张柏楠
(北京空间飞行器总体设计部，北京 100094)
2021年4月29日，天和核心舱由长征五号B运载火箭发射成功，标志着中国成为世界上第3个可以自主研发并且发射空间站的国家。2022年6月5日，神舟十四号载人飞船将航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲安全送到空间站天和核心舱，开始了为期6个月的在轨任务。2022年7月24日，天宫空间站的第一个实验舱——问天实验舱由长征五号B运载火箭成功发射入轨，并于次日与空间站天和核心舱成功对接，迈出了空间站建造阶段关键的一步。2022年10月31日，梦天实验舱由长征五号B运载火箭成功发射入轨，并与11月3日成功转位，实现了天宫空间站三舱长期运行的T字构型，为全面建成空间站奠定了坚实的基础。
中国载人航天工程，得到了党和全国人民的大力支持，经历了30年的建设与发展。30年来，中国载人航天工程按照党中央制定的“三步走”发展战略，确立了独立自主的发展思想，探索适合中国国情的载人航天正确发展道路，突破了国外航天领域的技术封锁，实现了技术赶超。30年来，突破了载人航天领域的关键技术，研制和成功发射运行以神舟载人飞船为代表的4种类型的载人航天器，实现了向党和人民承诺的战略目标。30年来，独立自主，自力更生，建设了具有中国特色的载人航天器研制体系，大大提升了航天器研制能力，全面推进了国产化能力和水平，带动了相关产业的发展，增强了综合国力、国际影响力和民族自豪感。30年来，中国载人航天坚持科研体系建设与系统工程实践相结合，系统总结了钱学森系统工程的思想方法[1-2]，形成了一套针对国家重大专项工程特有的工程项目管理理论和开发流程[3]，锻炼出了一支高水平的项目管理人才队伍。30年来，在“两弹一星”精神激励下，以高度的文化自觉、崇高的价值追求和执着的理想信念，以惊人的毅力和勇气战胜了各种困难，孕育铸造了“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的载人航天精神。随着载人航天工程的深入实践，以“热爱祖国、为国争光的坚定信念，勇于登攀、敢于超越的进取意识，科学求实、严肃认真的工作作风，同舟共济、团结协作的大局观念，淡泊名利、默默奉献的崇高品质”为时代特征的载人航天精神的内涵不断被丰富，已成为中国精神谱系的重要组成部分，是中华民族精神的又一宝贵财富。
1)规划战略，构建载人航天工程体系
中国载人航天事业是伴随着改革浪潮开始起步。20世纪80年代在美国航天飞机和苏联“礼炮”轨道站的带动下，载人航天继续成为航天活动的重点和实力的标志，欧洲和日本都制定了雄心勃勃的航天飞机发展计划。我国也顺应科技发展的需要，将载人航天领域列入《中国高技术研究发展计划纲要》(即“863”计划)，开始中国空间站的论证工作。1992年，经过各方充分论证，党中央科学决策，中国载人航天工程以载人飞船起步，以空间站为目标，分“三步走”的发展战略。
第一步是发射一艘载人飞船，建成初步配套的载人航天工程体系；
第二步在飞船工程的基础上发射短期有人照料的空间实验室，开展有一定规模的空间应用；
第三步建造空间站，开展较大规模的、长期有人照料的空间应用。
在我国载人航天工程立项时，我国的技术基础十分薄弱，载人航天技术几乎全部空白，与美国、俄罗斯等航天强国差距巨大。
表1为中国载人航天工程立项初期，俄罗斯、美国、欧洲、日本和中国载人航天关键技术掌握情况对比。
表1 中国载人航天工程立项初期载人航天关键技术对比Table 1 Comparison of key technologies mastered by early stage of CMS Program
2)突破关键，奠定技术基础
按照载人航天发展战略，开始了载人航天工程第一步——载人飞船工程。研制神舟一号到神舟四号飞船，在1999年至2002年间，通过4次无人飞行试验，突破载人航天基本技术，为载人飞行奠定了技术基础。
