
地球是人類的搖籃,但是人類不能永遠生活在搖籃里……——“航天之父”齊奧爾科夫斯基
從古至今,人類就從未放棄過他們對天空的強烈向往。閃爍的星空、浩瀚的宇宙,一切神秘和美麗都蘊藏在那深邃高遠的蒼穹之中。太空讓人類迷戀并付出過巨大的代價,只為能去一探究竟。而今,科技使我們的熱望有了收獲的欣慰和喜悅。從第一枚火箭升空到人類登上月球,從人造衛星到太空探測器甚至國際空間站等等,這些都是人類智慧和努力的證明。
載人飛船的特殊技術問題
環境控制與生命保障系統 環控生保系統是載人飛船最具載人航天特征的一個重要系統,是突破載人航天技術的關鍵。該系統應在載人飛船臨射待命、發射段飛行、軌道飛行、返回段飛行和著陸后等待回收的各個階段,為航天員(或載荷專家)創造合適的艙內生存環境條件,保障其在空間飛行的特殊環境下安全生活和正常地工作。該系統應有兩大功能:其一,控制環境功能,實現座艙的內環境控制,即座艙大氣壓力控制、氣體成分控制、大氣濕度控制和大氣溫度控制。解決座艙的火情、噪聲和輻射問題。其二,生命保障功能,為航天員提供各種生活支持設施,解決空間飛行條件下,特別是軌道飛行的微重力條件下航天員的進食、飲水和處理個人衛生所遇到的特殊困難。
應急救生系統 在飛船運行的不同階段需要采用不同的應急救生手段,在發射階段采用彈射座椅或可分離頭部(逃逸塔);軌道運行階段由另一載人飛船靠近出故障的飛船,并與之對接,或航天員乘坐載人機動裝置飛到另一艘載人飛船上去,也可以提前返回;返回階段采用彈射座椅或分離座艙,將航天員與飛船分離。
人工控制系統 為提高系統的可靠性和處理應急情況,載人飛船都設有手動控制裝置以及照明、目視觀測和話音圖像通信等設備。
安全返回系統 為確保乘員安全返回,除靠熱防護層和座艙溫度控制外,載人飛船的返回艙在返回過程中的制動過載,必須限制在人的耐受范圍內,同時還要求較高的落點精度,以便及時發現。
高可靠性安全性系統 載人飛船的系統和設備必須進行高可靠性、安全性設計,其技術包括制定可靠性、安全性準則,元器件的選擇和控制,故障模式影響分析,危險分析,事件樹分析等。
載人航天、載人飛船
載人航天是人類駕駛和乘坐載人航天器在太空中從事各種探測、研究、試驗、生產和軍事應用的往返飛行活動。其目的在于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、海洋和大氣層擴展到太空,更廣泛和更深入地認識整個宇宙,并充分利用太空和載人航天器的特殊環境進行各種研究和試驗活動,開發太空極其豐富的資源。
根據飛行和工作方式的不同,載人航天器可分為載人飛船、空間站和航天飛機三類。
載人飛船按乘坐人數分為單人式飛船和多人式飛船,按運行范圍分為衛星式載人飛船、登月載人飛船和行星際載人飛船等。衛星式飛船主要在低地球軌道上進行航天活動,把航天員和物品送入空間站或接回地球,如1961年蘇聯發射的東方號飛船、上升號飛船和聯盟號飛船,美國的水星號飛船、雙子星座號飛船,中國的神舟號飛船。美國于上世紀60年代初研制出登月載人飛船,這種飛船是專門用來將人送上月球的大型航天器,如阿波羅號。行星際載人飛船是飛往太陽系各大行星的飛船,目前尚未實現。
載人空間站又稱為軌道站或航天站,可供多名航天員居住和工作。
航天飛機既可作為載人飛船和空間站進行載人航天活動,又是一種重復使用的運載器。
目前,世界上只有美國、俄羅斯和中國掌握了載人航天技術。而載人飛船是載人航天技術發展的第一步,為載人空間站的發展積累了豐富的經驗、奠定了基礎。
人類空間探索大事記
1926年3月16日
美國火箭研制的先驅者、科學家羅伯特·戈達德在他姑媽家的菜園里發射了世界上第一枚液燃助推火箭,這枚火箭上升了41英尺。
1957年10月4日晚
蘇聯成功發射第一顆人造地球衛星──“衛星一號”,這個略顯粗糙的金屬小圓筒的發射成功,象征著人類探險新時代的開始。
1961年4月12日
蘇聯27歲的宇航員尤里·加加林乘坐“東方”號宇宙飛船環繞地球一周,成為飛出地球大氣層進入外層空間的第一人。
1961年5月5日
美國宇航員艾倫·謝潑德隨“自由”7號飛船到達距地球116.5英里的遠地點,他在亞軌道飛行持續了15分鐘,成為美國第一位太空人。
1961年8月6日─7日
26歲的蘇聯宇航員格爾曼·季托夫在兩天25小時的飛行中,環繞地球17圈,飛行中他首次啟動了宇宙飛船的人工控制系統。
1963年6月16日
蘇聯宇航員瓦連金娜·捷列什科娃駕駛“東方”6號升空,成為進入太空的第一位女性,她在太空停留了2天22小時,繞地球飛行48圈,超過當時美國的任何一位宇航員。
1965年3月18日
