神舟三號：驗證艙內(nèi)環(huán)境控制和生命保障系統(tǒng)

神舟三號裝載了10項44臺有效載荷設(shè)備，以對地觀測和科學(xué)實驗為主，主要有卷云探測儀、中分辨率成像光譜儀、地球環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、多工位空間晶體生長爐、空間蛋白質(zhì)結(jié)晶裝置、空間細(xì)胞生物反應(yīng)器、空間環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、窗口組件及有效載荷公用設(shè)備等。飛船自主飛行期間，空間應(yīng)用系統(tǒng)主要進(jìn)行了材料科學(xué)和生命科學(xué)試驗，同時穿插進(jìn)行了部分光學(xué)遙感在軌測試，以及地球環(huán)境探測和空間環(huán)境高層大氣監(jiān)測儀器的試驗任務(wù)。

同時，飛船上還乘坐了一位“船長”——這是個裝有人體代謝模擬裝置、擬人生理信號設(shè)備的人體模型，能夠定量模擬航天員在太空中的重要生理活動參數(shù)。結(jié)果表明，擬人載荷提供的生理信號和代謝指標(biāo)正常，驗證了與載人航天直接相關(guān)的座艙內(nèi)環(huán)境控制和生命保障系統(tǒng)，證明這套系統(tǒng)完全能滿足載人的醫(yī)學(xué)要求。

值得一提的是，神舟三號返回艙回到地面后，其軌道艙仍然在軌飛行，并在隨后約半年中開展了多光譜對地遙感觀測和地球環(huán)境監(jiān)測等空間科學(xué)和應(yīng)用試驗。相比美俄等國將分離后的軌道艙廢棄的做法，我國神舟飛船軌道艙留軌利用是一大特色，既節(jié)約了成本，又提高了空間科學(xué)研究及應(yīng)用的效率。

神舟四號：別開生面的“太空婚禮”

2003年元旦剛過，兩場別開生面的“太空婚禮”在神舟四號上舉行。

神舟四號搭載了52件科研設(shè)備，除了參加過此前飛行試驗的大氣成分探測器等19件設(shè)備外，還有空間細(xì)胞電融合儀等33件設(shè)備首次上天。借助這些生物實驗設(shè)備，一對動物細(xì)胞——B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞、一對植物細(xì)胞——黃花煙草原生質(zhì)體和革新一號煙草原生質(zhì)體，在飛船上“喜結(jié)連理”。專家介紹，在微重力條件下，細(xì)胞在融合液中的重力沉降現(xiàn)象將消失，更有利于細(xì)胞間進(jìn)行配對、融合等“親熱舉動”，此項研究將為空間制藥探索新方法。

有趣的是，神舟三號的“船長”也跟隨神舟四號再度出征。這個由仿真技術(shù)做成的模擬人體重70公斤，身體每一部分的形狀與真人宇航員基本一致，能夠滿足航天服的穿脫，能以航天員的姿態(tài)“坐”飛船座椅上，還可以模擬宇航員在太空生活時的脈搏、心跳、呼吸、飲食和排泄等多種重要生理參數(shù)，并隨時受到地面指揮中心的監(jiān)控。飛船上還有不少“乘客”，包括有糧油作物、蔬菜、草、樹、藥材和真菌六大類上百個植物品種。

神舟五號：向太空送去第一位中國“訪客”

與之前的神舟飛船相比，神舟五號受到了空前關(guān)注，向浩瀚太空送去第一位中國“訪客”——楊利偉。

神舟五號任務(wù)中首次增加了故障自動檢測系統(tǒng)和逃逸系統(tǒng)，設(shè)定了幾百種故障模式，一旦發(fā)生危險會立即自動報警。即使在飛船升空一段時間后，航天員也能通過火箭逃逸塔脫離險境。飛船還具備自主應(yīng)急返回的能力，在應(yīng)急情況下允許航天員返回全球預(yù)定的10個應(yīng)急著陸區(qū)。同時具備人工控制返回功能，在自動返回系統(tǒng)失效的情況下，航天員可以手動控制返回地面。

任務(wù)期間，航天員不進(jìn)入軌道艙、不脫航天服，按預(yù)先規(guī)定的程序和地面指揮手動補(bǔ)發(fā)船箭分離、帆板展開、推返分離等指令，完成了飛船狀態(tài)監(jiān)視、血壓測量、攝影攝像、飲食睡眠等工作。由于本次任務(wù)的主要目的是考察航天員在太空環(huán)境中的適應(yīng)性，因此艙內(nèi)的實驗項目及儀器盡量減少，以便騰出更多空間供航天員活動并進(jìn)行科學(xué)觀察。

不過，當(dāng)楊利偉乘坐返回艙回到地面之后，神舟五號軌道艙仍在太空中運行了100多天，開展了空間環(huán)境監(jiān)測、空間定位等科學(xué)實驗，獲得了一大批有價值的科學(xué)數(shù)據(jù)。