神舟三號飛船由中國航天科技集團公司所屬的中國空間技術研究院和上海航天技術研究院為主研製，“長征二號F”運載火箭由中國運載火箭技術研究院為主研製。這次發射是長征系列運載火箭第66次飛行。自1996年10月以來，中國運載火箭發射已經連續24次獲得成功。中國科學院和信息產業部等有關單位為這次發射研製了對地遙感、生命科學、空間科學等船載儀器和地面測控設備。
基本介紹
- 中文名：神舟三號飛船
- 所屬國家：中國
- 發射時間：2002年3月25日22時15分
- 發射地點：酒泉衛星發射中心
- 返回時間：2002年4月1日
- 返回地點：內蒙古自治區中部地區
基本信息,特點,組成部分,搭載物品,工作階段,發射,軌道運行,空間試驗,返回過程,實驗成果,任務執行,意義,
基本信息
發射時間：2002年3月25日22時15分。
發射火箭：新型長征二號F捆綁式火箭
飛船進入軌道所需飛行時間：火箭點火升空10分鐘後，飛船成功進入預定軌道。
返回時間：2002年4月1日。
發射地點：酒泉衛星發射中心。
著陸地點：內蒙古自治區中部地區。
飛行時間/圈數：6天零18小時/108圈。
特點
與神舟一號、神舟二號飛船相比，神舟三號從外形和結構上並沒有什麼區別，所不同的只是在內部所做的一些改進。具體來說，神舟三號飛船是由軌道艙、返回艙和推進艙三部分組成。返回艙在飛船的中部，為密閉結構，其前端有艙門，供太空人進出軌道艙使用。其外形為大鈍頭倒錐體的鐘形。據介紹，神舟號的返回艙容器是世界上已有的近地軌道飛船中最大的一個。返回艙是航天員的座艙，是飛船惟一可再入大氣層返回著陸的艙段，艙內設定了可供三個太空人斜躺的座椅，座椅下方設有儀錶盤和控制手柄、光學瞄準鏡。
神舟三號飛船
神舟三號飛船軌道艙位於飛船的前端，其外形為兩端帶有錐角的圓柱形，在其兩側裝有可收放的大型太陽能電池陣、太陽敏感器和各種天線以及各種對接機構。軌道艙是太空人在軌道飛行期間的生活艙、試驗艙和貨艙。
推進艙位於飛船的後部，形狀像一個圓筒，主要用於飛船的姿態控制、變軌和制動。推進艙安裝有四台大推力的主發動機和平移發動機，推進艙的兩側還裝有20多平方米的主太陽能電池陣。
組成部分
“神舟”三號飛船由軌道艙、返回艙、推進艙和附加段組成。飛船進入太空後，將持續繞地球飛行若干天，進行一系列項目的科學試驗。中國科學院將在飛船上進行多種空間套用試驗。之後，飛船返回艙將返回地面，軌道艙繼續留在太空飛行，直至完成預定的後續科學試驗任務。“神舟”三號飛船由中國航天科技集團公司所屬的中國空間技術研究院和上海航天技術研究院為主研製， “長征二號”運載火箭由中國運載火箭技術研究院為主研製。這次發射是長征系列運載火箭第66次飛行。自1996年10月以來，我國運載火箭發射已經連續24次獲得成功。中國科學院和信息產業部等有關單位為這次發射研製了對地遙感、生命科學、空間科學等船載儀器和地面測控設備。
返回艙在飛船的中部，為密閉結構，其前端有艙門，供航天員進出軌道艙使用。其外形為大鈍頭倒錐體的鐘。 “神舟”號的返回艙容器是世界上已有的近地軌道飛船中最大的一個。返回艙是航天員的座艙，是飛船唯一可艙段，艙內設定了可供三個航天員斜躺的座椅，座椅下方設有儀錶盤和控制手柄、光學瞄準鏡。
與前兩艘“神舟”飛船一樣，軌道艙也是位於飛船的前端，其外形為兩端帶有錐角的圓柱形，在其兩側裝有可收放的大型太陽能電池陣、太陽敏感器和各種天線以及各種對接機構。軌道艙是航天員在軌道飛行期間的生活艙、試驗艙和貨艙。推進艙位於飛船的後部，形狀像一個圓筒，主要用於飛船的姿態控制、變軌和制動。推進艙安裝有四台大推力的主發動機和平移發動機，推進艙的兩側還裝有20多平方米的主太陽能電池陣。
搭載物品
