中国航天大事记:神舟五号的首次载人飞行

　　神舟5号2003年10月15日首次载人飞行，承载的航天员是杨利伟，成功围绕地球14圈。
　　2003年10月15日9时整，中国第1艘载人飞船神舟5号飞船托举着中国首位航天员杨利伟从酒泉卫星发射中心顺利飞向太空，这标志着中国成为世界上第3个能够独立开展载人航天活动的国家。
　　9时34分，杨利伟从太空向地面表示“感觉良好”。17时32分，飞船在进行第六圈飞行时，杨利伟与地面进行了第1次“天地对话”。18时40分，杨利伟在太空展示中国国旗和联合国国旗，并向地球发出问候。
　　在绕地球飞行14圈，飞行21小时后，神舟5号飞船于16日6点23分在内蒙古四子王旗阿木古朗草原的主着陆场成功着陆，“阿木古朗”在蒙语中是“平安”的意思，实际着陆点与理论着陆点仅相差4.8千米，返回舱完好无损，航天员杨利伟自主走出返回舱，状态良好，神舟5号载人飞行试验取得圆满成功，标志着中国载人航天飞行初战告捷。
　　神舟5号可装载3人，所以当时有人建议至少上2个人，目的是要比世界上任何国家第1次载人航天都上的人多，而且神舟5号已有这个能力。但经过反复争论，最后出于稳妥考虑，还是决定在神舟5号上只上一个人，但比世界上任何国家第1次载人航天的时间都长，约21小时。
　　神舟5号载人飞船的主要任务是：完成首次载人飞行试验；在整个飞行期间为航天员提供必要的生活与工作条件；为有效载荷提供相应的试验条件；确保航天员和回收的有效载荷在完成飞行任务后，安全地返回地面；在飞行过程中，一旦发生重大故障，在其他系统支持和（或）在航天员的参与下，能自主或人工控制返回地面，并保证航天员的生命安全；飞船的轨道舱留轨进行空间应用实验。
　　从1998年3月至2003年6月，中国14名航天员经过严格、系统的训练，具备了执行载人飞行任务的能力。2003 年7月，从中选定了5 名航天员进行有针对性的强化训练；在此基础上，8 月底又选出3 名航天员组成了首飞梯队；10 月14 日，最终确定杨利伟为正式执行首飞任务的航天员。
　　载人航天，人命关天，中国载人航天的首要任务就是要确保航天员的生命安全。在神舟5号的研制工作中，着眼点是放在研究“航天员安全”这一课题上。针对航天员的安全问题，在设计神舟5 号飞船时有一个原则，就是飞船的每一个系统要做到“一度故障，正常飞行；二度故障，安全返回”。 换句话说，当一个系统第一次出现故障时，要做到飞船能正常运行，出现第二次故障时，能保证航天员安全返回。比如，航天员坐椅缓冲装置是作为返回舱落地前反推发动机点火反推的备份。
　　由于神舟1 号到神舟4 号飞船不载人，坐椅缓冲装置的缓冲性能未得到太大的关注。神舟5 号载人飞船发射之前，发现坐椅缓冲装置采用的拉刀式缓冲方案不能满足航天员安全所需的指标要求，过载较大，这时离计划发射时间已不足3 个月。为了确保航天员的绝对安全，有关领导毅然决定更改方案，采用性能更好的胀环式缓冲方案。经过研制单位和科研人员49天的努力，终于在9月15日通过了评审，准时送到发射场进行更换，并成功地经受了飞行考验。
　　神舟5号飞船认真汲取前4艘飞船的研制经验，在诸多关键技术方面又进了一步，使安全性、可靠性更高。比如，轨道舱和返回舱连接处需要多个螺栓来加固，但当2个舱在太空分离时，螺栓需要立即“松绑”，也就是“连要连得可靠，断要断得干脆”，这就是舱段之间的连锁技术。通过前几次上天测试，这项技术在神舟5号上得到了升华。与神舟4号相比，神舟5号飞船进行了39处提高可靠性的改进和20处提高安全性的改进，并安排了56项可靠性试验和9项安全性试验。
