[科普中国]-神舟三号飞船

基本信息

发射时间：2002年3月25日22时15分。

发射火箭：新型长征二号F捆绑式火箭

飞船进入轨道所需飞行时间：火箭点火升空10分钟后，飞船成功进入预定轨道。

返回时间：2002年4月1日。

发射地点：酒泉卫星发射中心。

着陆地点：内蒙古自治区中部地区。

飞行时间/圈数：6天零18小时/108圈。

特点酒泉卫星发射中心无论卫星还是飞船，在发射升空时，人们都无法看到她的庐山真面目。这是因为火箭顶端的整流罩要把她们严密地遮挡保护起来。

与神舟一号、神舟二号飞船相比，神舟三号从外形和结构上并没有什么区别，所不同的只是在内部所做的一些改进。具体来说，神舟三号飞船是由轨道舱、返回舱和推进舱三部分组成。返回舱在飞船的中部，为密闭结构，其前端有舱门，供宇航员进出轨道舱使用。其外形为大钝头倒锥体的钟形。据介绍，神舟号的返回舱容器是世界上已有的近地轨道飞船中最大的一个。返回舱是航天员的座舱，是飞船惟一可再入大气层返回着陆的舱段，舱内设置了可供三个宇航员斜躺的座椅，座椅下方设有仪表盘和控制手柄、光学瞄准镜。

轨道舱位于飞船的前端，其外形为两端带有锥角的圆柱形，在其两侧装有可收放的大型太阳能电池阵、太阳敏感器和各种天线以及各种对接机构。轨道舱是宇航员在轨道飞行期间的生活舱、试验舱和货舱。

推进舱位于飞船的后部，形状像一个圆筒，主要用于飞船的姿态控制、变轨和制动。推进舱安装有四台大推力的主发动机和平移发动机，推进舱的两侧还装有20多平方米的主太阳能电池阵。

组成部分“神舟”三号飞船由轨道舱、返回舱、推进舱和附加段组成。飞船进入太空后，将持续绕地球飞行若干天，进行一系列项目的科学试验。中国科学院将在飞船上进行多种空间应用试验。之后，飞船返回舱将返回地面，轨道舱继续留在太空飞行，直至完成预定的后续科学试验任务。“神舟”三号飞船由中国航天科技集团公司所属的中国空间技术研究院和上海航天技术研究院为主研制， “长征二号”运载火箭由中国运载火箭技术研究院为主研制。这次发射是长征系列运载火箭第66次飞行。自1996年10月以来，我国运载火箭发射已经连续24次获得成功。中国科学院和信息产业部等有关单位为这次发射研制了对地遥感、生命科学、空间科学等船载仪器和地面测控设备。1

返回舱在飞船的中部，为密闭结构，其前端有舱门，供航天员进出轨道舱使用。其外形为大钝头倒锥体的钟。 “神舟”号的返回舱容器是世界上已有的近地轨道飞船中最大的一个。返回舱是航天员的座舱，是飞船唯一可舱段，舱内设置了可供三个航天员斜躺的座椅，座椅下方设有仪表盘和控制手柄、光学瞄准镜。

与前两艘“神舟”飞船一样，轨道舱也是位于飞船的前端，其外形为两端带有锥角的圆柱形，在其两侧装有可收放的大型太阳能电池阵、太阳敏感器和各种天线以及各种对接机构。轨道舱是航天员在轨道飞行期间的生活舱、试验舱和货舱。推进舱位于飞船的后部，形状像一个圆筒，主要用于飞船的姿态控制、变轨和制动。推进舱安装有四台大推力的主发动机和平移发动机，推进舱的两侧还装有20多平方米的主太阳能电池阵。2

搭载物品搭载物品有处于休眠状态的乌鸡蛋；进行空间试验的有效载荷公用设备十项，四十四件之多，包括：卷云探测仪、中分辨率成像光谱仪、地球辐射收支仪、太阳紫外线光谱监视仪器、太阳常数监测器、大气密度探测器、大气成分探测器、飞船轨道舱窗口组件、细胞生物反应器、多任务位空间晶体生长炉、空间蛋白质结晶装置、固体径迹探测器、微重力测量仪、有效载荷公用设备。据介绍，微重力测量仪、返回舱有效载荷公用设备是第三次参加飞船试验；空间蛋白质结晶装置、多任务位空间晶体生长炉和轨道舱有效载荷公用设备是第二次参加飞船试验；其余设备均是首次在太空作试验。

