神舟二號（簡稱：神二，英文名：Shenzhou-2）是中國載人航天工程發(fā)射的第二艘飛船，也是中國第一艘正樣無人飛船。飛船由軌道艙、返回艙和推進(jìn)艙三個艙段組成。
神舟二號飛船于北京時間2001年1月10日1時0分3秒在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，在太空飛行6天零18小時，環(huán)繞地球108圈后，于2001年1月16日19時22分在內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū)著陸。在飛船自主飛行期間，進(jìn)行了半導(dǎo)體光電子材料、氧化物晶體、金屬合金等多種材料的晶體生長實(shí)驗(yàn)；進(jìn)行了蛋白質(zhì)和其他生物大分子的空間晶體生長實(shí)驗(yàn)；開展了植物、動物、水生生物、微生物及離體細(xì)胞和細(xì)胞組織的空間效應(yīng)實(shí)驗(yàn)；對宇宙γ射線和空間環(huán)境進(jìn)行探測。
神舟二號的成功發(fā)射和返回，表明中國載人航天工程技術(shù)日臻成熟，為最終實(shí)現(xiàn)載人飛行奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。同時，利用飛船有效載荷開展的一系列空間科學(xué)試驗(yàn)，是中國首次在自己研制并發(fā)射的飛船上進(jìn)行多學(xué)科、大規(guī)模和前沿性的空間科學(xué)與應(yīng)用研究，標(biāo)志著中國空間科學(xué)研究和空間資源的開發(fā)進(jìn)入了新的發(fā)展階段。
歷史背景
1986年，鄧小平批準(zhǔn)實(shí)施“863”計劃，計劃以載人飛船開始起步，最終建成中國的空間站。1992年，中國載人航天工程正式立項(xiàng)，并確定按照“三步走”的戰(zhàn)略實(shí)施。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，開展空間應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；第二步，突破航天員出艙活動技術(shù)、空間飛行器交會對接技術(shù)，發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室，解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應(yīng)用問題；第三步，建造空間站，解決有較大規(guī)模的、長期有人照料的空間應(yīng)用問題。
1999年11月20日，中國自主研制的第一艘試驗(yàn)飛船神舟一號發(fā)射成功，經(jīng)過21小時11分的太空飛行順利返回地球。中國載人航天工程首次飛行試驗(yàn)取得成功。
技術(shù)特點(diǎn)
結(jié)構(gòu)組成
神舟二號飛船由軌道艙、返回艙和推進(jìn)艙三個艙段組成。與神舟一號飛船相比，神舟二號飛船的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有了新的擴(kuò)展，技術(shù)性能有了新的提高，飛船技術(shù)狀態(tài)與載人飛船基本一致。
攜帶物品
神舟二號飛船共攜帶64件儀器設(shè)備，其中返回艙里15件，軌道艙有12件，附加段有37件。這些儀器設(shè)備有進(jìn)行空間材料科學(xué)試驗(yàn)的多工位空間晶體生長爐和空間晶體生長觀察裝置；有進(jìn)行空間生命科學(xué)試驗(yàn)的空間蛋白質(zhì)結(jié)晶裝置和空間通用生物培養(yǎng)箱；有進(jìn)行空間天文觀測的太陽和宇宙天體高能輻射監(jiān)測儀，包括超軟X射線探測器、X射線探測器和γ射線探測器；有進(jìn)行空間環(huán)境探測的大氣成份探測器、大氣密度探測器和固體徑跡探測器；還有有效載荷公用系統(tǒng)、微重力測量儀等。其他搭載物還包括蔬菜、花卉種子和樹苗等，如專為西部開發(fā)和北京周邊綠化而搭載的楊樹苗和紅豆杉苗。
技術(shù)變化
神舟二號是中國首次正樣飛船發(fā)射試驗(yàn)，與神舟一號試驗(yàn)飛船相比，神舟二號增加了3種主要系統(tǒng)功能，即留軌運(yùn)行、艙內(nèi)環(huán)境控制和應(yīng)急救生。在這次任務(wù)中，船上13個分系統(tǒng)均參加飛行試驗(yàn)，凡是與航天員生命環(huán)境保障有關(guān)的設(shè)備基本上都采用了真實(shí)件。
