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编者按:从无人飞船到两人多天载人飞船的发展,中国载人航天技术被锻造得日趋成熟。当我们为太空骄子所取得的 成绩自豪的时候,我们不应该忘记,那个赋予航天员胆识与智慧的地方,那个被喻为航天员摇篮的地方。它孕育了一批卓越的 航天科技工作者,他们挥洒汗水,书写着中国载人航天事业的新篇章。
-谨以本文献给在航天员背后默默奉献的“英雄”们
航天员中心座右铭:航天员在我心中航天员的安全在我手中
2005年10月17日,这是一个让所有炎黄子孙为之振奋的日子。这一天,“神舟”六号飞船的返回舱稳稳地停 在了着陆场上。在太空中畅游5天的中国航天员安全返回地球。
很多人认为,太空飞行中技术装备过硬才是最重要的,所以大家对飞船本身的技术尤为关注。其实,航天员的安全和 健康保障也是不容忽视的。像吃、喝、拉、撒这样在地球上看来极为普通的事情,在太空中如果稍有不慎,就会“牵一发而动 全身”,威胁到航天员的生命安全,甚至会导致整个航天任务的失败。这些问题都得靠航天医学工程来解决,如果没有航天医 学工程,载人航天飞行始终只是人类一个美好的梦想而已。
在中国,中国航天员科研训练中心(北京航天医学工程研究所)是唯一从事航天医学工程研究的科研机构。很少有人 知道,那个绿树掩映的楼群,就是中国航天员的摇篮,也是中国飞船环境控制和生命保障系统的诞生地。为了民族的千年飞天 梦,几代航天人已经默默地奋斗了37年。
三次搬迁始安家
我国对航天医学工程的研究始于1958年。当时,老一辈科学家钱学森、赵九章等受中国科学院的委托成立了中国 科学院581组,下设高空生理研究组,开展“火箭飞行中的生物生命保障系统研制与训练”课题的研究。1960年,高空 生理研究组扩建为宇宙生物研究室,进行了以动物实验为主的宇宙生物学研究,并建成了动物离心机及振动、低压、温度、生 化和动物训练等一系列实验室。
除此之外,中国医学科学院和解放军总后勤部军事医学科学院也从事部分航天医学工程的研究。1968年4月,为 了集中力量发展载人航天事业,中国科学院、中国医学科学院和军事医学科学院的有关单位联合组建了航天医学工程研究所( 当时称宇宙医学及工程研究所),结束了航天医学工程研究各自为战的局面。
刚起步时,研究所碰到的最棘手的问题就是没有固定的办公科研场所。短短3年之间,研究所不停地搬家,1969 年研究所从北京大学昌平分校搬到北京工业学院,一年后又搬到了北京农业大学。那时,研究所需要的科研数据全部要用手摇 计算机来计算……艰苦的科研条件不是一般人所能想象的。
1971年,国务院批准航天医学工程研究所建设专门的科研区。因为缺乏劳动力,科研人员和机关工作人员纷纷挽 起袖子当“小工”,和水泥、打夯、自己动手安装设备。那个时候,环控生保室要搞一个大真空泵的水泥基础,大家纷纷下到 两米深的坑里去填水泥。大泵建好了,还要拉到实验室里进行安装调试。因为缺乏大型的运输工具和起重设备,科研人员就和 工人一起把几根圆木垫在大泵下,一点一点地运,足足运了两天才拉过去。尽管工作繁重,大家没有一个叫累的。实验区的基 础设施建设完成之后,研究所还建起了超重环境模拟器、低压变温模拟舱、小型失重飞机和电动秋千等一大批设备。随后微波 辐射实验室、噪声实验室、星象室、工程部件小环境模拟实验室也落成并投入使用。
到了1978年12月,农业大学又要搬回原址,研究所又一次陷入两难的境地。为了给农业大学腾房,研究所在驻 地搭起了33座帐篷。研究所的领导和机关统统搬进帐篷里办公,坚持正常的科研和生产。1986年6月25日研究所实验 楼建成后,办公场所才初步得以解决,研究所终于有了自己的“家”。
二十载科研结硕果
对研究所来说,“曙光”1号工程有着非比寻常的意义。1968~1978年,研究所的基础设施建设、基础科学 研究和“曙光”1号载人飞船任务的启动等诸多任务交织在一起,加之全国处于文化大革命的动乱时期,研究所工作人员感到 步履维艰。
1970年7月4日,我国成功发射了第一颗人造卫星,中央军委批准了“曙光”1号载人飞船的研制任务,计划用 10年的时间来进行技术攻关,将我国首位航天员送上太空。这就是有名的“714”工程。
