神舟一號飛船

 編者注：本文原載于中國載人航天工程網，時間為2008年9月17日，轉載僅為提供資料。

   中國航天發射的時針指向一個撼人心魄的瞬間：1999年11月20日6時30分，我國第一艘無人試驗飛船神舟一號從酒泉大漠騰空而起，飛向太空。中華民族的飛天之夢開始遠航。21小時後，在地面測控系統的持續跟蹤與控制下，飛船準確返回地面。作為中國載人航天測控網的“心臟”，鮮為人知的北京航天飛行控制中心給世界一個精彩的亮相，並以一系列高精度的軌道控制宣告，中國已經成功掌握了載人航天飛行控制技術，並成為繼俄羅斯、美國之後的世界第三大載人航天飛控中心。

    測控通信系統是載人航天工程七大系統之一，北京航天飛行控制中心是這個系統的“神經中樞”。神舟飛船上天后能否進入軌道、正常運轉、安全返回，航天員能否準確無誤地完成各項飛行操作等等，完全依賴於飛控中心統一指揮和調度地面龐大複雜的測控系統，實施精確的測量和控制。

    中國載人航天工程起步于1992年。那是一個金色的秋天，黨的第三代領導集體鄭重決定實施這一工程。載人飛船工程由七大系統組成，即航天員系統、飛船應用系統、載人飛船系統、運載火箭系統、發射場系統、測控通信系統、著陸場系統。

    1995年12月，在經過充分論證的基礎上，決定在北京指揮所的基礎上，組建北京航天飛行控制中心。其主要任務是完成運載火箭和飛船的測控、遙測參數接收、飛船電視圖像接收和航天員通話，並對軌道艙留軌運行進行測控管理。在原有衛星測控通信網的基礎上，增加建設符合國際標準體制的、可進行國際聯網的S波段統一測控通信設備，形成新的陸海基載人航天測控網。

    這時，距離我國載人航天工程首次發射的時間已不足4年了。

    在北京航天飛行控制中心建設的同時，西安衛星測控中心作為備份中心，同時開展載人航天飛行控制技術的研究和開發，實行雙保險。

    當時的設想是，一旦北京航天飛行控制中心的建設達不到載人航天系統的總體要求，或者在執行任務中出現故障，都將由西安衛星測控中心取而代之。

    在當時，這樣的決策無疑是必要的正確的。但一旦這一預案成為事實，無疑是北京中心的失敗。

    背負著希望與重托，北京中心在艱難中鏗鏘起步。為此，北京中心公開提出了一個頗具挑戰和挑釁性的口號：絕不能把機會留給西安測控中心!

    中國航天飛控人，就在一張白紙前一步步開始了把夢想變成現實的努力。當北京航天飛行控制中心剛剛在唐家嶺的稻田上破土動工時，幾乎是白手起家，沒有一台用於執行載人航天任務的設備，沒有一條軟體語句。很多人擔憂地表示，中國的載人航天工程將因北京中心建設的速度和質量而推遲。

    “最主要的困難還是沒有人。”時任副總師的席政説。當時中心的技術人才嚴重缺乏，除了屈指可數的幾位技術保障性的高工外，就是一些剛剛畢業的大學生，平均年齡才22歲。這些人絕大多數都沒有工作經驗，甚至連載人飛船是個什麼模樣都不知道。

    在這種情況下，要在較短的時間內建成一個航天飛控中心，難度之大可想而知。無論是上級領導，還是主管的業務技術部門都為此捏著一把汗。曾有不少人感到擔憂，中國的載人航天工程將因北京飛控中心建設的速度和質量而推遲進行，也有人曾建議聘請外國專家幫助搞基礎建設。

    從零起步，從零躍升，中國飛控人的心中有的只是一種責任，一種神聖的使命！

    任何困難都難不住中國飛控人！儘管人才缺乏，儘管許多人連載人飛船是啥模樣都沒有見過，但是，“讓中國飛船早日進入太空”，是創業者信念的牽繩。

    一批批建設者來了。他們在一片稻田上搭起帳篷，吃著盒飯，開始了北京中心的建設。

    一批批測控專家來了。西安衛星測控中心先後給北京中心輸送了大批人才。第一任主任夏長髮，第三任主任席政、副主任朱民才和副總師童斌等，都是從西安調入北京中心的。他們和其他各路專家一起，挑起了北京中心建設的大粱。

