗,包括實間生命環境實驗、高層大氣監測實驗以及天地圖像、話音傳輸等。
還首次進行了逃逸系統試驗。逃逸系統可在火箭發射和升空階段出現意外故障的緊急情況下,將飛船帶離危險區域,確保航天員的生命安全。
“神舟”三號飛船於2002年3月25日在酒泉衛星發射中心發射升空。連日來,在北京航天指揮控制中心的調度下,中國陸海基航天測控網對飛船進行了持續的跟蹤、測量與控制。飛船進入軌道後,北京指揮中心向飛船實時傳送了一系列遙控指令,使飛船在太空順利完成了太陽能帆板展開、飛行姿態調整等多個太空指令。當飛船繞地運行至第五圈時,北京中心準確發出指令,啟動船載變軌發動機,成功將飛船推入工作軌道。
北京航天指揮控制中心稱,該中心將密切監視飛船的工作狀態,適時進行軌道維持,為飛船的順利返回作好準備。
返回過程
載人飛船返回地面一般須經歷四個階段,即:制動飛行階段,大氣層自由下降階段,再入大氣層階段和著陸階段。
航天測控指揮部門首先向飛船發出返回程式和數據指令,飛船按預定時間調整飛行姿態,完成偏航動作,軌道艙和返回艙分離,分離後的軌道艙繼續在軌飛行,進行科學試險。接著,飛船再次完成制動姿態調整,尾部朝飛行方向。飛船按程式點燃發動機制動,完成離軌操作任務,進入返回軌道。
當飛行高度降低到距地球約140公里時,推進艙與返回艙分離。返回艙距地球約100公里時,再入大氣層,與大氣層產生劇烈磨擦,外表變成一團火球,周圍產生電漿,形成電磁屏障,又稱“黑障”。此時,返回艙與地面通信中斷。返回艙距離地球約40公里時,“黑障”消失。
當返回艙降到距地球約10公里時,回收著陸系統啟動工作,彈出傘艙蓋,連續完成拉出引導傘、減速傘和主傘動作。返回艙乘主傘緩緩下降,拋掉防熱底蓋,距地面約1米時,點燃反推火箭發動機,以不大於每秒3.5米的速度實現軟著陸。
實驗成果
從中國科學院空間與套用總體部獲悉,成功返回地面的“神舟”三號試驗飛船上的科學實驗儀器運行完全正常,為中國從事空間科學與套用技術研究的科學家們帶回了一批具有重要價值的科研樣品。初步研究表明,中國在空間生命與空間材料科學領域的研究取得了重要進展。中國科學院的研究人員發現,在空間環境獨特的微重力條件下,此次重點進行的空間生命與空間材料科學領域的相關實驗,獲得了地面環境條件下無法取得的重要結果。
據介紹,在“神舟”三號飛船上進行的空間生命科學研究,包括蛋白質和其他大分子的空間晶體生長實驗以及生物細胞培養實驗。飛船上裝載有中國自行研製的第二代空間蛋白質結晶裝置,具有兩種不同的蛋白質結晶方法和雙溫控特點,所選用的16種蛋白質大部分是利用中國現有的生物資源製備得到的。經過飛行實驗,研究人員在空間微重力環境中獲得了結構完整的蛋白質晶體樣品,這將有利於研究蛋白質結構與其特殊功能信息的關係。這些研究成果對於獲取以至生產高純、高效的生物製品和進行生物藥品研製具有重要意義。
在生物細胞培養實驗方面,專家們對具有製藥前景的動植物細胞的空間培養方法,以及微重力對細胞生長增殖代謝合成和分泌生物活性物質等方面進行了研究。用於本次實驗的4個細胞樣品中有兩個樣品可產生抗天花粉蛋白抗體和抗衣原體類性病的抗體。
