從前蘇聯(lián)航天員加加林首次乘飛船遨游太空至今,世界載人航天事業(yè)走過了42個年頭,。人類一次次沖破地心引力的束縛,把自己的活動范圍擴大到地球之外的空間,。世界載人航天技術(shù)在輝煌和挫折中越來越成熟,,航天事業(yè)越來越熱門,。
載人航天處于現(xiàn)代科技發(fā)展的前沿,,是社會生產(chǎn)力高度發(fā)達的重要標志,是綜合國力的具體體現(xiàn),。因此,,航天優(yōu)勢可以抬高國家在國際事務中的地位,,增強民族自尊心和自豪感
。作為一門邊緣性學科,,載人航天技術(shù)的發(fā)展促進和帶動了其他科技領域,。它已經(jīng)并將繼續(xù)為人類的物質(zhì)文明和精神文明帶來巨大而深遠的影響。
到目前為止,,載人航天器共有宇宙飛船、航天飛機和空間站3種,。其中,,宇宙飛船以俄羅斯的“聯(lián)盟”系列為代表,航天飛機的使用則集中于美國,,而在建中的國際空間站則更多地體現(xiàn)出了各國合作共同探索太空的理想,。
前蘇聯(lián):率先進入太空
千百年來,,人類一直渴望遨游太空,,這個夢想終于在20世紀由載人飛船率先實現(xiàn),。
1961年4月12日,加加林乘坐“東方”號載人宇宙飛船升空,,成為世界航天第一人,,開創(chuàng)了載人航天的新紀元,。此舉不僅使加加林名揚四海,,宇宙飛船也因此蜚聲全球,家喻戶曉,。
載人宇宙飛船是一種天地間往返運輸器,,也是載人航天器中最小的一種。每艘飛船只能使用一次,,在太空一般可以單獨飛行數(shù)天到十幾天。除了載人飛船外,,還有貨運飛船和載人貨運混合式飛船,。
前蘇聯(lián)和繼承其航天產(chǎn)業(yè)的俄羅斯一直很重視宇宙飛船的發(fā)展及其應用,。其第一代飛船為“東方”號,是人類登天的“元老”,。它采用兩艙式,,但只能乘一名航天員,最長飛行時間為5天,。
第二代是“上升”號。它在“東方”號的基礎上改進而成,,即把笨重的彈射坐椅改為三把普通坐椅,以便乘坐3人,。1964年10月,,“上升-1”號飛船首次載航天員繞地球飛行,。
第三代便是至今仍活躍在載人航天第一線的“聯(lián)盟”號。它于1967年開始使用,,采用三艙式,可乘坐3名航天員,,主要用于為空間站提供服務,其軌道艙不僅是航天員在空間軌道上工作和生活的場所,前端還有對接裝置,,可與空間站對接,,以便航天員進入空間站,。
與“東方”號相比,,“聯(lián)盟”號內(nèi)部可居住容積增大了一倍,,1979年和1986年,,“聯(lián)盟”號又先后改進為“聯(lián)盟-T”和“聯(lián)盟-TM”飛船,在對接系統(tǒng),、太陽能電池,、軌道機動性能和建造材料上有所改進,。
美國:航天飛機獨領風騷
為謀求和保持“空間領先”地位,,在“空間競賽”中戰(zhàn)勝前蘇聯(lián),,美國自1958年成立航空航天局以來實施了一系列載人航天計劃,。美蘇之間航天系統(tǒng)的差異,甚至表現(xiàn)在對于太空人的稱謂上,,美方稱其為Astronaut(宇航員),而前蘇聯(lián)以及俄羅斯方面則稱之為Cosmonaut(航天員),,一直沿用至今。
“水星”計劃是美國1958年開始實施的第一個載人航天計劃,。但當前蘇聯(lián)于1961年4月12日把航天員加加林送上太空時,,“水星”飛船尚處于無人試驗階段,,直到1962年才進行首次載人軌道飛行,。1961年5月5日,,美國宇航員艾倫·謝潑德乘坐“自由-7”號飛船進入距地面將近27公里的亞軌道,,經(jīng)歷了5分鐘失重狀態(tài),。
美國航天局官員和火箭專家據(jù)此宣稱,,美國在20世紀60年代能夠趕上并且略微超出前蘇聯(lián)開發(fā)能力,美國的航天目標是載人登月,。于是,,時任美國總統(tǒng)的肯尼迪于1961年5月25日宣布了“阿波羅”載人登月計劃。
