载梦升空,飞天形式各不同

2021-07-23 02:46刘朝晖
新民周刊 2021年24期
关键词:航天飞机神舟航天员

刘朝晖

中國空间站效果图。

自1961年苏联宇航员尤里·加加林乘坐东方1号飞船进入地球轨道,成为全世界第一个进入外层空间的宇航员,拉开了载人航天的序幕,到今年中国的航天员入驻自己的天宫空间站,时间已经过去了整整60年。

60年间,全球一共有九种载人航天器将人类送上太空,而这九种航天器其实就是两类:垂直起飞垂直返回的载人飞船与垂直起飞水平降落的航天飞机。而水平起飞水平降落的空天飞机目前还只停留在纸面上。

飞往地外,我们将乘坐怎样的交通工具?人们也许会有飞碟之类的终极畅想,但眼下,还是要依靠目前这些最靠谱的方式。

美苏争霸太空的飞船竞赛

在美苏争霸太空那些年,载人飞船是最主要的“飞天”交通工具。

东方1号飞船显然是载人航天的探索鼻祖,1961年4月12日,东方1号飞船由拜克努尔航天发射场升空,在89分钟的时间内绕地球一圈,而后成功返回地面,引起世界轰动。不过因为是首次尝试,和现代化的载人设备相比,东方1号有些简陋,尤其是返回舱,非常狭小只能容纳一人,甚至没有降落伞等减速装置,回归地球时,宇航员要像飞行员一样连同座椅弹射而出,再自行打开降落伞落地。但无论如何,苏联的确在载人航天领域确保了先发优势,并且保持了一段时间。1961年到1963年,东方号共进行了6次载人发射,其中包括搭载历史上进入太空的首位女性宇航员瓦莲京娜·捷列什科娃。

在同一时期,美国也正极力发展航天技术意图与苏联一决高下,但美国落后了一步,只能屈居第二。1961年5月5日,美国水星飞船自由7号搭载飞行员阿兰·谢泼德进行了一次亚轨道飞行,仅仅比苏联晚了三个星期,不过这不是真正意义上的地球轨道载人飞行,因为飞行高度只有186公里,距离只有480公里。美国真正完成追赶苏联是1962年2月友谊7号的发射,约翰·格伦成为第一位环绕地球飞行的美国人。1961年到1963年之间,美国水星飞船共进行了5次飞行,每一次飞行的飞船都有不同的名字。

俄罗斯“联盟TMA-15M”飞船。

1963年后,美苏两国分别开启了新的航天计划。苏联推出了东方号改进而来的第二代载人飞船上升号,1964年载人首飞。上升号完成了两大纪录:搭载3名宇航员的宇航器,以及第二次发射完成了人类史上首次太空行走。美国随后也推出了双子星飞船,也是在水星号基础上研制的。1965年3月到1966年11月不到两年时间里,双子星飞船进行了10次载人飞行。到1967年,苏联的联盟号飞船载人首飞,也由此奠定了苏联(俄罗斯)此后载人飞船的基础。

在载人航天刚刚兴起的那十余年,美苏两国你追我赶互不相让。苏联以先发优势暂时领先,但美国也实现赶超,比如1969年7月16日用土星5号火箭将阿波罗11号飞船送往了38万公里外的月球, 4天后宇航员阿姆斯特朗首次实现了人类登月的梦想。此后,美国用阿波罗号系列飞船又进行了6次载人登月飞行,其中5次成功。到上世纪80年代,美国又发射了史上最庞大的载人航天器——航天飞机,这也是人类史上第一种可复用载人航天器。

在登月计划中,由于关键技术无法解决,苏联明智地调转了方向,将自己的目标定在发展空间站上,研制了足以令其自豪的联盟号飞船系列。时至今日,联盟号系列飞船依然是主流的国际空间站“摆渡车”。

联盟号系列飞船是苏联/俄罗斯研制的联盟号飞船及其一系列改型的总称。实际上,苏联从1962年就开始研制联盟号飞船,研制初期曾经历过多次惨痛的失败,如1967年4月24日,联盟1号飞船第一次载人飞行回收失败,航天员科马罗夫丧生;1971年6月30日联盟11号飞船返回时,返回舱失压导致3名航天员死亡。

在吸取教训和进行技术改进,并进行了大量的可靠性试验后,从1973年9月至今,联盟号系列飞船一直保持着安全飞行,成为当今世界上使用时间最长的载人飞船。从联盟号到联盟T,再到联盟TM,最后到联盟TMA,联盟号系列飞船每一次改进都提高了飞船的可靠性和适应性,适应了不同时期载人航天的需要。

早期的联盟号飞船承担了空间交会对接试验任务。从联盟11号起至联盟T14号止,承担了礼炮号空间站的天地往返运输任务。从联盟T15号起至联盟TM30号止,承担了和平号空间站的天地往返运输任务。联盟TM31号和从联盟TMA2号起的联盟TMA飞船承担了国际空间站的天地往返运输任务。在研制联盟号系列飞船的同时,苏联还研制了进步号和进步M号货运飞船,实现了人货分运。

航天飞机的光荣与悲怆

1972年,阿波罗17号飞船带着迄今为止最后一批登月宇航员出发。同年,美国也开始着手设计和开发下一代载人飞船。大约十年后,一种叫航天飞机的载人航天器问世了。

1981年4月12日,哥伦比亚号航天飞机从肯尼迪航天中心具有历史意义的39A发射台升空,完成了首次轨道测试飞行。在此后的30年中,航天飞机一直是美国载人航天工作的核心。2011年7月21日,当亚特兰蒂斯号航天飞机执行完任务停止在跑道上时,一个属于航天飞机的时代结束了。美国所有的航天飞机宣布退役。

当初之所以研制航天飞机,是因为美国国家航空航天局(NASA)认为,之前的载人飞船和火箭,都是一次性使用的,而航天飞机因可重复利用从而可以降低成本。当时NASA为说服美国当局发展航天飞机,表示航天飞机拥有很多优点,除可以多次往返重复使用外,运载量也是其他航天器的数十倍。同时,航天飞机还可以捕获太空中的其他飞行器如卫星,还可以通过航天员的太空行走对飞行器进行检修,也可将其带回地球。

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