憑藉自己的實力和借鑑別國的經驗，我國將研製第3代飛船—多人多艙的載人飛船，一步到位實現載人航天。

　　今年1月10日，我國成功地發射了“神舟2號”無人飛船，它在太空運行了7晝夜，環繞地球108圈，圓滿完成了預定的空間科學和技術試驗任務，於1月16日成功返回，準確着陸。“神舟2號”無人飛船的成功發射與返回，表明我國已為載人飛船的上天奠定了堅實的技術基礎，再經過幾次無人飛船試驗，中國的航天員將遨遊太空。

　　航天技術的水平與成就是一個國家經濟、科學、技術實力的綜合反映。載人航天是航天技術向更高階段的發展。用本國的載人航天器將航天員送入太空並安全返回，更是一個國家綜合國力強大的標誌、國際威望上升的先兆，是振奮民族精神、鼓舞人民進取的強大動力。

　　迄今為止，只有蘇聯(俄羅斯)和美國實現了載人航天。中國是世界上第5個能獨立發射人造衛星的國家，很早就擁有了大推力的運載火箭。1986年，中共中央、國務院批准了《高技術研究發展計劃(863計劃)綱要》，把航天技術列為我國高技術研究發展的重點之一。“863”高技術航天領域的專家們在深入細緻論證的基礎上描繪出我國航天技術發展前景的藍圖，一致認為載人航天是我國繼應用衛星和衛星應用之後合乎邏輯的下一步發展目標，並根據“有限目標，突出重點”的方針，提出“把研製和發射載人飛船作為發展載人航天的第一步”的建議。

　　此項建議經過國家的審查、批准，並獲得工程立項。1992年中國開始實施載人飛船航天工程，研製了載人飛船和高可靠性運載火箭，開展了航天醫學和空間生命科學的工程研究，選拔了預備航天員，研製了一批空間科學試驗裝置。1999年11月20日至21日，我國成功地發射並回收了第一艘“神舟號”無人試驗飛船。這標誌着中國在載人航天領域邁出了重要的第一步。

　　必須了解太空環境

　　太空是一個高真空、超低溫、強輻射的場所，這種環境對人體來說是致命的。人一旦暴露於其中，將面臨失壓、缺氧、低溫和輻射損傷4大危險。

　　進入太空，沒有了大氣，人無法呼吸；沒有了大氣壓，人會因內臟、器官的脹裂而喪命。那裡沒有空氣，當然也沒有氧氣。在太空零下269℃的超低溫環境中，有許多射線和高能粒子，它們能穿透普通的衣服，深入人體，引起內臟、器官病變，甚至致人於死地。所以，人必須乘坐專門設計的、與外界隔絕的載人航天器才能在太空中安全地生活、工作。如果要離開航天器進入開放的太空，就必須穿上特製的航天服。

　　現有的3種載人航天器

　　迄今為止，人類研製發射成功並正在使用的載人航天器一共有3種：載人飛船、太空站和航天飛機。

　　載人飛船，簡稱“飛船”，是一種乘載人員較少(3人以下)，在太空作短期(十幾天以內)運行，然後返回地面的、一次性使用的航天器。

　　太空站是一種體積較大、可接納多名(3～6人)航天員在其中長期工作或作短期巡訪的航天器。太空站在軌道上長期運行，不返回地面。既可在有人照料下工作，也能在無人值守時自主運行。航天員的生活必需品及太空站所需的物資必須用載人飛船或航天飛機等運輸器定期或不定期送去。

　　載人飛船和太空站自身沒有大推力的動力裝置，必須靠運載器將它們送入太空。航天飛機則是一種兼有航天-運載雙重功能的載人航天器。它由軌道器、固體助推火箭和外掛推進劑貯箱3部分組成，是當前惟一可部分重複使用的航天-運載器。

　　這3種載人航天器的用途各有側重，在技術上難度也有較大差別。航天飛機結構複雜，功能齊全，代表着當代航天技術的領先水平。載人飛船相對說來複雜程度低一些。

　　中國載人飛船從多人多艙起步

　　蘇聯和美國在研製載人飛船時都經歷了體積由小到大，乘員從單人到多人，結構由單艙到多艙，任務由環地飛行到登月飛行，技術從簡單到複雜的循序漸進的發展過程。美國的發展系列是“水星號”(載1人)—“雙子星座”(2人2艙)—“阿波羅”(3人3艙，指揮-服務-登月)。蘇聯的發展系列是“東方號”(載1人)—“上升號”(載2～3人)—“聯盟號”(3人3艙，軌道-返回-服務)。

　　載人航天工程的核心是載人航天器。對於一個具有一定航天運載能力的國家，發展載人航天面臨的技術難度最高和所需投資最大的任務是研製載人航天器。在已有的3種載人航天器中，應選擇哪一種作為突破口呢?

