载人前的最后“彩排”——神舟四号飞船发射成功
发布日期: 2020-12-30
信息来源: 《挺进太空——中国载人航天纪事》、中国科学院
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2002年12月30日0时40分,我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。随着戈壁滩传来一声惊天动地的巨响,火箭腾空而起,神舟四号飞船发射取得圆满成功。在任务期间,正值隆冬,发射场迎来了最为严寒的天气,飞船在零下20多度的恶劣气候条件下顺利起飞,创造了世界超低温发射的奇迹。
神舟四号发射升空
“祝全国人民新年快乐!”2003年1月1日0时9分,太空传来了清晰、甜美的新年祝福声。这是神舟四号飞船通过天地语音通信系统向全国人民发出的第一声问候。
在这次飞行中,载人航天应用系统、航天员系统、飞船环境控制与生命保障分系统全面参加了试验,先后在太空进行了对地观测、材料科学、生命科学试验及空间天文和空间环境探测等研究项目,预备航天员在发射前也进入了飞船进行了实际体验。飞船在轨飞行期间,船上各种仪器设备性能稳定,工作正常,取得了大量宝贵的飞行试验数据和科学资料。
首批监测数据新出炉
正如地面活动受天气影响一样,神舟四号飞船在轨运行也会受到空间天气的影响。太空中的各种带电粒子辐射和中性大气是威胁航天员生命,影响飞船正常工作的重要因素之一。此次任务中首次进行了大规模空间环境监测,摸清了飞船轨道空间的高能带电粒子分布情况。神舟四号飞船轨道高能带电粒子以电子为主,质子和重离子较少,主要分布在南大西洋上空。其粒子分布区域较气象卫星轨道的粒子分布区域小,位置偏南。
2000年至2001年是太阳活动期,从神舟四号发射到今后几年内是空间天气的宁静期。“风和日丽”的空间天气,为未来载人飞行提供了有利的机遇。留轨的8台探测仪器随轨道舱在轨运行半年,对飞船运行轨道进行更详细的监测,为研究和预报空间环境、改进飞船设计等提供数据服务,为载人飞船的正式飞行当好“侦察兵”。
首创微波遥感三合一
首次用于飞船的多模态微波遥感器由微波辐射计、雷达高度计、雷达散射计三种模态仪器构成。我国首创的遥感器随飞船上天,结束了中国航天没有微波遥感的历史。尽管国外也有三个模态同时上天的先河,但仅中国拥有统一监控系统控制概念的版权。
地球有60%~70%被云层覆盖,多模态微波遥感器不论刮风下雨和白天黑夜都能开展全天候的工作,弥补了可见光、红外技术在恶劣天气下不能工作等缺陷。留轨半年期间积累的数据可为海洋、气象业务卫星提供技术基础。这种遥感器用于海洋和气象卫星上,对进一步分析海洋灾害、资源、风场,海洋动力环境和海气能量的转换等方面均会产生重要的作用和影响。
首次液滴太空喜迁移
液滴热毛细迁移实验是神舟四号飞船有效载荷的一部分。众所周知,在地球上由于浮力的作用,水中油滴会漂浮到水面,在太空微重力环境下,液滴的热毛细迁移现象会显现出来。如果在某种液体中施加温度梯度,液体中的液滴就会由温度低的区域向温度高的区域移动,并留下一条运动轨迹。从液滴在太空中的“迁移”现象,可研究液滴在微重力环境下的迁移速度、轨迹、尾迹情况。神舟四号飞船安装在实验设备中的摄像机将氟液液滴在硅油中运动的全程拍摄下来,并传回了实验进行过程中的图像。
液滴迁移实验是首次在神舟飞船上搭载的、在长时间稳定的微重力环境下进行的空间微重力流体物理科学实验。液滴热毛细迁移实验除具有重要的学术价值外,还有着重要的空间应用背景。此次空间实验使微重力流体实验在某些关键实验技术上获得突破,取得了重要的技术进步并为今后的空间流体物理实验积累了宝贵的经验。在微重力流体物理学科方面,将会获得有价值的学术研究成果。此次空间科学实验的成功,标志着中国微重力流体物理空间科学实验的研究能力已处于国际先进水平。
神舟四号飞船在轨期间,举行了一场筹备了10年之久的两对“细胞太空婚礼”,分别是一对动物细胞“新人”——B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,以及一对植物细胞“新人” ——黄花烟草原生质体和革新一号烟草原生质体。生物学初步测定已经确认可获得具有重要研究价值的实验结果,空间细胞电融合实验的成功标志着我国掌握了空间细胞融合等技术,为我国空间实验室和空间站生命科学仪器的发展奠定了技术基础。
此次任务中,轨道舱按照预定程序留在太空运行半年期间,还开展了综合精密定轨实验、生物大分子和细胞的空间分纯化、有效荷在轨技术支持系统实验等在轨应用任务的科学和技术研究,取得了大量宝贵的飞行试验数据和科学资料。
神舟四号成功返回
神舟四号按预定计划在太空飞行了6天零18小时,环绕地球108圈后,其返回舱于2003年1月5日晚在内蒙古中部地区准确着陆。作为我国载人航天工程第三艘正样无人飞船,神舟四号技术状态与载人飞船完全一致。这次试验,是我国首次载人飞行前的最后一次无人飞行试验,全面考核了载人飞行的技术状态,作用十分重大,意义非常深远。
神舟四号发射成功后,时任中国载人航天工程副总指挥胡世祥告诉我们:“中国载人航天工程的启动和发展,最大的收获是我们培养了一批跨世纪的人才,这是最宝贵的。”这次发射成功,标志着我国载人航天技术日臻成熟,标志着我国综合国力、科技实力显著提高,为最终实现载人飞行奠定了基础。
(责任编辑:周雁)