工作阶段发射2002年3月25日中国神舟三号飞船在酒泉卫星发射中心顺利发射升空。此前，神舟一号和神舟二号的发射时间分别是在凌晨和子夜。

航天发射是一项极其复杂和庞大的系统工程，飞船发射时机的选择要考虑到各种各样可能影响到发射的因素，其中，气象因素往往是最关键最直接的决定性因素。在综合考虑判断的基础上，最终确定下来的一天中的某一个时间段会作为飞船发射的时机，这个时间段被称为“发射窗口”。

“神舟”号飞船的发射窗口之所以选择在夜晚而不是白天，最重要的原因是便于飞船发射升空时，地面的光学跟踪测量设备易于捕捉到跟踪目标。道理很简单，在漆黑的夜空中，喷射着火焰向太空飞行的载有飞船的火箭非常显眼和突出。

轨道运行神舟三号北京2002年3月29日下午，在北京航天指挥控制中心的统一指挥调度下，“神舟”三号飞船首次启动船载小动量发动机，成功进行了高精度的轨道维持，为今后顺利实施返回计划创造了有利条件。

截至15时，于3月25日发射升空的“神舟”三号飞船已经在预定轨道上运行了60圈。在大气阻力和地球引力的共同作用下，飞船的飞行轨迹逐渐下降，慢慢偏离设计轨道，要确保飞船能够正常运行，必须对它实施轨道维持。

15时30分，北京航天指挥控制中心通过相关地面测控站启动了飞船轨道维持工作程序。这一程序将通过点燃飞船自身装载的小动量发动机提供能量，调整飞船的飞行轨迹。

18时15分，当“神舟”三号飞船环绕地球开始第61圈飞行时，飞船上装载的小动量发动机按程序成功启动。记者通过指控大厅大屏幕上的实时三维动画看到，飞船尾部喷出桔黄色的火焰，加速飞行。约8秒钟后，飞船重新进入平稳的飞行状态。随后，守候在大西洋上的“远望”三号测量船，向北京航天指挥控制中心传来数据，结果表明这次轨道维持取得圆满成功。

据有关专家介绍，“神舟”三号飞船在轨飞行4天来，船上各种仪器设备工作正常，空间科学实验进展顺利。北京航天指挥控制中心将密切监视飞船的工作状态，为飞船的顺利返回作好准备。

空间试验神舟三号已经成功返回。神舟三号是一艘正样无人飞船，飞船技术状态与载人状态完全一致。这次发射试验，运载火箭、飞船和测控发射系统进一步完善，提高了载人航天的安全性和可靠性。飞船上装有人体代谢模拟装置、拟人生理信号设备以及形体假人，能够定量模拟航天员在太空中的重要生理活动参数。这次发射，逃逸救生系统也进行了工作。这个系统是在应急情况下确保航天员安全的主要措施。

北京时间2002年3月27日从北京航天指挥控制中心获悉：截至19时，“神舟”三号无人飞船已按预定轨道环绕地球三十圈，目前飞船工作正常，空间科学实验进展顺利。

16点32分，“神舟”三号飞船再次飞经中国渤海湾上空时，记者在北京指挥控制中心大厅巨大显示屏幕上看到，从太空传回了飞船稳定运行的真实状态图像。

飞船在轨运行期间，有关部门还组织实施了飞船上有效载荷的各种科学实验，包括实间生命环境实验、高层大气监测实验以及天地图像、话音传输等。

还首次进行了逃逸系统试验。逃逸系统可在火箭发射和升空阶段出现意外故障的紧急情况下，将飞船带离危险区域，确保航天员的生命安全。

“神舟”三号飞船于2002年3月25日在酒泉卫星发射中心发射升空。在北京航天指挥控制中心的调度下，中国陆海基航天测控网对飞船进行了持续的跟踪、测量与控制。飞船进入轨道后，北京指挥中心向飞船实时发送了一系列遥控指令，使飞船在太空顺利完成了太阳能帆板展开、飞行姿态调整等多个太空指令。当飞船绕地运行至第五圈时，北京中心准确发出指令，启动船载变轨发动机，成功将飞船推入工作轨道。

