神舟四号飞船

神舟四号载人飞船是“神舟”号系列飞船之一，是中国第四艘正样无人飞船，除了没有搭载人以外，其技术状态与载人飞船完全一样。

中文名：神舟四号飞船

所属国家：*

发射时间：2002年12月30日0时40分

发射地点：酒泉卫星发射中心

返回时间：2003年1月5日19时16分

着陆地点：内蒙古自治区中部地区

1、简介

神舟四号飞船

神舟四号飞船飞船由推进舱、返回舱、轨道舱和附加段组成。总长约7.4米，最大直径2.8米，总质量7794公斤。除了大气成分探测器等19件设备已经参加过此前的飞行试验外，其他的空间细胞电融合仪等33件科研设备都将是首次“上天”。一场筹备了10年之久的两对“细胞太空婚礼”也将在飞船上举行，一对动物细胞“新人”是B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，另一对是植物细胞“新人”———黄花烟草原生质体和革新一号烟草原生质体。专家介绍说，在微重力条件下，细胞在融合液中的重力沉降现象将消失，更有利于细胞间进行配对与融合这些“亲热举动”，此项研究将为空间制药探索新方法。此外，还搭载了两个模拟人。

2、发射

神舟四号飞船

2003年1月5日晚上，当“神舟”四号飞船环绕地球运行107圈飞临南大西洋海域上空时，在那里待命的“远望三号”航天测量船向其发出了返回命令。飞船随即建立返回姿态，返回舱与轨道舱分离，制动发动机点火，开始返回。飞船进入距地面80公里的大气层后，以每秒约8公里的高速飞行，与大气层剧烈摩擦，返回舱表面产生等离子层，形成电磁屏蔽，与地面暂时中断了联系。飞船刚飞出“黑障区”，担负飞船回收任务的西安卫星测控中心着陆场站及时发现了目标。之后，按照预定的程序，飞船成功地在内蒙古中部飞船着陆场场区内着陆，搜救人员对飞船返回舱进行了回收。

“神舟”四号飞船于2002年12月30日凌晨在酒泉载人航天发射场发射升空，按预定计划在太空飞行了6天零18小时，环绕地球108圈。飞船在轨运行期间，广大参试人员在*贺电的鼓舞下，团结协作，精心测控，努力确保飞船安全飞行和回收成功。北京航天指挥控制中心统一调度分布在三大洋的四艘“远望”号航天测量船及各有关地面测控站，对飞船进行了持续跟踪、测量与控制。飞船在太空成功地实施了太阳能帆板展开、轨道机动、姿态确定等数百个动作，成功实施变轨，并进行了两次轨道维持。

“神舟”四号是我国载人航天工程第三艘正样无人飞船，除没有载人外，技术状态与载人飞船完全一致。在这次飞行中，载人航天应用系统、航天员系统、飞船环境控制与生命保障分系统全面参加了试验，先后在太空进行了对地观测、材料科学、生命科学试验及空间天文和空间环境探测等研究项目；预备航天员在发射前也进入飞船进行了实际体验。飞船在轨飞行期间，船上各种仪器设备性能稳定，工作正常，取得了大量宝贵的飞行试验数据和科学资料。

“神舟”四号飞船的返回舱运回北京后，由科研人员对飞船及试验项目进行技术分析和科学研究。飞船轨道舱将继续在轨运行并进行有关的空间科学和应用试验。

中国载人航天工程专家称，“神舟”四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奠定了坚实基础。

3、科学实验

“神舟”四号飞船上装有实验设备52件，其中返回舱15件、轨道舱20件、附加段17件。这52件设备中，有33件是头一次上星，有19件设备曾经上过“神舟”二号和“神舟”三号卫星。飞船应用系统的科学实验，可以分成三大类：对地观测、空间环境监测和空间科学实验，具体有六项。

对地观测试验包括多模态微波遥感器对地探测和综合精密定轨两项。

微波遥感———比“相机”更灵活的观测手段

“多模态微波遥感器是我们这次卫星上的一个‘大件’，我们叫它主载荷，也就是最重要的一部分试验设备。”赵主任介绍微波遥感实验设备时这样开头。

微波遥感是新型的对地观测手段，为世界各先进国家重视，我国从上世纪八十年代开始航空微波遥感设备的研制，近20年来得到长足发展。微波遥感是新型对地观测手段，通过接受地表物体的电磁波信息来对海洋、陆地、大气进行观测。它比照相机更灵活，能全天候接受微波信息。不管是阴天雨天，都不影响观测的进行。“神舟”四号飞船装载的多模态微波遥感器是由我国自己设计的，这次首次上天进行试验，它包括微波辐射计、微波高度计、微波散射计三个部分，三部分各司其职，能够综合观测到更丰富的信息。

微波辐射计主要用来探测地表物体的温度特征和水分特征。飞船传回的数据经过处理，图片显示温度高的区域颜色较深；相反，温度低的区域颜色较浅。降水中水汽含量、积雪、土壤中水分的含量也能通过微波辐射计探测到。高度模态探测计主要用来探测高度，例如海面高度、海浪高度和大洋环流。而散射模态探测计则主要用来探测海面风速和风向。

