2008年第29屆夏季奧林匹克運動會的成功舉辦讓世界認識了中國，這是我們開始進入世界舞臺中心的新名片，這場盛會的戰略意義不言而喻，然而還有比它更重要的事情，那就是載人航天工程。

第29屆夏季奧林匹克運動會開幕式

1992年9月21日在事關載人航天工程立項上馬的一次重要會議上，第一個發言的一位領導擲地有聲地說道，如果錢不夠，奧運會不申辦了也要辦這個事。

2016年10月17日，酒泉衛星發射中心使用長征2號F型運載火箭成功發射了神舟十一號載人飛船，自此之後至今我們已有四年多時間沒有再發射新的神舟飛船，有些人不禁發問，爲什麼載人航天工程推進的這麼慢？

神舟十一號載人飛船

事實上這是一個假象，載人航天工程不僅不慢，而且創造了人類載人航天史的多個速度奇蹟。

載人航天工程推進節奏與我國海軍進入新世紀以來的“小步快跑”發展步調非常相似，在海軍追求萬噸級目標艦的過程中，軍工部門先後推出052型、052B型、052C型、052D型共四型驅逐艦，連續攻克艦艇信息化指揮系統、新型艦載相控陣雷達、低可探測性艦體設計、冷熱共架垂直髮射系統、遠程艦空導彈等多項核心技術裝備，每一型艦艇的建造數量都非常少，技術目的非常明確。

海軍小步快跑：052C首批兩艘艦

052C/D兩型驅逐艦也是在經過小批量建造驗證技術之後，結合實際作戰需求才開始了後續批次的量產計劃，小步快跑戰略的成果之一：055萬噸大驅首次投產就是8艘訂單的大批量建造。

055萬噸大驅101南昌艦

載人航天工程同樣有小步快跑發展邏輯，我們用最少的資金實現了載人航天技術的集羣式突破，以神舟五號發射爲起點計算，在這十七年時間裏載人航天工程至少實現了5次飛躍。

第一次飛躍：三艙佈局高起點，夯實國際航天地位

載人航天工程立項前有過一次針對發展航天飛機還是載人飛船的大範圍技術路線討論，最終在錢學森投出載人飛船的關鍵一票之後，中國航天確定了載人飛船技術路線。與此同時載人航天工程經過詳細論證後確立了三步走發展規劃，神舟五號就是第一步發展規劃的成果。

神舟五號任務徽章

我國載人航天工程雖然對比兩個先發國家啓動時間滯後了三十餘年，但我們選擇了高起點高標準技術路線。以神舟五號爲例，該飛船全長8.86米，發射質量7.79噸，採用了當時最先進的三艙佈局方案，由軌道艙、返回艙、服務艙組成。

神舟五號結構示意圖

對比東方號、水星號、雙子座號三型近地軌道兩艙式載人飛船體現出了諸多技術優越性，神舟飛船航天員搭載數量更多，最多可以容納3人，而上述三款僅能容納1至2人，活動空間也更大，軌道艙在承擔相關科研試驗任務的同時，還能用做航天員的生活艙。

雙子座載人飛船

不必諱言神舟號事實上就是在借鑑學習聯盟系列飛船基礎上進行研製，但前者的技術超越在第一艘實現載人技術突破的神舟五號身上就已經有集中體現。

首先是兩大結構創新，軌道艙在聯盟系列飛船中的定位是執行交會對接任務，同時具備一定規模的貨物上行運輸能力，除此之外不具備獨立運行能力。神舟五號軌道艙則具備留軌運行能力，擁有獨立動力、測控、發供電能力，配置有一對太陽能帆板，可以在軌運行6個月，這一留軌時間也爲此後神舟載人飛船長期停靠空間站進行了技術驗證。

