2002年12月30日0時40分，我國自行研製的神舟四號無人飛船在酒泉衛星發射中心發射升空。隨著戈壁灘傳來一聲驚天動地的巨響，火箭騰空而起，神舟四號飛船發射取得圓滿成功。在任務期間，正值隆冬，發射場迎來了最為嚴寒的天氣，飛船在零下20多度的惡劣氣候條件下順利起飛，創造了世界超低溫發射的奇蹟。
神舟四號發射升空
「祝全國人民新年快樂！」2003年1月1日0時9分，太空傳來了清晰、甜美的新年祝福聲。這是神舟四號飛船通過天地語音通信系統向全國人民發出的第一聲問候。
在這次飛行中，載人航天應用系統、航天員系統、飛船環境控制與生命保障分系統全面參加了試驗，先後在太空進行了對地觀測、材料科學、生命科學試驗及空間天文和空間環境探測等研究項目，預備航天員在發射前也進入了飛船進行了實際體驗。飛船在軌飛行期間，船上各種儀器設備性能穩定，工作正常，取得了大量寶貴的飛行試驗數據和科學資料。
首批監測數據新出爐
正如地面活動受天氣影響一樣，神舟四號飛船在軌運行也會受到空間天氣的影響。太空中的各種帶電粒子輻射和中性大氣是威脅航天員生命，影響飛船正常工作的重要因素之一。此次任務中首次進行了大規模空間環境監測，摸清了飛船軌道空間的高能帶電粒子分布情況。神舟四號飛船軌道高能帶電粒子以電子為主，質子和重離子較少，主要分布在南大西洋上空。其粒子分布區域較氣象衛星軌道的粒子分布區域小，位置偏南。
2000年至2001年是太陽活動期，從神舟四號發射到今後幾年內是空間天氣的寧靜期。「風和日麗」的空間天氣，為未來載人飛行提供了有利的機遇。留軌的8臺探測儀器隨軌道艙在軌運行半年，對飛船運行軌道進行更詳細的監測，為研究和預報空間環境、改進飛船設計等提供數據服務，為載人飛船的正式飛行當好「偵察兵」。
首創微波遙感三合一
首次用於飛船的多模態微波遙感器由微波輻射計、雷達高度計、雷達散射計三種模態儀器構成。我國首創的遙感器隨飛船上天，結束了中國航天沒有微波遙感的歷史。儘管國外也有三個模態同時上天的先河，但僅中國擁有統一監控系統控制概念的版權。
地球有60%～70%被雲層覆蓋，多模態微波遙感器不論颳風下雨和白天黑夜都能開展全天候的工作，彌補了可見光、紅外技術在惡劣天氣下不能工作等缺陷。留軌半年期間積累的數據可為海洋、氣象業務衛星提供技術基礎。這種遙感器用於海洋和氣象衛星上，對進一步分析海洋災害、資源、風場，海洋動力環境和海氣能量的轉換等方面均會產生重要的作用和影響。
首次液滴太空喜遷移
液滴熱毛細遷移實驗是神舟四號飛船有效載荷的一部分。眾所周知，在地球上由於浮力的作用，水中油滴會漂浮到水面，在太空微重力環境下，液滴的熱毛細遷移現象會顯現出來。如果在某種液體中施加溫度梯度，液體中的液滴就會由溫度低的區域向溫度高的區域移動，並留下一條運動軌跡。從液滴在太空中的「遷移」現象，可研究液滴在微重力環境下的遷移速度、軌跡、尾跡情況。神舟四號飛船安裝在實驗設備中的攝像機將氟液液滴在矽油中運動的全程拍攝下來，並傳回了實驗進行過程中的圖像。
液滴遷移實驗是首次在神舟飛船上搭載的、在長時間穩定的微重力環境下進行的空間微重力流體物理科學實驗。液滴熱毛細遷移實驗除具有重要的學術價值外，還有著重要的空間應用背景。此次空間實驗使微重力流體實驗在某些關鍵實驗技術上獲得突破，取得了重要的技術進步並為今後的空間流體物理實驗積累了寶貴的經驗。在微重力流體物理學科方面，將會獲得有價值的學術研究成果。此次空間科學實驗的成功，標誌著中國微重力流體物理空間科學實驗的研究能力已處於國際先進水平。
神舟四號飛船在軌期間，舉行了一場籌備了10年之久的兩對「細胞太空婚禮」，分別是一對動物細胞「新人」——B淋巴細胞和骨髓瘤細胞，以及一對植物細胞「新人」 ——黃花菸草原生質體和革新一號菸草原生質體。生物學初步測定已經確認可獲得具有重要研究價值的實驗結果，空間細胞電融合實驗的成功標誌著我國掌握了空間細胞融合等技術，為我國空間實驗室和空間站生命科學儀器的發展奠定了技術基礎。
此次任務中，軌道艙按照預定程序留在太空運行半年期間，還開展了綜合精密定軌實驗、生物大分子和細胞的空間分純化、有效荷在軌技術支持系統實驗等在軌應用任務的科學和技術研究，取得了大量寶貴的飛行試驗數據和科學資料。
神舟四號成功返回
神舟四號按預定計劃在太空飛行了6天零18小時，環繞地球108圈後，其返回艙於2003年1月5日晚在內蒙古中部地區準確著陸。作為我國載人航天工程第三艘正樣無人飛船，神舟四號技術狀態與載人飛船完全一致。這次試驗，是我國首次載人飛行前的最後一次無人飛行試驗，全面考核了載人飛行的技術狀態，作用十分重大，意義非常深遠。
神舟四號發射成功後，時任中國載人航天工程副總指揮胡世祥告訴我們：「中國載人航天工程的啟動和發展，最大的收穫是我們培養了一批跨世紀的人才，這是最寶貴的。」這次發射成功，標誌著我國載人航天技術日臻成熟，標誌著我國綜合國力、科技實力顯著提高，為最終實現載人飛行奠定了基礎。
來源/《挺進太空——中國載人航天紀事》、中國科學院
編輯/李晨
中國載人航天ID：zairenhangtian