精密定轨———确定飞船自己的位置

“精密定轨实验主要是为了配合微波遥感探测器中的高度计。比如，要通过高度计辐射回来的电磁波信号计算海平面的高度，首先要确定飞船自己是多高。”

“神舟”四号飞船的精密定轨采用多种手段，包括船载GPS、激光反射器和无线电应答机。GPS定位，主要通过接收机，接收导航卫星传来的信号。激光雷达测距是靠地面的激光跟踪站发射激光，再根据从飞船上反射回来信号，进行数学计算，测定飞船的准确位置。这位副总设计师介绍说，目前这种测算方法是最精确的。现在，我们对于“神舟”四号的定位可以精确到几米以内。

空间环境监测———绘制太空“安全示意图”

空间环境及其变化是载人航天十分关注的问题，关乎载人航天器和航天员的安全。“神舟”飞船第四次飞行试验应用任务中安排了综合性空间环境的监测。“神舟”四号飞船除了继续进行高层大气探测，同时还配置了对航天员和飞船安全至关重要的高能辐射、低能辐射探测，实时监测飞船轨道空间的各种环境参数，为航天员和飞船的安全防护提供重要依据。

“这是‘神舟’四号传回来的高能带电粒子空间分布示意图，”赵光恒指着电脑屏幕上的一张图解释说，“曲线代表不同的轨道，不同颜色代表不同的粒子强度，这是南大西洋异常区，这些较深的红颜色代表电子强度较高。每秒每平方厘米两万多个，但从电子能量来看，不足以射入到飞船舱内，对舱内的航天员来讲是比较安全的。但是航天员最好不要在这个区域出舱活动。”

科学家说，他们已经通过进一步探测，更准确、全面地了解轨道环境，为今后载人航天绘制了一张比较精确的太空轨道“安全示意图”。

通过前三次飞行试验，应用系统对空间环境及预报方法的研究已进入成熟阶段。空间环境预报中心通过收集并综合分析国内外卫星和地面观测数据，发布远期、中期、近期预报和飞船发射、运行期间的空间环境状况和可能出现的空间环境异常预报；提供有关太阳活动、空间辐射、地磁活动等参数和飞船运行轨道的大气参数，在出现危急情况时发布警报等方面都成功地为我国的载人航天器提供了安全保障。

细胞电融合———太空中培育生物新品种

这位副总设计师介绍说，细胞融合技术是生物加工、培育新品种和生物制药的新技术。空间微重力条件下，细胞在融合液中的重力沉降现象消失，可以提高电融合杂种细胞得率和细胞活力，为人类利用微重力资源进行空间制药探索新方法。

“神舟”四号飞船上的电融合仪由我国自行设计，在一套实验装置中同时分别进行动物细胞和植物细胞的两项电融合实验，以求获得新药物和新植物品种的方法和技术。采用纯化的乙肝疫苗病毒表面抗原免疫的小鼠B淋巴细胞和骨髓细胞进行动物细胞电融合；采用有液泡的黄花烟草原生质体和脱液泡的革新一号烟草原生质体进行植物细胞电融合。

1月6日凌晨4时15分，随“神舟”四号飞船返回舱顺利返回地面的实验设备被最先运到了中科院。在地面上也同时一对一的进行着地面实验。分析数据表明，空际实验结果比地面实验结果细胞融合率提高了几倍到十几倍。

空间分离纯化———太空中分离蛋白质分子

生物医学和生物技术的发展，使一些高纯度的生物材料如氨基酸、蛋白质的分离纯化方法成为重要的基础应用技术。“神舟”四号上安排了电泳分离实验来开展这一项目研究，设备由中国自行研制，实验生物样品为细胞色素C和小牛血红蛋白。

专家介绍说，连续*流电泳分离具有效率高、设备操作简单、分辨率好、过程和条件可控、对产物损伤小等优点，是制备型的主要分离手段。在“神舟”四号上安排的电泳分离实验主要目的是为研究其规律，通过实验积累经验，为我国的蛋白质和其他生物大分子分离纯化技术的研究发展奠定基础。

微重力流体物理实验———看一滴油在太空中如何运动

流体物理学研究是微重力科学的重点领域，“神舟”四号飞船进行的这项实验，研究在太空失重状态下，流体包括液体、汽体等平衡与运动的规律看一滴油在太空中如何流动、如何维持平衡等。

这位专家说，流体物理学研究微重力环境下的液滴迁移动力学问题，既有理论方面的重要性，也有很强的应用背景，如在微重力环境下的材料加工、晶体掺杂、空间焊接及电泳过程中都会遇到液滴或气泡的迁移问题。在“神舟”四号飞船上安排的实验项目，采用我国自行研制的通用流体实验装置，在不同条件下实验，在相关理论研究中取得新的突破。

