實現(xiàn)飛天理想的載人航天器（上）

尹懷勤

載人航天實現(xiàn)了人類自古以來的飛天理想，因而是一個非常引人矚目的話題。就目前世界水平來講，栽人航天是指航天員駕駛載人航天器在太空從事各種探測、民用、軍事和生產的往返飛行活動，最遠航行就是登陸月球。其目的是要更深入地認識地球及其周圍環(huán)境，更有效地觀測太陽系及宇宙深空，并充分利用太空環(huán)境和載人航天器提供的特殊條件，從事各種試驗和研究活動，掌握新工藝和試制新產品，開發(fā)太空極其豐富的資源，為人類服務。

載人航天由龐大的載人航天系統(tǒng)工程相互配合予以實施。中國載人航天系統(tǒng)由載人航天器、運載火箭、發(fā)射場、回收設施、測控網、航天員、地面應用系統(tǒng)和空間實驗室八大部分組成，每個部分又都是復雜的獨立保障系統(tǒng)，都有各自繁重的任務。通常人們都將注意力放在運載火箭、載人航天器和航天員的活動上，而對其他保障系統(tǒng)由于媒體報道和介紹得較少因而知之甚少。

按照飛行和工作方式，目前世界上的載人航天器可分為宇宙飛船、航天飛機和空間站三種類型。它們不僅構造不同，而且各自都有不同的運行方式和專門的用途。

宇宙飛船

宇宙飛船是一種能保障航天員在太空生活和工作以執(zhí)行航天任務并安全返回地面的航天器，既可獨立進行航天活動，也可作為往返于地面和空間站之間的“渡船”。它運行時間有限，不具備補給能力，僅能一次使用，在三種載人航天器中其工作時間是最短的。1961年蘇聯(lián)發(fā)射了第一艘“東方號”飛船，后來又發(fā)射了“上升號”飛船和“聯(lián)盟號”飛船，都進行了多次近地軌道的載人飛行。與此同時，美國也相繼研制成功“水星號”飛船、“雙子星座號”飛船和“阿波羅號”載人登月飛船，前兩者都多次進行了載人飛行，后者曾把12名航天員送上月球，并帶回寶貴的樣品。2003年10月15日以來，中國成功發(fā)射了六艘“神舟號”載人飛船，把10名、12人次中國航天員送上太空遨游。目前世界上只有俄羅斯的“聯(lián)盟TMA號”和中國的“神舟號”兩種載人飛船還在繼續(xù)使用。

“東方1號”飛船于1961年4月12日發(fā)射升空進入最大高度為310千米的軌道，由尤里·加加林駕駛著它用1小時48分鐘繞地球飛行一圈后返回地面，開創(chuàng)了載人航天的新紀元。時年27歲的空軍少校加加林成為人類歷史上第一位航天員，立即聞名全球。這次航天飛行使加加林榮膺列寧勛章，并被授予“蘇聯(lián)英雄”和“蘇聯(lián)航天員”稱號，政府還以加加林命名街道，并為他建立了紀念碑。

直至目前，世界上只有俄羅斯、美國和中國三個國家研制成功宇宙飛船并進行了多次載人航天活動。就結構來講，宇宙飛船分為一艙式、二艙式和三艙式三種?！皷|方號”飛船是由兩個艙段組成的，“水星號”飛船只有乘員艙，其他部分都是輔助設備，而“神舟號”卻是最為復雜的三艙式飛船，即由返回艙、軌道艙、推進艙和附加段構成，說明我國載人航天技術起步較高。同時，在蘇俄和美國后來研制的多艙式飛船上，返回艙與軌道艙分離后，軌道艙就廢棄了，而“神舟號”軌道艙分離后卻具有留軌再用半年的功能?！皷|方號”和“水星號”飛船在載人航天之前分別進行了7次和19次無人飛行試驗，而“神舟號”飛船在載人航天之前僅進行了4次無人飛行試驗，表明其技術狀態(tài)穩(wěn)定，成本較低。

按照體積和質量相較而言，目前正在使用的兩種飛船也以“神舟號”為大?！奥?lián)盟TMA.號”飛船總長6.98米，最大直徑2.72米，返回艙最大直徑2.2米，起飛質量為7噸，可把3名航天員帶到350～400千米的軌道運行。“神舟號”飛船總長8.86米，最大直徑2.8米，返回艙最大直徑2.5米，起飛質量7.79噸，可把3名航天員升入200～450千米的軌道運行。

從當前媒體的多次報道來看，載人航天的下一個目標就是航天員乘坐宇宙飛船于21世紀30年代飛往并登陸火星，了解它的環(huán)境條件，尋找地外生命，探索人類能否向其移民的可能性，并向更遠天體的著陸飛行提供技術借鑒和積累經驗。