搭載物品有處於休眠狀態的烏雞蛋；進行空間試驗的有效載荷公用設備十項，四十四件之多，包括：捲雲探測儀、中解析度成像光譜儀、地球輻射收支儀、太陽紫外線光譜監視儀器、太陽常數監測器、大氣密度探測器、大氣成分探測器、飛船軌道艙視窗組件、細胞生物反應器、多任務位空間晶體生長爐、空間蛋白質結晶裝置、固體徑跡探測器、微重力測量儀、有效載荷公用設備。據介紹，微重力測量儀、返回艙有效載荷公用設備是第三次參加飛船試驗；空間蛋白質結晶裝置、多任務位空間晶體生長爐和軌道艙有效載荷公用設備是第二次參加飛船試驗；其餘設備均是首次在太空作試驗。
工作階段
發射
2002年3月25日中國神舟三號飛船在酒泉衛星發射中心順利發射升空。此前，神舟一號和神舟二號的發射時間分別是在凌晨和子夜。
航天發射是一項極其複雜和龐大的系統工程，飛船發射時機的選擇要考慮到各種各樣可能影響到發射的因素，其中，氣象因素往往是最關鍵最直接的決定性因素。在綜合考慮判斷的基礎上，最終確定下來的一天中的某一個時間段會作為飛船發射的時機，這個時間段被稱為“發射視窗”。
神舟三號飛船
神舟三號飛船“神舟”號飛船的發射視窗之所以選擇在夜晚而不是白天，最重要的原因是便於飛船發射升空時，地面的光學跟蹤測量設備易於捕捉到跟蹤目標。道理很簡單，在漆黑的夜空中，噴射著火焰向太空飛行的載有飛船的火箭非常顯眼和突出。
軌道運行
神舟三號北京2002年3月29日下午，在北京航天指揮控制中心的統一指揮調度下，“神舟”三號飛船首次啟動船載小動量發動機，成功進行了高精度的軌道維持，為今後順利實施返回計畫創造了有利條件。
截至15時，於3月25日發射升空的“神舟”三號飛船已經在預定軌道上運行了60圈。在大氣阻力和地球引力的共同作用下，飛船的飛行軌跡逐漸下降，慢慢偏離設計軌道，要確保飛船能夠正常運行，必須對它實施軌道維持。
15時30分，北京航天指揮控制中心通過相關地面測控站啟動了飛船軌道維持工作程式。這一程式將通過點燃飛船自身裝載的小動量發動機提供能量，調整飛船的飛行軌跡。
18時15分，當“神舟”三號飛船環繞地球開始第61圈飛行時，飛船上裝載的小動量發動機按程式成功啟動。記者通過指控大廳大螢幕上的實時三維動畫看到，飛船尾部噴出桔黃色的火焰，加速飛行。約8秒鐘後，飛船重新進入平穩的飛行狀態。隨後，守候在大西洋上的“遠望”三號測量船，向北京航天指揮控制中心傳來數據，結果表明這次軌道維持取得圓滿成功。
據有關專家介紹，“神舟”三號飛船在軌飛行4天來，船上各種儀器設備工作正常，空間科學實驗進展順利。北京航天指揮控制中心將密切監視飛船的工作狀態，為飛船的順利返回作好準備。
空間試驗
神舟三號已經成功返回。神舟三號是一艘正樣無人飛船，飛船技術狀態與載人狀態完全一致。這次發射試驗，運載火箭、飛船和測控發射系統進一步完善，提高了載人航天的安全性和可靠性。飛船上裝有人體代謝模擬裝置、擬人生理信號設備以及形體假人，能夠定量模擬航天員在太空中的重要生理活動參數。這次發射，逃逸救生系統也進行了工作。這個系統是在應急情況下確保航天員安全的主要措施。
台北時間2002年3月27日從北京航天指揮控制中心獲悉：截至19時，“神舟”三號無人飛船已按預定軌道環繞地球三十圈，目前飛船工作正常，空間科學實驗進展順利。
16點32分，“神舟”三號飛船再次飛經中國渤海灣上空時，記者在北京指揮控制中心大廳巨大顯示螢幕上看到，從太空傳回了飛船穩定運行的真實狀態圖像。
飛船在軌運行期間，有關部門還組織實施了飛船上有效載荷的各種科學實驗，包括實間生命環境實驗、高層大氣監測實驗以及天地圖像、話音傳輸等。
還首次進行了逃逸系統試驗。逃逸系統可在火箭發射和升空階段出現意外故障的緊急情況下，將飛船帶離危險區域，確保航天員的生命安全。
“神舟”三號飛船於2002年3月25日在酒泉衛星發射中心發射升空。在北京航天指揮控制中心的調度下，中國陸海基航天測控網對飛船進行了持續的跟蹤、測量與控制。飛船進入軌道後，北京指揮中心向飛船實時傳送了一系列遙控指令，使飛船在太空順利完成了太陽能帆板展開、飛行姿態調整等多個太空指令。當飛船繞地運行至第五圈時，北京中心準確發出指令，啟動船載變軌發動機，成功將飛船推入工作軌道。