　　從歷史上看，蘇(俄)、美都是從載人飛船起步的，成功後蘇聯建立了太空站，致力於長期載人航天研究活動；美國則發展了航天飛機，實現了部分重複使用、航天器與運載器相結合的天地往返運輸系統。20世紀70年代，蘇聯相繼發射了7個“禮炮號”太空站；1981年4月12日美國航天飛機首次發射成功。從此，世界航天時代進入了以航天飛機與太空站為標誌的新階段。

　　我國在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。對從研製飛船起步和越過載人飛船直接發展航天飛機的多種技術方案進行了充分的論證、比較、分析，甚至激烈的爭論。最後，根據我國的國情和國力，遵照“有所為，有所不為”和“有限目標、突出重點”的“863”高技術研究發展的指導思想，專家們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，以及有可能借鑑國外研製載人飛船的經驗，我國可一步到位研製第3代飛船—多人多艙的載人飛船。8年來“神舟號”載人飛船的研製實踐的進展證明，這一建議是正確的。

　　造船為建站，建站為應用

　　在“863”高技術航天領域中曾流行過一個順口溜：“造船為建站，建站為應用。”它一語道出了發展載人飛船的宗旨。

　　載人飛船的實際用途是：

　　(1) 為突破關鍵技術，掌握載人航天的基本技術和航天醫學工程基礎知識進行演示驗證；

　　(2) 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試驗；

　　(3) 作為太空站的運輸器，為其運送航天員和物資；

　　(4) 作為太空站的應急救生船；

　　(5) 開展空間應用和科學技術試驗；

　　(6) 為載人月球航行和載人行星航行創造條件。

　　其中主要的用途是作為太空站的運輸器。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。例如，由“聯盟號”載人飛船改裝成的“進步號”運貨飛船，每次可運送2.5噸物資，是2名航天員重量的近20倍。

　　載人飛船在飛行試驗過程中可以搭載各種儀器設備，進行對地觀測、空間探測、天文觀測和空間生命、空間材料、微重力等空間應用和科學實驗。但是，飛船並不是執行空間應用和科學實驗等任務的理想工具。

　　從對地觀測、空間探測等應用需要較長的在軌工作時間來看，飛船不如衛星。飛船每次在軌運行最多十幾天，而衛星的在軌工作時間以年計。

　　有些科學實驗需要有人照料，從這點來看，飛船不及太空站。飛船上地方狹窄，航天員的活動餘地很小；太空站地方大，可裝載較多的科學儀器設備，能夠開展更多的活動。

　　某些空間應用和科學實驗要求高精度的姿態穩定度和高水平的微重力條件，從這點來看，飛船也不如衛星和太空站。衛星上沒有人活動產生的干擾，容易保證姿態控制的高穩定和微重力的高水平；太空站因其質量比航天員體重大2個數量級，航天員活動所產生的干擾，對太空站的姿態穩定和微重力條件的影響比飛船小得多，可以忽略。

　　由此可見，為了提高航天飛行的效益，更好地為對地觀測、空間觀測、天文觀測和空間生命、空間材料、微重力等空間應用和科學實驗服務，載人航天的下一步應建立太空站。

　　三艙式載人飛船的組成

　　三艙式飛船的3個艙段按由前到後(或在發射台上時由上到下)的次序是軌道艙、返回艙和推進艙。

　　軌道艙是飛船進入軌道後航天員工作、生活的場所。艙內除備有食物、飲水、睡袋、大小便收集器等生活裝置外，還有空間應用和科學實驗用的儀器設備。艙的前端外部裝有交會對接機構，後底上有一艙門，與返回艙相通。軌道艙外兩側裝有供電用的太陽能電池翼。

　　返回艙的前部呈球形，有艙門與軌道艙相通。返回艙是飛船的指揮控制中心，是航天員在起飛、上升和返回階段乘坐的。內設座椅，座椅前方是儀錶板，顯示飛船上各系統及其設備的狀況。航天員通過這些儀表監視並在必要時控制船上系統及其設備。

　　推進艙又稱設備艙，呈截錐形或圓柱形，主要裝載姿態與軌道控制用的發動機、推進劑、電源、環境控制、通信等系統的部分設備。推進艙外兩側也裝有太陽能電池翼，為飛船提供電能。

　　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，像衛星一樣自主地工作，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”。

　　我國載人航天6大系統

　　載人航天是一項由6個系統組成的大規模工程，載人飛船隻是這個工程的一個系統。載人飛船的發射、運行和返回，離不開其它5個系統的支持與保障。這5個系統是運載火箭、航天員選拔與訓練、載人航天發射場、航天測控網和返回着陸場。

　　運載火箭是航天飛行的基礎，是將飛船送上太空的千里馬。一艘三艙式載人飛船的質量為7～8噸。按照發射近地軌道航天器所需的能量要求—火箭起飛質量與其有效載荷質量之比大約為50∶1估計，發射飛船需要一支起飛重為350～400噸的運載火箭，起飛推力達到4000～5000 千牛。載人航天運載火箭除了要有足夠大的推力外，還必須保證高可靠性。

