乘槎九天攬明月,高歌玉宇唱神舟。探索太空,遨游宇宙,是中華民族千年夢想。1992年的金秋,以江澤民同志為核心的黨的第三代領導集體根據世界科技發展的趨勢,著眼我國現代化建設的大局,審時度勢,高瞻遠矚,及時果斷地做出了發展我國載人航天事業的戰略決策。
緣起:四位科學家上書鄧小平
中國進行載人航天研究的歷史可以追溯到70年代初。在我國第一顆人造地球衛星“東方紅一號”上天之后,當時的國防部五院院長錢學森同志就提出,中國要搞載人航天,并將飛船命名為“曙光一號”。然而,我國在開展了一段時間的工作以后,鑒于研制隊伍、綜合國力、工業基礎等等方面搞載人航天存在一定困難,這個項目就擱置下來。進入80年代后,我國的空間技術取得了長足的發展,已經具備了返回式衛星、氣象衛星、資源衛星、通信衛星等各種應用衛星的研制和發射能力。
1986年春天,楊嘉墀、陳芳允、王大珩、王淦昌四位科學家在《關于跟蹤研究外國戰略性高技術發展的建議》中列入了載人航天的研究,并設法以書信的形式送到了中央最高領導人那里。3月5日,鄧小平在這封信上作了批示:這個建議十分重要,請找專家和有關負責同志,提出意見,以憑決策。此事宜速作決斷,不可拖延。
這個高技術發展計劃后來被稱為“863計劃”。
航天技術是“863計劃”《高技術研究發展計劃綱要》七大領域中的第二領域,主題項目是:大型運載火箭及天地往返運輸系統、載人空間站系統及其應用。國家撥款50億。
“863”計劃為中國的載人航天工程揭開了序幕。1987年,在原國防科工委的組織下,組建了“863計劃航天技術專家委員會”和主題項目專家組,對發展我國載人航天技術的總體方案和具體途徑進行全面論證。
論證:是上飛船還是航天飛機
這是一場“百花齊放,百家爭鳴”的科學大會戰。
在航天技術領域和兩個主題項目概念的研究中,僅天地往返運輸系統就提出了五個方案,即:多用途飛船、不帶主動力的小型航天飛機、帶主動力的小型航天飛機、垂直起飛水平著陸的兩級火箭飛機和水平起降兩級入軌的航天飛機,人稱“五朵金花”。
經過一年多的論證,專家委員會于1988年7月在哈爾濱召開評議會。主導意見是:航天飛機和火箭飛機可能是未來天地往返運輸系統的發展方向,但我國目前還不具備相應的技術基礎和投資力度,尚不宜作為21世紀初的跟蹤目標;帶主動力的航天飛機要解決火箭發動機的重復使用問題,難度比較大;可供進一步研究比較的是多用途飛船方案和不帶主動力的小型航天飛機方案。
此后,圍繞中國載人航天如何起步,飛船方案論證人員和航天飛機論證人員展開了長達3年的學術爭論。
1989年8月,國家航天領導小組辦公室主任丁衡高收到了航空航天部火箭技術研究院高技術論證組寫來的一封信,信中的主要觀點是“航天飛機方案”大大優于“多用途飛船方案”。信中提到:載人飛船作為天地往返運輸手段已經處于衰退階段,航天飛機可重復使用,代表了國際航天發展潮流,中國的載人航天應當有一個高起點。搞飛船做一個扔一個,不但不能爭光,還會給國家抹黑。
而載人飛船方案論證組認為,載人飛船既可搭乘航天員,又可向空間站運輸物資,還能作為空間站軌道救生艇用,且經費較低,更符合中國的國情。航天飛機無論是造價還是維修費用以及發射場建設都相當昂貴,中國此時還不具備航天飛機的生產工藝條件。
1989年,航空航天部黨組專門委托莊逢甘、孫家棟兩位專家主持召開飛船與小型航天飛機比較論證會。
論證會就在北京市阜成路8號的航天大院里進行。這是兩種思想的第一次面對面的交鋒。
航空航天部北京空間機電研究所高技術論證組組長李頤黎作為載人飛船方案的代言人,從技術可行性、國家經濟承受能力和技術風險等方面將載人飛船方案與小型航天飛機方案作了比較。
李頤黎畢業于北京大學數學力學系,是錢學森當年講授《星際航行概論》時帶的四大弟子之一。
對于比較論證會,他顯然是有備而來:“歐洲發展小型航天飛機憑借的是航空技術優勢,而我國航空技術不具有優勢。歐洲小型航天飛機這條路尚未走完,技術風險大、投資風險大、研制周期長的弊病就已暴露出來了。”
“美國有錢,他們有4架航天飛機,每架回來后光檢修就要半年時間,美國的航天飛機飛行一次就得4到5億美元;俄羅斯也有3架航天飛機,其中一架飛過一次,另一架正準備飛,還有一架是做試驗用的。因為沒錢,現在也飛不起了。歐空局研制的‘赫爾墨斯號’小型航天飛機也是方案一變再變,進度一拖再拖,經費一加再加,盟國都不想干了,最后只好下馬。基于上述原因,我認為,從國情出發,絕不能搞航天飛機!”