具備留軌獨立運行能力的軌道艙

軌道艙留軌只是特定時期的技術創新，而事關飛船性能的另一個結構創新就是更大的返回艙尺寸，聯盟TM飛船返回艙直徑是2.2米，而我們的是2.5米，返回艙尺寸大小直接關係到航天員的舒適性，以及附帶貨物的下行能力。

神舟飛船返回艙艙體敷設的防熱燒蝕塗層更是獨領風騷，其材料密度是聯盟飛船的二分之一以下，卻實現了更強的防熱性能，更低的材料密度也意味着可以降低返回艙質量，爲擴大返回艙尺寸創造了條件，同時採用了具有國際領先水平的真空大面積灌注成型工藝，效率是阿波羅飛船返回艙的5倍。

神舟飛船返回艙

三年前歐空局德國籍宇航員馬提亞斯·毛瑞爾在華參加海上訓練時感慨道，神舟飛船返回艙空間這麼大，我們甚至有充氣橡皮艇，這是在聯盟號上沒有的，在俄羅斯的海上生存訓練中，你必須跳進水裏，那裏沒有船，天氣非常寒冷，所以要困難得多。

馬提亞斯·毛瑞爾在華參加航天員海訓

除了飛船結構的創新超越，神舟五號在環境控制和生命保障、制導/導航/控制GNC分系統、能源、測控，以及信息化技術上全面達到或超越了聯盟系列飛船，爲神舟飛船的後續發展奠定了堅實基礎。

神舟六號

通過四艘神舟無人飛船與神舟五號、六號兩艘載人飛船的研製發射，載人航天工程順利實現了第一步發展規劃，掌握了載人天地往返能力，我國成爲世界載人航天俱樂部三大成員之一，進一步鞏固夯實了自兩彈一星以來的國際航天地位。

第二次飛躍：太空行走，捨生忘死護榮譽

在神舟六號成功發射三年後神舟七號也整裝出發，該飛船是載人航天工程第二步規劃第一階段的首發飛船，旨在突破太空出艙技術。

伴星一號拍攝太空中的神舟七號

神舟七號對比神舟五號、六號在結構上有重大變化，軌道艙太陽能電池帆板取消，被改裝成供航天員出艙行走的氣閘艙。

神七氣閘艙研製難點在於要確保艙體的泄壓與復壓，首先要將艙內9立方米的空氣泄出，使艙體內外壓力一致，這樣才能保證艙門可以打開。完成出艙行走後，置於軌道艙頂部的5個氣瓶釋放氧氮混合氣體，使軌道艙恢復1個大氣壓水平。

神舟七號氣閘艙熱平衡與泄復壓試驗

再就是密封難題，軌道艙是供航天員活動的密封艙體，更改爲氣閘艙後供人員進出的艙門直徑擴大，加上與返回艙連接處也有艙門，兩個活動艙門對密封艙體內的氣壓保持製造了難題，在太空中密封艙體猶如一個充滿氣體的氣球。

我們都知道無論氣球扎得多麼緊，隨着時間的推移氣體還是會逐漸泄漏，氣閘艙也是如此，這就對艙門密封圈的質量提出了高標準嚴要求。

神七乘組：景海鵬、翟志剛、劉伯明

神舟七號航天員乘組共三人，分別是翟志剛、劉伯明、景海鵬，其中翟志剛是指令長同時也是執行出艙任務的第一人，劉伯明則是支持翟志剛執行出艙任務的協助員，實施出艙任務的同時景海鵬坐鎮返回艙，這也是神舟飛船首次達到滿載狀態。

與很多航天任務的第一次一樣都會遇到這樣那樣的意外情況，神舟七號出艙活動就遇到了三個顯性問題。

首先是艙外航天服的組裝原計劃13小時，結果兩名航天員用了整整20個小時才組裝完畢，主要原因是地面與太空重力環境的差異導致，很多事情做起來並不是很順手。

飛天艙外航天服

第二個問題是翟志剛在開艙門的時候，數次用力都難以打開，這暴露出兩個問題，一個是泄壓裝置設計問題，導致內外壓差不一致，再一個是航天員開艙門的受力支撐點設計不盡完善，翟志剛最終是在劉伯明身體的輔助下用撬棍奮力打開了出艙艙門。