2003年10月15日，航天员杨利伟乘坐神舟五号载人飞船，由长征二号乙载人运载火箭成功发射，在轨飞行21小时23分，安全返回，突破载人天地往返技术，标志着我国成为继苏、美之后第3个具备独立掌握载人航天技术的国家。
随后，在2005年10月12日，航天员费俊龙和聂海胜乘坐神舟六号载人飞船成功发射，在轨飞行5天后安全返回地面，实现了多人多天载人航天飞行的重大跨越，标志着中国载人航天工程第一步任务圆满成功。
通过载人飞船工程，我国独立自主建立了包括航天员系统、应用系统、载人飞船系统、运载火箭系统、发射场系统、测控通信系统和着陆场系统在内，较为完整的载人航天工程体系，基本填补了载人天地往返运输技术的空白。
表2为中国载人航天工程第一步任务实现后，各国载人航天关键技术掌握情况对比。
表2 中国载人航天工程第一步任务实现后载人航天关键技术对比Table 2 Comparison of key technologies mastered by the first phase of CMS Program
3)自主创新，全面突破技术
载人飞船工程后，根据我国实际情况，分两个阶段开展了载人航天工程“第二步”任务。
第一阶段任务，研制神舟七号载人飞船，突破出舱活动技术。研制天宫一号目标飞行器，以及神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船，突破交会对接技术。
2008年9月25日，航天员翟志刚、刘伯明和景海鹏乘坐神舟七号载人飞船成功发射，9月27日航天员翟志刚穿着我国飞天舱外航天服，在刘伯明的协助下实现了我国第一次舱外活动，使我国成为世界上第3个独立掌握空间出舱活动技术的国家。
2011年9月29日，天宫一号目标飞行器发射入轨。2011年11月1日至11月16日，神舟八号无人飞船与天宫一号目标飞行器圆满完成了我国首次空间交会对接任务，标志着我国已突破和掌握了自动交会对接技术。2012年6月16日至29日，航天员景海鹏、刘旺和刘洋乘坐神舟九号载人飞船与天宫一号目标飞行器完成了我国首次载人交会对接任务，成功实现了航天员首次手控交会对接、航天员首次进驻中国载人轨道站、我国女航天员首次进入太空，为我国载人空间站建设积累了重要经验。2013年6月11日至26日，航天员聂海胜、张晓光和王亚平乘坐神舟十号载人飞船与天宫一号目标飞行器交会对接和组合体飞行，完成了我国载人飞船的首次应用性飞行，期间开展了我国首次太空授课，极大提高了载人航天工程的社会效益。
第二阶段任务，研制天宫二号空间实验室、神舟十一号载人飞船和天舟一号货运飞船，突破和掌握了航天员中期驻留、货运飞船补加等空间站关键技术，全面突破了空间站建设所需的关键技术。2016年9月15日，天宫二号空间实验室发射入轨。2016年10月17日至11月18日，航天员景海鹏和陈冬乘坐神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室发射对接并完成了为期30天的中期驻留任务。2017年4月20日，天舟一号货运飞船发射，与天宫二号空间实验室交会对接。天舟一号是我国第一艘货运飞船，在轨运行5个月，先后进行3次交会对接和3次推进剂补加，突破了推进剂补加技术。
第二步任务完成后，我国较全面的掌握了空间站建设所需的关键技术，与美俄等航天强国的差距进一步缩小。
表3为中国载人航天工程第二步任务完成后，各国载人航天关键技术掌握情况对比。
表3 中国载人航天工程第二步任务完成后载人航天关键技术对比Table 3 Comparison of key technologies mastered by the second phase of CMS Program
4)追赶前沿，开始载人航天新征程
