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当“神舟”五号成功返回，其模型在各地展览，航天英雄在各地报告演讲的时候，载人航天开创的新经济也引起我们热切地关注。
毫无疑问，此次成功，在显示中国航天技术实力的同时，还会拉动一批高新技术产业发展，甚至对整个中国经济都会产生深远影响。专家认为，它对中国经济的影响，可能更多会表现为渐进式、渗透式带动。
载人航天技术的每一步发展，对通信、生物、新材料、农业等产业均形成无限的推动作用，甚至使某些领域发生革命性的变化。
载人航天开创新经济领域，促进新经济发展，其渐进和渗透的过程也就是技术民用，科技产业化的过程。因此，现在对航天科技发展的描述也就是对未来航天新经济的展望，期待未来空间产业的腾飞。
本刊对中国载人航天工程“神舟”飞船系统总指挥袁家军，载人航天天地超短波通信系统总设计师陈建民的专访，在谈及他们自豪而艰辛的工作历程的同时，也对航天科技推动的新经济发展进行了分析。
袁家军讲述“飞天”
本刊记者朱秀亮
刚从酒泉卫星发射基地赶回来的中国载人航天工程“神舟”飞船系统总指挥袁家军，又匆匆来到他的母校北京航空航天大学，向50多所首都高校的学生作了精彩报告。记者在报告会上听这位年仅41岁的总指挥谈我国航天事业的发展历程，谈神舟五号不为人所知的细节，谈“飞天”对于我们的意义、谈我国未来航天事业的发展……
航天的三个应用领域
航空与航天两个概念的区别，在航空航天行业内虽然一直有争论。袁家军简单解释说:“简单地区别就在于，航空指的是只在大气层内飞行；航天指的是超出大气层的飞行。航天的主要特点是脱离了地球的吸引力。因此，航天器必须要有高速的运行。”
2003年10月15日，中国载人航天工程神州五号发射成功，中国在航天领域迈出了新的步伐。
人类在实现“下海”探索后，又继续对天空进行探测，那么航天科技对人类到底有哪些应用呢？袁家军总指挥说：“航天科技的主要应用包括三个方面，一是应用卫星，二是星空探测，三是载人航天。”
应用卫星。主要包括气象卫星、通信卫星等。卫星对农业、林业、水利、海洋和国土资源等方面都有广泛的应用。而最主要的是我们可以通过卫星达到获取信息、传输信息。
记者了解到，卫星气象观测每年可减少几十亿元的经济损失；卫星遥感可勘测地球资源；卫星导航定位可为各类交通工具提供高精度定位及测速信息。卫星通信技术为现代社会提供了电话、电报、传真、数据传输、电视转播、卫星电视教育、移 动通信等上百种服务。
据有关部门透露，卫星通信目前所能提供的有关信息传递的业务已达100多项。特别是卫星固定通信，全世界已有200多个国家和地区依靠大约200多颗在轨的地球同步轨道通信卫星进行80%的洲际通信、100%的国际电视转播和部分国内或区域通信业务，形成了产值很大的国际卫星通信广播市场。预计到2010年，全球卫星产业规模每年将超过2000亿美元，其中卫星应用产业占70%以上。
我国是目前世界上继美国、俄罗斯之后第三个建立实用星基定位导航系统的国家，可全天候、全天时提供卫星导航信息的区域导航系统。
星空探测。对地球之外的区域，比如对月球的探测。这一应用依然是由无人的探测器来实现的。
比如我国正在紧张有序进行的“嫦娥工程”，也就是中国首次探月活动，即是实现星空探测。据报道，我国月球探测近期规划共分为“绕”“落”和“回”三个阶段。“绕”就是研制和发射中国第一颗月球探测卫星，对月球进行全球性、整体性与综合性探测，以获取月球的三维立体图像等；“落”就是发射月球软着陆器，试验月球软着陆和月球车巡视勘察，就地对月球进行探测，并开展月基天文观测等；“回”就是不仅向月球发射软着陆器，而且发射小型采样返回舱，采集关键性月球样品返回地球。
载人航天。载人航天器把人带入到外层空间，由于外层空间的环境并不适合人类生存，所以对载人航天器提出了特别高而且复杂的设计要求。
人类为什么要进入太空
尽管耗资巨大，各个国家还是积极投入航天科技的发展。那人类为什么要进入太空呢？以上的三个应用为了得到什么呢？袁家军一言以蔽之，“为了资源”。那太空到底能为人类提供什么样的资源呢？其实，更重要的人类利用其不同于地球的特殊环境。袁家军详细介绍了人类能够利用的太空环境资源。