這次比較論證后,航空航天部系統內逐漸達成共識:中國載人航天發展的途徑從載人飛船起步。
論證組首席專家屠善澄院士向錢學森匯報了飛船的論證情況。錢學森很認真地聽取了屠善澄的匯報,并鄭重地表示:“將來人上天這個事情,比民航飛機要復雜得多,沒有國際合作是不行的,哪個國家自己也干不起。這是國家最高決策。在50年代要搞‘兩彈’就是國家最高決策,那也不是我們這些科技工作者能定的,而是中央定的。”
屠善澄問:“假如人要上天,飛船作為第一步,您的意見怎么樣呢?”
錢學森稍稍沉吟了一下:“假設要人上天,第一步可以是這樣。如果說要搞載人,那么用簡單辦法走一段路,保持發言權,是可以的。”
1991年1月30日,中國宇航學會、中國科學院、國務院發展研究中心聯合舉辦了“中國航天高技術報告會”。
現在回想起來,這無疑是對推動我國載人航天工程決策具有轉折意義的一次會議。
會議當天,劉紀原副部長剛從內蒙古指揮部調研回京。火車到站時,他對航空航天部計劃司總工程師張宏顯說:“到會場后,先不要留下來參加會議,你回部機關去,把我們寫的《關于發展我國載人航天技術的建議》取來封好,送給參加會議的二炮副參謀長粟前明,什么話也不要說。”
張宏顯將封在牛皮紙口袋里的文件送給栗前明時,只說:“這是劉副部長讓我送給您的。”“你告訴劉副部長,我一定送到。”粟前明回答。
張宏顯清楚地記得,在《關于發展我國載人航天技術的建議》中,特別寫到:
上不上載人航天,是政治決策,不是純科技問題,不是科技工作者能定的。我國航天事業的發展,面臨老一輩無產階級革命家領導創建的、得來不易的航天國際地位得而復失的危險。懇請中央盡快決策。
匯報:高層約見航天專家
1991年3月14日,航空航天部高級技術顧問任新民一上班,就接到了國務院秘書局的電話通知:李鵬總理3月15日下午3時至5時邀見任新民同志,同時還要聽取了解飛船情況的同志匯報。
任新民不禁喜上心頭,他與載人航天項目專家組組長錢振業很快商定了匯報的提綱。
見面時,李鵬總理開門見山地說,今天主要是想聽一聽有關載人飛船方面的情況。
任新民首先分析了中國為什么要從多用途飛船起步。他說:“我國已具有研制飛船的技術基礎和研制條件。我國航天員的環控生保技術,有一定的預先研究基礎。運載火箭可靠性技術,可采用措施提高。在返回防熱技術上,已有防熱材料研究成果和返回式衛星的經驗可借鑒。運行返回控制技術,有通信衛星和導彈控制技術為基礎。計算機綜合管理技術,我國已能利用多臺計算機冗余技術,實現對飛船控制,這一點還需要通過工程研制掌握。至于飛船上升段應急救生技術,這個過去沒有搞過,需要研究尋求解決的途徑。”
錢振業說:“中國的載人飛船可以用長征二號E運載火箭,經過提高可靠性的改進后進行飛船發射……”
“我國要搞飛船工程需要多少投資?研制周期要多長?”