　　飞船在轨运行中，航天员杨利伟按照程序完成了各项操作和任务，特别是在第6圈飞行过程中，他将数字电视切换至手持摄像机，地面可以看到太阳电池阵和地球轮廓，图像效果良好。在飞行任务期间，测控通信系统按飞控计划与航天员进行了通话，通过生理遥测参数和电视图像监视航天员的身体状态，对飞船进行了跟踪测量和监视控制。圆满完成了与航天员通信联络及图像接收处理、测控计划生成、遥测数据接收与处理、遥控与数据注入、轨道控制与确定、天地校时等任务。
　　神舟5号飞船环境控制和生命保障系统有四大任务：
　　第一大任务是具有大气环境控制功能。要保证舱内空气新鲜、温湿度适宜。航天员杨利伟所呼吸的空气是由神舟5号飞船自身携带的氧气瓶和氮气瓶提供的，通过舱内安装的压力调节系统，可以不断地为座舱补充氧气和氮气，使舱内的大气成分和压力始终保持在适当的范围内；同时，舱内的通风净化设备则不停地将航天员呼出的二氧化碳等废气进行过滤和净化。为保持座舱内的空气温度和湿度，神舟5号飞船设置了冷凝干燥器，可以不断进行调节，使舱内温度和湿度保持在最舒服的范围内，座舱内布置的各种风扇，促使舱内大气流动，使得舱内的温度、湿度和气体成分均匀。
　　第二大任务是具有生命活动条件下的保障功能。要保证航天员在微重力的环境下能够正常地生活，如喝水、吃饭、大小便、处理个人卫生和回收处理生活垃圾等。航天员在太空生活中的每一件事，都需要研制一套特制的设备，并通过特定的程序来实现。
　　第三大任务是监视舱内火情。为此，神舟5号飞船上使用的是专门为其设计的烟火监测与灭火装置。在整个飞行过程中，舱内的烟火探测器随时监测舱内的烟火信号，一旦发现火情，立即发出火情警报，并同时传至舱内仪表板和地面控制中心，航天员即可利用灭火器扑灭火灾。
　　最后一项任务是压力应急情况下的生命保障功能。当舱内压力急剧下降时，为航天员提供生命保障。在飞船座舱出现压力迅速下降的危急情况下，可以启动压力应急设备给航天员紧急供氧，为航天员提供最基本的生存条件，保证航天员能够坚持到安全返回和着陆。
　　神舟5号航天员座舱里的仪表系统是通过2台多功能显示屏和6块机电仪表以及各种按钮及时向航天员杨利伟报告舱里、舱外的多种信息，协助杨利伟下达手动的各种指令。可以说，整个飞行期间，除了与地面指挥中心通话联系外，其他的信息全部要靠仪表系统来提供。为了适应空间环境，船上使用了液晶显示器，这种液晶显示器在中国航天器上是第一次使用。在显示器上，航天员可以按照不同的时序看到，以数值、文字、图标、图形、曲线和指示灯等方式，显示的飞船飞行数据、船上各系统工作状态和在飞行中航天员所有要了解的其他信息。
　　比如，神舟5号飞船的飞行姿态、速度、飞行时间、飞行圈数、飞到地球什么地方的上空了，船上各系统工作状况，杨利伟的身体状况、舱里的温度和湿度等。杨利伟如果想知道飞船内环境的情况，按一下“环控”按键，舱内压力、二氧化碳含量、温度、湿度、噪声水平、辐射剂量、氧气储量、饮用水储量等各种参数就会跃然屏上，包括舱内的垃圾自动收集与处理的情况都不会漏掉。一旦哪个数据不符合标准，仪表系统还会用语音报警，告诉杨利伟哪里发生了险情。
　　除用眼睛看仪表外，航天员还可以用耳朵听“仪表”，为减轻航天员的视觉负担，在仪表系统设计中专门设置了语音通报装置。该设备核心也是由计算机控制，把飞行中的重要事件、提示内容和报警信息用语音通报给航天员，计算机会按通报内容的重要和紧急程度有次序的通报。此时，不论航天员在做什么都能清晰地听到通报内容。
　　神舟5号飞行任务获得了圆满成功：运载火箭按预定程序将载人飞船准确送入轨道，飞船按预定程序完成在轨飞行，返回舱在升力控制下返回主着陆场，航天员安全出舱。这标志着中国突破和掌握了载人航天的基本技术，完成和实现了中国载人航天工程第一步的计划和目标。