首先就是失重。地球的引力无时不在，但在太空中却是完全处于失重状态的，这样的环境可以让几千吨的笨重装置拆装变得容易起来。失重或微重力资源为大型机械的组装、展开、拆卸提供了便利，可以实现新工艺操作。
二是真空。真空或超真空环境的特殊性为许多新材料的实验和研制提供了最佳的环境资源。有关统计表明，中国近年来开发使用的1100多种新材料中，八成是在空间技术的牵引下研制完成的，有1800多种空间技术成果已应用到国民经济的各个部门。
三是在外层空间可以达到大面积覆盖地球表面，这就是卫星应用的前提。一颗卫星饶地球一圈只要90分钟，这样快速地并全面积地掠过，适用于通信、能量等信息的传输。
四是实现与地球生物圈隔离。这样，在地球上许多有害的物质就可以搬到外层空间去加工，而且可以作为新微生物制品的实验场。
五是获得超低温无限大的热层。由此可以容易获得在地球上难以实现的物质状态，比如，接近零度的液态氮。
六是可以在地球以外的天体上获得原材料和能量。
中国月球探测首席科学家欧阳自远向媒体透露：我国月球探测第一期工程(即“嫦娥一号”绕月工程)将实现四个科学目标:获取月球表面三维立体影像，精细划分月球表面的基本构造和地貌单元，进行月球表面撞击坑形态、大小、分布、密度等的研究；分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点，主要是勘察月球表面有开发利用价值的钛、铁等14种元素的含量和分布，评估月球矿产资源的开发利用前景等；探测月壤厚度；探测地球至月亮的空间环境。
科学家对从月球上采回的样品分析结果表明，月球表面的尘埃里含有大约4万亿吨铁、55种矿物，其中6种是地球上从未发现的矿物。另据发现，月球表面还存在有储量为100万吨的氦-3物质，氦-3是核聚变反应堆的理想原料。如果用氦-3取代核聚变中的氘，不仅能解决能源危机，还可以大大减少核污染。据称，仅数十吨氦-3核聚变所产生的能量，就可以满足全球21世纪所需要的全部电能。
最后，在外层空间还可以避免风暴、洪水等灾害。
当卫星达不到人类对外层空间探测和开发的需求时，那就需要人亲自“上天”，这就必须发展载人航天技术。
中国载人航天的发展历程
如果说地球是人类活动的第一疆域，那么，在两千年前进入海洋，人类开发出活动的第二疆域；在一百年前进入天空，人类开发出活动的第三疆域；在五十年前进入太空，人类开发出活动的第四疆域。
袁家军很深情地说：“进入太空，人类的活动能力达到了跨越式的提升。发展航空航天技术，可以使人类更好地了解太空，更多更好地利用太空资源。”他分析了人类为探索太空，载人航天技术发展必须实现的四个重要阶段。
第一阶段，通过飞船把人类送入太空，实现自由送入，自由返回。
第二阶段，实现人在太空的短期滞留和工作。
第三阶段，人可以更方便地往返于地球与太空之间。
第四阶段，达到可以长期生存的状态。如前苏联的“和平号”。
毫无疑问，中国的载人航天技术发展还处在第一阶段。袁家军说：“中国的航天技术发展起步于上世纪50年代末，七十年代初期提出过“曙光号”飞船，但由于技术、国力等因素，研制停止。随着返回式卫星、应用卫星的不断发展，从863计划开始，经过六年的论证，终于向中央提出载人航天的方案，并得到批示。1992年9月21日，中国载人航天计划正式立项，即我们称为的‘921工程’。”
已有的资料显示了我国航天技术发展的历程：1960年11月5日，中国飞起我国自己制造的第一枚导弹“1059”；1970年4月24日，“长征一号”火箭成功地把中国第一颗人造卫星“东方红一号”送入了太空；1971年4月，400多名专家学者对“中国未来的飞船该是什么样”进行了讨论，确立“714工程”，并制造了“曙光号”飞船模型。
但是，正如袁家军院长介绍的那样，由于各种原因不得不停止，直到1986年，航天技术作为“863计划”的第二大领域，开始研究两大主题项目，即大型运载火箭及天地往返运输系统和载人空间站系统及其应用；1992年9月21日，中央决定，要像当年抓“两弹一星”一样抓载人航天工程，中国载人航天技术进入实质性发展期。
神舟五号是中国载人航天技术历史上研制的第十条船，飞上天空的第五条船。前五条船是在初期研制成功的初样船，用于做各种实验。而正是前边的阶段才是工作最艰苦的时候，袁家军说：“从不了解到掌握，期间克服了技术、质量、管理、产品安全性等各方面的很多困难。”
