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· 运载火箭： 长征二号F运载火箭
· 发射时间： 2002年12月30日0时40分
· 返回时间： 2003年1月5日19时16分
· 发射地点： 酒泉卫星发射中心
· 着陆地点： 内蒙古自治区中部地区
· 发射目的： 对飞船上的各系统与有效载荷进行载人飞行前的最后一次试验，同时绘制出载人飞船航行的“安全路况图”。
· 试验任务： 在空间中进行对地观测、材料科学、生命科学实验及空间天文和空间环境探测等项目研究。
神舟四号
神舟四号是我国载人航天计划中发射的第四艘无人飞船、第三艘正样无人飞船。神舟四号经过进一步的完善和改进，除无航天员外，其配置、功能及技术状态与载人飞船基本相同。作为载人航天飞行任务执行前的最后彩排，神舟四号不负众望，圆满走完了中国载人航天飞行的“最后一千米”，这也标志着中国航天技术已经达到载人航天飞行的成熟水平。
神舟四号沿用“三舱一段”式的飞船结构，总长约7.4米，最大直径2.8米，总质量7794千克。在推进舱和轨道舱的Ⅱ、Ⅳ象限各安装一个太阳电池翼。推进舱的两个太阳电池翼总面积为24.48平方米，展开后的翼展宽度约17米；轨道舱的两个太阳电池翼总面积为12.24平方米，展开后的翼展宽度约10.4米。
神舟四号共配置了十三个分系统及供配电与电缆网。在这次飞行任务中，飞船本身用于支撑载人飞行的所有分系统，如应用系统、航天员系统、飞船环境控制与生命保障分系统等全部到位；还增加了人工控制和在轨自主应急返回等多项功能，并设计了多种救生模式；预备航天员在飞船发射前进入座舱进行了实际体验；参与神舟三号飞行任务的“形体假人”再次出征，但此次研发人员在返回舱内安置了两个身着航天服的“形体假人”，全面试验航天员对着陆冲击的适应性。
神舟四号在神舟一号、神舟二号、神舟三号飞行经验的基础上，内部设施进一步完善和优化，此次飞行任务全面考核了神舟载人飞船系统的可靠性、安全性和工作性能。神舟四号经受住了种种试验和考验，用自己的实力证明，神舟飞船的性能已完全可以满足载人航天飞行的要求。
神舟四号飞船
神舟四号示意图
预备航天员在发射前进入飞船进行实际体验
在酒泉卫星发射中心载人航天发射场，长征二号F运载火箭迎风屹立，随着“点火”命令的下达，它推举着神舟四号冲破凛冽的寒风，飞往太空。
“祝全国人民新年快乐！”清晰、甜美的新年祝福从遥远的太空传来，这是神舟四号首次通过天地语音通信系统向全国人民发出问候。
神舟四号按照指令启动船载小推力发动机，顺利完成了高精度轨道维持任务。截至当日20时，神舟四号已在预定轨道上安全地运行了61圈。
完成所有预定的空间科学和技术试验任务后，神舟四号收到返回指令，在环绕地球运行108圈后，返回舱在内蒙古中部地区准确着陆，并被及时回收送往北京，由研发人员对飞船及试验项目进行技术分析和科学研究。而轨道舱则继续留在轨道上运行，并继续进行相关科学和应用试验。
至此，神舟四号航天飞行任务圆满落下帷幕。
神舟四号返回舱内部
神舟四号飞船上装载了52件科研设备，除大气成分探测器等19件设备已经参与过此前的飞行试验任务外，空间细胞电融合仪等33件科研设备都是首次“上天”。
神舟四号此次任务以微波遥感对地探测、空间环境监测和科学实验为主。依靠这些设备，神舟四号自主飞行期间主要进行了微重力流体物理科学和生物技术研究实验，同时穿插进行微波遥感对地探测和空间环境监测。
利用空间微波遥感进行对地观测，具有可全天候采集信息的特点。利用多模态微波遥感器（M3RS），则可弥补可见光、红外技术在恶劣天气下不能工作的缺陷，以便获得更加丰富的综合观测结果。
神舟四号搭载的多模态微波遥感器有以下三种。
◆ 辐射模态（RAD）：用于探测降水、水汽含量、积雪、土壤水分、海面温度等；
◆ 高度模态（ALT）：用于探测海面高度、有效波高与大洋环流等；
◆ 散射模态（SCAT）：用于探测海面风速与风向。
进行在轨试验时，可按辐射模态、高度模态+辐射模态、散射模态+辐射模态三种组合模式进行工作。
我国首创的多模态微波遥感器在神舟四号上工作正常，结束了我国航天事业没有微波遥感的历史。
组图：多模态微波遥感器
多模态微波遥感器对飞船的定轨精度，特别是径向高度的精度要求很高。根据多次论证，研发人员确定采用激光雷达（SLR）测距、船载GPS定位和飞船统一S波段测速测距系统（USB）的观测资料对飞船进行综合精密定轨的方案。参与此项试验的船载设备有：GPS接收机、GPS接收天线、GPS数据处理单元和激光反射器。
细胞融合技术是生物加工、培育新品种和生物制药的新技术。神舟四号搭载的细胞电融合仪是我国科学家自行设计研发的，可以在同一套设备中分别进行动物细胞和植物细胞的两项电融合实验，为获得新药物和新植物品种提供了新方法和新技术。
