[科普中国]-神舟六号飞船

参与人员

执行任务宇航员：费俊龙，指挥长；聂海胜，操作手

这是两位太空人第一次进行太空任务飞行。聂海胜2005年10月13日在太空庆祝他的41岁农历生日。

后备宇航员：第一梯队：刘伯明、景海鹏；第二梯队：翟志刚、吴杰

各分系统负责****人：

航天员系统总指挥、总设计师：陈善广

飞船应用系统总指挥、总设计师：顾逸东

飞船系统总指挥：尚志，总设计师：张柏楠

火箭系统总指挥：刘宇，总设计师：刘竹生

发射场系统总指挥：张育林，总设计师：陆晋荣

测控通信系统总指挥：董德义，总设计师：于志坚

着陆场系统总指挥：隋起胜，总设计师：侯鹰

发射时间轴以下时间使用协调世界时（UTC）。

2005年10月11日

22:15—22:17 太空人进入飞船

22:53 神舟六号返回舱舱门关闭

2005年10月12日

00:27 火箭发射塔操作支架完全打开

01:00:00 长征二号F型火箭点火

01:00:03.583 神舟六号发射

01:02:03（点火后第120秒） 火箭抛弃逃逸塔

01:02:19（点火后第136秒） 火箭助推器分离

01:02:42（点火后第159秒） 火箭一二级分离，一级火箭坠落

01:03:23（点火后第200秒） 整流罩在110公里高度脱离

01:09:43（点火后第583秒） 飞船与火箭在高度约200公里处分离成功

01:09:52 神舟六号进入预定轨道

07:56 神舟六号飞船实施变轨

2005年10月13日

02:10 航天员进行在轨抗干扰试验

18:21 远望一号、远望二号和远望三号所处海域海况恶化

21:56 神舟六号飞船进行变轨后的首次轨道维持

2005年10月15日

08:29—08:31 太空人与中华人民共和国主席胡锦涛对话。

2005年10月16日

18:40 神舟六号围绕地球进入第76圈飞行，在青岛站测控区上空

18:44 神舟六号返回指令解锁

19:10 北京航天飞控中心调度员宣布，返回段跟踪进入30分钟准备

19:17 神舟六号正在南太平洋上空飞行

19:18 推进舱太阳帆板垂直归零

19:42 远望三号测量船捕获到神舟六号信号

19:43—19:48 远望三号测量船对神舟六号实施了姿态调整、轨道舱与返回航分离、制动点火等一系列关键控制，神舟六号顺利进入预定返回轨道

19:43 远望三号向神舟六号发出指令，神舟六号第一次调姿开始

19:44 轨道舱与返回舱成功分离

19:45 推进舱发动机点火，开始回航

19:48:29 推进舱轨道控制发动机关机，飞出远望三号测量船测控段

19:52 返回舱飞过非洲大陆上空，向中国飞来

20:02 返回舱飞过南亚上空，航天员报告飞船工作正常，感觉良好

20:07 推进舱与返回舱成功分离

20:13 返回舱进入通讯黑障区

20:16 着陆场站测控设备发现飞船

20:19 返回舱主伞舱盖打开

20:20 脱减速伞，主伞打开，直升机目视到目标

20:23 返回舱防热大底成功抛掉

20:33 返回舱成功着陆

21:04 返回舱舱门被打开

21:39 两名太空人费俊龙和聂海胜离开返回舱12

降落过程神舟六号完成预定飞行任务后，飞船采用升力再入方式返回内蒙古四子王旗阿木古朗牧场的主着陆场。神舟六号载人飞船返回地面需要经历4个阶段：制动飞行阶段、自由滑行阶段、再入大气层阶段、着陆阶段。在此次绕地飞行中，“神舟六号”的轨道舱与返回舱分离后，还将继续在轨飞行六个月时间，进行一系列科学实验。
由于第一次的载人航天器神舟五号在太空只飞行了一天，主着陆场的天气变化可及时准确预测，因此未曾启用副着陆场；神舟六号飞船将在太空飞行多天，气象难以准确预测，因此酒泉卫星发射中心的副着陆场将启用作后备着陆地点。为迎接飞船随时可能返回，地面共设置了13个着陆点。除内蒙古四子王旗和酒泉卫星发射中心主、副两个着陆场外，国内外还有11个应急着陆场。着陆场系统包括主、副着陆场分系统，陆上应急搜救分系统，海上应急搜救分系统，通信分系统和航天员医监医保分系统这5个分系统。