神舟七號軌道氣閘艙艙門打開

就在翟志剛準備出艙的時候耳機裏突然響起了火警警報，當時地面人員也很詫異，爲什麼真空環境下還能有火情，最終他們將是否出艙的決策權交給了天上的航天員，翟志剛說，當時我們已經做好了心理準備，即使自己回不來，也要讓國旗在太空高高飄揚。

最終我們在軌道艙艙外鏡頭中看到了翟志剛身穿國產飛天艙外航天服說出那句感人肺腑的話語：神舟七號報告，我已出艙，感覺良好，神舟七號向全國人民全世界人民問好，請祖國放心，我們堅決完成任務。

執行出艙任務的航天員翟志剛

之後翟志剛操作將艙外的暴露試驗物取回軌道艙，爾後劉伯明將特製的五星紅旗交到翟志剛手中，由翟志剛在太空中揮舞。

經過神舟七號出艙任務的實際檢驗，接下來天宮空間站氣閘艙的設計研發更能有的放矢。

翟志剛在艙外揮舞五星紅旗

第三次飛躍：三船連飛顯實力，太空對接融貫東西

以往神舟飛船發射通常是一年甚至是兩三年一次，而神舟八號、九號、十號三艘飛船在一年半時間裏連續高密度發射卻是第一次，原因主要有兩點，首先自神舟八號開始神舟載人飛船就正式定型了，軌道艙不再兼職留軌、氣閘艙等任務，而是專職空間交會對接。

神舟五號

神舟飛船迄今爲止共有三種技術狀態，神舟一號至神舟六號是“初期試驗技術狀態”，神舟七號是自成一體的“出艙活動技術狀態”，而自神舟八號開始就進入到了“天地往返運輸期技術狀態”。

神舟八號軌道艙異體同構周邊式對接口

作爲執行空間交會對接任務的首發飛船，神舟八號沒有選擇聯盟系列飛船大批量應用的“杆錐式對接技術”，而是直接應用國際最先進的異體同構周邊式對接技術，該技術最早在聯盟-19與阿波羅-18對接任務中應用。

聯盟號飛船杆錐式對接裝置

杆錐式對接裝置除聯盟系列飛船之外，阿波羅系列載人登月飛船也有應用，應用杆錐式對接裝置的追蹤航天器與目標航天器雙方對接機構不同，一個是主動方，一個是被動方，不利於太空救援任務。更嚴重的缺陷是其定向和對接機構都位於中心位置，導致對接通道非常狹小，不利於人員與貨物的輸送。

異體同構周邊式對接裝置則完美地克服了上述兩大缺陷，首先統一了對接機構，便於開展太空救援任務，同時定向與對接機構都位於四周，對接通道無阻礙，便於人員與貨物的輸送。

對接機構地面模擬

早在上世紀九十年代中期航天科技八院就開始研究航天器空間交會對接原理技術，上世紀末第一臺原理樣機制備成功，2000年開始部件級關鍵技術攻關，2005年空間交會對接機構正式立項，2010年完成正樣產品交付，次年完成試驗，整個研製時間前後長達16年。

在項目研製過程中，我們建成了具有世界領先水平的一系列地面試驗裝置，比如世界首創氣浮裝置的對接緩衝試驗檯，以及全程模擬太空對接的熱真空試驗檯等等，一整套地面試驗裝置可以完美復現高低溫、真空、失重等空間環境下的捕獲、緩衝、分離過程。

天宮空間站機械臂輔助對接地面試驗

工欲善其事必先利其器，正是因爲有了充分完備的地面試驗系統，我國空間交會對接任務才交出了100%成功的滿分答卷，繼神舟八號與天宮一號實現無人自動交會對接之後，神舟九號、神舟十號又相繼與天宮一號進行了多次自動、手動交會對接任務。

