发布网友 发布时间:2022-04-22 06:46
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热心网友 时间:2022-06-16 19:26
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、航天器发射场和回收设施、航天测控网等组成,有时还包括其他地面保障系统,如地面模拟设备和航天员训练设施。
载人航天技术是人类航天史上的重大突破。
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。
载人航天的意义
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*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:
(1)在科技方面,因为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。
(2)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,此举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。特别是当我国航天员进入太空,就像20世纪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。
(3)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*”。可以预料,印有“太空制造”字样物品将会不断地投放市场。
(4)载人航天是人类发展的一个新阶段的开始,因为人类或许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。这不是可望而不可即的事情。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*。
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,所以才成功发*载人航天飞船。
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。它涉及选拔合适的人进入太空,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。
同时发展载人和不载人航天技术的原因应该说,不载人的自动空间装置具有相当广泛的功能,诸如空间飞行器插入轨道,在宇宙空间机动飞行以及溅落体能返回地球。不载人航天的费用又相对低廉,所以不载人自动航天技术有着广阔的发展前景。但是,这种自动设备虽然有可能做得很先进、很可靠,在太空还是可能出现各种情况,有些情况只有人才能处理。例如,没有一个自动装置使飞船能够和失去控制的空间站对接。然而前苏联航天员弗拉基米尔·捷尼贝可夫凭其卓越技能在1985年6月却完成了这样的工作。
又如1965年,“格迷尼”6号发射后,其仪表显示出飞船出了故障。虽然合乎逻辑的做法是将航天乘员组人员紧急弹射出来。可指令长瓦尔特·舒拉对此不予理睬,决定继续飞行。他是完全正确的,因为经验告诉他,仪表出了错。倘若瓦尔特·舒拉启动弹射系统,飞船就可能失控,那么计划中和“格迷尼”7号在轨道的对接任务也就不可能完成。
专家们估计,一个自动星际飞行器的可靠性系数(因子)是22%,而载人航天器的可靠性因子是70%,如果航天员能修理设备,可靠性因子将增至93%。虽然这些数字可能不精确,但载人航天更可靠这个事实是科学家们公认的,是毋容置疑的。因此,自动装置发展的同时不能轻视载人航天的发展。
当然,自动方式工作的空间站在多年工作期间不发生一点故障,这只能是理想情况。另外,不是所有过程和操作可以自动化。当需要显示创造性的处理或直观或对经验的信赖时,自动装置是不能和人竞争的。
现代航天的实践表明,载人和自动航天并非竞争对手,而是相互促进的。在空间探索的经验中,自动装置和人的能力的完美结合是完成航天任务的最佳保障。
自动和载人航天是太空航行和空间探索的两个方面,是互为补充的。对于星际旅行,自动装置是人类登上其它星球的先导,只有自动探测器先探明情况,创造条件,才能进行载人旅行。对于空间材料加工和空间工厂的建造,载人航天是先导。先由航天员进行材料试验、工艺技术实验,并在工艺研究和试验性生产的基础上,待一切条件成熟后,才能有进行大规模的、无人自动化生产的空间平台和空间工厂。空间产业的开发,不载人航天和载人航天是其前后两个阶段。把人类活动扩展到太空,载人和自动航天技术都是不可缺少的。