北京航天指揮控制中心稱，該中心將密切監視飛船的工作狀態，適時進行軌道維持，為飛船的順利返回作好準備。
返回過程
載人飛船返回地面一般須經歷四個階段，即：制動飛行階段，大氣層自由下降階段，再入大氣層階段和著陸階段。
航天測控指揮部門首先向飛船發出返回程式和數據指令，飛船按預定時間調整飛行姿態，完成偏航動作，軌道艙和返回艙分離，分離後的軌道艙繼續在軌飛行，進行科學試險。接著，飛船再次完成制動姿態調整，尾部朝飛行方向。飛船按程式點燃發動機制動，完成離軌操作任務，進入返回軌道。
神舟三號飛船返回艙
神舟三號飛船返回艙當飛行高度降低到距地球約140公里時，推進艙與返回艙分離。返回艙距地球約100公里時，再入大氣層，與大氣層產生劇烈磨擦，外表變成一團火球，周圍產生電漿，形成電磁屏障，又稱“黑障”。此時，返回艙與地面通信中斷。返回艙距離地球約40公里時，“黑障”消失。
當返回艙降到距地球約10公里時，回收著陸系統啟動工作，彈出傘艙蓋，連續完成拉出引導傘、減速傘和主傘動作。返回艙乘主傘緩緩下降，拋掉防熱底蓋，距地面約1米時，點燃反推火箭發動機，以不大於每秒3.5米的速度實現軟著陸。
實驗成果
神舟三號發射架從中國科學院空間與套用總體部獲悉，成功返回地面的“神舟”三號試驗飛船上的科學實驗儀器運行完全正常，為中國從事空間科學與套用技術研究的科學家們帶回了一批具有重要價值的科研樣品。初步研究表明，中國在空間生命與空間材料科學領域的研究取得了重要進展。
中國科學院的研究人員發現，在空間環境獨特的微重力條件下，此次重點進行的空間生命與空間材料科學領域的相關實驗，獲得了地面環境條件下無法取得的重要結果。
據介紹，在“神舟”三號飛船上進行的空間生命科學研究，包括蛋白質和其他大分子的空間晶體生長實驗以及生物細胞培養實驗。飛船上裝載有中國自行研製的第二代空間蛋白質結晶裝置，具有兩種不同的蛋白質結晶方法和雙溫控特點，所選用的16種蛋白質大部分是利用中國現有的生物資源製備得到的。經過飛行實驗，研究人員在空間微重力環境中獲得了結構完整的蛋白質晶體樣品，這將有利於研究蛋白質結構與其特殊功能信息的關係。這些研究成果對於獲取以至生產高純、高效的生物製品和進行生物藥品研製具有重要意義。
神舟三號飛船
神舟三號飛船在生物細胞培養實驗方面，專家們對具有製藥前景的動植物細胞的空間培養方法，以及微重力對細胞生長增殖代謝合成和分泌生物活性物質等方面進行了研究。用於本次實驗的4個細胞樣品中有兩個樣品可產生抗天花粉蛋白抗體和抗衣原體類性病的抗體。
此外，專家們還進行了多種材料的空間晶體生長和製備以及工藝方法的探索研究。如用於製造微波器件、微波積體電路和超高速積體電路關鍵電子材料的銻化鎵晶體；用於製造紅外探測器基底材料的碲鋅鎘晶體；用於光信息存儲功能材料的氧化物雷射晶體矽酸鉍，以及其它在航空、航天領域具有重要套用前景的新型合金材料。對於這些空間材料的研究，有助於加深對材料製備過程物理本質的認識，指導和改進地面材料的製備工藝，具有潛在的重大經濟效益。
目前，“神舟”三號飛船軌道艙仍然在軌飛行。軌道艙上裝載的中國第一台中解析度成像光譜儀，將進行大範圍的海洋、陸地和大氣的多光譜遙感實驗，還有太陽紫外光譜儀、太陽常數監測器、地球輻射收支儀等地球環境監測儀器試驗和空間環境高層大氣監測等。這些儀器將隨飛船軌道艙進行約半年的在軌實驗和套用研究。
2002年3月25日22時15分，中國研製的神舟三號飛船在酒泉衛星發射中心發射升空並成功進入預定軌道。神舟三號在軌運行167 天，各系統工作正常，運行狀態良好，完成了預定的全部科學實驗和探測任務，取得了圓滿成功。這次發射成功標誌著我國載人航天工程取得了新的重要進展，為把中國的航天員送上太空打下了堅實的基礎。
任務執行
神舟三號飛船於2002年3月25日22時15分，在酒泉衛星發射中心由“長征二號F”大推力運載火箭發射升空。飛船按照預定軌道，環繞地球飛行了108圈。
神舟三號成功發射並進入預定軌道