中国载人航天飞船的研制也经历了四个阶段，袁家军基本按照时间顺序对这四个阶段分别作了简要的介绍。
第一个阶段是方案阶段。时间是从1992年到1995年的8月份。这一阶段的工作任务是第一艘飞船到底应该搞成什么样，其主要功能包括那些。由于初样没有做出来，没有一条完整的飞船，心里就没底。
第二个阶段是初样阶段，也就是工程阶段。时间是从1995年8月份一直到1998年的年底。在这个阶段内，飞船设计出来，并考核、鉴定、模拟试验。
研制飞船对于我们的队伍是全新的领域，从所有的仪器设备到飞船的制造，各分系统的设计等工作全部推进，当时，总指挥部确定目标，1996年年底必须造出第一艘船。总装需要2个月，防热层套装需要3个月，也就是要求在1996年8月必须生产出第一艘船。因此，总指挥部用了半个月时间倒排进度，制订了详尽的计划流程。袁家军和技术人员一起，将每道工序、每一个环节、每一个机件、每一个时间点、每一个岗位都逐一排列出来，制定出一个长达5米的计划流程表。使每一个工作人员心中明白干什么、怎么干，什么时间完成、达到什么质量要求，怎样和其他工序衔接等，避免窝工、返工、无效工。
最终，1996年9月28日，中国航天史上第一个飞船返回舱终于诞生。
之后的时间里的工作节奏与此几乎相同。期间共做了五条飞船。
第三个阶段是正样阶段，也就是无人飞行实验阶段。时间是从1999年底到2002年12月30日发射成功、2003年1日5日成功返回的“神舟四号”飞船结束。这一阶段，从神舟一号到四号，共飞行了四条船。
第四个阶段是载人飞行阶段。时间是从神舟四号结束到2003年10月16日载人飞船顺利返回地面。
中国载人航天工程的七大系统
作为中国载人航天工程“神舟”飞船系统总指挥，袁家军简略地介绍了中国载人航天工程包括的七大系统：航天员、飞船应用、载人飞船、运载火箭、发射场、着陆场和航天测控与通信。
航天员系统。该系统负责航天员的选拔、训练，对航天员进行医学监督和医学保障，研制航天员的个人装备和飞行过程中对航天员进行医学监督、数据传输的有关设备，对飞船的工程设计提出医学要求。另外，航天员系统还要负责航天员的环境控制，其环控生保分系统要给航天员创造一个适于生活、工作的大气环境。
飞船应用系统。即飞船所载的实验仪器、材料等，包括生物医药、工业农业等行业应用实验品，是一个实用性的系统。
载人飞船系统。飞船由推进舱、轨道舱、返回舱和附加段组成，其中轨道舱和返回舱均为密封结构，是航天员活动的地方。飞船在太空自主飞行试验结束后，轨道舱留轨继续运行，返回舱则按预定轨道返回地面。
运载火箭系统。用的是“长征二号F”火箭，是飞船有保障的火箭。它是中国目前最高、最重、推力最大的火箭，可靠性超过百分之九十九点九。发射场系统。要在这里完成火箭与飞船的组装、测试、加注推进剂、发射等工作。是由中国酒泉卫星发射中心载人航天发射场承担。
着陆场系统。它负责搜救航天员和返回舱回收，是保障航天员安全的最重要环节之一。着陆场系统包括内蒙古的主着陆场和酒泉卫星发射中心内的副着陆场。
航天测控与通信系统。负责飞船从发射、运行到最终返回的测量和遥控，是飞船升空后和地面唯一的联系途径。
袁家军说:“载人航天技术是目前航天领域内最为复杂，要求最高的技术，涉及科学领域广泛，技术含量密集。有全国三千多家单位数以万计的工作人员，参与了这次中国载人航天工程各项目的研制、建设和试验。”
复杂的安全性保障
精细与复杂的工程中，安全是首要考虑的。袁家军说：“载人飞船的作用就是把航天员送上天，在轨道上运行，返回，并保障航天员的安全。我们的目标也就是要达到上得去，正常运行，安全返回。”
“正因为要载人，载人航天与卫星的安全性保障就有了很大的区别”，袁家军说。接着，他从三个方面说明了中国载人航天工程安全性保障的要求。首先是上升阶段的保障。如果在这一阶段发生意外故障，如何救生？航天员如何逃逸？中国载人航天工程系统为此设计了8种救生模式，包括航天员进入太空低、中、高气层内的救生。
