中新網(wǎng)1月21日電 載人航天是指人類駕駛和乘坐載人航天器在太空從事各種探測、試驗(yàn)、研究、軍事和生產(chǎn)的往返飛行活動,其目的在于讓人類更好地認(rèn)知整個(gè)宇宙。
據(jù)科技日報(bào)報(bào)道,載人航天器突破地球大氣的屏障和克服地球引力,把人類的活動范圍從陸地、海洋和大氣層擴(kuò)展到太空,更廣泛和深入地認(rèn)識地球及其周圍的環(huán)境,更好地認(rèn)知整個(gè)宇宙;充分利用太空和載人航天器的特殊環(huán)境從事各種試驗(yàn)和研究活動,開發(fā)太空及其豐富的資源。載人航天器由載人航天系統(tǒng)實(shí)施,載人航天系統(tǒng)由載人航天器、運(yùn)載器、航天器發(fā)射場和回收設(shè)施、航天測控網(wǎng)等組成,有時(shí)還包括其它地面保障系統(tǒng),如地面模擬設(shè)備和航天員訓(xùn)練設(shè)施。
根據(jù)飛行和工作方式的不同,載人航天器可分為載人飛船、空間站和航天飛機(jī)三類。
——載人飛船
載人飛船是能保障宇航員在外層空間生活和工作,以執(zhí)行航天任務(wù)并返回地面的航天器。它是運(yùn)行時(shí)間有限,僅能一次使用的返回型載人航天器。飛船可以獨(dú)立進(jìn)行航天活動,也可作為往返于地面和空間站之間的“渡船”,還能與空間站或其它航天器對接后進(jìn)行聯(lián)合飛行。飛船容積較小,受到所載消耗性物資數(shù)量的限制,不具備再補(bǔ)給的能力,而且不能重復(fù)使用。載人飛船具有多種用途,主要是:進(jìn)行近地軌道飛行,試驗(yàn)各種載人航天技術(shù),如軌道交會與對接和宇航員在軌道上出艙、進(jìn)入太空活動等;考察軌道上失重和空間輻射等因素對人體的影響,發(fā)展航天醫(yī)學(xué);進(jìn)行載人星際飛行;為空間站接送人員和運(yùn)送物資;進(jìn)行軍事偵察和地球資源勘測;進(jìn)行臨時(shí)性的天文觀測。
前蘇聯(lián)在通過衛(wèi)星式飛船試驗(yàn)掌握了生命保障和返回技術(shù)之后,于1961年4月12日,發(fā)射了世界上第一艘東方號載人飛船,航天員加加林在人類歷史上首次登上太空繞地球飛行108分鐘,開創(chuàng)了人類載人航天的新紀(jì)元。后來,前蘇聯(lián)又發(fā)射了上升號飛船和聯(lián)盟號飛船。
“水星”計(jì)劃是美國1958年開始實(shí)施的第一個(gè)載人航天計(jì)劃。鑒于當(dāng)時(shí)與蘇聯(lián)競爭的緊迫形勢,該計(jì)劃的基本指導(dǎo)思想是盡可能利用已經(jīng)掌握的技術(shù)和成果,以最快的速度和簡單可靠的方式搶先把人送上天。1962年美國進(jìn)行了首次載人軌道飛行!八恰庇(jì)劃于1963年結(jié)束,共完成25次飛行試驗(yàn),其中包括4次動物飛行,兩次載人彈道飛行,4次載人軌道飛行,耗資約4億美元。
美國通過“水星”計(jì)劃證明,人能夠在空間環(huán)境中生存和有效地駕駛飛船,也取得了載人飛船設(shè)計(jì)的初步經(jīng)驗(yàn)。但是在這一回合的載人航天競爭中輸給了前蘇聯(lián),突出表現(xiàn)為載人上天的時(shí)間落后于前蘇聯(lián),航天運(yùn)載能力也處于劣勢。為改變這種局面,經(jīng)美國航宇局和馮•布勞恩等火箭專家論證,提出美國在60年代經(jīng)過努力能夠達(dá)到而且剛好超出蘇聯(lián)能力的目標(biāo)是載人登月。于是,美國總統(tǒng)肯尼迪于1961年5月25日宣布了“阿波羅”載人登月計(jì)劃。
