作為世界載人航天的重要組成部分，中國(guó)的載人航天事業(yè)從1992年起步，從無(wú)人飛行到載人航天，從飛天夢(mèng)圓到艙外活動(dòng)，從單船飛行到組合體穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。
26年來(lái)，中國(guó)已成為世界上第三個(gè)獨(dú)立掌握載人航天基礎(chǔ)技術(shù)的國(guó)家，建立了比較完整的載人航天體系。天地往返、出艙活動(dòng)、交會(huì)對(duì)接、航天員駐留……在這一系列激動(dòng)人心的太空活動(dòng)的背后，始終不變的是中科院空間科學(xué)人的默默付出與執(zhí)著堅(jiān)守。
作為載人航天工程應(yīng)用系統(tǒng)的牽頭負(fù)責(zé)單位，中國(guó)科學(xué)院組織研制了300多臺(tái)套有效載荷，成功開(kāi)展了40余項(xiàng)空間科學(xué)與應(yīng)用研究試（實(shí)）驗(yàn)，在對(duì)地觀測(cè)及地球環(huán)境監(jiān)測(cè)、空間生命科學(xué)與生物技術(shù)、空間材料科學(xué)、微重力流體物理、空間天文探測(cè)、空間環(huán)境探測(cè)、應(yīng)用新技術(shù)等領(lǐng)域取得了一批具有重要價(jià)值的科學(xué)與應(yīng)用成果。
兩度上馬
早在20世紀(jì)60年代，我國(guó)就提出了載人航天工程。
1966年，中科院和七機(jī)部第八研究院分別提出了載人航天的設(shè)想。在當(dāng)時(shí)的國(guó)防科委支持下，第二年開(kāi)始共同論證，全國(guó)80多個(gè)單位的400多名專家、學(xué)者參加了論證工作。
1971年4月，我國(guó)第一次載人航天工程正式立項(xiàng)，代號(hào)為“714”工程，飛船取名為“曙光一號(hào)”。然而，由于當(dāng)時(shí)國(guó)家經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱、科技水平較低，加上“文革”的影響，1975年中央決定“714”工程下馬，“曙光一號(hào)”最終塵封在一張張的構(gòu)思草圖中。
直到21年后，載人航天工程才再度上馬。
1983年，美國(guó)率先推出的“星球大戰(zhàn)”計(jì)劃掀起了“冷戰(zhàn)時(shí)代”最后一絲喧囂。緊隨其后，蘇聯(lián)、歐洲各國(guó)、日本等國(guó)相繼跟進(jìn)，在新一輪太空競(jìng)賽的推動(dòng)下，世界各國(guó)都在暗中加快科技發(fā)展的步伐，而此時(shí)的中國(guó)卻只是“載人航天俱樂(lè)部”的旁觀者。
1986年3月3日，一份“關(guān)于追蹤世界高技術(shù)發(fā)展的建議”的聯(lián)名信被送到鄧小平的辦公桌上。
這封信是由時(shí)任中科院技術(shù)科學(xué)部主任王大珩、核工業(yè)部科學(xué)技術(shù)委員會(huì)副主任王淦昌、航天部空間技術(shù)研究院科學(xué)技術(shù)委員會(huì)副主任楊嘉墀、國(guó)防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)科學(xué)技術(shù)委員會(huì)專職委員陳芳允等4位著名老科學(xué)家提出的。
在信中，四位科學(xué)家以急迫的心情，建議中央盡快制定規(guī)劃，跟蹤世界戰(zhàn)略性高技術(shù)發(fā)展，縮小與國(guó)際上的差距。兩天后，鄧小平批復(fù)“此事宜速作決斷，不可拖延”，這就是后來(lái)著名的“863計(jì)劃”。
在這項(xiàng)計(jì)劃中，航天技術(shù)被列為第二大項(xiàng)。已經(jīng)停滯了十年的中國(guó)載人航天工程，終于等來(lái)了新的時(shí)代機(jī)遇。
很快，一個(gè)全國(guó)60多家科研單位、2000多人參與的大論證開(kāi)始了。經(jīng)過(guò)反復(fù)篩選，五套“天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)方案”擺在專家組面前。在這五套方案中，其中四套是航天飛機(jī)，只有一套是載人飛船。
20世紀(jì)80年代末期，正值航天飛機(jī)的黃金時(shí)代。它獨(dú)特的起飛、在軌與返回方式給很多中國(guó)航天專家們留下了深刻印象。因此，在論證中，從高起點(diǎn)出發(fā)，直接研制航天飛機(jī)的意見(jiàn)很快占據(jù)上風(fēng)。