　　我國“長征2號F”運載火箭長583米，起飛重量479.7噸，能把飛船送入200千米至450千米的軌道。除對原有的箭體結構、動力裝置系統、控制系統、遙測系統、外彈道測量系統進一步提高可靠性外，“長征2號F”火箭還增加了故障檢測系統和逃逸救生系統(逃逸救生塔)，火箭飛行可靠性達97％，航天員的安全性達到了99.7％。

　　航天員既是載人飛船的乘客，又是飛船的主人。航天飛行要求航天員在特殊的環境中執行複雜的任務。航天員必須具備健康的生理條件和良好的心理素質，掌握較全面的科學技術知識和熟練的操作技能。因此，航天員必須經過嚴格的選拔與精心的培訓。航天員的選拔和訓練是一個醫學與工程相結合的新課題，涉及生命科學、醫學和環境工程等領域，需要配備一系列用於進行生理、心理檢查、測試和航天環境模擬試驗的裝置。我國較早建立了航天醫學工程試驗基地，開展了相應的研究試驗。目前已從殲擊機飛行員中選拔出一批預備航天員，正在進行集訓。

　　航天發射場一般應選擇在人煙稀少、地勢開闊、交通方便、水源、氣候條件適宜的地區。載人航天發射場除應具有這些條件外，還必須更多考慮人的安全，如雷電天氣要少，有較好的空中和地面電磁環境；在火箭發射方向的沿途，近百千米內最好沒有高山密林和較密集的居民點等。

　　我國的酒泉發射場是一個符合上述要求的載人航天發射場。它本是我國三大衛星和運載火箭發射中心之一，擁有先進、完善的發射設施。為了適應載人飛船的發射，不僅新建、改建了測試廠房、發射塔架，而且採用了先進的發射技術，例如火箭在垂直狀態下進行總裝和測試、火箭連同飛船在垂直狀態下整體運輸以及遠距離測試發射技術。“神舟號”飛船兩次發射工作的順利進行證明，這些發射新技術的應用是成功的。

　　載人飛船的在軌運行離不開地面的支持，地面通過測控與通信系統與飛船保持聯繫。測控與通信系統一般由軌道測量、遙測、遙控、火箭安全控制、航天員逃逸救生控制、計算機系統及監控、船地間通信、地面通信等設備組成。

　　我國的載人航天測控網包括北京航天指揮控制中心、西安衛星測控中心、陸地測控站、海上測控船以及連接它們的通信網。

　　我國的航天測控網已具備國際聯網共享測控資源的能力，測控技術達到了世界先進水平。在“神舟2號”飛船運行過程中，西安衛星測控中心還啟用了最新研製建成的測控網網絡管理系統，實現了測控資源的優化配置和測控設備的遠程監控，大大提高了測控網的可靠性和有效性。我國不僅擁有長春、廈門、閩西、渭南、南寧、喀什等陸上固定測控站和兩個活動測控站，而且擁有 4艘“遠望號”航天測控船。“神舟號”飛船運行期間，它們分別在太平洋、大西洋和印度洋布陣，執行境外的測控與通信任務。西安測控中心、各地的測控台站和測控船在北京航天指揮控制中心的指揮調度下，保證了“神舟號”在上升段的測控通信覆蓋率達到100%，完成了在軌運行和返回階段的重點弧段的測控通信。

　　為了使航天員安全、可靠地着陸和飛船返回艙的成功回收，必須建設返回用的着陸場。由於飛船返回艙的最後階段使用降落傘，落點飄移較大，對着陸場的要求不像機場那樣高。着陸場的主要任務是完成飛船着陸前後的測量通信，飛船着陸後的搜索回收、營救航天員和對返回艙內的有效載荷進行處置。

　　着陸場場址選擇要綜合考慮各種因素。例如，要便於綜合使用本國的航天測控與通信網；要有足夠大的場地面積，以適應較大落點偏差的情況；根據本國的地域特點和國情選擇陸上着陸還是海上着陸。

　　蘇聯(俄羅斯)擁有遼闊的草原和平原，所以採用在其國內陸上着陸。美國國土東西兩邊均瀕臨大海，擁有一支訓練有素的海岸救生隊伍和先進的海上救生技術和裝備，所以選用海上着陸。

　　我國根據本國國情和飛船運行軌道特點，在內蒙古草原上建造了主着陸場，擁有前置雷達站、直升機和搜索車，配備了通信、運輸、救護等設施，保證了飛船安全着陸和順利回收。

　　載人航天不僅是一項大規模的工程，而且是一項長期性的工程。最近，我國航天權威人士著文稱，我國載人航天工程將分3步走。第一步的任務是以飛船起步，發射幾艘無人飛船和一艘有人飛船，將航天員安全地送入近地軌道，進行適量的對地觀測及科學試驗，並使航天員安全返回地面，實現載人航天的歷史性突破。第二步，除繼續進行對地觀測和空間試驗外，重點完成出艙活動、交會對接試驗和發射長期自主飛行、短期有人照料的太空實驗室，儘早建成我國完整配套的太空站工程大系統，解決我國一定規模的空間應用問題。第三步是建造更大的長期有人照料的太空站。