现在，飞行实验已经全部结束了，飞行实验圆满成功。实验数据还将进行进一步的分析处理。

4、意义

神舟四号飞船

在1984年的一篇社论中，《华盛顿邮报》称，如果终止对外太空的探索，无疑相当于中国人在郑和时代终止航海的冒险。“神舟四号”重新点燃了中国人探索外界的热情吗？“就像在太空里乘坐公共汽车”，一位负责人对媒体这样预测可能即将到来的太空旅行。将于2003年或2004年发射的神州5号有望使中国成为继美国、俄罗斯之后第三个完成载人太空飞行的国家。但这一极具标志性的事件仍淹没在2002年底纷扰的新闻事件中，这一壮举没有赢得“英雄”式的祝贺。

但这也使这一事件可能回归到其本来的意义。一直到1991年苏联解体前，对于外太空的探索仍带有强烈的国家争霸色彩。当尼克松与赫鲁晓夫在1957年展开厨房辩论时，他们都希望自己所代表的制度具有更强的优越性，所以当苏联最终将第一颗人造卫星送上轨道时，它令美国人与西方世界紧张不已。同样地，对于钱学森这样的科学家而言，帮助中国实现火箭的上天与邓稼先的“两弹”计划一样，是实现中国独立与“东风压倒西风”目标的关键步骤。在相当长的时间内，科学探索变成了意识形态的争夺。从人造卫星到登月计划再到星球大战，科学探索变成了科学家非功利的好奇心与政治人物的政治诉求不断较量的游戏。

没有人比费米实验室的第一任主任罗伯特·威尔逊更能表现出一位科学家在这种争辩中的迷人风采。在回答国会质询他建立粒子物理实验装置能否增强美国的国防能力时，他出人意料地回答道：“新知识对荣誉与国家贡献良多，它与保卫我们的国家毫无关系，但它使我们的国家值得保卫。”

阿波罗登月计划除了清洗了美国人在1957年的耻辱，它还给因越战而混乱与暗淡的1960年代美国带来了奇迹般的光彩。当亿万美国观众目睹着阿姆斯特朗的一小步时，他们重又回忆起肯尼迪时代的光辉与灿烂。当奥尔德林对阿姆斯特朗说：“美呵，美呵，壮丽的凄凉景色”时，它鼓舞的不仅仅是美国人。

而对于中国人而言，除去意识形态与国家的需求，科学探索还带上了某种对自己的传统与文化重新审视的意义。曾在1980年代后期风行一时的《河殇》就不乏武断地认定，以科学为基础的蓝色的海洋文明，是对以中国为代表的陆地文明的一次洗刷，而秦始皇的长城和雄心勃勃的郑和夭折的航海计划一样，是中国人缺乏进取心与征服欲的象征。

当科学实验越来越不再是爱迪生的灯泡研究，或是麦克斯韦尔的试验室内的电磁实验时，国家的意志就在科学探索中扮演了越来越具支配性的角色。是的，我们喜欢罗伯特·威尔逊先生富有尊严的回答，但它并不能在每一次质询之前都确保成功。当美国国会在1993年砍掉了超导超级对撞机的项目时，那些粒子物理学家陷入了巨大的沮丧之中，哈佛大学物理系主任谢尔登·格拉肖掩饰不住自己的意志消沉，他甚至失去了威尔逊式的自信：“没人能宣称这类研究会能造出什么实用的东西，那只是句谎言。就*目前的态度来看，我所钟情的这种研究不会有很好的结果。”

但在科学探索这一问题上，我们总要面临重重矛盾。科学源于人们无法餍足的好奇心，科学重塑了我们对世界的观念，但科学的结果也常常迅速转化成实用性的工具。我们不得不承认，在整个20世纪，科学正迅速堕落为对技术的极端追求，它失去了最初的朴素而无穷尽的好奇心。但我们在承认科学的功利化倾向时，也同样要承认，科学家本身也形成了自己的利益集团，他们在口口声声强调科学的非实用性目的的同时，也同样满足了自己的实用性要求，除了科研经费，还可能是科学家的过度幻想。就像最近人们对于NASA的质疑，它所实施的火星登陆计划缺乏目的，雄心勃勃的NASA科学家，似乎就是为了寻求与阿波罗登月相匹配的壮举。

伟大的科学壮举与体育与文艺成就一样，是鼓舞一个民族的最有效的方式之一。但我们更需要了解，当我们过*限于这个目的时，就很容易忽略这些成就的实质是促使人类的健全发展，甚至可能仅仅为了实现人类对游戏精神的渴望。对于长期深受实用主义影响的中国科学界来说，我们还不存在过度的好奇心与预算间的矛盾，令人担心的反而是对实用性的过分强调可能会压抑真正的科学精神。我们希望神舟四号与未来五号的发射，能够激发起中国人对未知世界的热情，我们也能像库布里克在1967年幻想2001年的世界一样，对于未来做出科幻电影般的畅想。当更多的中国人在太空漫游，并像加加林与阿姆斯特朗一样目睹到地球原来只是个蓝色的星球，而在浩瀚的宇宙中，我们是如此渺小与顽强时，他们对于中国的观念也同样会改变。