    一批批風華正茂的大學生來了。從清華大學，從國防科技大學，從北京航空航天大學等高等學府，一個個熱血青年走進征服太空的大軍裏。

    無數個不眠之夜，無數次設備調試，無數次方案討論。廣大科技人員好似在煙波浩淼的大海中行船，戰險風，破惡浪，在一道道困難面前堅定了自己的信念，在一次次跨越中開闢出了一條條陽光大道。

    一張排得滿滿的時間表已經迫在眉睫：上級提出，要“爭取1998年保證1999年執行首飛試驗”。席政記得，當時，很多領導都十分關心北京中心的任務準備情況，也經常會聽到有人擔憂地表示，中國的載人航天工程將可能因北京指控中心建設的速度和質量而推遲進行，北京飛控中心成為任務的“短線”，是“薄弱環節”。

    從不願示弱的席政，聽到這些話心裏很是難受，但要證明中心的能力，必須拿事實説話。席政和他的同事們，一頭扎進了沒日沒夜的艱苦攻關中。

    沒有現成的路可走，只有靠自己。

    面對如此嚴峻的形勢，飛控中心上下突出載人航天工程技術建設的中心地位，以實際行動投身到這項跨世紀的宏偉工程建設中去。

    按以往的慣例，都是根據不同任務需求編制軟體，來一次發射就要重新編制一遍。而當時北京飛控中心繫統的任務要求尚不明確，當辛辛苦苦寫了幾個月的程序，突然得知因為總體計劃改變而必須全部作廢的時候，有人當場就在機器前捂著臉痛哭起來。

    肩負著歷史的重托，席政和他的同事們開始了艱苦的技術攻關。過去，我國的衛星測控是一顆衛星研製一個測控平臺。但當時飛船還在研製中，測控需求不明確，按照常規做法，無法展開測控應用軟體的開發工作。時間節點要求不能等。為此，席政創造性地提出了測控系統平臺化的設想。就像電腦的WINDOWS系統一樣，提供一個公用的平臺，把不同功能做成不同的構件，解決了測控需求不完備的情況下應用軟體的開發問題。這大大縮短了不同型號任務的準備週期，減少了資金和人員的投入，提高了任務可靠性和工作效率。在大家的共同努力下，不到一年，他們就研製出一種全新類型的“任務平臺”，支持多種型號任務、多目標測控的需要，由過去的“一把鑰匙開一把鎖”，變成有了一把萬能“鑰匙”，不僅滿足神舟飛船測控任務的需要，而且能夠滿足所有航天器測控任務的需要。

    載人航天飛行控制技術複雜，數據成千上萬，人工操作介入過多，容易造成失誤，特別是信息量大時，人工操作也來不及。他們創造性地提出了飛行控制自動化方案和運行的系統工程方法，組織建立了一套計劃生成規則，知識表述和故障表格化管理辦法，實現了測控系統在計劃控制下的全自動運行，提高了任務準備的效率和飛行控制的安全可靠性。

    為了實時反映飛船在太空中的運行情況，飛控專家提出了飛行控制可視化方案，組織解決了天地指令時延問題。他們設計了被稱為“上帝的眼”的三維動畫的模擬顯示，也就是説，當飛船在太空中飛行時，每一個飛行弧段，每一次姿態調整，每一次變軌維持，都可以通過三維動畫實時倣真顯示，使地面工作人員看得一清二楚。當航天員踏進飛船坐艙的那一刻起，他的每一次呼吸，每一次心跳，每一個動作，都可以在地面同步監測觀察到，為操作人員直觀地掌握情況、下達指令，提供了可靠的依據。

    當時，有人認為，4年建造一個飛行控制中心，絕對不可能。但也有人認為4年足夠了——這就是北京飛控中心僅有的那些專家們。時間是死的，人卻是活的，中國的科學家最擅長的就是算時間賬：老同志們家都沒搬來，新來的都還未成家，一個中心全部是“光棍兒”，全部吃食堂。一天吃飯三小時，睡覺八小時，剩餘的十二小時全部工作。這麼一算，四年成了八年；新任務、新環境，每個人都是創業者，工作起來事半功倍；連人際關係都是全新的，沒矛盾、沒隔閡，每個崗位一個多餘的人都沒有，連扯皮的理由都找不到，人人心情舒暢，盡情發揮自己的能力。尤其是新來的大學生，在別處當學生、當助手、甚至當勤雜工，沒有兩三年恐怕連重點課題的邊兒都摸不著。而在這兒，一腳踏進來就成了主力和骨幹。這一切難道不都是時間麼?