錢振業看了一下匯報提綱:“我國研制飛船的費用約30億。在保證投資及時到位的條件下,工程研制需要6~7年時間。”
李鵬總理笑笑說道:“錢是有困難。但是,對我們這樣一個大國來說,還是可以解決的。我們要搞載人航天,從飛船搞起,爭取建國50周年載人飛船上天!”
5天后,中央辦公廳秘書局轉來了對《航空航天重大情況(5)》報批件的批示,簽收單位是航空航天部。
批示上留下了一串國家領導人的名字。
中央領導的批示下來后,航空航天部領導、部機關便著手研究載人飛船工程的研制分工問題。工程論證進入了快車道。
1991年4月,北京北安河。“載人飛船工程實施方案”討論會由航空航天部科技委副主任莊逢甘主持。
莊逢甘是我國空氣動力學首席專家,他回憶道:
“會議要求中國運載火箭技術研究院、中國空間技術研究院和上海航天局三個總體單位,深入論證,進一步提出各自的實施方案,以便擇優選用。半年后,三個總體單位分別提交了《載人飛船工程可行性論證報告》。我還記得,中國空間技術研究院完成的論證綠皮書厚達0.3米。”
決策:1992年,中國史另起一行
1992年1月8日,中央專家委員會召開第五次會議,專門研究發展我國載人航天問題。
“從政治、經濟、科技、軍事等諸多方面考慮,立即發展我國載人航天是必要的。我國發展載人航天,要從載人飛船起步。”中央專委第五次會議上給出的公允定論,贏得了此次會議最熱烈最持久的一次掌聲。這是無數航天人蘊藏在心間多少年的一種能量的釋放。
會議決定,在“863”航天領域專家委員會和航空航天部過去論證的基礎上,由原國防科工委組織各方面專家,進一步對載人飛船工程研制問題進行技術、經濟可行性論證。
航空航天部部長林宗棠早早來到了辦公室。這一天,他的心情有些特別。黨組將召開動員會,由他宣布我國開展載人飛船工程研制的綱領性文件——《關于落實中央決策進一步搞好載人飛船工程論證工作的決定》。
“今年是1992年,這一年,在已經記滿了5000年方塊字的史冊上,將另起一行,莊嚴書寫:仙女散花,不再是年畫上的;飛天弄琴,不再是石窟里的;嫦娥奔月,也不再是神話中的!中國,不會永遠被地球引力捆綁住。因為我們中國人,已經準備造船了。”林宗棠講到這里時,臺下掌聲一片。
幾天后,根據中央專委會的會議精神,航空航天部正式成立了載人航天工程論證評審組。組長是任新民,副組長是王大珩和屠善澄。成員有:王希季、莊逢甘、閔桂榮、張履謙、楊嘉墀、童鎧、謝光選等院士。
行動:動用國庫的金子也要干
1992年8月25日,中央專委向黨中央、國務院、中央軍委呈上了《關于開展我國載人飛船工程研制的請示》,在《請示》中,建議我國載人航天工程計劃分三步走:
第一步,在2002年前,發射兩艘無人飛船和一艘載人飛船,建成初步配套的試驗性載人飛船工程,開展空間應用實驗。
第二步,在第一艘載人飛船發射成功后,大約在2007年左右,突破載人飛船和空間飛行器的交會對接技術,并利用載人飛船技術改裝、發射一個8噸級的空間實驗室,解決有一定規模的、短期有人照料的空間站應用問題。
第三步,建造20噸級的空間站,解決有較大規模的、長期有人照料的空間站應用問題。
第一艘試驗無人飛船要爭取1998年、確保1999年首飛,即“爭八保九”。
1992年9月21日,一個應該載入史冊的日子。
中央政治局常委在中南海勤政殿聽取原國防科工委、航空航天部的匯報,中顧委老領導楊尚昆、萬里、薄一波也參加了會議。