北京航天指挥控制中心称，该中心将密切监视飞船的工作状态，适时进行轨道维持，为飞船的顺利返回作好准备。

返回过程载人飞船返回地面一般须经历四个阶段，即：制动飞行阶段，大气层自由下降阶段，再入大气层阶段和着陆阶段。

航天测控指挥部门首先向飞船发出返回程序和数据指令，飞船按预定时间调整飞行姿态，完成偏航动作，轨道舱和返回舱分离，分离后的轨道舱继续在轨飞行，进行科学试险。接着，飞船再次完成制动姿态调整，尾部朝飞行方向。飞船按程序点燃发动机制动，完成离轨操作任务，进入返回轨道。

当飞行高度降低到距地球约140公里时，推进舱与返回舱分离。返回舱距地球约100公里时，再入大气层，与大气层产生剧烈磨擦，外表变成一团火球，周围产生等离子体，形成电磁屏障，又称“黑障”。此时，返回舱与地面通信中断。返回舱距离地球约40公里时，“黑障”消失。

当返回舱降到距地球约10公里时，回收着陆系统启动工作，弹出伞舱盖，连续完成拉出引导伞、减速伞和主伞动作。返回舱乘主伞缓缓下降，抛掉防热底盖，距地面约1米时，点燃反推火箭发动机，以不大于每秒3.5米的速度实现软着陆。

实验成果神舟三号发射架从中国科学院空间与应用总体部获悉，成功返回地面的“神舟”三号试验飞船上的科学实验仪器运行完全正常，为中国从事空间科学与应用技术研究的科学家们带回了一批具有重要价值的科研样品。初步研究表明，中国在空间生命与空间材料科学领域的研究取得了重要进展。

中国科学院的研究人员发现，在空间环境独特的微重力条件下，此次重点进行的空间生命与空间材料科学领域的相关实验，获得了地面环境条件下无法取得的重要结果。

据介绍，在“神舟”三号飞船上进行的空间生命科学研究，包括蛋白质和其他大分子的空间晶体生长实验以及生物细胞培养实验。飞船上装载有中国自行研制的第二代空间蛋白质结晶装置，具有两种不同的蛋白质结晶方法和双温控特点，所选用的16种蛋白质大部分是利用中国现有的生物资源制备得到的。经过飞行实验，研究人员在空间微重力环境中获得了结构完整的蛋白质晶体样品，这将有利于研究蛋白质结构与其特殊功能信息的关系。这些研究成果对于获取以至生产高纯、高效的生物制品和进行生物药品研制具有重要意义。

在生物细胞培养实验方面，专家们对具有制药前景的动植物细胞的空间培养方法，以及微重力对细胞生长增殖代谢合成和分泌生物活性物质等方面进行了研究。用于本次实验的4个细胞样品中有两个样品可产生抗天花粉蛋白抗体和抗衣原体类性病的抗体。

此外，专家们还进行了多种材料的空间晶体生长和制备以及工艺方法的探索研究。如用于制造微波器件、微波集成电路和超高速集成电路关键电子材料的锑化镓晶体；用于制造红外探测器基底材料的碲锌镉晶体；用于光信息存储功能材料的氧化物激光晶体硅酸铋，以及其它在航空、航天领域具有重要应用前景的新型合金材料。对于这些空间材料的研究，有助于加深对材料制备过程物理本质的认识，指导和改进地面材料的制备工艺，具有潜在的重大经济效益。

目前，“神舟”三号飞船轨道舱仍然在轨飞行。轨道舱上装载的中国第一台中分辨率成像光谱仪，将进行大范围的海洋、陆地和大气的多光谱遥感实验，还有太阳紫外光谱仪、太阳常数监测器、地球辐射收支仪等地球环境监测仪器试验和空间环境高层大气监测等。这些仪器将随飞船轨道舱进行约半年的在轨实验和应用研究。

2002年3月25日22时15分，中国研制的神舟三号飞船在酒泉卫星发射中心发射升空并成功进入预定轨道。神舟三号在轨运行167 天，各系统工作正常，运行状态良好，完成了预定的全部科学实验和探测任务，取得了圆满成功。这次发射成功标志着我国载人航天工程取得了新的重要进展，为把中国的航天员送上太空打下了坚实的基础。

任务执行神舟三号飞船于2002年3月25日22时15分，在酒泉卫星发射中心由“长征二号F”大推力运载火箭发射升空。飞船按照预定轨道，环绕地球飞行了108圈。

飞船在轨运行期间在北京航天指挥控制中心的统一调度下，分布在大西洋、太平洋、印度洋上的“远望”一、二、三、四号航天测量船及有关地面测控站，对飞船成功地实施了跟踪、测量与控制。