作為從“水星”到“阿波羅”計(jì)劃之間過渡,美國于1961年11月至1966年11月實(shí)施了“雙子星座”計(jì)劃。其主要任務(wù)是研究、發(fā)展載人登月的技術(shù)和訓(xùn)練航天員長時(shí)間飛行及艙外活動的能力。
1969年7月21日,阿波羅Ⅱ號登月飛船成功地在月球上軟著陸,航天員阿姆斯特朗和奧爾德林踏上月球,人類載人航天和空間探索取得重大突破。“阿波羅”計(jì)劃從1961年開始實(shí)施至1972年結(jié)束,共花費(fèi)240億美元,先后完成6次登月飛行,把12人送上月球并安全返回地面。
——空間站
1971年,前蘇聯(lián)發(fā)射了第一個(gè)空間站禮炮號,標(biāo)志著人類航天技術(shù)進(jìn)入新的階段。與載人飛船相比,空間站具有容積大、載人多、壽命長、可綜合利用的優(yōu)點(diǎn),是發(fā)展航天技術(shù)、開發(fā)利用宇宙空間的基礎(chǔ)設(shè)施。
從20世紀(jì)70年代起,前蘇聯(lián)的載人航天進(jìn)入以載人航天為主體的研究、試驗(yàn)新階段。其特點(diǎn)是,充分利用60年代載人航天的已有成果,借助于并以空間站為主體、以載人飛船和無人貨船為運(yùn)輸手段的載人航天體系,在近地軌道上開展了頻繁的載人航天活動,研究人員在空間環(huán)境中長期生活與工作的能力,進(jìn)行與軍事、科研和國民經(jīng)濟(jì)有關(guān)的試驗(yàn)。迄今俄羅斯已經(jīng)發(fā)射了三代共8艘航天站,重量均為20噸左右,即第一代的“禮炮”―1到“禮炮”―5號,一次只能對接一艘飛船;第二代的“禮炮”―6至“禮炮”―7號,每次可同時(shí)與兩艘飛船對接;“和平”號為第三代,可同時(shí)與6艘飛船對接,形成了由“和平”號為核心艙、“量子”號天文物理艙、“聯(lián)盟”―T M飛船、“進(jìn)步”號貨船四部分組成的軌道復(fù)合體,總重達(dá)60多噸。
——航天飛機(jī)
航天飛機(jī)是美國繼阿波羅之后的又一項(xiàng)龐大航天計(jì)劃。選擇這個(gè)計(jì)劃的主要原因是:技術(shù)上有創(chuàng)新,有利于保持美國的技術(shù)領(lǐng)先地位;用途廣泛,可滿足軍民兩方面發(fā)射、修理和回收衛(wèi)星以及運(yùn)送人員、物資等需要;可多次重復(fù)使用,能顯著降低運(yùn)載成本。美國從1972年至1981年最大限度地壓縮載人航天活動,集中財(cái)力研制航天飛機(jī),經(jīng)過近10年的努力終于研制成功并投入使用。1981年,美國發(fā)射了世界上第一架航天飛機(jī)哥倫比亞號,后又相繼研制了挑戰(zhàn)者號、發(fā)現(xiàn)號和亞特蘭蒂斯號航天飛機(jī)。1986年挑戰(zhàn)者號失事后,美國又研制了奮進(jìn)號航天飛機(jī),并進(jìn)行了多次科學(xué)試驗(yàn)。
航天飛機(jī)是一種具有重要民用與軍用價(jià)值的多用途航天器,它的出現(xiàn)是美國航天技術(shù)發(fā)展的一次飛躍,實(shí)現(xiàn)了航天運(yùn)載器由一次使用向部分重復(fù)使用的過渡。1988年2月,美國政府依據(jù)對國內(nèi)國際形勢的研究又頒發(fā)了新的空間政策,正式確定了擴(kuò)大載人航天活動、實(shí)施月球和火星載人飛行長遠(yuǎn)目標(biāo)。中國也將在未來幾年中,建立自己的空站,發(fā)展更廣闊的空間科學(xué)研究。(趙雁 楊永楨)