不過(guò)，對(duì)于唯一的載人飛船方案，許多專家也認(rèn)為，如果從飛船起步將會(huì)在更短時(shí)間內(nèi)，盡快將航天員送上太空。
“機(jī)派”與“船派”成為擺在中國(guó)人面前兩條完全不同的路。前往太空的道路尚未啟程，中國(guó)人便遭遇了難以抉擇的十字路口。
經(jīng)過(guò)歷時(shí)6年多的深入論證，專家組從概念研究、工程方案設(shè)計(jì)和可行性研究、工程技術(shù)及經(jīng)濟(jì)可行性論證等方面綜合考慮，最后確定由載人飛船起步，這樣技術(shù)上難度較小、經(jīng)費(fèi)較低，同時(shí)還有較為成熟的經(jīng)驗(yàn)，更適合中國(guó)的國(guó)情和國(guó)力。
1992年1月，中央專委決定啟動(dòng)我國(guó)載人航天工程。1992年9月21日，中共中央會(huì)議決定，我國(guó)載人航天工程正式上馬，工程代號(hào)“921”。
“921”工程
1992年，國(guó)際空間年（ISY）。在這一年，中國(guó)開(kāi)始了圓夢(mèng)九天的壯麗起飛。
作為我國(guó)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重大戰(zhàn)略工程之一，中國(guó)載人航天工程最終確定了“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略。第一步，發(fā)射載人飛船，建成初步配套的試驗(yàn)性載人飛船工程，開(kāi)展空間應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。第二步，在第一艘載人飛船發(fā)射成功后，突破載人飛船和空間飛行器的交會(huì)對(duì)接技術(shù)，并利用載人飛船技術(shù)改裝、發(fā)射一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室，解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應(yīng)用問(wèn)題。第三步，建造載人空間站，解決有較大規(guī)模的、長(zhǎng)期有人照料的空間應(yīng)用問(wèn)題。
這項(xiàng)我國(guó)投資最大的航天工程是由7大系統(tǒng)組成的，即航天員系統(tǒng)、飛船應(yīng)用系統(tǒng)、載人飛船系統(tǒng)、運(yùn)載火箭系統(tǒng)、發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)、測(cè)控通信系統(tǒng)、著陸場(chǎng)系統(tǒng)。其中載人航天工程應(yīng)用系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱“921-2”）由中科院牽頭，中科院空間科學(xué)與應(yīng)用總體部（簡(jiǎn)稱空間總體部）負(fù)責(zé)，來(lái)自中科院院內(nèi)外57個(gè)單位的上千名專家學(xué)者參與工作。
發(fā)展載人航天重在空間應(yīng)用�？臻g應(yīng)用系統(tǒng)的主要任務(wù)是利用載人飛船的空間實(shí)驗(yàn)支持能力開(kāi)展各項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用研究，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，與人們的生活、環(huán)境息息相關(guān)，是中國(guó)在空間科學(xué)與應(yīng)用領(lǐng)域涉及學(xué)科領(lǐng)域最寬、規(guī)模最大、內(nèi)容最豐富的研究活動(dòng)。
從上世紀(jì)80年代后期開(kāi)始，中科院就在空間科學(xué)與應(yīng)用方面開(kāi)展了一些探索性的工作。中國(guó)載人航天工程的正式啟動(dòng)，無(wú)疑為空間科學(xué)與應(yīng)用帶來(lái)了難得的發(fā)展機(jī)遇。
