《飞行力学》
1961 年4 月12 日,苏联发射了世界上第一艘载人飞船“东方号”,航天员加加林在人类历史上首次进入太空,绕地球飞行108 分钟,从此开创了人类载人航天的新纪元。如今60 年过去了,人类共有500 多名航天员1000 多人次乘坐不同的载人飞船进入太空,其中女航天员57 名。
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。相比采用无人模式的航天工程,载人航天技术是更为重大的进步。
载人航天的独有魅力在于“人”。从充分发挥人类本身优势的角度说,首先载人航天可以利用人的观察力、分析判断能力,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;同时航天员可以直接在太空和载人航天器的特殊环境开展复杂、多变的科研工作,如航天器在空间的装配、拆卸、检测、维修、更换部件,以及观察、记录、分析与处理实验数据等,这样能够进一步提高航天活动的效益,大大扩展航天器的功能和用途,开发太空及其丰富的资源,对人类社会的文明和进步有巨大推动作用。另外,人的主观能动性和随机应变能力,在充满不确定性而且地面力量鞭长莫及的外空环境中,也是非常重要的因素。
载人航天要保障航天员的安全和在太空中的各种需求,难度大、要求高,所以不但代表着一个国家、一个民族的最高科学技术发展水平,对于其他领域的拉动作用也是不可忽视的。以“阿波罗”登月计划为例,该计划促进了美国多个领域的技术进步,催生了液体燃料火箭、微波雷达、无线电制导、合成材料、计算机、无线通讯等一大批高科技工业群体。后来通过该计划取得的技术进步成果转向民用,带动了美国整个科技的发展与工业繁荣。从政治角度考虑,载人航天是综合国力的具体体现,是典型的“形象”工程,拥有载人航天能力能够增强民族自豪感,提高国家威望,有效提高国家软实力。冷战期间,美苏争相把自己的航天员送上太空,原因之一就是要在意识形态领域拔得头筹,为自己的民众提供榜样。
从物种繁衍角度出发,地球是人类的摇篮,可人类不能一直待在摇篮里。一方面,地球资源日渐枯竭,人类对太空资源的开发和利用愈加重要。另一方面,各种研究表明在数千万年的尺度上,全球性的物种大灭绝是大概率事件,而足以毁灭人类文明的小行星撞击事件,平均每20 万年就会发生一次。一旦浩劫真的来临,载人航天技术无疑会给人类提供一条逃生的“诺亚方舟”,帮助人类找到新的栖息地。
近年来,美、俄国内关于下一步载人航天的目标、路径存在争议和不确定性,但是中国在该领域正在稳步迈进。按照中国载人航天工程“三步走”计划,第三步即空间站建设即将启动实施。目前中国空间站“天和”核心舱和承担发射任务的长征五号B 遥二运载火箭已经运抵文昌航天发射场,计划今年上半年发射。执行空间站建造阶段4 次载人飞行的航天员乘组已经选定,正在开展任务训练,预计今明两年内中国将有12 名航天员进入太空,为空间站运营做准备。
已经走过一个甲子路程的载人航天,未来必将在人类社会扮演更为重要的角色。★
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