相關(guān)系統(tǒng)
運(yùn)載火箭系統(tǒng)
發(fā)射神舟二號飛船的長征二號F運(yùn)載火箭是中國為載人航天工程而研制的捆綁式大推力運(yùn)載火箭，由四個液體助推器、芯一級火箭、芯二級火箭、整流罩和逃逸塔組成。為適應(yīng)載人航天的需求，長征二號F火箭除對箭體結(jié)構(gòu)、動力裝置系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、遙測系統(tǒng)等進(jìn)一步提高可靠性外，還增加了故障檢測和逃逸救生系統(tǒng)，以提高載人航天的安全性。與發(fā)射神舟一號相比，發(fā)射神舟二號飛船的運(yùn)載火箭增加了故障監(jiān)測系統(tǒng)。這次試驗(yàn)還首次考驗(yàn)了逃逸救生系統(tǒng)。
飛船應(yīng)用系統(tǒng)
神舟二號飛船自主飛行期間載人航天應(yīng)用系統(tǒng)第一次全系統(tǒng)執(zhí)行在軌飛行試驗(yàn)任務(wù)，主要進(jìn)行材料科學(xué)、生命科學(xué)試驗(yàn)，同時穿插進(jìn)行部分對地觀察設(shè)備的在軌測試試驗(yàn)及空間天文、環(huán)境監(jiān)測儀器的試驗(yàn)任務(wù)。留軌期間主要進(jìn)行對地觀測試驗(yàn)、空間天文觀測和以高層大氣為主的空間環(huán)境監(jiān)測試驗(yàn)。
空間材料科學(xué)試驗(yàn)
由于太空中幾乎沒有重力，在這種特殊的環(huán)境中，可以生長出地面上得不到的結(jié)構(gòu)完整、性能優(yōu)良的晶體材料。因此，在飛船上進(jìn)行空間材料科學(xué)試驗(yàn)，對于獲取高品質(zhì)的功能晶體材料，了解晶體材料生長過程中對晶體品質(zhì)的影響，指導(dǎo)地面批量生產(chǎn)，具有重要意義。
在飛船上安裝有材料科學(xué)通用裝置——多工位空間晶體生長爐，科研人員利用其進(jìn)行半導(dǎo)體光電子材料、氧化物晶體、金屬合金和非晶合金等材料的晶體生長，研究太空微重力條件下各種效應(yīng)對晶體材料生長過程的影響規(guī)律。由于在太空中克服了不利于獲得高品質(zhì)晶體材料生長的諸多因素的影響，加上對微重力條件下晶體生長特殊規(guī)律的深入研究，有可能在空間獲得高性能的用于高新技術(shù)領(lǐng)域的晶體。
為了觀察晶體生長過程，科研人員還設(shè)計了一種特殊的安裝在飛船上的空間晶體生長觀察裝置，利用攝像機(jī)全過程拍攝空間微重力條件下氧化物單晶的生長過程，通過對空間晶體熔化和結(jié)晶過程圖像的分析，研究晶體生長動力學(xué)和重力對流消失后各種效應(yīng)對晶體生長的影響。通過在空間對晶體材料生長機(jī)理和生長工藝的深入研究，可以指導(dǎo)地面晶體材料生產(chǎn)過程，改進(jìn)工藝，提高晶體質(zhì)量，推進(jìn)材料科學(xué)及工程的發(fā)展。
空間生命科學(xué)研究
空間環(huán)境獨(dú)特的微重力、高能輻射、節(jié)律變化是生命科學(xué)研究與應(yīng)用的新領(lǐng)域。空間生命科學(xué)研究有助于揭示，因重力掩蓋在地面環(huán)境下不可能獲知的一些本質(zhì)特征，有助于獲取或生產(chǎn)高純、高效和高值的生物制品，發(fā)展新的空間生物工程方法。
科研人員利用神舟二號飛船上裝載的蛋白質(zhì)結(jié)晶裝置，進(jìn)行15種蛋白質(zhì)和其他生物大分子的空間晶體生長，獲取能用X射線衍射等方法進(jìn)行大分子三維結(jié)構(gòu)測定的單晶體，為新型高效藥物和生物制品的設(shè)計、生產(chǎn)探索出新的方式。
神舟二號所進(jìn)行的空間生物效應(yīng)研究，是中國航天領(lǐng)域首次多物種、多種生物綜合性生物學(xué)研究。科研人員利用神舟二號飛船上裝載的兩只空間通用生物培養(yǎng)箱，以集約化支持的方式同時開展植物、動物、水生生物、微生物及離體細(xì)胞和細(xì)胞組織共19種生物，25種生命形態(tài)的空間環(huán)境效應(yīng)實(shí)驗(yàn)。從細(xì)胞、組織、個體、種群和簡單生態(tài)系統(tǒng)不同層次上研究生物體和生物封閉系統(tǒng)的空間生物學(xué)效應(yīng)，爭取發(fā)展出空間生物加工的共培養(yǎng)技術(shù)、反應(yīng)器技術(shù)和發(fā)現(xiàn)高效、高質(zhì)生命物質(zhì)的特殊代謝途徑；爭取利用空間環(huán)境誘發(fā)變異獲得具有優(yōu)良性狀和經(jīng)濟(jì)價值的生物品系；提供空間生命過程調(diào)控的新技術(shù)、新思路。
