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人类航天史上的重大突破——载人航天技术
   一、什么是载人航天


         载人航天是指人类驾驶和乘坐载人航天器在太空从事各种探测、试验、研究、军事和生产的往返飞行活动。载人航天的目的在于突破地球大气的屏障和克服地球引力,把人类的活动范围从陆地、海洋和大气层扩展到太空,更广泛和深入地认识地球及其周围的环境,更好地认知整个宇宙;充分利用太空和载人航天器的特殊环境从事各种试验和研究活动,开发太空及其丰富的资源。载人航天器由载人航天系统实施,载人航天系统由载人航天器、运载器、航天器发射场和回设施、航天测控网等组成,有时还包括其它地面保障系统,如地面模拟设备和航天员训练设施。


  根据飞行和工作方式的不同,载人航天器可分为载人飞船、太空船和航天飞机三类。载人飞船按乘员多少,又可分为单人式飞船和多人式飞船。按运行范围,可分为卫星式载人飞船和太空站进行载人航天活动,又是一种重复使用的运载器。


  载人航天技术是人类航天史上的重大突破。


       二、载人航天的目的


   其目的在于突破地球大气的屏障和克服地球引力,把人类的活动范围从陆地、海洋和大气层扩展到太空,更广泛和更深入地认识整个宇宙,并充分利用太空和载人航天器的特殊环境进行各种研究和试验活动,开发太空极其丰富的资源。


          三、载人航天器的种类


   根据飞行和工作方式的不同,载人航天器可分为载人飞船、载人空间站和航天飞机三类:


  1、载人飞船按乘坐人数分为单人式飞船和多人式飞船,按运行范围分为卫星式载人飞船和登月载人飞船。


  2、载人空间站又称为轨道站或航天站,可供多名航天员居住和工作。


     3、航天飞机既可作为载人飞船和空间站进行载人航天活动,又是一种重复使用的运载器。


      四、载人航天的意义


  苏联于1961年4月12日发射了人类第一艘载人飞船,航天员加加林乘坐飞船绕地球一周并安全返回地面。美国于1962年2月20日发射了第一艘载人飞船。这两个国家在发射载人飞船之前,都进行过多次无人飞船发射试验。


  人乘坐航天器进入太空,并在太空中生活、工作,这就是载人航天。航天员所乘坐的航天器就是载人航天器。


  众所共知,航天技术的发展给人类带来众多的益处。如果有了人在太空活动,就可使航天技术如虎添翼,充分发挥人的智慧与技能,解决无人在太空活动的航天技术上一些难题。人有独特的能力,如应急的判断力、创造力和主动的维修及调控功能。人有知觉和感觉,如视、听、触和运动感觉、有冷、热、嗅觉和平衡感等。人对信息处理和观察外界变化非常主动,还有认识能力,以及联想、总结、分析和综合记忆力等,其中有些是“电脑”不能代替的。人的控制和运动能力是载人航天中主要活动之一,包括力量的产生和运用、运动速度的控制、自发力控制和连续调整控制等,这些都对空间的操作活动有决定意义。即使一切都是自动化、智能化,也离不开人的介入,如虎添翼的道理就在于此!


       发展载人航天有何意义呢?总的说来有如下几个方面:


      一是在科技方面。。载人航天技术是科技密集综合性尖端技术,它体现了现代科学技术多个领域的成就,同时又给予现代科学技术各个领域提出了新的发展需求,从而促进和推动整个科学技术的发展,也就是说一个国家载人航天技术的发展,可以反映这个国家的整体科学技术和高技术产业水平,如系统工程、自动控制技术、计算机系统、推进能力、环控生保技术、通信、遥感、测试技术等。也体现了这个国家的近代力学、天文学、地球科学和空间科学的发展水平,特别是这个国家的航天医学工程的发展水平,如果没有航天医学工程的研究与发展,想要把人送进太空并安全、健康、高效地生活和工作是不可能的。


      二是发展载人航天能体现一个国家综合国力。当今世界各发达国家在发展战略上都把综合国力的增强作为首要目标,其核心是发展高科技,而主科技的主要内容之一就是载人航天。当一个国家把自己的航天员送入太空时,它可充分体现其综合国力的强盛,也将增强该国民众的民族自豪感、振奋民族精神、增强了全民的凝聚力。特别是我国航天员一旦进入太空,则能像六七十年代我国拥有核武器和人造地球卫星那样,引起全世界人民注视,提高我国的国际地位。