神舟三號成功發射並進入預定軌道飛船在軌運行期間在北京航天指揮控制中心的統一調度下，分布在大西洋、太平洋、印度洋上的“遠望”一、二、三、四號航天測量船及有關地面測控站，對飛船成功地實施了跟蹤、測量與控制。
當神舟三號飛船環繞地球飛行第107圈到達南大西洋上空時，守候在那裡的“遠望”三號船向其發出了返回指令。飛船接受指令後，即由飛行姿態調整為返回姿態，返回艙與軌道艙分離，隨即制動發動機點火，推動返回艙穿越大氣層，在內蒙古中部地面成功著陸。
擔負飛船回收任務的西安衛星測控中心著陸場站，在陸軍航空兵部隊和有關部門的配合下，對飛船返回艙成功地進行了回收。科技人員在回收現場開啟返回艙，取出細胞生物反應器和蛋白質實驗裝置，對其實施了保護措施並送上專機運回北京。
神舟三號飛船在完成空間科學和技術試驗任務後在內蒙古中部預定區域準確降落，我國載人航天工程第三次飛行試驗獲得圓滿成功。
飛船裝載10項44台有效載荷設備，其中返回艙13件、軌道艙11件、附加段20件，以對地觀測和科學實驗為主，主要包括：捲雲探測儀、中解析度成像光譜儀、地球環境監測系統、多工位空間晶體生長爐、空間蛋白質結晶裝置、空間細胞生物反應器、空間環境監測系統、視窗組件、有效載荷公用設備等。飛船自主飛行期間，空間套用系統主要進行了材料科學和生命科學試驗，同時穿插進行部分光學遙感在軌測試試驗及地球環境探測和空間環境高層大氣監測儀器的試驗任務。留軌期間主要進行中解析度成像光譜儀、捲雲探測儀和地球環境探測設備的光學遙感對地探測試驗，並進行空間環境高層大氣監測試驗。
飛船中安裝了形體假人及人體代謝模擬裝置、醫監設備和艙內輻射環境監測設備等，並進行了相應試驗。飛船上裝有的人體代謝模擬裝置、擬人生理信號設備以及形體假人，能夠定量模擬航天員在太空中的重要生理活動參數。
飛船在軌飛行期間，各分系統和有效載荷性能穩定，運行良好，取得了大量寶貴的飛行試驗和科學實驗數據，圓滿完成了預定試驗任務。其中，飛船擬人載荷提供的生理信號和代謝指標正常，驗證了與載人航天直接相關的座艙內環境控制和生命保障系統，證明這套系統完全能滿足載人的醫學要求。飛船軌道艙繼續在軌運行，並進行多光譜對地遙感觀測和地球環境監測等空間科學和套用試驗。
意義
神舟三號中國在酒泉衛星發射中心成功發射了“神舟三號”飛船。這是一艘正樣無人飛船，除航天員沒有上之外，飛船技術狀態與載人狀態完全一致。它標誌著中國載人航天工程取得了新的重要進展，為不久的將來把中國航天員送上太空打下了堅實的基礎。
與2001年1月10日發射的第一艘無人飛船“神舟二號”相比，“神舟三號”飛船的發射，在運載火箭、飛船和發射測控系統上，採用了許多新的先進技術，進一步提高了載人航天的安全性和可靠性。
這次發射是長征系列運載火箭第66次飛行，自1996年10月以來，中國運載火箭發射已經連續24次獲得成功。“神舟三號”飛船發射成功後，中國載人航天工程有關負責人在現場發表談話說，這次發射對我國全面掌握和突破載人航天技術具有重要意義，向實現載人飛行邁出了重要的一步。
這次發射的“神舟三號”飛船是一艘正樣無人飛船，飛船技術狀態與載人狀態完全一致。與第二次飛行試驗相比，主要是增加了逃逸和應急救生功能。飛船具備待發段和上升段應急救生功能，完善了備份傘子系統；運載火箭具備了故障檢測和逃逸功能，控制分系統採用了冗餘技術。
中國載人航天工程有關負責人指出，神舟三號飛船的成功發射和返回，表明我國載人航天工程技術日臻成熟，為最終實現載人飛行打下堅實基礎；同時也表明我國利用飛船開展空間科學研究和空間資源開發進入了新的發展階段，對促進我國科學技術發展和國民經濟建設有著重要的意義。
“神舟三號”發射試驗，運載飛箭、飛船和測控發射系統進一步完善，提高了載入航天的安全性和可靠性。飛船上裝有人體代謝模擬裝置、擬人生理信號設備以及形體假人，能夠定量模擬航天員在太空中的重要生理活動參數。這次發射，逃逸救生系統也進行了工作。這個系統是應急情況下確保航天員安全的主要措施。飛船擬人載荷提供的生理信號和代謝指標正常。