空間天文觀測
神舟二號飛船上攜帶了進(jìn)行空間天文觀測的超軟X射線探測器、X射線探測器和γ射線探測器。通過對X射線和γ射線的探測和分析，對研究宇宙γ射線暴的起源、產(chǎn)生機(jī)制、爆發(fā)的能譜及時變特征等有重要的科學(xué)意義。太陽耀斑中質(zhì)子耀斑產(chǎn)生的高能質(zhì)子輻射，對載人飛船有很大威脅，對短波通訊、洪澇災(zāi)害等也有直接影響。通過對太陽高能輻射變化的觀測研究可以判斷耀斑性質(zhì)，可能提前幾十小時對質(zhì)子事件作出警報，在太陽活動高年期間對太陽高能電磁輻射進(jìn)行監(jiān)測，具有重要的科學(xué)意義和對載人航天器的安全保障作用。中國天文學(xué)家以神舟二號飛船為平臺，同樣利用由上述設(shè)備組成的寬能區(qū)、高時間分辨率譜儀，在進(jìn)行宇宙γ射線暴探測研究的同時兼顧太陽耀斑高能輻射監(jiān)測。這是中國首次對γ暴和太陽耀斑進(jìn)行空間探測。
測控通信系統(tǒng)
神舟二號飛船在軌運(yùn)行期間，分布在大西洋、太平洋和印度洋上的四艘遠(yuǎn)望號航天測量船及各有關(guān)地面測控站組成的陸海基地航天測控網(wǎng)，由北京航天指揮控制中心統(tǒng)一調(diào)度和指揮，按照預(yù)定的測控方案，對飛船進(jìn)行了持續(xù)跟蹤、測量與控制。向飛船發(fā)出一系列遙控指令和控制數(shù)據(jù)，確保飛船在太空成功地實(shí)施了太陽能帆板展開、軌道機(jī)動、姿態(tài)確定等數(shù)百個動作。
從船箭分離至跟蹤結(jié)束，四艘遠(yuǎn)望號測量船航天測量船持續(xù)在三大洋上跟蹤測控7天共108圈，完成了神舟二號飛船飛行段各圈可觀測弧段的測控通信任務(wù)，完成了太陽帆板展開、數(shù)據(jù)注入、變軌控制、軌道維持和返回制動控制等事關(guān)試驗(yàn)全局的關(guān)鍵性控制指令，標(biāo)志著中國低軌航天器的海上測控技術(shù)取得了新的突破。西安衛(wèi)星測控中心首次啟用了最新研制建成的測控網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了測控資源的優(yōu)化配置和測控設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，大大提高了測控網(wǎng)的可靠性和有效性。
發(fā)射場系統(tǒng)
神舟二號飛船發(fā)射場是中國“九五”期間自主建造的新型航天發(fā)射設(shè)施，它既可以發(fā)射飛船也可以發(fā)射衛(wèi)星。發(fā)射場采用具有國際水平的垂直總裝、垂直測試、垂直運(yùn)輸模式和遠(yuǎn)距離測試、發(fā)射控制方式。自發(fā)射神舟一號試驗(yàn)飛船以后，又進(jìn)行了新的技術(shù)改造和完善，并通過了國家驗(yàn)收。酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心新型航天發(fā)射工位，也在本次任務(wù)中正式投入使用。
著陸場系統(tǒng)
神舟二號著陸場在內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū)，由4架直升機(jī)和6輛搜索車擔(dān)負(fù)飛船回收任務(wù)。
任務(wù)經(jīng)過
發(fā)射升空
2001年1月10日1時零分，神舟二號飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長征二號系列運(yùn)載火箭F型運(yùn)載火箭發(fā)射升空，飛船起飛十三分鐘后，進(jìn)入距地球表面高度近地點(diǎn)為200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)為340公里的橢圓軌道。
在軌活動
2001年1月10日21時至22時，經(jīng)過北京航天指揮控制中心的精確測控，神舟二號完成飛船變軌，飛船進(jìn)入距地球表面340公里高的圓軌道上。1月12日20時，為了應(yīng)對神舟二號飛船在飛行過程中軌道高度逐漸衰減，在北京航天指揮控制中心的統(tǒng)一指揮和調(diào)度下，由陸海基航天測控網(wǎng)對神舟二號飛船實(shí)施首次軌道維持。