神舟四号在轨运行期间，为两对细胞成功举办了一场筹备十年之久的“太空婚礼”，它们分别是一对动物细胞“新人”——B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，以及一对植物细胞“新人”——黄花烟草原生质体和革新一号烟草原生质体。
空间细胞电融合实验的成功，标志着我国已掌握空间细胞融合等技术，为我国空间实验室和空间站生命科学仪器的发展奠定了技术基础。
空间细胞电融合仪
植物细胞电融合的细节放大图
为了适应生物医学和生物技术的发展需求，寻求新的高纯度生物材料的分离纯化方法，科学家们安排神舟四号进行了电泳分离实验。主要目的是研究在微重力环境下，因电泳迁移率及各种影响因素下的动态过程稳定性控制、分辨率控制及空间制药分离纯化设备的设计技术等问题。
电泳 是离子在外加电场下的迁移现象，由于各种离子在同一电场中的迁移率不同，从而可以达到分离的目的。连续自由流电泳分离具有效率高、设备操作简单、分辨率好、过程和条件可控、对产物机械损伤小等优点，是目前的主要分离手段。
液滴热毛细迁移实验是首次在神舟飞船上搭载的、在长时间稳定的微重力环境下进行的空间微重力流体物理科学实验。这项实验除具有重要的学术价值外，还有着重要的空间应用背景，如在微重力环境下的材料加工、晶体掺杂、空间焊接及电泳过程中都会遇到的液滴或气泡迁移问题。
神舟四号安装在实验设备中的摄像机将氟液液滴在硅油中运动的全程拍摄了下来，并传回了实验进行过程中的图像。
液滴热毛细迁移实验在某些关键实验技术上获得突破，取得了重要的技术进步，并为今后的同领域实验积累了宝贵的经验，标志着中国微重力流体物理空间科学实验的研究能力已处于国际先进水平。
神舟四号的通用流体实验装置
Q：什么是液滴热毛细迁移实验？
A：地球上由于浮力的作用，水中的油滴会漂浮到水面；在太空微重力环境下，液滴的热毛细迁移现象则会显现出来。如果在某种液体中施加温度梯度，液体中的液滴就会由温度低的区域向温度高的区域移动，并留下一条运动轨迹。从液滴在太空中的“迁移”现象，可以研究液滴在微重力环境下的迁移速度、轨迹、尾迹情况。
在神舟一号、神舟二号、神舟三号的飞行任务中已经对轨道舱的对外观察光学窗口进行了试验，主要考核其结构特性和密封性。神舟四号则为窗口组件配置了主动温控设备，并在此次飞行任务中对窗口进行温控试验，以便改善其窗口玻璃的热光学特性，为今后利用光学窗口开展对地观察打下良好基础。
正如我们的生活会受到天气变化的影响一样，神舟飞船在整个“出差”过程中也要实时关注天气现象。太空中的各种带电粒子辐射和中性大气是影响飞船正常工作、威胁航天员生命的重要因素之一。为确保神舟四号在“出差”过程中的安全，科学家早在它“出门”的半年前就开始对太空进行监测预报，为确定飞船发射的具体日期和时间提供了有效的参考依据。神舟四号到达预定轨道后，科学家依旧实时监控着飞船所处的空间环境，并随时发出空间环境预警。
神舟四号返回舱回到地面后，轨道舱及其所载的8台探测仪器仍然留轨运行了半年时间，对飞船运行轨道进行了更详细的监测，为研究和预报空间环境、改进飞船设计等提供了可靠的数据服务，可以称得上是载人飞船执行正式飞行任务前的“侦察兵”。
神舟四号是“神舟”系列载人飞船在载人飞行之前的最后一艘无人飞船，它的试验意义非同寻常，如果在这个过程中有任何闪失，都可能造成无法挽回的重大影响，而且我国航天事业的后续计划也将被全盘打乱！
低温条件下发射火箭是极其危险的！
1986年1月28日，美国挑战者号航天飞机在低温条件下发射，结果一个O形橡胶密封圈因低温变形而失效，导致燃料泄漏，酿成了航天飞机爆炸的惨剧，机上的七名航天员全部遇难。我国试验《大纲》规定，气温低于-20摄氏度时不可发射火箭。
在临近神舟四号发射窗口时，发射场遭遇了一场罕见的大雪，加上西伯利亚寒流的侵袭，导致了前所未有的持续一周的低温天气。
气温下降到-28摄氏度，室外滴水成冰，这给火箭发射带来了极大的困难和风险。因为在不久之前，研发人员就经历过一次火箭受低温影响险些发射失利的情形。此前我国火箭发射的最低气温为-17摄氏度，面对气温新低点，神舟四号能否顺利发射成为悬在所有人心上的问题。
秉承着严谨的科学态度，根据试验数据，研发人员经过充分论证后认定，火箭发射的最低温度还有“余量”！气象部门经过反复的会商，最终在恶劣的气象环境下，优选出一个“发射窗口”。与此同时，为缩短火箭暴露在严寒天气中的时间，相关工作人员经过充分演练后，调整了发射程序。为了保证发射塔内温度符合最低要求，工作人员还采取了多种保温措施，其中之一就是用149件保暖物品将火箭箭体严严实实地包裹起来的“土”方法，并不断吹送暖风，直至火箭发射前的15分钟，才将这些保温设备撤除。
众人拾柴火焰高，在众多部门、工作人员的共同努力下，2002年12月30日0时40分，“长征二号F”载着神舟四号成功发射升空，刷新了我国航天史上低温发射火箭的纪录，同时创造了世界运载火箭低温发射的奇迹！