当神舟三号飞船环绕地球飞行第107圈到达南大西洋上空时，守候在那里的“远望”三号船向其发出了返回指令。飞船接受指令后，即由飞行姿态调整为返回姿态，返回舱与轨道舱分离，随即制动发动机点火，推动返回舱穿越大气层，在内蒙古中部地面成功着陆。

担负飞船回收任务的西安卫星测控中心着陆场站，在陆军航空兵部队和有关部门的配合下，对飞船返回舱成功地进行了回收。科技人员在回收现场开启返回舱，取出细胞生物反应器和蛋白质实验装置，对其实施了保护措施并送上专机运回北京。

神舟三号飞船在完成空间科学和技术试验任务后在内蒙古中部预定区域准确降落，我国载人航天工程第三次飞行试验获得圆满成功。

飞船装载10项44台有效载荷设备，其中返回舱13件、轨道舱11件、附加段20件，以对地观测和科学实验为主，主要包括：卷云探测仪、中分辨率成像光谱仪、地球环境监测系统、多工位空间晶体生长炉、空间蛋白质结晶装置、空间细胞生物反应器、空间环境监测系统、窗口组件、有效载荷公用设备等。飞船自主飞行期间，空间应用系统主要进行了材料科学和生命科学试验，同时穿插进行部分光学遥感在轨测试试验及地球环境探测和空间环境高层大气监测仪器的试验任务。留轨期间主要进行中分辨率成像光谱仪、卷云探测仪和地球环境探测设备的光学遥感对地探测试验，并进行空间环境高层大气监测试验。

飞船中安装了形体假人及人体代谢模拟装置、医监设备和舱内辐射环境监测设备等，并进行了相应试验。飞船上装有的人体代谢模拟装置、拟人生理信号设备以及形体假人，能够定量模拟航天员在太空中的重要生理活动参数。

飞船在轨飞行期间，各分系统和有效载荷性能稳定，运行良好，取得了大量宝贵的飞行试验和科学实验数据，圆满完成了预定试验任务。其中，飞船拟人载荷提供的生理信号和代谢指标正常，验证了与载人航天直接相关的座舱内环境控制和生命保障系统，证明这套系统完全能满足载人的医学要求。飞船轨道舱继续在轨运行，并进行多光谱对地遥感观测和地球环境监测等空间科学和应用试验。3

意义神舟三号中国在酒泉卫星发射中心成功发射了“神舟三号”飞船。这是一艘正样无人飞船，除航天员没有上之外，飞船技术状态与载人状态完全一致。它标志着中国载人航天工程取得了新的重要进展，为不久的将来把中国航天员送上太空打下了坚实的基础。

与2001年1月10日发射的第一艘无人飞船“神舟二号”相比，“神舟三号”飞船的发射，在运载火箭、飞船和发射测控系统上，采用了许多新的先进技术，进一步提高了载人航天的安全性和可靠性。

这次发射是长征系列运载火箭第66次飞行，自1996年10月以来，中国运载火箭发射已经连续24次获得成功。“神舟三号”飞船发射成功后，中国载人航天工程有关负责人在现场发表谈话说，这次发射对我国全面掌握和突破载人航天技术具有重要意义，向实现载人飞行迈出了重要的一步。

这次发射的“神舟三号”飞船是一艘正样无人飞船，飞船技术状态与载人状态完全一致。与第二次飞行试验相比，主要是增加了逃逸和应急救生功能。飞船具备待发段和上升段应急救生功能，完善了备份伞子系统；运载火箭具备了故障检测和逃逸功能，控制分系统采用了冗余技术。1

中国载人航天工程有关负责人指出，神舟三号飞船的成功发射和返回，表明我国载人航天工程技术日臻成熟，为最终实现载人飞行打下坚实基础；同时也表明我国利用飞船开展空间科学研究和空间资源开发进入了新的发展阶段，对促进我国科学技术发展和国民经济建设有着重要的意义。3

“神舟三号”发射试验，运载飞箭、飞船和测控发射系统进一步完善，提高了载入航天的安全性和可靠性。飞船上装有人体代谢模拟装置、拟人生理信号设备以及形体假人，能够定量模拟航天员在太空中的重要生理活动参数。这次发射，逃逸救生系统也进行了工作。这个系统是应急情况下确保航天员安全的主要措施。飞船拟人载荷提供的生理信号和代谢指标正常。4