返回著陸
2001年1月16日18時33分，當(dāng)環(huán)繞地球運(yùn)行最后一圈的神舟二號飛臨南大西洋海域上空時，遠(yuǎn)望三號航天測量船向其發(fā)出了返回命令。隨后，飛船完成相應(yīng)的調(diào)姿、艙段分離、返回制動、點(diǎn)火。19時22分，神舟二號在內(nèi)蒙古地區(qū)成功著陸。
科學(xué)成果
在空間天文研究中，獲得了多個宇宙γ暴完整的光變曲線、能譜和時間結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)有超軟X射線、硬X射線到γ射線寬能譜覆蓋的事例，這是中國在γ暴實(shí)測研究這一前沿領(lǐng)域的重要突破，證明中國自己研制的探測器系統(tǒng)已達(dá)到國際同類設(shè)備的先進(jìn)水平。
在空間環(huán)境探測中，獲得了詳細(xì)的大氣成分質(zhì)譜圖和大氣密度實(shí)測數(shù)據(jù)，這一成果具有重要的應(yīng)用價值，其中首次獲得的準(zhǔn)全球大氣密度周日變化分布圖，具有重要的科學(xué)意義。
通過對回收的金屬合金、金屬復(fù)合材料等空間材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)樣品的分析，表明中國自行研制的空間多工位材料晶體生長爐和相應(yīng)的空間晶體生長工藝取得了突破性進(jìn)展，在微重力材料科學(xué)研究方面上了一個臺階。
生物培養(yǎng)箱離心機(jī)、光照和溫度控制在飛行中完全正常，表明中國空間生物效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計、實(shí)驗(yàn)方法等上了一個新的臺階，實(shí)驗(yàn)工藝和流程日趨成熟，為進(jìn)一步開展空間生命科學(xué)和應(yīng)用研究奠定了基礎(chǔ)。
評價與意義
意義
神舟二號在太空飛行了7天，盡管返回著陸時沒有完全達(dá)到所預(yù)期的目標(biāo)，但通過神舟二號的發(fā)射，進(jìn)一步完善了設(shè)計，并解決了產(chǎn)品暴露出的質(zhì)量、技術(shù)方面的問題，為以后的飛行試驗(yàn)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)，奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。
中國空間科學(xué)和應(yīng)用研究在神舟二號飛船上取得的科研成果，標(biāo)志著中國的空間科學(xué)和應(yīng)用研究實(shí)現(xiàn)了新的跨越，對中國科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展將起到積極的促進(jìn)作用。
評價
神舟二號飛船的發(fā)射成功，對中國全面掌握和突破載人航天技術(shù)具有重要意義，下一步還要進(jìn)行若干次無人飛行試驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上，實(shí)施載人航天飛行，把中國的航天員送上太空。——人民網(wǎng)股份有限公司
這次神舟二號飛船圍繞“載人”進(jìn)行的試驗(yàn)系統(tǒng)成倍增加，飛行時間也由神舟一號的不到一天，大幅增加到七天，意義不同尋常，可以說中國航天飛行幾乎只差真人入艙，只要再取得三到四次無人飛行試驗(yàn)的成功，技術(shù)準(zhǔn)備相對成熟的時候，中國就可實(shí)施載人航天飛行了，這比美國及前蘇聯(lián)的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時間大大縮短。——法國《歐洲時報》
神舟二號將為中國把太空人送上太空發(fā)揮起步作用，這一成就，使越來越多的人相信，中國古老的飛天夢想將不僅僅是傳說，中國宇航員上天的日子又近了一大步。——美國《國際日報》
爭議事件
延期發(fā)射