神舟十號與天宮一號交會對接

俄航天專家來華參觀試驗設施後曾感嘆，這是當今世界上水平最高的對接機構地面試驗設備。

爲什麼我們的起點要這麼高？因爲使命在肩，天宮空間站還將攻克更大噸位的異體同構周邊對接技術，本月即將發射的嫦娥五號也應用了具有全球領先水平的深空航天器對接裝置，既然乾的就是驚天動地事，那麼配套的裝置也必然是世界頂尖。

第四次飛躍：天宮二號以小博大開創歷史

天宮系列空間實驗室最初計劃有天宮一號、二號、三號共三次任務，那麼爲什麼現如今沒有天宮三號了呢？

核心原因是由於技術的進步大大加速了工程整體進度，神舟二號至神舟六號共5艘飛船軌道艙爲了具備獨立留軌運行能力，全部配置有獨立的動力系統，這樣一來的確可以承擔部分太空科研任務，但這顯然與神舟飛船最終天地往返載人運輸的技術狀態並不一致。

具備獨立運行能力的神舟飛船軌道艙

讓軌道艙擁有獨立運行能力的核心原因在於早期我們計劃的天宮一號並不是現在看到的8噸級目標飛行器，而是將神舟飛船軌道艙作爲目標飛行器，如果按部就班地發展我們會看到一款發射質量僅有1.5噸左右的天宮一號，其承擔的任務就是單純的驗證空間交會對接技術。

基於技術的進步，摒棄1.5噸方案的天宮一號目標飛行器應運而生，它除了承擔自動/手動空間交會對接任務外，還能兼做空間實驗室，同時能滿足中長期太空駐留任務需求，神舟九號、十號兩艘載人飛船駐留天宮一號的時長分別是13天與14天。

天宮一號

事實上新規劃中的天宮一號融合了舊計劃中的天宮一號、二號兩次任務，基於天宮一號的出色表現，天宮二號直接使用天宮一號備份航天器加以改裝，由於備份航天器早在2011年時就已經完成建造，再度啓用時已是5年後，這也是爲什麼天宮二號在軌壽命不到3年，而天宮一號可以工作超過4年的重要原因。

天宮二號改裝是在正樣備份產品基礎上進行，同時改裝幅度也非常大，比如要加裝在軌燃料補加系統，同時還要對所有單機系統及元器件進行測試，以確保產品性能始終處於優良狀態，這種傷筋動骨式的改造升級就如同螺螄殼裏做道場，既要改裝測試，也要確保航天器不受損壞。

在軌燃料補加是天宮二號核心改裝項目

爲解決這一問題項目團隊創造性地提出用天宮一號初樣產品進行改裝演練，經過技術摸底後天宮二號纔開始進行改裝測試，在此期間總計對300多臺設備進行了壽命影響因素測試分析，資源艙也見縫插針地加裝了多臺設備，我國第一艘真正意義的空間實驗室就是這樣誕生的。

看到“實驗”二字很多人以爲它真的就只是一個實驗品，而這又是嚴重的誤讀，因爲天宮二號的職能定位是太空“實驗室”，符合這一定位的還有接下來天宮空間站中的問天號實驗艙與夢天號實驗艙，它們都是貨真價實的正式任務艙段，並不是所謂的“實驗品”。

天宮二號

天宮二號別看身板只有8噸，它卻能以小博大，做到了很多前輩做不到的事，首先它具備了在軌燃料補加能力，僅此一點昔日大洋彼岸重達77噸的天空實驗室終其一生也沒能完成。

再就是能夠支持航天員進行中期駐留任務，神舟十一號就完成了駐留天宮二號長達一個月的任務，蘇聯也是到禮炮四號空間站才最終突破航天員中期駐留技術，以此爲據判斷天宮二號就是事實上的空間站。