聽完匯報后第一個發言的是李瑞環。他說,如果錢不夠,奧運會不申辦也要辦這個事。
楊尚昆強調了以大工程培養新人的意見。他說,老一輩搞了“兩彈一星”,如果沒有新的任務,我們的隊伍無法完成新老交替,就會斷檔。
劉華清再次重申自己的觀點,錢不夠,動用國庫里的金子也要干。
常委們從國家利益和凝聚民心的高度,肯定了載人航天工程。會議最后決定,要像當年抓“兩彈一星”一樣抓載人航天工程,有事可以直接向中央報告。
1992年9月21日,中共中央政治局十三屆常委會第195次會議討論同意了中央專委《關于開展我國載人飛船工程研制的請示》,正式批準實施我國載人航天工程。正式任命了4位工程負責人:總指揮丁衡高,副總指揮沈榮駿、劉紀元,工程總設計師是王永志。
根據中央領導指示,載人飛船工程是一項大型的保密工程,應貫徹“要靜靜地、堅持不懈地、鍥而不舍地去搞”,“多干、少說”,“只干、不說”的原則,不報道、不宣傳。因此,自1992年末,工程就在全國各有關單位中悄無聲息地全面開展起來。
目標:一步追趕到位
中國載人航天工程總設計師王永志說,我們搞載人航天工程就是要跨越式地發展,要搞出新意來。當時確定的目標是:我們起步雖晚,但起點要高。我們要跨越式地發展,迎頭趕超。我們必須達到這樣一個目的:我們的飛船一面世,就要和人家搞了40年的飛船基本上處在同一個檔次,能夠和它并駕齊驅,一步到位,甚至某些局部還可能有所趕超。
前蘇聯的第一代飛船是加加林上天用的“東方”號,第二代是列昂諾夫出艙活動用的“上升”號,第三代是“聯盟”號。后來“聯盟”號又經過了兩次改進,這就是“聯盟-T”和“聯盟-TM”。它經過了三代加兩種改進型,相當于第五代飛船了。應該說,俄羅斯的飛船技術是越來越完善、越來越成熟、越來越先進了。
在1992年論證的時候,瞄準的趕超目標就是當時最先進的俄羅斯“聯盟-TM”飛船。要知道,俄羅斯是搞了30多年,對飛船技術不斷改進和完善,才走到這一步的。我們把“聯盟-TM”作為趕超目標,力爭一步到位,趕上它的先進水平。
中國載人航天工程總設計師王永志說,我們的飛船一起步就搞三艙方案,剛開始我們內部也有不同意見。有人曾覺得三艙不如兩艙簡單、保險,因為兩艙好做,加上第三艙就復雜多了。當時要統一大家思想還挺難。后來由我主持向中央專委寫的論證報告就是三艙方案。可是,方案復審過程中,意見不一致,天天吵啊,老是定不下來。這怎么辦呢,我心里挺著急。最后航天部領導決定成立一個五人專家小組,把決定權交給了五人小組,說是“他們定啥就是啥”。
任新民是五人小組組長,因為他是可行性論證的評審組組長。大家經過一段準備,任老總主持五人小組開會討論,讓大家表態。結果,四位組員的意見是兩票對兩票,二比二。這怎么辦呢,任老總就很難表態啦,就說:“這事今天就到這里,再等等。”就這樣放下了。后來任老總也不開會了,在會外投了我一票,同意搞三艙方案。
于是,最后確定搞三艙方案。三艙,最前頭是軌道艙,中間是返回艙,后頭是推進艙。推進艙外國也叫設備艙,里面有發動機的推進劑儲箱,有各種氣瓶,氧氣啊,氮氣啊,都在后頭這個艙里。推進艙不是氣密的,返回艙和軌道艙有航天員活動,所以必須氣密,要供氧的。同“聯盟-TM”的最大不同,就在前頭那個軌道艙。在軌道艙前頭還有一個附加段,俄羅斯是沒有的。要說趕超和跨越,這個多功能的軌道艙應該是趕超和跨越的主要標志。