其次是入轨后的保障。这个阶段包括飞船要提供保证人生活工作的环境，温度、湿度、压力、氧气、二氧化碳浓度等；人机界面的保障，即人操作仪表机械，实现天地通讯；在轨如果出现意外，如何自主应急，等等。因为地面站的设置和维护成本过高，所以地面站的建设毕竟有限，地面覆盖区也就有限，所以地面的支持不是足够的。在每90分钟内只有十几分钟可以与地面联系，其他时间内地面是没有遥控的，所以要有自主应急的保障。
第三是返回阶段的保障。这是三个阶段里最为复杂的一部分，因为返回的速度过快，可以采取的措施很少且难度较大，技术保障要克服这样几个关键点：
1、制动减速。只有减速才能脱离轨道运行，但脱离轨道必须进入返回通道，而不是简单的脱离；
2、防热。距离地球越近，引力加大，空气密度加大，船体与空气产生的剧烈摩擦产生巨大热量。在距离地面80公里时，船开始进入“黑障”，即空气电离层，与地面的通信中断。航天员杨利伟返回后说，他看到船外的火烧得通红。而那时候的温度可达到1600度，而船内的温度要求必须是在20度以下，因此船表面的隔热要求飞船高。
3、控制加速度。人在地球四倍引力下人勉强支撑，六倍引力下动作困难，八倍引力下，脸就会变形。所以，从人体的接受程度来讲，加速度控制是必须的。
4、返回和落点。着陆场系统指定了落点，按预设点落地才能保障安全。首先返回之前的调姿是非常关键的，如果调姿不对的话，就不能按照正确的轨道返回；其次，必须保证从正常的载入通道返回，这样才使得我们设计的防热结构能够满足环境的要求。否则的话，环境会更加恶劣。所以，调姿的准确与否是影响返回精度、返回环境非常关键的因素。
关于神舟五号的几个细节
对于神舟五号，也许袁家军想说的最多，但他只选择了其中的几个细节来讲述。从这几个细节可以知道，中国载人航天技术的确是像袁家军总指挥说的那样，“零缺陷、零故障、零疑点，一切归零。”
降落伞
返回地面时，3吨多重的返回舱要从速度180米/秒降低到7米/秒，因此，在距离地面10公里处必须打开降落伞。袁家军介绍说：“神舟系列飞船所用的降落伞面积达到1200平方米。”
神舟一号时，降落伞非常成功，但是之后的几次，发现伞出现了一些问题。大家感觉一次成功并不代表就没有问题。而降落伞是确保安全返回地面的重要环节，所以必须有保障。于是开始一次次地试验，一共做了12次空投，才得以确保。
袁家军在接受中央电视台采访时关于降落伞说了这样的话：“开伞是最担心，最揪心的地方，能不能开伞，所以在返回的过程中，我始终在等待开伞的信号。”
舱内有害气体
火工装置产生的一氧化碳在舱内是绝对不能超标的。按照我们的要求，舱内一氧化碳的含量要低于30PPM，但是，在空投试验时发现舱内浓度达到1100PPM，如此高的浓度会让航天员晕过去，根本不能保证航天员的安全。因此，必须保证气体不向舱内泄漏。就这个问题的解决用了一年多的时间，到2002年终于把1100PPM的浓度降低到10PPM以下。
排除“残余风险”
神舟五号飞船上有600多台设备、8万多个元器件，仅装船系统就需要70多万套软件，电接点有8万多个，核对这些接点4个人需要一个星期的时间。这样庞大复杂的系统工程，对精度要求相当高，因此，不能留下任何遗憾，也就是不能有“残余风险”。
今年5月份发现，如果着陆姿态一定，返回舱的缓冲又不工作等情况同时出现，那航天员在着陆时头顶上的冲击力将超标。虽然几率非常小，但是不能留下任何遗憾，保证“零缺陷、零故障、零疑点，一切归零。”最终，重新研制新型缓冲器，排除了这一“残余风险”。
发射时间
神舟二、三、四号都是在夜间发射，夜间回收的。因为升空后要考虑太阳能帆板的作用，入轨后，航天器要接受太阳能的足够面积，而敏感器是要避开太阳的。夜间时间刚好能够满足这些要求，所用夜间成为“发射窗口”的选择。
神舟五号选择在10月中旬发射，预测可能在白天返回，这样就没必要安排在夜间发射。所以，在2003年1月就确定了可以选择与其他几次不一样的“发射窗口”，也让我们看到了发射和返回的过程。
在报告会结束前，袁家军评价了航天员杨利伟的沉着与表达清晰的特点，又总结了这次“飞天”的精神所在。他同时透露，下一步我国航天事业的发展无论是卫星、星空探测还是载人航天，都将推进“以卫星为主体的空间基础设施”这一个目标。
最后，袁家军说：“航空航天事业是我们国家的未来。”
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