      三是载人航天的发展能更好地开发太空资源为地球人类造福。浩瀚的太空是人类巨大的宝库,它含有丰富的资源,而载人航天事业是使用通向这个宝库的桥梁,试想航天员们在太空对地球居高临下,能以各种不同的手段对地球进行观测,它可以比无人的探测和遥感获取更多的信息和资料。而太空工厂的工艺加工几乎成了“魔术”,它在微重力、真空和无对流的条件下,可以制造地球上难以完成的合金材料和“灵丹妙药”以及有关产品。太空工厂的产品或半成品送回地面后,也许还会带来“新的工业革命”。可以预料,印有“太空制造”字样物品将会不断地投放市场。


      四是载人航天是人类发展的一个新阶段的开始。因为人类可以通过载人航天的桥梁,转移到其他星体居住和生活,开发出更美好的生活空间。这不是可望而不可及的事情。当前首先要做的是人们到太空旅游、先看看神秘的太空和美妙的仙境。不久,人类将主宰太空,实现人类发展的革命。


        五、载人航天发展基础


       因为载人航天事业是一项巨大的系统工程,所以它的发展基础必须是:综合国力强盛,经济发展水平高,有一定的财政支持,有一批从事航天科技事业的骨干人才队伍,有先进的科学技术的发展水平。这样才有可能发展载人航天事业。我国现已基本具备上述基础,所以才发射了载人试验飞船。


  具备什么条件才能发展载人航天事业呢?简单地说就是建立国家载人航天大系统,或称载人航天体系。因为这个体系是国家直接支持和规划的,这个体系又是在航天技术日趋成熟的条件下建立的。例如,地面发射基地的建设,指挥管理系统的组建、跟踪、遥测、遥控和通信网络的组建,火箭与推进系统的建设,航天器制造工艺中的新材料的研制,发射、回收等技术均已成熟和具备的情况下,重点是航天员系统的完善。它涉及选拔什么样的人进入太空,建立航天员的训练基地,建立航天医学体系,结合航天器研制建立航天员的环境控制与生命保障系统,组织好航天员进入太空的前、中、后的医学监督与保障工作,确保航天员的安全,结合载人航天器研制增设应急救生系统等等。


        六、美国和苏联(俄罗斯)载人航天溯踪


  1958年10月7日,美国航宇局(NASA)正式批准“水星”号载人飞船工程。这是航宇局1958年10月1日成立后作出的第一个重大决策。


  1959年9月9日,美国用“宇宙神”D运载火箭首次成功地发射了“水星”飞船模型,进行亚轨道飞行。此后一直到1961年4月25日,美国共进行了7次无人飞船试验,其中失败3次,成功4次,为美国成功实施载人航天飞行奠定了坚实基础。


  1960年1月,苏联成功发射了两艘无人的卫星式飞船,进行亚轨道飞行。此后一直到1961年3月25日,苏联共进行了7次无人飞船试验,其中失败4次,成功3次,最后两次连续成功。苏联决策机关认为已完全具备了载人飞船的发射能力。


  1961年3月23日,苏联准备上天的航天员邦达连科在为期10天的地面训练的最后一天,在一个高浓度氧气舱里,用酒精棉球擦完身上固定过传感器的部位后,随手将它仍在电热器上,立即引起大火,他被严重烧伤,10小时后,抢救无效死亡。


  1961年4月12日,苏联发射世界第一艘载人飞船“东方”1号。尤里•加加林少校乘“东方”1号飞船用了108分钟绕地球运行一圈后,在萨拉托夫附近安全返回。加加林成为世界上第一位遨游太空的航天员,使苏联在与美国开展的载人航天竞赛中赢得了世界第一。1968年3月27日,加加林驾驶米格15歼击机训练时,因飞机事故遇难身亡。


  1961年5月5日,美国第一位进行亚轨道飞行的航天员艾伦•B•谢泼德驾驶美国“水星”MR3飞船进行首次载人亚轨道飞行,美国因此成为继苏联之后世界上第二个具有载人航天能力的国家。


  1961年5月25日,美国总统肯尼迪在国会宣布:在60年代结束之前,美国要把人送上月球,并安全返回地面。从此,美国正式开始实施举世闻名的“阿波罗”载人登月工程计划。这是在与苏联之间展开的谁第一个把人送上天的竞赛中失利后,美国发起的又一个竞赛项目。