載人:把航天員安全放在第一位
確保航天員的生命安全是頭等大事,這一點是非常明確的,就是要安全至上。現在回頭去看,飛船在設計上對安全措施考慮得比較周到,這也是我國的特點之一。在待發段就有4種救生模式,上升段有11種救生模式,飛船上還有8種救生模式。
上天難啊,俗話說“比登天還難”,載人航天是高風險事業。飛船入軌之后一旦發生危險,必須有很多救生措施。一個辦法是,在軌道設計上,為飛船創造更多的機會能夠返回著陸場。我們的飛船軌道設計采取第五圈就變軌。為什么?因為提前變成圓軌道后,返回地面的機會就多了。如果發生了緊急情況,航天員也可以啟動應急程序自主返回,即使返回不了主著陸場,落到中國,落到外國,我們都選好了地點。假如飛船的控制系統壞了,或船箭沒有分離,或太陽帆板沒有展開,或著陸時大傘沒有切掉,等等,凡是可能造成航天員生命危險的環節,在設計上都設有冗余,如果冗余的那套也失靈了,還有航天員手動控制的自救辦法。以人為本,安全至上。設計人員在這上頭花費了很多心血。
總設計師王永志說,在我們論證的時候,還沒有美國的“哥倫比亞”號事故。但是,當時咱們自己的一顆返回式衛星跑了,沒能按時返回,過了好幾年之后才回來。事故原因是有一個程序出了差錯,反了,衛星往相反方向跑了。當時,這件事對我們震動很大。我們突然想到:要是將來我們的飛船也出現這樣的情況,太危險了。這顆衛星是返回式的,我們的飛船也是返回式的,一旦飛船返回不了怎么辦?飛船上帶的食品不到十天的量,那肯定完了,葬身太空了。
那次衛星事故,反倒對我們載人航天工程的設計提供了極大幫助。在人類進行的一切科學實驗中,失敗是成功之母,這是一條永恒真理。
于是,一種新的設計方案在奇思妙想中產生了。既要千方百計為航天員的安全考慮,也要充分發揮航天員的主觀能動性。我們把各種手控程序設計好,叫他自己控制返回。我們可以同他通話,指揮他,讓他利用手控程序回來。我是管工程總體的,我一直督促搞具體設計的同志加手控。有的同志覺得加手控挺麻煩的,將信將疑地去找俄羅斯的航天員座談,問他們要不要加手控?俄羅斯的航天員回答說,如果設計師沒有給我設計手控,我有權利不登艙。這不,人家也主張加手控。
既把航天員作為確保安全的對象,又把航天員作為確保安全的主體;既有自己的創造性思維,也有對國外實踐經驗的借鑒。這些都是辯證思維,所以我國飛船的安全性比外國考慮得更加周密。
選人:萬里挑一
載人航天飛行的核心是“載人”。為了培養出我國優秀的首批航天員,從1996年開始,便從空軍1500多名飛行員中百里挑一、精心選拔出14名同志,并從1998年3月開始,進行了5年多的嚴格科學訓練,高標準地完成了基礎理論、體質、心理、專業技術、飛行程序與任務模擬、救生與生存,以及航天環境適應性等方面的訓練任務。這14名航天員均通過了所有訓練科目的考核,政治思想、心理素質、技術水平、健康狀況等方面狀態良好,都基本具備執行航天飛行任務的能力。2003年7月,總裝備部專門成立了首飛航天員評選委員會,按照科學嚴格的程序和標準,確定了其中5名航天員進行強化訓練,使他們的各項能力又有了較大提高。在此基礎上,又進行優中選優,于9月6日確定了3人首飛梯隊,其中楊利偉同志各項綜合考核指標名列第一。但直到發射的前一天,指揮部才正式確定他為首飛航天員。