参与航天员搜救的装备包括：搜索救援直升机、搜索救护直升机、搜索摄录直升机、指挥调度车、航天员医监医保车、工程运输车、航天员运输车、返回舱吊车和小型搜索车。
为保证神六和两名宇航员安全回家，设计了4把巨型降落伞。返回舱在降落过程中，至少要先后打开引导伞、减速伞、主伞共3把伞，如果有必要，还要打开第4把备份伞。太空船返回舱降落伞能否顺利打开，直接关系着回收的成败。主伞不能一下子全部打开，否则会被高速气流吹破，返回舱也会被摔烂。太空船落地后也并非万事大吉，如果巨大降落伞被风吹鼓，就可能拖着返回舱快速滚动。为策安全，返回舱落地一刹那间，太空人发出指令，舱上的切割器会切断伞绳吊带，让降落伞独自飘落，保证返回舱不被伞拖走。
另外，根据神舟五号宇航员杨利伟提出的意见，为使神舟六号着陆时对太空人的冲击降至最小，舱内宇航员的座椅还首次安装了“赋形减震坐垫”，这是根据太空人形体不同特征量体制造的吸能座垫，可在发生撞击瞬间迅速分散人体的应力，避免人体损伤。
在2005年10月17日凌晨3时44分，太空船轨道舱与返回舱成功分离，并在3时45分，飞船的发动机成功点火，开始回航。在4时07分飞船推进舱与返回舱成功分离，返回舱自行重返地球。
在着陆期间，在四子王旗主着陆场的夜空一直有一个光点，仿如流星划过夜空。返回舱在4时13分经过大气层时，产生高温，形成通讯黑障区，一度暂停与控制中心联络，长达3分钟。在4时20分，返回舱打开主降落伞，在四子王旗主着陆场慢慢降落，在4时33分返回舱成功降落，2名太空人费俊龙、聂海胜并向控制中心报平安，控制中心工作人员鼓掌庆祝。在约半小时后，搜救直升机首先发现返回舱，实际着陆地点较预计相差仅1公里。工作人员打开返回舱门后，医疗人员为2名太空人检查身体，并建议2人可以自行出舱。

飞船构成轨道舱“神舟”飞船的轨道舱是一个圆柱体，总长度为2．8米，最大直径2．25米，一端与返回舱相通，另一端与空间对接机构连接。“神六”的轨道舱之所以被称为“多功能厅”，是因为2名航天员除了升空和返回时要进入返回舱以外，其他时间都在轨道舱里。轨道舱集工作、吃饭、睡觉、盥洗和方便等诸多功能于一体。

也叫工作舱。其外形为两端带有锥角的圆柱体，它是航天员的“太空卧室”兼“工作间”。它还兼有航天员生活舱和留轨实验舱两种功能，所以也称留轨舱。轨道舱里面装有多种试验设备和实验仪器，可进行对地观测，其两侧装有可收放的大型太阳能电池帆翼、太阳敏感器和各种天线以及各种对接结构，用来把太阳能转换为飞船的能源、与地面进行通讯等。作为航天员的“太空卧室”，轨道舱的环境很舒适，舱内温度一般在17至25摄氏度之间。

逃逸塔逃逸救生塔：位于飞船的最前部，高8米。它本身实际上就是由一系列火箭发动机组成的小型运载火箭。在运载飞船的火箭起飞前900秒到起飞后160秒期间 火箭运行距离在0至100公里，一旦发生紧急情况，这个救生塔将紧急启动，拽着“神舟六号”飞船的返回舱和轨道舱与火箭分离，迅速逃离险地，并利用降落伞降落到安全地带。

返回舱又称座舱，它是航天员的“驾驶室”。是航天员往返太空时乘坐的舱段，为密闭结构，前端有舱门。“神舟六号”完成绕地飞行任务后，两名航天员也将乘坐返回舱回归地球。

推进舱又叫仪器舱。通常安装推进系统、电源、轨道制动，并为航天员提供氧气和水。推进舱的两侧还装有面积达20多平方米的主太阳能电池帆翼。

任务“神舟六号”载人飞船的科学任务是中国实现两人飞船发射和安全运行，进行地球表面骨细胞、心脏医学、数字照片及测试飞船等科学实验。“神舟六号”载人飞船上新增加了地球观测仪器等40余台设备和6个软件，使飞船的设备达到600余台，软件82个，元器件10万余件。3

飞船上放置了盛有搏动的心肌细胞和贴壁伸展的成骨细胞的24个细胞培养盒，航天员和地面工作人员同步对两份相同的活体细胞进行一系列的科学对比实验，研究空间环境影响心脏和骨骼的细胞分子机理，并通过空间实时飞行验证放置在细胞培养液中、地面筛选出药物的防护效果。航天员分三个时段操作24个样品盒，操作时，航天员将把细胞培养带放置在腿上，按不同时段，挤破分别装着激活剂与固定剂的两种胶囊，激活或固定活体细胞，考察在飞船入轨前与入轨后不同重力条件下细胞样品的状态与变化。4