除了空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)，開(kāi)展地球環(huán)境監(jiān)測(cè)也是載人航天工程應(yīng)用任務(wù)的一個(gè)重要方面。隨著工程的不斷開(kāi)展，應(yīng)用系統(tǒng)相繼研發(fā)了中分辨率成像光譜儀、多模態(tài)微波遙感器、太陽(yáng)常數(shù)監(jiān)測(cè)器、太陽(yáng)紫外監(jiān)視器、地球輻射收支儀等多套先進(jìn)空間遙感器，且均為國(guó)內(nèi)首次研制，相應(yīng)成果推動(dòng)了我國(guó)相關(guān)應(yīng)用技術(shù)的跨越發(fā)展，在相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展中起到了牽引和開(kāi)拓作用。
由于應(yīng)用系統(tǒng)就是要把空間科學(xué)研究和航天工程兩種不同的文化融合在一起，既要保證取得預(yù)期的科學(xué)成果，又要滿足工程研制要求。因此數(shù)年來(lái)，從項(xiàng)目的遴選和論證、方案制定、系統(tǒng)集成，再到在軌飛行試驗(yàn)全過(guò)程的設(shè)計(jì)、研制和組織實(shí)施工作，空間總體部一直擔(dān)當(dāng)著應(yīng)用系統(tǒng)的“指揮棒”。
1995年，空間總體部并入空間中心，簡(jiǎn)稱空間中心（總體部），按照具有獨(dú)立法人地位的所級(jí)建制運(yùn)行。直至2003年12月，中科院決定，空間總體部從空間中心脫離，劃歸光電研究院（籌）。
8年間，空間中心（總體部）作為“921-2”總體依托單位，代表中科院歸口負(fù)責(zé)“921-2”的工程總體、公共設(shè)施的建設(shè)，并承擔(dān)對(duì)載人航天工程任務(wù)參與部門的組織協(xié)調(diào)，負(fù)責(zé)組織“921-2”15個(gè)分系統(tǒng)參研單位共同承擔(dān)完成了135種188臺(tái)有效載荷研制任務(wù)。在“神舟”一號(hào)、二號(hào)、三號(hào)、四號(hào)、五號(hào)飛船飛行試驗(yàn)中均取得圓滿成功。這是當(dāng)時(shí)我國(guó)規(guī)模最大、涉及領(lǐng)域最全面的空間科學(xué)與應(yīng)用研究任務(wù)。
除了總體工作，空間中心（總體部）還承擔(dān)了“921-2”諸多分系統(tǒng)主要工作。包括有效載荷公用設(shè)備分系統(tǒng)；有效載荷地面應(yīng)用中心分系統(tǒng)；多模態(tài)微波遙感分系統(tǒng)；空間環(huán)境監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)分系統(tǒng)；空間物理主動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究；研制空間流電泳儀，與兄弟單位聯(lián)合研制多工位空間晶體生長(zhǎng)爐、微重力空間通用流體實(shí)驗(yàn)裝置等；“921-2”安全性、可靠性工作。
傳承自“紅色預(yù)報(bào)員”的光榮使命，空間中心承擔(dān)的空間環(huán)境預(yù)報(bào)保障分系統(tǒng)為載人航天工程實(shí)施全程提供了值得信賴的空間環(huán)境預(yù)報(bào)保障服務(wù)。“神舟一號(hào)”調(diào)整發(fā)射時(shí)間就是我國(guó)航天史上首次因空間環(huán)境原因改變發(fā)射計(jì)劃的例子，標(biāo)志著我國(guó)成為世界上少數(shù)幾個(gè)將空間環(huán)境預(yù)報(bào)應(yīng)用到航天工程的國(guó)家之一。
“飛天”印記
1999年11月，“神舟一號(hào)”無(wú)人試驗(yàn)飛船、“長(zhǎng)征2F”運(yùn)載火箭先后抵達(dá)酒泉發(fā)射場(chǎng)。它們的背后是全國(guó)110多家科研院所、3000多個(gè)協(xié)作單位，數(shù)十萬(wàn)科研人員近十年的全部心血。
11月20日凌晨，“神舟一號(hào)”進(jìn)入太空，飛行21小時(shí)后返回地球，成功降落在內(nèi)蒙古中部地區(qū)的著陸場(chǎng)。此次飛行試驗(yàn)成功驗(yàn)證了飛船關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性, 考核了飛船系統(tǒng)的艙段分離技術(shù)、調(diào)姿制動(dòng)技術(shù)、升力控制技術(shù)、防熱技術(shù)和回收著陸技術(shù)等五大關(guān)鍵技術(shù)的可靠性，是中國(guó)航天史上又一次“零”的突破。