此外,專家們還進行了多種材料的空間晶體生長和製備以及工藝方法的探索研究。如用於製造微波器件、微波積體電路和超高速積體電路關鍵電子材料的銻化鎵晶體;用於製造紅外探測器基底材料的碲鋅鎘晶體;用於光信息存儲功能材料的氧化物雷射晶體矽酸鉍,以及其它在航空、航天領域具有重要套用前景的新型合金材料。對於這些空間材料的研究,有助於加深對材料製備過程物理本質的認識,指導和改進地面材料的製備工藝,具有潛在的重大經濟效益。
目前,“神舟”三號飛船軌道艙仍然在軌飛行。軌道艙上裝載的中國第一台中解析度成像光譜儀,將進行大範圍的海洋、陸地和大氣的多光譜遙感實驗,還有太陽紫外光譜儀、太陽常數監測器、地球輻射收支儀等地球環境監測儀器試驗和空間環境高層大氣監測等。這些儀器將隨飛船軌道艙進行約半年的在軌實驗和套用研究。
重大意義
中國在酒泉衛星發射中心成功發射了“神舟三號”飛船。這是一艘正樣無人飛船,除航天員沒有上之外,飛船技術狀態與載人狀態完全一致。它標誌著中國載人航天工程取得了新的重要進展,為不久的將來把中國航天員送上太空打下了堅實的基礎。與2001年1月10日發射的第一艘無人飛船“神舟二號”相比,“神舟三號”飛船的發射,在運載火箭、飛船和發射測控系統上,採用了許多新的先進技術,進一步提高了載人航天的安全性和可靠性。
這次發射是長征系列運載火箭第66次飛行,自1996年10月以來,中國運載火箭發射已經連續24次獲得成功。“神舟三號”飛船發射成功後,中國載人航天工程有關負責人在現場發表談話說,這次發射對我國全面掌握和突破載人航天技術具有重要意義,向實現載人飛行邁出了重要的一步。
神舟系列飛船
神舟飛船是中國自行研製,具有完全自主智慧財產權,達到或優於國際第三代載人飛船技術的飛船。 神舟號飛船是採用三艙一段,即由返回艙、軌道艙、推進艙和附加段構成,由13個分系統組成。
編號 | 載體 | 地點 | 發射時間 | 返回時間 | 乘組 |
---|---|---|---|---|---|
神舟一號 | 新型長征二號F捆綁式火箭 | 酒泉衛星發射中心 | 1999年11月20日06時30分 | 1999年11月21日03時41分 | 無人飛船 |
神舟二號 | 新型長征二號F捆綁式火箭 | 酒泉衛星發射中心 | 2001年01月10日01時00分 | 2001年01月16日19時22分 | 無人飛船 |
神舟三號 | 新型長征二號F捆綁式火箭 | 酒泉衛星發射中心 | 2002年03月25日22時15分 | 2002年04月01日16時54分 | 搭載模擬人 |
神舟四號 | 新型長征二號F捆綁式火箭 | 酒泉衛星發射中心 | 2002年12月30日00時40分 | 2003年01月05日19時16分 | 搭載模擬人 |
神舟五號 | 新型長征二號F捆綁式火箭 | 酒泉衛星發射中心 | 2003年10月15日09時00分 | 2003年10月16日6時28分 | 楊利偉 |
神舟六號 | 新型長征二號F捆綁式火箭 | 酒泉衛星發射中心 | 2005年10月12日09時00分 | 2005年10月17日4時32分 | 費俊龍、聶海勝 |
神舟七號 | 新型長征二號F捆綁式火箭 | 酒泉衛星發射中心 | 2008年9月25日21時10分4秒 | 2008年9月28日17時37分 | 翟志剛、劉伯明、景海鵬 |
神舟八號 | 新型長征二號F捆綁式火箭 | 酒泉衛星發射中心 | 2011年11月01日05時58分10秒 | 2011年11月17日19時32分 | 搭載模擬人 |