2000年12月31日，負(fù)責(zé)運(yùn)載神舟二號的長征二號系列運(yùn)載火箭F火箭因基地發(fā)射站一個工作人員操作失誤，發(fā)射平臺意外啟動，已經(jīng)處于垂直對接狀態(tài)的重達(dá)40多噸的火箭與十一層平臺撞在一起。經(jīng)過一番檢測，火箭一共被碰傷18處，而此時，距原定發(fā)射日期僅剩4天。原定于2001年1月5日的發(fā)射被迫取消。經(jīng)過連續(xù)兩天的細(xì)致檢測與分析，13位權(quán)威專家一致認(rèn)為：碰撞產(chǎn)生的力量小于火箭的設(shè)計承受力量，撞擊位置距離火箭關(guān)鍵氣路就差幾毫米，而這個數(shù)值恰好還在安全范圍內(nèi)。隨后，經(jīng)過緊張的準(zhǔn)備，火箭再次等待發(fā)射，并于2001年1月10日發(fā)射成功。
降落傘故障
2017年5月16日，楊利偉在接受采訪時表示：“神舟二號返回時，降落傘沒有打開，返回艙硬著陸，如果人在里面必死無疑。”
參考資料 >
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人民網(wǎng):我國第一艘無人飛船“神舟二號”發(fā)射成功.新浪科技.2023-04-04
我國向?qū)崿F(xiàn)載人飛行邁出重要一步 神舟二號飛船發(fā)射成功.中國載人航天工程.2023-03-05
【神舟二號】.央視網(wǎng).2023-04-04
回眸 | “神二”飛天22周年，回顧“神舟號”載人飛船總體方案形成過程.中國載人航天工程.2023-04-04
“神舟二號”:中國第一艘正樣無人飛船.中華人民共和國國務(wù)院新聞辦公室.2023-04-04
“神舟二號”圓滿完成空間科學(xué)和技術(shù)試驗(yàn).新浪科技.2023-04-04
“神舟二號”太空飛行7晝夜 圓滿完成實(shí)驗(yàn)任務(wù).新浪科技.2023-04-04
載人航天揚(yáng)國威——訪中國載人航天工程總設(shè)計師周建平.中國共產(chǎn)黨新聞網(wǎng).2023-03-18
探尋中國空間站建造之路 “太空家園”即將三艙合一.中華人民共和國國防部.2023-03-18
新聞背景:中國“神舟”飛船無人飛行試驗(yàn)歷程.新浪新聞.2023-03-28
“神舟二號”軌道艙繼續(xù)環(huán)繞地球進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn).新浪科技.2023-04-04
長篇綜述:“神舟二號”上都有什么.新浪科技.2023-03-31
【神舟二號】.央視網(wǎng).2023-04-16
壁中春雷--“神舟二號”飛船發(fā)射現(xiàn)場側(cè)記(2).新浪科技.2023-04-04
長征二號F運(yùn)載火箭簡介.央視網(wǎng)·中央人民廣播電臺.2023-04-16
黃菊徐匡迪祝賀上海“神舟二號”試驗(yàn)隊(duì)凱旋.新浪科技.2023-04-04
我國近2000項(xiàng)空間技術(shù)已移植國民經(jīng)濟(jì).中國載人航天工程.2023-04-04
空間應(yīng)用系統(tǒng)在神舟二號飛行任務(wù)中的應(yīng)用.中國載人航天工程.2023-03-05
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新華網(wǎng):“神舟二號”無人飛船準(zhǔn)確返回地面.新浪科技.2023-04-04
神舟呼嘯傲長空--我國載人航天取得新進(jìn)展.新浪科技.2023-04-04
環(huán)繞地球108圈 “神舟二號”成功著陸.新浪科技.2023-04-04
航天測量船“遠(yuǎn)望號”追蹤“神舟二號”.新浪科技.2023-04-04
“神舟二號”無人飛船在內(nèi)蒙古成功著陸.中國新聞網(wǎng).2023-04-05
新華網(wǎng):“神舟二號”測控回收紀(jì)實(shí).新浪科技.2023-04-05
中科院與載人航天工程.中國科學(xué)院.2023-04-05
小知識:“神舟二號”飛船的變軌是怎么回事?.新浪科技.2023-04-05
神舟系列飛船著陸大事記:十七年來均實(shí)現(xiàn)順利返回.國際在線新聞.2023-03-21
我國在“神舟二號”上進(jìn)行的研究實(shí)現(xiàn)重要突破.新浪科技.2023-03-31
難忘的歷史時刻.中國載人航天工程.2023-04-16
“神舟二號”成功發(fā)射 世界各媒體紛紛報道.新浪科技.2023-04-04
發(fā)射前的意外一撞，神舟二號差點(diǎn)上不了天.中國新聞網(wǎng).2023-04-16
成為新太空人，你準(zhǔn)備好了嗎.中國青年報.2023-04-16