載人航天的利器

　　載人航天是20世紀人類最偉大的壯舉，它大大擴展了人類的活動範圍，是進一步大規模開發和利用空間資源的重要手段，對國家的政治、軍事、經濟和科技等方面的發展均有重要的戰略意義，因而受到越來越多的國家的重視。

　　至今，人類已研製出了三種載人航天器，即宇宙飛船、航天飛機和空間站。它們各有所長、功能互補，其中，前兩種主要用作天地往返運輸器，後一種不返回地面，而是在空間軌道上長期運行。在這三種載人航天器中，宇宙飛船是規模最小、技術最簡單和費用最低的一種，因而也是被最先使用的一種載人航天器。雖然宇宙飛船是最簡單的一種載人航天器，但它還是比無人航天器（例如，衛星等）複雜得多。

　　時至今日，人類已發射了多種宇宙飛船。除了載人飛船外，還有貨運飛船和載人貨運混合飛船。按照飛行任務的不同，載人飛船又可分為衛星式載人飛船、登月式載人飛船和行星際載人飛船。前兩種在20世紀已經發射成功，後一種有望在21世紀實現。

　　目前發射最多、用途最廣的飛船是衛星式載人飛船。這種飛船像衛星一樣在離地面幾百千米的近地軌道上飛行，飛行速度為第一宇宙速度（其他兩種飛船的速度達到第二宇宙速度）。從構型上講衛星式載人飛船有一艙式、二艙式和三艙式三種，其中一艙式最簡單，只有座艙；二艙式次之，由座艙和服務艙組成；三艙式最複雜，它比二艙式還多了一個軌道艙。有的還附有氣閘艙或對接機構等。載人飛船大都配有應急救生裝置。

　　登月式載人飛船是在兩艙式飛船的基礎上增設一個載人登月用的登月艙。這樣，登月飛船進入月球軌道時，航天員可乘登月艙在月面着陸；完成月面考察後，再乘登月艙飛離月面。

　　用途廣泛的一代天驕

　　人類通過飛船突破並掌握了載人航天的基本技術，使人類千百年來上天的夢想得以實現。在送人上太空後，宇宙飛船被用於對地觀測、航天員出艙作業和生物學研究等多種科學研究和各項航天技術實驗，並取得了巨大成果。總括起來，宇宙飛船有以下用途：為突破關鍵技術，掌握載人航天的基礎技術和航天醫學工程基礎知識進行演示驗證；進行兩個航天器（其中至少有一個是載人航天器）太空交會對接和航天員出艙活動等實驗；作為空間站的運輸器，為其運送航天員和物資；作為空間站的應急救生船；開展空間應用和科學技術實驗；為載人月球航行和載人行星航行創造條件。

　　其中，最重要的用途是作為空間站的運輸器。若將載人飛船中的航天員座椅、環境控制與生命保障、返回着陸、應急救生等系統拆除，改裝成不返回的、專門運貨的飛船，可以大大提高飛船的運載能力。

　　美蘇三代天馬馳騁天外天

　　蘇聯乃至俄羅斯一直很重視宇宙飛船的發展及其應用，至今，已發展了三代。第一代是東方號。它最先把人類送入太空，採用兩艙式，即座艙和服務艙；第二代是上升號。第三代是聯盟號。它從1976年開始使用，由近似球形的軌道艙、鐘形座艙和圓柱形服務艙組成，重約6．8噸，可乘坐3名航天員，主要用於為空間站提供服務。

　　無獨有偶，美國的載人飛船也發展了三代。第一代是1961年4月至1963年6月使用的水星號。它為單艙式。美國第一個航天員格倫就是乘水星號登天的。蘇聯／俄羅斯飛船返回地點均為陸地，而美國都在海面。在海面回收沒有障礙物，易被發現，而且緩衝性能也好一些，但要求座艙密封性能好。1965年投入使用的雙子星座號飛船是第二代。它由座艙和服務艙組成。阿波羅號飛船是美國的第三代飛船，也是目前唯一發射成功的登月式載人飛船，一共發射過7艘，其中6艘登月成功。

　　一步到位研製第三代

　　中國是世界上第三個發射宇宙飛船的國家。1999年11月20日發射了第一艘飛船，2001年1月10日又把“神舟”二號送上九重天，2002年3月25日成功發射了“神舟”三號。對此，不少人問：至今，人類已研製出宇宙飛船、航天飛機和空間站三種航天器，我國為什麼要從載人飛船起步呢？據專家介紹，在1992年開始研製載人飛船之前，“863”高技術航天領域的專家們曾為這個問題進行了近5年的研究。經過充分的論證、比較、分析，甚至是激烈的爭論，最後一致同意從飛船起步。同時考慮到我國在運載火箭和應用衛星方面已擁有相當堅實的技術基礎和豐富的研製經驗，以及有可能借鑑外國研製載人飛船的經驗，我國可一步到位研製第三代飛船———多人三艙載人飛船。

　　我國的三艙式載人飛船有新特點。按照國外的做法，航天員返回後，飛船的軌道艙就廢棄在軌道上了。我國的“神舟”號飛船卻具有“留軌利用的”的功能。這就是當航天員乘返回艙返回地面後，留在軌道上的軌道艙由太陽能電池翼繼續供電，艙內的儀器設備能在無人值守的情況下，像衛星一樣自主工作，將大大延長飛船執行太空任務的工作壽命，充分發揮飛船的“餘熱”。

　　據悉，我國在“神舟”二號飛船上進行的空間科學和應用研究實現了重要突破，在空間材料科學、生命科學、天文探測和環境監測及預報等領域取得了一批具有重要價值的科學成果。

　　天高任船飛

　　儘管可以部分重複使用的航天飛機早已問世，成為目前最先進的載人航天運輸器；雖然在軌道上長期運行的載人空間站技術日趨成熟，向大規模開發太空資源方向發展，但所有這一切都無法掩蓋最早的載人航天器———宇宙飛船的奪目光芒，至今也不能完全取代這一載人航天鼻祖的重要位置，它仍將活躍在天地往返的第一線。

　　載人宇宙飛船為人類的航天事業立下了汗馬功勞。未來載人飛船將朝3個方面發展：有多種功能；返回落點的控制精度提高到百米級的範圍以內；返回地面的座艙，經適當修整後可重複使用。

　　2002年初，美國珀杜大學研究人員表示，他們目前正設計一種讓乘客在地球和火星間旅行的星際飛船。這項計劃的負責人是第二位在月球上行走的奧爾得林。據悉，奧爾得林和手下的工程師們設計的星際太空船能夠載着旅客以2．1萬千米／每小時的速度在火星與地球之間旅行。星際飛船將利用太陽、行星及其衛星對它的引力將旅客們送往目的地。珀杜大學航天學教授詹姆斯·朗烏斯基解釋說：“只要將飛船送往軌道，它就會保持自己的動量，來回在地球與火星之間飛行。當然它偶然也需要一些推進燃料，但它基本上應看作是一個無需燃料的完美的飛行器。”21世紀人類將用宇宙飛船進行載人行星際飛行。