景海鵬、陳冬在天宮二號中期駐留

除了攻克在軌燃料補加與航天員30天中期在軌駐留技術，還與天舟一號貨運飛船一道實施並驗證了6.5小時快速對接技術。

天宮二號也是名副其實的空間實驗室，比如，承擔了人類首次量子密鑰天地傳輸試驗任務，以及空間冷原子鐘、伽馬暴偏振探測、液橋熱毛細對流實驗、綜合材料製備實驗等一系列任務。

天宮二號搭載的多角度寬波段成像光譜儀、三維成像微波高度計、紫外臨邊成像光譜儀等遙感設備也進行了成功的應用，除此之外它還釋放了一顆繞飛小衛星“伴星二號”。

天宮二號微波高度計成像

在天宮二號30天載人任務時間裏，這是太空空間少有的有兩座載人空間站比翼齊飛的時刻，隨着天宮二號再入大氣層，我國載人航天工程將在明年正式進入全新的天宮空間站時代。

從明年開始神舟飛船與天舟貨運飛船將保持每年三艘的高頻率發射，航天員將以半年爲週期進行常態化輪換駐留，天和號核心艙、問天號實驗艙、夢天號實驗艙將在兩年時間內先後發射，從此中國人的生活中將與太空更加緊密。

明年我們將發射天宮空間站天和號核心艙

第五次飛躍：新一代載人飛船航向月球

星空浩瀚無比，探索永無止境。站在天宮空間站勝利在望的新基點上的中國航天人又開始了新一輪長征，今年5月5日新一代載人飛船試驗船搭乘長征五號B型遙一運載火箭順利升空，用總師張柏楠的話說這艘飛船的定位就像當年的神舟一號一樣。

長征五號B遙一運載火箭

不一樣的是，它的目標不再是近地軌道，而是更加遙遠的月球。新一代載人飛船跳出了神舟三艙方案進而採用兩艙佈局，由服務艙與返回艙組成，航天員搭載數量由神舟飛船的三人升級爲6至7人，發射質量21.6噸，是神舟飛船的將近3倍。

新一代載人飛船試驗船

新飛船進入軌道後在自主軌道控制系統支持下實施了7次自主軌道提升，最終爬升至七千多公里的高軌軌道，刷新了上世紀八十年代以來服務載人用途的航天器軌道高度紀錄，此前大洋彼岸的獵戶座飛船試驗返回艙也曾進入高軌軌道，但軌道高度不及我國新飛船。

更高的軌道高度能更充分地驗證月地返回軌道再入地球大氣層的熱流燒蝕情況，最終在自適應預測制導系統助力下新飛船返回艙實現了10.8環的超高落點精度，飛行任務圓滿成功。

經受近三千度熱流燒蝕的新飛船返回艙

在世界新一代載人登月飛船中，我國新飛船率先實現了完整版構型的首飛任務，實現了多年前總師張柏楠“爭取與國際同步推出新飛船”的目標，如今我們不僅實現了同步，更在局部領域實現了反超。

一年多前嫦娥探月總師吳偉仁曾在正式會議場合宣佈，“未來十年左右，月球南極將出現中國主導、多國參與的月球科研站，月球上將留下中國人的足跡，我國將邁入世界航天強國前列。”，這意味着到2029年左右我國將實施載人登月任務。

航天科技五院公開的登月概念圖

神舟五號航天員楊利偉首飛太空、神舟七號航天員翟志剛出艙行走、神舟十一號航天員景海鵬三戰太空……

歷經時間磨洗這些曾經的感動也許會被遺忘，而中國載人航天工程短短十七年的五次飛躍卻實實在在地刷新了世界航天史，也打破了世界航天發展的普遍規律，這背後是日益強大的綜合國力，是不斷創造的中國速度，而我們必將開創屬於中國人的太空歷史，因爲佔世界人口五分之一的中國應當對人類發展有較大的貢獻，這一點毫無疑議。