神舟九號 | 新型長征二號F捆綁式火箭 | 酒泉衛星發射中心 | 2012年06月16日18時37分24秒 | 2012年6月29日10時07分 | 景海鵬、劉旺、劉洋 |
神舟十號 | 新型長征二號F捆綁式火箭 | 酒泉衛星發射中心 | 2013年6月11日17時38分 | 待定 | 聶海勝、張曉光、王亞平 |
宇宙飛船
中國神舟系列宇宙飛船 早在20世紀70年代初,中國就開始載人航天的研究,並曾做出過一個名叫“曙光”號的雙艙式飛船的全尺寸飛船模型,可當時的政治、經濟和工業基礎等條件均不成熟。隨著國民經濟和科學技術的不斷發展,1992年,黨中央批准研製載人飛船工程。自此,中國的載人航天工程正式啟動,並取得巨大成功。中國載人飛船系列有一個動聽的名字——“神舟”,它是以中國空間技術研究院為主研製的,採用了多項新技術,其中一些達到國際先進水平,使中國載人飛船技術達到或優於國際第三代載人飛船的水平。 |
神舟一號 | 1999年11月20日,中國自行研製的第一艘試驗飛船神舟一號在中國酒泉衛星發射中心用新型長征-2F運載火箭發射升空,次日在內蒙古中部地區成功著陸。 |
神舟二號 | “神舟二號”飛船是中國發射的第二艘實驗飛船,它也是中國第一艘正樣無人航天飛船。“神舟二號”飛船於2001年1月10日在酒泉衛星發射中心發射升空,在軌運行7天后成功返回地面。 |
神舟三號 | 神舟三號由推進艙、返回艙和軌道艙組成。飛船上沒有搭載航天員,只搭載了一個模擬太空人,該裝置可以模擬人體代謝、模擬人生理信號、能夠定量模擬航天員在太空中的重要生理活動參數,其技術狀態與載人狀態完全一致。台北時間2002年3月25日22時15分,該飛船由“長征二號F”捆綁式大推力運載火箭在酒泉衛星發射中心成功發射升空的。2002年4月1日,神舟三號飛船在太空繞地球飛行107圈後,準確降落在內蒙古中部的著陸場。 |
神舟四號 | 神舟四號飛船是在神舟一號、神舟二號、神舟三號飛行試驗成功的基礎上,經進一步完善研製而成,其配置、功能及技術狀態與載人飛船基本相同。台北時間2002年12月30日0時40分,中國自行研製的“神舟”四號無人飛船在酒泉衛星發射中心發射升空並成功進入預定軌道。 |
神舟五號 | 神舟五號載人飛船是中國首次發射的載人航天飛行器,於2003年10月15日將航天員楊利偉送入太空。這次的成功發射標誌著中國成為繼前蘇聯(現由俄羅斯承繼)和美國之後,第三個有能力獨自將人送上太空的國家。 |
神舟六號 | “神舟六號”與“神舟五號”在外形上沒有差別,仍為推進艙、返回艙、軌道艙的三艙結構,重量基本保持在8噸左右,用長征二號F型運載火箭進行發射。它是中國第一艘執行“多人多天”任務的載人飛船。這也是世界上人類的第243次太空飛行。執行任務太空人是費俊龍和聶海勝。 |
神舟七號 | “神舟七號”在外形上與“神舟六號”有明顯的不同。神舟七號載人飛船於2008年9月25日21點10分04秒從中國酒泉衛星發射中心載人航天發射場用長征二號F火箭發射升空。飛船於2008年9月28日17點37分成功著陸於中國內蒙古四子王旗主著陸場。神舟七號飛船總計飛行2天20小時27分鐘。 神七上載有三名太空人分別為翟志剛(指令長)、劉伯明和景海鵬。“神舟七號”實現了中國歷史上太空人第一次的太空漫步,令中國成為第三個有能力把航天員送上太空並進行太空行走的國家。 |