尹懷勤
載人航天實(shí)現(xiàn)了人類自古以來(lái)的飛天理想,因而是一個(gè)非常引人矚目的話題。就目前世界水平來(lái)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(cè)、民用、軍事和生產(chǎn)的往返飛行活動(dòng),最遠(yuǎn)航行就是登陸月球。其目的是要更深入地認(rèn)識(shí)地球及其周圍環(huán)境,更有效地觀測(cè)太陽(yáng)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(yàn)和研究活動(dòng),掌握新工藝和試制新產(chǎn)品,開(kāi)發(fā)太空極其豐富的資源,為人類服務(wù)。
載人航天由龐大的載人航天系統(tǒng)工程相互配合予以實(shí)施。中國(guó)載人航天系統(tǒng)由載人航天器、運(yùn)載火箭、發(fā)射場(chǎng)、回收設(shè)施、測(cè)控網(wǎng)、航天員、地面應(yīng)用系統(tǒng)和空間實(shí)驗(yàn)室八大部分組成,每個(gè)部分又都是復(fù)雜的獨(dú)立保障系統(tǒng),都有各自繁重的任務(wù)。通常人們都將注意力放在運(yùn)載火箭、載人航天器和航天員的活動(dòng)上,而對(duì)其他保障系統(tǒng)由于媒體報(bào)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(jī)和空間站三種類型。它們不僅構(gòu)造不同,而且各自都有不同的運(yùn)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(wù)并安全返回地面的航天器,既可獨(dú)立進(jìn)行航天活動(dòng),也可作為往返于地面和空間站之間的“渡船”。它運(yùn)行時(shí)間有限,不具備補(bǔ)給能力,僅能一次使用,在三種載人航天器中其工作時(shí)間是最短的。1961年蘇聯(lián)發(fā)射了第一艘“東方號(hào)”飛船,后來(lái)又發(fā)射了“上升號(hào)”飛船和“聯(lián)盟號(hào)”飛船,都進(jìn)行了多次近地軌道的載人飛行。與此同時(shí),美國(guó)也相繼研制成功“水星號(hào)”飛船、“雙子星座號(hào)”飛船和“阿波羅號(hào)”載人登月飛船,前兩者都多次進(jìn)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(lái),中國(guó)成功發(fā)射了六艘“神舟號(hào)”載人飛船,把10名、12人次中國(guó)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(hào)”和中國(guó)的“神舟號(hào)”兩種載人飛船還在繼續(xù)使用。
“東方1號(hào)”飛船于1961年4月12日發(fā)射升空進(jìn)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(shí)48分鐘繞地球飛行一圈后返回地面,開(kāi)創(chuàng)了載人航天的新紀(jì)元。時(shí)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(hào),政府還以加加林命名街道,并為他建立了紀(jì)念碑。
直至目前,世界上只有俄羅斯、美國(guó)和中國(guó)三個(gè)國(guó)家研制成功宇宙飛船并進(jìn)行了多次載人航天活動(dòng)。就結(jié)構(gòu)來(lái)講,宇宙飛船分為一艙式、二艙式和三艙式三種?!皷|方號(hào)”飛船是由兩個(gè)艙段組成的,“水星號(hào)”飛船只有乘員艙,其他部分都是輔助設(shè)備,而“神舟號(hào)”卻是最為復(fù)雜的三艙式飛船,即由返回艙、軌道艙、推進(jìn)艙和附加段構(gòu)成,說(shuō)明我國(guó)載人航天技術(shù)起步較高。同時(shí),在蘇俄和美國(guó)后來(lái)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(hào)”軌道艙分離后卻具有留軌再用半年的功能?!皷|方號(hào)”和“水星號(hào)”飛船在載人航天之前分別進(jìn)行了7次和19次無(wú)人飛行試驗(yàn),而“神舟號(hào)”飛船在載人航天之前僅進(jìn)行了4次無(wú)人飛行試驗(yàn),表明其技術(shù)狀態(tài)穩(wěn)定,成本較低。
按照體積和質(zhì)量相較而言,目前正在使用的兩種飛船也以“神舟號(hào)”為大?!奥?lián)盟TMA.號(hào)”飛船總長(zhǎng)6.98米,最大直徑2.72米,返回艙最大直徑2.2米,起飛質(zhì)量為7噸,可把3名航天員帶到350~400千米的軌道運(yùn)行。“神舟號(hào)”飛船總長(zhǎng)8.86米,最大直徑2.8米,返回艙最大直徑2.5米,起飛質(zhì)量7.79噸,可把3名航天員升入200~450千米的軌道運(yùn)行。
從當(dāng)前媒體的多次報(bào)道來(lái)看,載人航天的下一個(gè)目標(biāo)就是航天員乘坐宇宙飛船于21世紀(jì)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(yuǎn)天體的著陸飛行提供技術(shù)借鑒和積累經(jīng)驗(yàn)。