神舟五號載人飛船是在無人飛船基礎上研製的我國第一艘載人飛船，可搭載一名航太員，在軌運作一天。整個飛行期間為航太員提供必要的生活和工作條件，同時將航太員的生理數據、電視圖像發送地面，並確保航太員安全返回。飛船由軌道艙、返回艙、推進艙和附加段組成。飛船的手動控制功能和環境控制與生命保障分系統為航太員的安全提供了保障。飛船由“長征二號F”運載火箭發射到近地點200公里、遠地點350公里、傾角42.4°初始軌道，實施變軌後，進入343km的圓軌道。飛船環繞地球14圈後在預定地區著陸。英雄航太員楊利偉執行此次載人航太飛行任務。
圖：航太員楊利偉在太空中展示神舟五號載人飛船搭載的中華人民共和國國旗和聯合國國旗
一、任務執行情況簡介
神舟五號載人航太飛行任務主要是全面考核載人環境，獲取航太員空間生活環境和安全的有關數據，全面考核工程各系統工作性能、可靠性、安全性和系統間的協調性。飛船乘坐一名航太員，飛行約一天，在繞地球飛行的第14圈返回。航太員可以按照預先規定的程式和地面指令手動補發船箭分離、帆板展開等重要指令。飛船具有自主應急返回和人工控制返回以及第2天、第3天返回的能力。
根據計劃安排，我國首次載人飛行于2003年10月15日至16日實施。載人飛船和運載火箭在發射場的技術區完成總裝、測試後，進入發射區加注推進劑。發射前16小時，從航太員三人首飛梯隊中，選優確定了首飛航太員楊利偉，發射前約2小時45分航太員進入飛船。
北京時間2003年10月15日9時整，火箭一級發動機和4個助推發動機同時點火；火箭飛行120秒逃逸塔分離，137秒助推器分離，159秒火箭一、二級分離，200秒整流罩分離，460秒二級主發動機關機，587秒船箭分離，飛船進入傾角42.4度、近地點高度199.14公里、遠地點高度347.8公里的橢圓軌道。入軌後，飛船建立軌道運作姿態，展開推進艙上的太陽能電池陣，對太陽定向，並在第5圈實施變軌，進入343公里圓軌道。飛行期間，地面與航太員保持密切聯繫，通過生理遙測參數，了解航太員的身體狀態；航太員監視飛行過程中重要指令的執行以及飛船運作狀態。
神舟五號載人飛船在軌自主運作14圈返回地球。在返回的前一圈，由地面測控站向飛船注入返回制動精確參數。飛船偏航調姿90度，軌道艙與飛船分離。再偏航調姿90度並制動進入返回軌道，在高度降為145公里時，推進艙與返回艙分離。返回艙再入大氣層，穿越“黑障區”後進入主著陸場上空，按程式開傘減速，在下降至地面約1米左右時，著陸緩衝發動機點火工作。返回艙于10月16日早晨6點23分安全著陸，航太員楊利偉在飛行21小時23分後順利返回。此後，軌道艙繼續留軌飛行約半年，開展有關的空間科學實驗和技術試驗。
二、神舟五號載人飛行任務技術成就
本次飛行任務由一名航太員擔任指令長兼駕駛員，飛行期間航太員不進入軌道艙、不脫航太服，並按預先規定的程式和地面指揮手動補發船箭分離、帆板展開、推返分離等指令，完成飛船狀態監視、血壓測量、攝影攝像、飲食睡眠等工作。自主飛行段正常飛行時間為1天，飛船入軌後第五圈變軌，第14圈制動返回主著陸場。具有第2天、第3天返回的能力。飛船軌道艙留軌飛行半年，主載荷為CCD詳查相機。組織實施按照白天發射、白天回收的原則進行。
飛船具備自主應急返回的能力，在應急情況下允許航太員返回全球預定的10個應急著陸區；具備人工控制返回功能，在自動返回系統失效的情況下，航太員可以手動控制返回地面。
航太員的選拔、訓練工作已經完成了基礎理論和專業技術、飛行程式與任務模擬、航太環境適應性、救生與生存等學習與訓練；人船聯合測試項目；飛船訓練模擬器和手控訓練模擬器訓練。6月末根據考核情況，優選出6名預備航太員進行強化訓練，9月完成強化訓練後確定首次載人飛行3人航太員梯隊。
發射場、測控通信、著陸場系統，根據前四次飛行試驗的情況，進一步完善了技術狀態，落實了任務實施方案，按計劃進行設備的復檢、標定、維護，進行演練、聯調。對航太員實施醫監醫保和醫療救護的方案已經確定。這幾個系統的準備工作在9月底完成，確保10月執行任務。
為了確保首次載人飛行任務圓滿成功，工程總體在2003年又重點安排了大量的可靠性、安全性驗證試驗，如飛船、火箭的發動機可靠性試車，飛船各種火工機構、火工裝置的點火試驗，各種活動部件的壽命及可靠性試驗，電子設備的可靠性增長試驗、綜合應力試驗，飛船防火、防潮、防結露措施驗證試驗等。針對無人飛行試驗無法考核的人工手動功能，安排了地面大量倣真和試驗，如：火箭逃逸倣真，飛船應急救生和在軌自主應急返回倣真，人工控制功能倣真，系統級故障模擬與對策驗證倣真等，特別重視了與航太員安全相關的飛船艙內有害氣體消除和防護、脈衝噪聲、座椅提升和緩衝性能試驗及著陸衝擊試驗等。
從1999年到2003年，我國先後成功地發射了四艘無人飛船和一艘載人飛船，突破了載人飛船再入升力控制、應急救生、軟著陸、GNC故障診斷、艙段間分離、防熱等13項關鍵技術。作為我國高技術領域的跨世紀工程，神舟飛船總體性能優越，達到了20世紀90年代國際先進水準。神舟飛船“三艙一段”的結構與總體方式具有鮮明的中國特色，神舟飛船起點高，一步到位，智慧化程度較高。雖然中國載人航太工程起步較晚，但並不是從“加加林”時代的飛船起步：先搞無人飛船，再搞單人飛船，最後才是多人飛船，而是一步邁過美蘇的四十年發展歷程，實現了跨越式的發展。國外載人飛船是從搭載小動物開始試驗航太員環境控制與生命保障系統的，我國則採用了先進的現代裝置——模擬假人，模擬“航太員”所消耗的氧氣與二氧化碳，通過先進的地面醫監臺測試“航太員”的生理信號變化。
此外，我國神舟飛船的起飛品質和座艙最大直徑，都遠遠大於美國“水星”號和蘇聯“東方”號。神舟飛船的構形比“水星”號和“東方”號的兩艙構形具有更多的功能，在艙段間的電、氣、液路連接與分離技術等技術方面也更複雜。在電源方面神舟飛船採用了太陽電池陣為主的電源方案，這比“水星”號、“東方”號的電源系統技術上有了很大的進步。尤其是神舟飛船採用了升力式返回再入，由GNC分系統進行再入過程中的升力控制，這是比彈道式再入更為先進的返回方式，可以大大提高飛船返回著陸點的精度和降低再入過載峰值，減輕航太員返回地面時承受過載的痛苦。神舟飛船與20世紀90年代國外的先進載人飛船相比，從再入方式、著陸精度和再入過載峰值等指標上大致與聯盟TM飛船相當，併為航太員的工作和生活創造了更為舒適的環境。神舟是中國天地往返運輸的優良工具，堪稱擺渡天河的真正神舟。