“阿波羅”計劃從1961年開始實施至1972年結(jié)束,,共花費240億美元,,先后完成6次登月飛行,,把12人送上月球并安全返回地面。它不僅實現(xiàn)了美國趕超前蘇聯(lián)的政治目的,,同時也帶動了美國科學技術(shù)特別是推進,、制導、結(jié)構(gòu)材料,、電子學和管理科學的發(fā)展,。但該計劃耗資太大,幾乎占用了航天局當時全部經(jīng)費的60%,,嚴重影響了美國空間科學和應用領域其他項目的發(fā)展,。美國被迫重新考慮下一步的航天目標。
經(jīng)論證,,美國航天局和國防部最終確定在70年代把重點轉(zhuǎn)向航天飛機計劃,。美國從1972年至1981年最大限度地壓縮載人航天活動,,集中財力研制航天飛機,,經(jīng)過近10年的努力終于研制成功并投入使用,。
航天飛機是可以重復使用,、往返于近地軌道和地球表面之間的載人航天器。在軌道上運行時,,宇航員可在機載設備的配合下完成多種任務,,如施放衛(wèi)星和各種太空望遠鏡,、進行科學試驗和太空行走等。航天飛機由火箭發(fā)動機推進,,但又能像飛機一樣在返回地面時滑翔著陸,。
根據(jù)美國航天局的計劃,,建立月球基地和載人火星探測是美國今后載人航天活動的主攻目標,。
歐洲:借助合作發(fā)展載人航天
歐洲第一個進入空間的宇航員是法國人讓·魯·克雷蒂安,。他于1982年6月24日乘坐前蘇聯(lián)“聯(lián)盟”號飛船進入“禮炮-7”號空間站,在那兒呆了6天,進行了多項科學實驗。
“空間實驗室”是歐洲研制的第一個可載人飛行器,它標志著歐洲在載人航天領域邁出了第一步,。早在1973年,,歐洲空間研究組織與美國航天局就簽署了聯(lián)合研制“空間實驗室”的協(xié)議,,此后經(jīng)過10年時間,,花費10多億美元研制成功了可重復使用的“空間實驗室”,。1983年11月,,“空間實驗室”搭乘美國航天飛機進行了首次飛行,。
隨著載人航天活動規(guī)模的不斷擴大,,1975年在歐洲空間研究組織和歐洲運載火箭發(fā)展組織基礎上組建的歐洲航天局還成立了歐洲宇航員培訓中心,。該機構(gòu)設在德國科隆的航天研究機構(gòu)內(nèi),,其任務是選拔和訓練來自各成員國的宇航員,。
多國聯(lián)手打造國際空間站
作為第四代空間站的國際空間站工程耗資600多億美元,,是人類迄今為止規(guī)模最大的載人航天工程。
美國政府1993年提出,,將“自由”號空間站計劃由美國獨自建造改為國際合作建設,,把美國在航天領域內(nèi)的對手俄羅斯拉進來,再聯(lián)合日本,、歐洲航天局及加拿大作為伙伴共同籌建,。而俄羅斯則由于國內(nèi)政局動蕩,,經(jīng)濟困難,已無力獨自開展大規(guī)模航天活動,,所以也樂意與美國聯(lián)手建造空間站,。這樣,,經(jīng)過5年準備,,空間站工程于1998年底正式“破土動工”。
國際空間站預計將在2006年前建成,??臻g站現(xiàn)已建成“曙光”、“星辰”等6個艙以及機械臂和太陽能電池等外部設施,。最終建成的國際空間站將包括6個實驗艙,、1個居住艙、3個節(jié)點艙以及平衡系統(tǒng),、供電系統(tǒng),、服務系統(tǒng)和運輸系統(tǒng),總重量約為500噸,。站上居住艙容積為1200立方米,。建成后的國際空間站將是個“太空城市”,它將成為人類在太空中長期逗留的一個平臺,,可容納7名宇航員在上面長期居住,,最多時可容納15人在上面從事考察活動,,目前的國際空間站可以供3名宇航員長期工作。俄羅斯航天專家最近披露,,“神舟”五號載人飛船發(fā)射成功后,,中國有可能被邀請參加國際空間站的建設。
目前參與建設國際空間站的國家有16個,,是世界航天領域最大規(guī)模的科技合作項目,,也是航天史上第一個由各國合作建設的載人空間站。這項工程預示著一個各國共同探索開發(fā)宇宙空間的時代即將到來,。(寒山)(來源:《半月談》內(nèi)部版)
作者:
寒山
編輯:
劉延清
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