实现飞天理想的载人航天器（上）

尹怀勤

载人航天实现了人类自古以来的飞天理想，因而是一个非常引人瞩目的话题。就目前世界水平来讲，栽人航天是指航天员驾驶载人航天器在太空从事各种探测、民用、军事和生产的往返飞行活动，最远航行就是登陆月球。其目的是要更深入地认识地球及其周围环境，更有效地观测太阳系及宇宙深空，并充分利用太空环境和载人航天器提供的特殊条件，从事各种试验和研究活动，掌握新工艺和试制新产品，开发太空极其丰富的资源，为人类服务。

载人航天由庞大的载人航天系统工程相互配合予以实施。中国载人航天系统由载人航天器、运载火箭、发射场、回收设施、测控网、航天员、地面应用系统和空间实验室八大部分组成，每个部分又都是复杂的独立保障系统，都有各自繁重的任务。通常人们都将注意力放在运载火箭、载人航天器和航天员的活动上，而对其他保障系统由于媒体报道和介绍得较少因而知之甚少。

按照飞行和工作方式，目前世界上的载人航天器可分为宇宙飞船、航天飞机和空间站三种类型。它们不仅构造不同，而且各自都有不同的运行方式和专门的用途。

宇宙飞船

宇宙飞船是一种能保障航天员在太空生活和工作以执行航天任务并安全返回地面的航天器，既可独立进行航天活动，也可作为往返于地面和空间站之间的“渡船”。它运行时间有限，不具备补给能力，仅能一次使用，在三种载人航天器中其工作时间是最短的。1961年苏联发射了第一艘“东方号”飞船，后来又发射了“上升号”飞船和“联盟号”飞船，都进行了多次近地轨道的载人飞行。与此同时，美国也相继研制成功“水星号”飞船、“双子星座号”飞船和“阿波罗号”载人登月飞船，前两者都多次进行了载人飞行，后者曾把12名航天员送上月球，并带回宝贵的样品。2003年10月15日以来，中国成功发射了六艘“神舟号”载人飞船，把10名、12人次中国航天员送上太空遨游。目前世界上只有俄罗斯的“联盟TMA号”和中国的“神舟号”两种载人飞船还在继续使用。

“东方1号”飞船于1961年4月12日发射升空进入最大高度为310千米的轨道，由尤里·加加林驾驶着它用1小时48分钟绕地球飞行一圈后返回地面，开创了载人航天的新纪元。时年27岁的空军少校加加林成为人类历史上第一位航天员，立即闻名全球。这次航天飞行使加加林荣膺列宁勋章，并被授予“苏联英雄”和“苏联航天员”称号，政府还以加加林命名街道，并为他建立了纪念碑。

直至目前，世界上只有俄罗斯、美国和中国三个国家研制成功宇宙飞船并进行了多次载人航天活动。就结构来讲，宇宙飞船分为一舱式、二舱式和三舱式三种。“东方号”飞船是由两个舱段组成的，“水星号”飞船只有乘员舱，其他部分都是辅助设备，而“神舟号”却是最为复杂的三舱式飞船，即由返回舱、轨道舱、推进舱和附加段构成，说明我国载人航天技术起步较高。同时，在苏俄和美国后来研制的多舱式飞船上，返回舱与轨道舱分离后，轨道舱就废弃了，而“神舟号”轨道舱分离后却具有留轨再用半年的功能。“东方号”和“水星号”飞船在载人航天之前分别进行了7次和19次无人飞行试验，而“神舟号”飞船在载人航天之前仅进行了4次无人飞行试验，表明其技术状态稳定，成本较低。

按照体积和质量相较而言，目前正在使用的两种飞船也以“神舟号”为大。“联盟TMA.号”飞船总长6.98米，最大直径2.72米，返回舱最大直径2.2米，起飞质量为7吨，可把3名航天员带到350～400千米的轨道运行。“神舟号”飞船总长8.86米，最大直径2.8米，返回舱最大直径2.5米，起飞质量7.79吨，可把3名航天员升入200～450千米的轨道运行。

从当前媒体的多次报道来看，载人航天的下一个目标就是航天员乘坐宇宙飞船于21世纪30年代飞往并登陆火星，了解它的环境条件，寻找地外生命，探索人类能否向其移民的可能性，并向更远天体的着陆飞行提供技术借鉴和积累经验。