蘇聯“上升號”飛船的宇航員阿列克謝·列昂諾夫進行了人類首次太空行走,他漂出宇宙飛船,以每小時1.5萬英里的速度繞地球飛行了10分鐘。
1966年3月16日
美國宇航員在太空中成功完成“雙子星座”8號宇宙飛船與不載人飛船“阿金娜”號的對接。
1967年4月24日
蘇聯宇航員科馬洛夫乘聯盟1號飛船返回地面時,因降落傘未打開,成為第一位為航天殉難的宇航員。
1969年1月14—17日
蘇聯的聯盟4號和5號飛船在太空首次實現交會對接,并交換了宇航員。
1969年7月20日
美國“阿波羅”11號上的宇航員奧爾德林、阿姆斯特朗登上月球,人類第一次將足跡留在地球以外的星球上。
1971年4月9日
蘇聯發射世界上第一艘長期停留在太空的“禮炮”1號空間站。
1975年7月15—21日
美國的阿波羅號飛船和蘇聯的聯盟19號飛船在太空聯合飛行,成為載人航天的首次國際合作。
1981年4月21日
美國成功發射并返回世界上首架航天飛機“哥倫比亞”號,使可重復使用的天地往返系統成為現實。
1984年2月7日
美國宇航員麥坎德列斯和斯圖爾特不拴系繩離開挑戰者號航天飛機,成為第一批“人體地球衛星”。
1984年7月25日
蘇聯薩維茨卡婭離開禮炮7號空間站,成為第一位在太空行走的女宇航員。
1985年7月25日
美籍華裔宇航員王贛駿乘挑戰者號航天飛機進入太空,成為第一位華裔宇航員。
1986年1月28日
“挑戰者”號航天飛機起飛時發生爆炸,7位宇航員全部遇難,這是一次空前的、巨大的航天災難。
1986年2月20日
蘇聯第三代空間站“和平”號由“質子”號運載火箭送入近地軌道,其重量達123噸,工作容積400立方米,由工作艙、過渡艙和服務艙三部分組成。它是目前壽命最長的空間站。
1994-1995年
俄羅斯的宇航員波利亞科夫在和平號空間站上連續停留438天,成為在太空時間呆得最長的宇航員;而美國的露西德于1996年在和平號上停留了188天,成為在太空時間呆得最長的女宇航員。
1996年11月19日-12月7日
哥倫比亞號航天飛機進行了一次最長的太空飛行,歷時17天15小時53分鐘。
1995年6月29日
美國“亞特蘭蒂斯”號航天飛機與俄羅斯“和平”號空間站第一次對接,開始了總計9次的航天飛機與空間站的對接。
1995年3月2日-18日
奮進號航天飛機在太空中飛行,其上的7位宇航員加上和平號上的6位宇航員,共有13位宇航員同時在太空,成為同時在太空中人數最多的一次。
1995年2月
發現號航天飛機上,美國宇航員柯林斯成為第一位航天飛機的女機長。
2003年2月1日
美國哥倫比亞號航天飛機發生爆炸,機上7名宇航員(包括一名以色列籍宇航員)全部遇難。
從1969年到1972年
美國進行了5次阿波羅飛行,共有12名宇航員登上月球。
從1971年至2000年
蘇聯及俄羅斯總共發射7個空間站──6個禮炮號空間站及和平號空間站。
1999年11月20日
中國第一艘無人試驗飛船“神舟”一號飛船在酒泉起飛,21小時后在內蒙古中部回收場成功著陸,圓滿完成“處女之行”。這次飛行成功為中國載人飛船上天打下非常堅實的基礎。
2000年10月31日
俄羅斯向國際空間站送去第一個長期考察組,使建設中的國際空間站由無人狀態轉為有人狀態??疾旖M由美國宇航員威廉·謝潑德和俄羅斯宇航員尤里·吉德津科、謝爾蓋·克里卡廖夫組成,他們在國際空間站停留到2001年2月。
2001年1月10日
中國在酒泉衛星發射中心成功發射了“神舟”二號飛船。
2002年3月25日
中國在酒泉衛星發射中心成功發射了“神舟”三號飛船。
2002年12月30日
中國在酒泉衛星發射中心成功發射“神舟”四號無人飛船。
2003年10月15日9時整
我國自行研制的“神舟”五號載人飛船在中國酒泉衛星發射中心發射升空。9時9分50秒,“神舟”五號準確進入預定軌道。這是中國首次進行載人航天飛行。乘坐“神舟”五號載人飛船執行任務的航天員是38歲的楊利偉。他是我國自己培養的第一代航天員。在太空中圍繞地球飛行14圈,經過21小時23分、60萬公里的安全飛行后,他于16日6時23分在內蒙古主著陸場成功著陸返回。
2005年7月26日北京時間22時39分
美國“發現”號航天飛機在佛羅里達州卡納維拉爾角的肯尼迪航天中心發射升空,8月9日成功返回著陸,這是“哥倫比亞”號空難以來美國航天飛機的首航。
2005年10月12日9時整
我國自行研制的“神州”六號載人飛船在中國酒泉衛星發射中心發射升空。17日凌晨4時33分,在經過115小時32分鐘325萬公里的太空飛行,完成我國真正意義上有人參與的空間科學實驗后,神舟六號載人飛船返回艙順利著陸,航天員費俊龍、聶海勝安全返回。這是中國在載人航天領域跨出的標志性的又一大步。