我國載人航天三步走到底是哪三步？怎麼走？一文帶你看懂

# 寫在前面

2018年12月8日，嫦娥四號攜帶著「玉兔二號」由長征三號運載火箭發射升空，於2019年1月3日成功完成世界首次月背軟著陸，矚目全球。

圖——嫦娥四號登月路線圖

這次著陸為我國於2003年啟動的探月工程——嫦娥工程——第二階段的任務計劃之一，該次著陸的成功讓全世界又開始對中國的「登月工程」議論紛紛，而事實上，我國的登月工程從計劃之初就是安排在載人航天工程「三步走」完成之後的，目前，我國的載人航天計劃已經完成了兩步，只剩下最後，也是決定勝負的一步了。

圖——嫦娥一號模擬圖

1992年9月21日，我國啟動中國載人航天計劃，擬通過三步走的戰略規劃，最終建立一台常駐外太空的具備實用價值的太空實驗室。本文將詳述我國載人航天「三步走」的計划到底是什麼？要怎麼做？希望讀者朋友讀完本文，能對我國載人航天工程有著更清晰的了解，如有任何疑惑，歡迎留言探討。

本號持續針對空天領域理論、設計、未來等相關內容進行深度解讀，感興趣的讀者歡迎關注。

# 上天之前———「先把地球上的事辦好」

1970年，蘇聯、美國處於冷戰時期，為了爭奪霸主地位，爭相搞載人航天工程。1971年4月，我國也將載人工程的研發提上了日程，稱作714工程。但當時載人航天技術久攻不下，國內也有爭論——在這樣困難的條件下，國家到底該不該花這麼多錢去作這項研究？

圖——美蘇爭霸

最後，周總理說：

「以現在的情況，我們不跟他們搞這個比賽，而要先把地球上的事辦好。」

他的意思是，讓我們先作好民用衛星技術的研究，讓老百姓受益，再去研發載人航天工程。這是個重大的決策。所以，1975年，載人航天工程暫時下馬。但此前所做的工作也為日後正式開展載人航天工程積累了經驗。

圖——這一段時間的產物「風雲二號」衛星模型

# 第一步：載人飛船階段——中國人要上天，而且要快，一個字「干」

隨著我國綜合實力的不斷增強以及國際形勢的變化，1986年，王大珩、陳芳允、王淦昌、楊嘉墀四位科學家揮筆上書，將「跟蹤世界先進水平，發展我國高技術」的建議呈報中共中央。鄧小平同志立即批示：

「此事宜速決斷，不可拖延。」

隨即組織數百名科學家進行反覆論證。經中共中央、國務院批准，《中國高技術研究發展計劃綱要》迅速在全國得以開展實施。由於上述事件均發生在1986年3月，所以該綱要又稱作"863計劃"。

"863計劃」中的一個重要部分是中國載人航天工程。專家組經過五年的論證，得出結論：

第一，中國人一定要上天，而且要快，否則跟不上世界發展形勢；

第二，中國人載人航天要用飛船，而不是太空梭；

第三，要想搞飛船，需要做好哪些方面的準備工作。

用飛船而不用太空梭，這是專家組經過嚴謹論證之後得出的結論。雖然太空梭是世界頂尖水平科學技術的集成，但不適合中國國情。太空梭技術難度大，比大飛機還要複雜得多，而我國的大飛機至今仍在研發當中。此外，太空梭的一個特點是上天之後可以再回來，雖可以重複使用，但穿越大氣層時，2000℃的高溫會將機身表面的幾萬片防熱瓦燒毀，再次發射的時候需要全部更換，造價太高。並且，太空梭沒有救生系統，萬一出現故障，會直接威脅航天員的生命安全。美國「挑戰者號」與「哥倫比亞號」太空梭的失事曾造成共14名航天員遇難，這個教訓是非常慘痛的。美國自己承認採用太空梭是一個錯誤的決策，現已令太空梭退役。

經過充分的準備工作，1992年，中國載人航天工程正式上馬。計劃分三步走，第一步是載人飛船階段，要求研發飛船載人上天，運行一段時間之後安全返航。戚發軔同志被任命為載人飛船總設計師，負責總體工作。

要實現載人航天，首先得研發出無人飛船。中央給的任務指標是「爭八保九」，即爭取在1998年首次發射無人飛船，確保在1999年首次發射。最後，經中央批准，在工程領導的大力支持下，經過大家的不懈努力，神舟一號最終按預期時間發射成功，返回落點離預定地點不超過十公里。

1999年11月發射試驗飛船之前，有人提出，火箭升空到一定高度工作結束，該與飛船分離的時候，萬一分不開怎麼辦，工程總體部門就要求飛船上再增加一項能讓航天員手控發送分離指令的功能，以應對這個「萬一」。這個指令要從飛船送到火箭上，還要有獨立的電源來支持，牽扯的問題比較多，解決起來很是棘手，當一些人帶著抱怨情緒議論紛紛時，戚發軔總設計師說：

「只要是為保成功，保航天員安全，一個字：干！"

令人欣慰，從1999年11月20日發射神舟一號試驗飛船開始，四艘無人飛船相繼經受了太空的洗禮，每一次發射都是一次新的跨越，航天員「一步登天」的天梯，在一次又一次的跨越中搭建完成。1999年11月20日，"神一」升空後，裝在返回艙內的部分應用系統設備進行了初次試驗，也取得了滿意的結果。