由于研究所刚组建不久,没有多少技术积累,而且美、苏两个超级大国对中国实行技术封锁,因此想借鉴他们的资料 基本上是不可能实现的,这样一来,大家承担着繁重的研究任务。1978年,正当航天医学工程的发展取得实质性进展,研 究所雄心勃勃地准备大干一番的时候,“曙光”1号飞船的研制却陷入了窘境。随着中央对空间技术发展方针的调整,“71 4”工程被搁置了下来,所内一线科研人员的数量一下子减少了一半。虽然“曙光”1号飞船的研制中途夭折,但是研究所工 作人员并没有气馁,他们依然怀着一腔热忱对此前进行的科研工作进行了科学的总结,提炼出一些新的学术观点,系统整理了 多年来的生命保障医学要求与数据成果,在科技理论上取得了较大的突破。在钱学森的倡导下,他们还开展了系统工程理论研 究,建立起人—机—环境系统工程理论。这不但把研究所的各项医工结合的科研任务连结起来,也为载人航天工程研究打下了 一定基础。
1981年后,研究所开展了对载人航天技术的跟踪研究、人体科学研究和卫星搭载生物研究等工作。在参加国家“ 863”航天高科技概念论证及项目的研制过程中,研究所为载人飞船的总体方案论证作出了突出的贡献。1990年,研究 所研制的生物舱迎来了一次重大考验。这年10月,我国“尖兵”1号卫星用它搭载小白鼠进行了8天的轨道飞行,实现了我 国高等动物太空飞行试验“零的突破”。
这一时期,研究所组织参加各种学术交流活动,在对外交流方面尤为活跃,学术水平有了较大的提高,航天医学工程 得到了较大发展,载人航天技术和人才储备也更加丰富。1978~1992年,研究所先后有数百项科研课题获奖,其中获 全国科学大会奖2项,国家三等奖以上科技进步奖5项,国防科工委三等奖以上科技进步奖194项。
十年奋斗铸辉煌
中国载人航天工程任务研制的10余年为航天医学工程的发展争得了宝贵的机遇。
1992年1月8日,冰封了14年的载人航天工程终于解冻,研究所承担了中国载人航天工程7个大系统中的航天 员系统和飞船系统中的环境控制与生命保障分系统任务。
为了完成工程研制任务,不少科研人员放弃节假日,在自己的工作岗位上没日没夜地奋战;他们自愿进入又闷又热的 实验舱担任被试者,力求拿到第一手的技术资料。1995年5月,第三研究室完成了飞船环境控制与生命保障系统的模样产 品研制,决定进行90小时的综合性能试验和两人24小时的人体试验。模样产品只是初级产品,其安全性、可靠性难以保证 ,进舱试验有一定的危险性。由谁进入实验舱担任被试者呢?科技人员们纷纷要求进舱,还一度为此发生了争执。当时担任研 究室主任和系统主任设计师的郑传先力排众议,毅然走进实验舱,完成了全过程的封闭试验。经过试验和4艘无人飞船的考验 ,研究所研制的各种航天产品均达到了设计要求,保证了“神舟”五号和六号飞船飞行任务的圆满完成。2005年,航天医 学工程研究所正式更名为中国航天员科研训练中心。
在学科建设方面,中国航天员科研训练中心形成了独具中国特色的比较完整的航天医学工程学科体系。拥有几十名博 士、硕士生导师,建立了研究生培养点,先后培养了近百名研究生,与国内数十个单位以及国外十几个国家的科研机构建立了 技术协作和学术交流关系,极大地提高了中心的学术水平,锻造出了一支结构合理、科研水平高、作风良好的科技干部队伍。
今天的中国航天员科研训练中心已经拥有3个科研区和2个生活区,建成了一大批大型地面模拟设备和完整、先进的 实验室系统,研究成果和主要技术能力都已经达到世界一流水平,成为世界上规模仅次于美、俄的航天医学工程实验基地。
目前,中心科研人员正着力开展载人航天后续任务的预先研究,迎接中国航天事业的发展更加灿烂的未来。
中心承担的载人航天工程任务一览
(1)航天员选拔训练;
(2)航天员的医学监督与保障;
(3)飞船环境控制与生命保障系统研制;
(4)航天服研制;
(5)航天食品研制;
(6)舱载医监设备研制;
(7)无人飞船拟人载荷装置研制;
(8)飞船设计的医学、工效学要求与评价;
(9)大型地面模拟设备及航天飞行训练模拟器研制;
(10)航天员个人救生装备研制;
(11)失重生理效应与防护措施研究。