中国载人航天工程的第三步是建设空间站。“建造空间站，是中国航天事业的重要里程碑，将为人类和平利用太空做出开拓性贡献”。天宫空间站以建成国家级太空实验室为目标，采用多舱对接组合式方案，规模适度，具有较强扩展能力，将为我国和全球的科学家提供先进的空间科学技术研究和实验平台，有望在物理学、天文学、材料、生物等科学领域，以及信息、航天等技术领域获取具有重大科学价值的研究成果和重大战略意义的应用成果。我国载人空间站的任务是建造以天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱为基本构型，长期在轨可靠运行的载人空间站，开展多领域空间科学实验与技术试验。空间站建造分为关键技术验证阶段和建造阶段两个阶段。
2021年4月29日，中国空间站第一个舱段——天和核心舱由长征五号B运载火箭成功发射，中国载人航天开始了空间站的新征程。2021年5月29日，中国空间站第一个货运飞船——天舟二号货运飞船由长征七号运载火箭成功发射，为空间站运去了货物和燃料。2021年6月17日，中国空间站第一个乘组，聂海胜、刘伯明、汤洪波乘坐神舟十二号载人飞船到达天和核心舱，圆满完成了为期3个月的空间站第一次载人飞行任务。随后，2021年9月20日天舟三号货运飞船与空间站对接，2021年10月16日神舟十三号载人飞船到达空间站，翟志刚、王亚平、叶光富组成的神舟十三号乘组圆满完成了为期6个月的长期驻留任务，先后两次执行出舱任务，完成了机械臂辅助转位和手控遥操作对接两项试验。经过5次飞行任务，全面验证了空间站建造的关键技术，进一步检验了由神舟载人飞船和长征二号乙载人运载火箭组成的载人天地往返运输系统、天舟货运飞船和长征七号运载火箭组成的货物天地往返运输系统的安全性、可靠性和适用性，全面验证了工程各系统的协调性，圆满地完成了空间站关键技术验证阶段的任务。
2022年5月10日，天舟四号货运飞船发射并与空间站成功对接，拉开了空间站建造阶段的序幕。6月5日神舟十四号载人飞船发射，承担空间站建造任务的神舟十四号乘组，航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲安全抵达空间站，开始执行空间站建造阶段的在轨操作任务。7月24日问天实验舱发射并于次日与天和核心舱成功对接，标志着我国空间站建造迈出了坚实的一步。2022年10月31日，梦天实验舱成功入轨，并与11月3日完成转位，初步形成空间站三舱运行构型。
2022年11月12日发射的天舟五号货运飞船和11月29日发射的神舟十五号载人飞船，完成了空间站“三步走”的全部发射任务。后续还将按计划在空间站开展科学实验和技术试验，发射巡天空间望远镜，以天宫空间站为母港，与空间站共轨飞行，进一步拓展空间站的应用。
在空间站任务的同时，瞄准国际载人航天技术前沿，积极探索，研制并发射了新一代载人飞船试验船，初步验证了高速再入返回、高性能防热、重复使用、群伞回收、无毒推进等关键技术，为载人航天后续发展奠定了基础。
到目前为止，除了载人登月探索和重复使用技术还存在差距之外，我们已经自主掌握载人航天核心关键技术，建成了较为完善的载人航天工程体系。
表4为中国载人航天工程第三步任务完成后，各国载人航天关键技术掌握情况对比。
表4 中国载人航天工程第三步任务完成后载人航天关键技术对比Table 4 Comparison of key technologies mastered by the third phase of CMS Program
从1992年工程立项以来，中国载人航天工程已经走过了30年，取得了辉煌的成就。中国载人航天工程能够取得今天的成就，有多方面的体会。
1)坚持党的领导，是不断取得成功的保证
载人航天工程立项时，党中央立足中国实际，没有被国际上航天飞机的热潮影响，确定以飞船起步的“三步走”发展战略，实践证明是科学和正确的。美国航天飞机因为存在安全问题和成本居高不下不得不提前退役，经历了近10年没有自己的载人天地往返运输系统的窘境。
党的十八大以来，习近平总书记高度重视载人航天工程。每当载人航天工程执行重要飞行任务，都殷殷嘱托，多次接见参研、参试代表，做出重要指示和批示。2021年4月29日，总书记明确指出：“天和核心舱发射成功，标志着我国空间站建造进入全面实施阶段，为后续任务开展奠定了坚实基础。希望你们大力弘扬‘两弹一星’精神和载人航天精神，自立自强、创新超越，夺取空间站建造任务全面胜利，为全面建设社会主义现代化国家做出新的更大的贡献！”