在隨后的幾年中，神舟二號(hào)、三號(hào)、四號(hào)無(wú)人實(shí)驗(yàn)飛船全部獲得成功。“神舟二號(hào)”是第一艘正樣無(wú)人飛船，技術(shù)狀態(tài)與實(shí)際使用的載人飛船基本一致；“神舟三號(hào)”是在模擬載人狀態(tài)下的第一次飛行試驗(yàn)，正式啟用了航天員逃逸救生系統(tǒng)，一切都按照載人的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)施，是一次承上啟下的關(guān)鍵性試驗(yàn)；神舟四號(hào)是完全按照載人狀態(tài)設(shè)計(jì)的無(wú)人飛船。中國(guó)人進(jìn)入太空的征程已近在咫尺。
2003年10月15日9時(shí)，中國(guó)第一艘載人飛船“神舟五號(hào)”成功發(fā)射，中國(guó)首位航天員楊利偉成為浩瀚太空的第一位中國(guó)訪客。當(dāng)“神舟五號(hào)”飛船運(yùn)行到第七圈，在距地面343公里的太空時(shí)，楊利偉從飛船上發(fā)出問(wèn)候。10月16日6時(shí)，在軌運(yùn)行了近一天的“神舟五號(hào)”飛船回到祖國(guó)的懷抱，楊利偉自主出艙，至此，中國(guó)成為世界上繼俄羅斯和美國(guó)之后第三個(gè)能夠獨(dú)立開(kāi)展載人航天活動(dòng)的國(guó)家。
星空浩瀚無(wú)比，探索永無(wú)止境。
在這砥礪奮進(jìn)的艱難歲月中，面對(duì)中國(guó)航天史上規(guī)模最大、系統(tǒng)組成最復(fù)雜、技術(shù)難度最高、協(xié)調(diào)面最廣的跨世紀(jì)工程，中科院空間科學(xué)人在用心血和汗水鑄就載人航天精神的同時(shí)，逐步摸索出一條具有中國(guó)特色的、以應(yīng)用帶動(dòng)科研、以科研促進(jìn)發(fā)展，集基礎(chǔ)科學(xué)研究與工程技術(shù)于一個(gè)計(jì)劃中的發(fā)展道路。
同時(shí)，在地球環(huán)境監(jiān)測(cè)、空間天文、空間生命、空間材料、空間環(huán)境監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)、微重力流體物理等空間科學(xué)領(lǐng)域取得一大批具有重大價(jià)值的空間科學(xué)與應(yīng)用成果。眾多技術(shù)與成果在相關(guān)業(yè)務(wù)衛(wèi)星中得到了推廣應(yīng)用，極大地提升了我國(guó)空間科學(xué)發(fā)展水平。
“太空雷達(dá)”
2016年9月15日22:04分，由中科院微波遙感技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制的天宮二號(hào)三維成像微波高度計(jì)隨天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室發(fā)射升空，這個(gè)“太空雷達(dá)”的探測(cè)圖像可以精準(zhǔn)呈現(xiàn)陸地的起伏、水位的高低和海洋的深淺，是國(guó)際上第一次實(shí)現(xiàn)寬刈幅海面高度測(cè)量、并能進(jìn)行三維成像的微波高度計(jì)。
相比于傳統(tǒng)海洋高度計(jì)的觀測(cè)刈幅僅為3公里左右，這型高度計(jì)的觀測(cè)刈幅提高了十倍，極大提高了觀測(cè)效率。而且，以前的星載高度計(jì)的觀測(cè)入射角都在20度以上，這次天宮二號(hào)的實(shí)驗(yàn)則突破了這一局限。
海面高度的異常升高，幅度往往僅為分米級(jí)，只有微波高度計(jì)能夠敏銳地捕捉到這種變化，其測(cè)量精度目前基本已達(dá)到了厘米級(jí)。這些新型的探測(cè)圖像將可廣泛應(yīng)用于氣象預(yù)報(bào)、大氣探測(cè)、氣候變化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、海洋災(zāi)害預(yù)防、航海安全保障等多種領(lǐng)域，可以說(shuō)是實(shí)現(xiàn)了國(guó)際海洋衛(wèi)星遙感技術(shù)的重大突破。
從“神舟”到“天宮”，在載人航天的歷次巡天任務(wù)中，都有空間中心科研團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新鉆研、辛勤付出，站在太空探索的新起點(diǎn)上，這支歷經(jīng)千錘百煉的鋼鐵之師、智慧之師將繼續(xù)在更高的領(lǐng)域、更廣闊的空間，助力中國(guó)載人航天事業(yè)創(chuàng)造新的輝煌�！