神五神六比较基本信息两者的大小、重量、设备等基本不变；采用“长征2号F”运载火箭作为动力载体，发射时间 2003年10月15日 2005年10月中旬。

活动范围仅限返回舱 打开返回舱舱门，进入轨道舱进行科学实验活动。

宇航服：杨利伟的宇航服始终未能离身，根本没有机会脱下重达10公斤的太空服，而新的宇航服主要由服装、头盔、手套和航天靴等组成，十分轻便。

太空时长：21小时（神舟五号） 119小时（神舟六号）。

航天员人数：1人（神舟五号） 2人（神舟六号）。

食品：即时食品，不需要加热、也不需要加水（神舟五号） 50种左右：包括四种主食，“鲍鱼”、“咸水大虾”等菜肴以及水果（神舟六号）。

如厕问题：尿不湿（神舟五号） 专用马桶（神舟六号）

神舟六号飞船构造为推进舱、返回舱、轨道舱的三舱结构，整船外形和结构与原来相同，重量基本保持在8吨左右。飞船入轨后先是在近地点200公里，远地点350公里的椭圆轨道上运行5圈，然后变轨到距地面343公里的圆形轨道，绕地球飞行一圈需要90分钟，飞行轨迹投射到地面上呈不断向东推移的正弦曲线。轨道特性与神舟五号相同。

由于此次飞行没有交会对接任务，所以神舟六号取消了用于这项功能的附加段，另外，飞船上新增加了40余台设备和6个软件，使飞船的设备达到600余台，软件82个元器件10万余件。2

飞船发射季节的选择，要考虑到各种可能影响到发射的因素，其中气象条件是最直接、最关键的决定因素。

飞船上天后，要由航天测控网对飞船实施测控管理。如果把神舟飞船比作放飞太空的“风筝”，那么，航天测控网就是那根重要的“风筝线”。中国的航天测控网由多个地面测控站和4艘远望号航天测量船组成。这4艘测量船分别是太平洋上的“远望”一号和“远望”二号测量船，印度洋上的“远望”四号测量船，大西洋上的“远望”三号测量船。其中，3艘测量船都在纬度相对较高的南半球。

南半球的季节正好与中国相反。中国的春夏季节在南半球是秋冬季节，海况很恶劣，即使正常航行都难保安全，更不用说在海上执行测控任务了，因此不宜发射飞船。中国的秋冬季节在南半球是春夏季节，海况较好，便于航行和执行测量任务。因此，中国神舟一号至五号飞船的发射时机都选在与南半球相反的秋冬季节。

另外，秋季和冬季相比，尽管2002年12月30日发射的神舟四号曾突破中国低温发射的历史纪录，但在载人航天飞行中，以人为本、充分保障航天员的安全，成为发射的最大特点，因而发射段的气象条件也是非常重要的。显然，秋季比冬季更适宜。

据中国科学院空间环境预报中心研究员龚建村介绍，“今年正是接近周期谷底的位置，预计神舟六号飞行期间太阳活动稳定，适合人类开展空间活动。”

龚建村说，人们已经掌握了太阳的活动周期是11年，2000年是这个周期的最高峰，2006年达到谷底。神六将在“晴好天气”中飞行 “神舟”六号发射火箭总设计师刘竹生在接受本报记者采访时说，承担“神舟”六号飞船发射任务的“长征2号F”运载火箭各系统的生产制造工作已经全面展开。

据刘竹生介绍，2004年年底火箭系统的各项设备将“齐套”，2005年年初将先后进行各系统的综合实验与匹配实验，如果工作进展顺利，发射“神舟”六号的火箭系统将在2005年6、7月份出厂。

火箭系统继中国“神舟”五号首次载人飞行成功后，“神舟”六号航天工程已在紧张进行中。为把国人的“飞天梦想”推向又一全新的高度，“神舟”六号发射前各项准备工作已全面展开。作为飞船的“助力神”，“长征2号F”运载火箭将再担重任，送“神舟”六号上天入轨。“神五”和“神六”飞船的动力载体虽是同一型号火箭，但发射“神舟”六号的火箭系统却“另有文章”。昨天，火箭系统总设计师刘竹生接受了本报记者的独家专访，细解“神舟”六号火箭焦点。

1、火箭交工时间 年底设备配置齐全

承担“神舟”六号发射的火箭系统总设计师刘竹生向记者透露了发射“神舟”六号的火箭系统准备工作的时间表。根据刘竹生的介绍，2004年年底，火箭系统的各项设备都要“按期交工”，各套仪器均要求配置齐全，为随后在2005年年初进行的火箭系统综合实验做准备。刘竹生讲，综合实验阶段，火箭的每个组成部分都要进各自的实验室进行检测，目的是确保火箭整体达标，检测合格后各系统将“会师”，进行匹配实验。