2)中国特色社会主义制度优势和新型举国体制，是不断取得成功的根本制度优势和重要体制优势
中国载人航天在新的历史条件和国际环境下，充分发挥社会主义制度优势和集中力量办大事的新型举国体制，继承和发扬航天传统基因，独立自主、自力更生突破了载人航天一个又一个难关，建成了具有中国特色、配套完善的载人航天工程体系，使中国航天一步步的走向世界载人航天的前列，为建设航天强国做出了应有的贡献。
3)全国人民的支持，是不断取得成功的动力
载人航天工程始终得到全国人民的支持和关注，这是我们取得成功的动力。每到执行关键任务时，都广受全国人民的关注和成功的期盼。每当载人航天取得进展，都得到全国人民的鼓励。有很多优秀青年投身到载人航天事业，这不断激励和推动我们取得成功[5]。
中国载人航天也始终把人的安全放在首位。保证航天员的安全性是我们的首要任务。从一点一滴做起，不放过一丝疑点，千方百计保证航天员安全。
4)勇攀科技高峰，是载人航天的精神动力
中国载人航天瞄准载人航天技术前沿，勇于创新，小步快跑，不断缩小与世界先进水平的差距，技术上也具有中国特色。工程立项时，面对大量的技术空白，载人航天研制队伍没用退缩，迎难而上，以独立自主突破技术为目标，一步一个脚印。在完成任务的同时，自主突破和掌握了载人航天的核心关键技术。在继续发扬航天精神的同时，也培育了“特别能吃苦，特别能战斗，特别能攻关，特别能奉献”的载人航天精神[6]。
5)坚守人类共同命运，是载人航天的初心和使命
探索太空寻找人类新的家园的载人航天的使命和初心。以载人空间探索为目标，不断提升自己的能力。在建设空间站的同时，载人航天队伍利用各种可能的机会，开发和试验未来载人登月的技术。利用长征七号和长征五号B运载火箭首飞的机会，研制和试验了多用途飞船返回舱和新一代载人飞船试验船，验证未来载人登月的关键技术。
1)中国载人航天的使命任务
“星空浩瀚无比，探索永无止境，只有不断创新，中华民族才能更好走向未来”。人类进入太空是为了通过不断的探索，扩大生存空间和资源，为人类生存和社会进步服务。载人航天是人类命运共同体的重要组成。载人航天对实现中华民族复兴和未来发展的梦想具有不可替代的意义和作用。
载人航天的目标和使命是：探索太空、开发资源、拓展文明、实现梦想。
2)提高效率，服务经济社会
降低产品研制和运营成本，大幅提升服务能力和效益，是载人航天健康发展的关键。保证航天员安全性的基础上，通过重复使用降低载人天地往返运输费用是主要途径。目前国外正在开展载人飞船重复使用的探索和应用，国内也主动开始飞行试验。未来还需要持续攻关和完善，保证载人航天运输安全、便捷、高效、廉价。
载人空间长期飞行技术是制约载人航天应用和探索的主要难点，包括长期飞行对人体的影响和医学保障，以及长期飞行如何降低乘组生命保障和生活物资消耗是两个主要的问题。目前，航天员连续在轨飞行时间最长只有438天，而一名航天员一年需要消耗超过1 t的物资。需要利用空间站提供的真实环境，不断研究改进，以满足以载人登火星长达几年的空间连续飞行的需求。
3)探索浩瀚宇宙，实现人类梦想
载人探索宇宙，开发太空资源，拓展人类文明是人类未来共同的出路，是载人航天最神圣、最艰巨的使命。以载人登月为代表的载人空间探索应当成为我国载人航天下一个奋斗目标，是建设航天强国的重要标志。中国航天人有责任、有能力实现这个目标，为全面建设社会主义现代化强国做出应有的贡献。
参考文献(References)
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[6] 赵小津.精神的力量[M].北京：人民出版社,2022
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