    於是，一場技術攻關的大會戰開始了。

    雖然一切從零開始，但一切以世界最先進的水平為目標。每項工作，每個課題，直到每個人都有一份自己的倒記時時間表。每個人的房間裏還有一份印刷精美的未來中國航天城的宏偉規劃圖——意思很明白：從規模到建築，一切硬體設施，中國的航天城都將是世界一流的，因此，你的工作必須與之相配，你所做的每一個軟體、每一個模塊、每一道程序都必須是一流的。

    1998年5月，在離我國第一次飛船發射僅有1年5個月時間，飛行控制大樓終於竣工，各種設備陸續到位。十幾個系統近千台(套)各種計算機、顯示器，僅用4個月的時間全部集成、安裝和測試完畢。

    1999年11月20日，我國第一次進行飛船試驗之前，北京飛控中心連一次真實的航天任務也沒有執行過。就是説所有的硬體設備和軟體都沒有經過實戰的檢驗。中心副主任朱民才感觸地説：“沒有這樣的條件和機會，國家不可能發射一個真實的航天器讓你去試驗。”

    為此，從1998年12月開始，飛控中心應用飛船模擬倣真系統進行訓練。一套由各種數字和數學公式組成的系統、一台倣造的飛船，代替了真實的任務。就是用這種辦法檢驗設備，檢驗9個站、四艘船的配合，檢驗從發射到航天員安全返回的全過程。更檢驗人，尤其是許多年輕科技人員連一次真正的任務都沒有執行過。

    一練就是7個月。就是在這樣的演練中發現和解決了1300多個問題。就是在這樣的演練中，幾百個崗位上的科技人員達到了閉著眼睛也能操作、幾百條乃至上千條口令倒背如流，注入準確無誤的程度。

    中國飛控人知道：每一個口令都連接著祖國的榮譽，每一項操作都係連著飛船的安全，必須穩妥可靠，必須萬無一失。

    “爭八保九”！時間萬分緊迫，一切又都迫在眉睫！要用四年的時間趕上國外30至40年時間走過的路。一個又一個困難擺在面前，指控大樓還沒有建成，各種設備也沒有到位。但飛控人並沒有被困難所嚇倒，他們在計算機上、在圖紙上把一個個分系統建成了，一批又一批階段性成果卻出來了：成功研製出具有7000多個模塊和100余萬行源程序的飛控軟體系統；制定出《測控通信系統初步實施方案》、《飛船試驗組織關係》等百餘套不同崗位的操作方案。

    無數個不眠之夜，無數次設備調試，無數次方案討論，無數次連續苦戰，櫛風沐雨，風餐露宿，克服了無數的困難，吃盡了無數的苦水。中國飛控人好似在煙波浩淼的大海中逆風行船，戰惡浪，破驚濤，在一道道困難面前堅定了自己的信念，在一次次跨越中開闢出了一條屬於中國人自己的太空軌道。

    經過3年多的艱苦創業，一座現代化的航天城拔地而起。綠樹懷抱，高樓林立，天線縱橫交錯，電波穿梭交匯。信息在這裡多方位聚散，數據在這裡傳遞輸出，畫面在這裡縱橫組合……一個功能豐富、反應快捷、運算精確、可靠性高的現代化飛控中心初步建成，主要包括：由多臺高性能計算機和龐大的飛控軟體組成的高速數據處理網絡；由140余臺顯示工作站和高分辯率顯示大屏幕組成的帶有三維動畫特點的監視顯示系統；以衛星通信網和地面光纖網為主體的現代化通信系統；符合國際標準的C波段統一測控系統；自動化程度很高的技術勤務保障系統以及聲像製作、辦公自動化、設備計量、通信設備檢修等專業實驗室。這是我國第一個也是世界第三個具有透明控制能力、可視化測控支持能力、高精度實時定軌能力、高速數據處理能力、自動化計劃生成能力和清晰圖像傳輸能力的現代化飛控中心。

    第一次試驗聯調，當北京中心終於向飛船發出第一條指令，許多人激動的熱淚盈眶。那天，席政帶著那些可愛的年輕人，來到一個小飯館慶祝。雖然外面是滴水成冰，小小的飯館裏卻是春意盎然。那一夜，席政醉了，大家都陶醉了。

    1999年5月23日，俄羅斯宇航局局長高布契夫在中國參觀訪問時，專門來到北京中心。當他走進寬敞、明亮而又充滿現代氣息的控制大廳時，目光所及，連連讚嘆：“中國人真了不起，你們在短時間內創造出了奇跡！”

    然而，藍眼睛也許永遠不會明白，中國飛控人在這種加速趕超過程中所坦露的是怎樣一種志氣、骨氣、勇氣和豪氣！