2、 火箭应急能力 正在进行极限计算

运载火箭的“极限分析”是专门针对“神舟”六号飞船内一系列重大变化而进行的。刘竹生说：“首先，由于‘神舟’六号将实现多人多天飞行，人员和天数的增加带来食物、生存设备等其他质量的增加，这就要求火箭的运载能力必须提高，比如原‘神舟’五号的七八吨质量就有可能要变成8吨多。其次，如果航天员不止一个的话，飞行过程中出现问题就会直接影响到逃逸能力，对火箭在遭遇突发情况时的应急能力提出了挑战。”刘竹生讲，针对以上两点，正在与飞船系统方面协调合作，进行相关的火箭极限计算。据了解，这样的“极限分析”已经做了几轮。

3、火箭动力特性 将随载荷改变而调整

火箭配上飞船组成一个“大弹簧”系统，刘竹生说：“从动力学分析，飞船与火箭连接后是会相互作用影响的，由于‘神舟’六号轨道舱上的有效载荷将由原来‘神舟’五号上的多个设备变成一两个设备，飞船质量块儿的变化必然影响整个火箭的动力学特性，当前的工作就涉及到火箭与飞船动力特性相应的问题。”

4、发射安全性 地面发射系统将“体检”

为了确保“神舟”六号发射万无一失，发射基地地面设备检修工作将进一步加强。据刘竹生介绍，和以前发射场承担发射任务时进行检修工作相比，由于两次发射间隔加长，这次将是有史以来最全面的一次地面发射系统的“体检”。刘竹生强调说，检修工作将做到任何一个细微处，每个插头都要求必须检查，每根线路都要“从头摸到底”，看是否存在可能断线的问题。另外，刘竹生讲，已完成了对“神舟五号”遥测数据的分析工作，对“神五”整个发射过程中不够完善的地方，比如某些设备使用不方便等问题都将在“神舟”六号发射前做改进。

神六的改进大致可以归纳为四个方面：

一、围绕两人多天飞行任务的改进。首先，准备了足量甚至余量的航天员消耗品，包括食品、水、睡袋等。食品柜置于轨道舱中，以前处于空置状态。按照每人每天一个半暖壶的用水量，通过水箱和单独的软包装两种方式准备了航天员用水。其次，提高了座舱的环境控制能力。一人一天呼出近一升水，神舟六号提高了对水汽冷凝的能力，扩大了冷凝水箱，把所有裸露管线都贴上了吸水材料，确保飞船湿度控制在80%以下。舱内的氧气、温度和湿度都可自动感应并调节。

二、轨道舱功能使用方面的改进。放置了很多航天员生活的必需品，如食品加热装置和餐具等。轨道舱中挂有一个睡袋，供两名航天员轮流休息用。失重状态下人其实可以浮在空中睡觉，但考虑到人在地面养成的习惯，所以通过睡袋人为地制造一种“床”的感觉，否则航天员睡觉时可能会产生坠入万丈深渊的错觉。轨道舱中还有一个专门的清洁用品柜，航天员可以用里面的湿巾等物品进行清洁。大小便收集装置这次也是首次使用。

三、提高航天员安全性的改进。返回舱中航天员的坐椅设计了着陆缓冲功能，这是为了在反推火箭发生故障时依然能够保证航天员安全。神舟五号飞船里只有杨利伟乘坐的那个坐椅有着陆缓冲功能，并且有个小的缺陷，就是返回前坐椅提升后航天员难以看到舷窗外的情况。神舟六号对缓冲器进行了重新设计，并与整船结合进行了反复试验，从高塔、飞机上抛下的3次试验每次均获得了成功。返回舱与轨道舱之间的舱门，如果在返回时关闭不严，将威胁航天员安全。俄罗斯曾经有3名航天员因此而丧生。神舟六号科研人员研制成功了舱门密闭快速自动检测装置，并花费了数月时间研制出一种专用抹布，这种布不产生纤维、静电、异味，专门用来清洁舱门。

四、持续性改进。中国载人航天工程于1992年正式启动，至今已经过去了13年，飞船上最初使用的元器件和原材料有的已经不再生产，个别技术已经稍显落伍。神舟六号做了一些日常的持续性改进。比如神舟一号到五号上的“黑匣子”，是1994年研制的，存储容量只有10兆字节。当前的黑匣子不仅存储量比原来大了100倍，而且数据的写入和读出速度也提高了10倍以上，体积却不到原来的一半。