圖——神舟一號的模型

2001年1月10日，「神二」升空後，應用系統船載設備進行了在軌運行和留軌應用的全部試驗，而且應用系統留軌近半年時間內，不論空間天文探測還是空間環境高層大氣探測等工作，均取得豐富的太空資料，獲得圓滿成功。

2002年3月25日，「神三」成功飛天，應用系統的有效載荷分別安裝在返回艙、軌道艙和附加段，主要進行了材料科學和生命科學試驗，同時穿插進行了部分光學遙感的對地探測等科學活動。

在這期間，「神舟」飛船經過多次試驗和考評，也暴露了一些安全方面的問題，暴露一次，改進一次，這也進一步增加了飛船的安全性和可靠性。

2002年12月30日對我國全面掌握和突破載人航天技術具有重要意義的「神四」，在中國酒泉衛星發射中心載人航天發射場，由長征二號F火箭托舉升空，成功進入預定軌道。

到了「神五」，一切都準備就緒了。按照國外的慣例，一般一個人進入太空之後72小時才能適應環境。而咱們比他們時間要短得多。楊利偉去了之後一天就適應了，並在落地之後，自己進行了斷傘和打開艙門的動作，證明他很快就適應了太空環境。

圖——楊利偉在神舟五號中

# 第二步：空間站試驗階段——要穿自己的航天服

載人航天工程的第二步是空間實驗室階段，為建立空間站作技術準備。這一階段必須突破四大技術關鍵。

一是出艙。搞載人航天，航天員不僅僅是跟隨飛船發射出去並安全返回那麼簡單，他們自己還要做很多工作。除了日常的監控、作試驗之外，假如飛船、空間站出現故障，航天員甚至需要到艙外進行修理工作。「神七」運行過程中，航天員就曾出艙把一個部件卸下來拿回艙里，這是我國航天員首次在太空中出艙作業。這項工作看似簡單，卻不知讓科研人員付出了多少心血。其中，關鍵技術是研製艙外航天服。為了保證航天員在天上生活得比較舒適，艙內運用了先進技術進行減震降噪，並且嚴格控制溫度、濕度。若要出艙，艙外航天服須代替飛船，為航天員提供保溫、供氧等功能。航天服研製技術的成熟與否，直接關係到能否保障航天員的生命安全，因此必須做到萬無一失。研發「神七」時，我國已與航天服研製技術較為成熟的俄羅斯簽訂了協議，擬通過購買他們的艙外航天服進行解決。但航天專家們覺得，艙外航天服作為關鍵技術，若不自主研發，無論如何都說不過去。他們將意見反映到上級領導機關，領導同志經過慎重考慮，作出決定：

「我們的航天員要穿自己的航天服出艙活動。」

經過嚴密組織，各單位大力協作，我國終於研製出了自己的艙外航天服。因與俄羅斯簽訂有協議，我們不能違約，所以，「神七」發射時，翟志剛是穿了我國自己研製的航天服出艙的，而劉伯明是穿了俄羅斯的航天服，沒有出艙，但也算給了俄羅斯一個交代。

圖——翟志剛艙外作業

二是交會對接。這是規模最大、最複雜的工作，風險也比較大。所以當時的計劃是作兩次無人交會對接，一次有人交會對接。由於技術準備充分，嚴密組織，通過對「神八」「神九」兩次飛行就圓滿完成了任務。所以，到「神十」發射時，除了再次驗證，又增加了多項科學試驗項目和工程試驗項目，如中德合作的空間生物的科學試驗和飛船繞飛的工程試驗。

三是補加技術。航天員長期在太空工作，要保證提供水、氧氣、推進劑、各種維修器材和相應的工具。神舟飛船僅僅用於載人，它的承載能力是三位航天員和300公斤的物品。而相對航天員長期工作、生活的需要來說，300公斤遠遠不夠。因此，必須研發承載能力有5噸左右的貨運飛船，還要研發相應的運載火箭把貨運飛船送上天。

圖——天宮一號結構拆解

四是再生式生命保證技術。每送入太空一公斤物品，就要耗費幾萬美元，十分昂貴，即便以後我們有了貨運飛船，長期運送也不經濟。所以，要利用再生技術，實現太空中水和空氣的循環利用，以滿足航天員工作、生活的需求。再生水技術是將航天員用過的水以及排泄物等收集起來，凈化之後重新利用，這種技術並不太難；關鍵在於另外一種技術，即將用過的水經過水氣分離，電解出氧氣。雖然為了解決航天員的蛋白供應問題，在空間站培養的藻類等生物在生長過程中也會析出氧氣，但量太少，遠遠達不到航天員的需要，所以，我們必須掌握水氣分離技術。

圖——天宮一號模擬圖

# 第三步：空間站實用階段——大規模、長期的空間應用

等到將前面說的這四項關鍵技術全部突破，並研發出載重為25噸的大型運載火箭之後，我們才真正具備了在太空建立空間站的條件。

圖——「天宮二號」與神舟十一號對接模擬圖

根據我國目前的需要來看，空間站的總重不超過100噸，其中包括一個20噸左右的核心艙，兩個20噸左右的實驗艙，一個將近10噸的載人飛船以及一個13噸左右的貨運飛船。日後再有需要，可以再擴展。

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