遨游太空是人类自古以来就梦寐以求的美好愿望。经过祖祖辈辈千百年的奋发努力，特别是现代科学技术的飞速 发展，终于使载人航天的梦想在20世纪变成了现实，并成为人类航天事业中最辉煌的一个里程碑。

　　载人航天是指人驾驶和乘坐载人航天器在太空中进行各种探测、研究、试验、生产和军事活动的往返飞行。其目 的在于突破地球大气层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外层空间，更广泛和更深入地 认识整个宇宙，并充分利用太空和载人航天器的特殊环境进行各种研究与试验，开发太空极其丰富的资源。载人航天由载人航 天系统实现。该系统由载人航天器、运载器、航天发射场、回收设施和航天测控与通信网络组成。载人航天器与无人的卫星和 探测器相比，由于有人的驾驶与从事各种活动，因此它的技术难度更大，设备更复杂，可靠性要求也最高。确保航天员顺利进 入太空并安全返回地面是载人航天的关键。由于航天员是载人航天的主角，因此必须经过极其严格的选拔和专门的训练。

　　回顾国外载人航天的发展，大致经历了设法把人送上地球轨道并安全返回、发展载人航天的基本技术以及发展试 验性与永久性载人空间站三个阶段。

　　潇洒来去天地间

　　在解决把人送上地球轨道并安全返回之前，美国与前苏联均于本世纪50年代末至60年代初发射了载有狗、猴 、猩猩和其他生物的卫星和不载人飞船，用以验证载人航天系统的安全性和可靠性。紧接着就发展了可以装载1名航天员的载 人飞船。

　　载人飞船又称宇宙飞船。它是一种能够保障航天员在太空生活与工作以执行航天任务并安全返回地面的航天器， 既可以单独作为人类航天活动的飞行平台，也可以作为人类往返于太空和地球之间的“渡船”，还可以同载人空间站或其他航 天器在太空对接组成大型复合体。载人飞船由运载火箭发射，容积较小，所运载的消耗物资数量有限，不具备再供给能力，而 且只能一次使用。

　　1957年10月4日，前苏联率先发射了世界上第一颗人造地球卫星，从而为人类进入太空展现了希望。随后 ，前苏联于1958年8月便开始实施命名为“东方”号的载人飞船发展计划。为了争取时间，前苏联采取了边设计、边制造 的方法，终于在1961年4月12日抢先把可以装载1名航天员的“东方1”号飞船送上太空，航天员加加林以1小时48 分钟的时间绕地球飞行了1圈，成为世界上第一个实现载人航天的国家。从此开始了世界载人航天的新时代。

　　前苏联发射“东方”号飞船的目的除了把人送上太空并安全返回外，还要检验飞船的性能，并考察人在太空的自 我感觉与工作能力。“东方”号飞船由球形航天员座舱、仪器舱和反推火箭发动机组成，重量约4．7吨。航天员在弹射座椅 上着密闭式航天服飞行。从1961年4月到1963年6月，前苏联共发射了6艘“东方”号飞船。1963年6月16日 发射的“东方6”号飞船还首次把女航天员捷列什科娃送上太空，她3天后返回地面，开创了妇女航天的先河。

　　1958年10月11日，美国根据《1958年美国航空航天法案》组建了国家航空航天局，统管美国的载人 航天计划。为了与前苏联抗衡，国家航空航天局组建后的第7天就宣布了“水星”载人飞船计划。

　　“水星”载人飞船计划的目的是研究与解决飞船再入大气层时的空气动力学、高加速度、零重力对人体的影响， 以及人在失重环境下的工作能力。“水星”号飞船由航天员座舱、逃逸系统、反推与分离火箭系统等组成，重量约为1．3吨 。1962年2月20日，美国首次将载有一名航天员的“水星”号飞船送上太空，也实现了载人轨道飞行。从1959年8 月到1962年5月，美国共发射了25艘“水星”号飞船，其中4次为载人飞行。

　　美国与前苏联经过第一阶段的载人航天飞行证实了人在过载、失重、热真空和强辐射的环境中不仅能够生存，而 且还能有效地工作，从而为进一步实施载人航天计划奠定了基础。

　　载人技术得发展

　　前苏联继“东方”号载人飞船计划成功之后，于1962年开始研制可以载两名航天员的“联盟”号飞船。但是 ，当1963年初前苏联得知美国已开始发展可以载两名航天员的“双子星座”号飞船时，为了抢在美国之前发射世界上第一 艘多人飞船，临时决定发展可以容纳3名航天员的“上升”号飞船。

　　“上升”号飞船实际上是“东方”号飞船的改进型，为了使座舱能够挤进3名航天员，前苏联把“东方”号飞船 的航天员座舱进行了重新安排，拆除了弹射救生系统，增加了航天员出舱活动的伸缩式气闸舱等。飞船重量有5吨多。前苏联 发展这种飞船的目的是试验可以承载多名航天员的飞船系统和航天员的舱外活动能力，并考察航天员之间的相互配合能力。“ 上升1”号飞船于1964年10月12日进行了首次载人飞行。1965年3月18日，“上升2”号飞船进行了第二次也 是最后一次载人飞行，航天员列昂诺夫走出舱外，在舱外活动了23分41秒，成为世界上第一个进行舱外活动的航天员。

　　“上升”号飞船发展计划尽管是一项临时性计划，且只进行了两次载人飞行，但它为前苏联在空间竞赛中赢得了 两项第一：第一种多人飞船飞行成功和第一次实现了人类太空行走。

　　“联盟”号载人飞船计划是前苏联实施的第三个载人航天计划。计划开始于1967年4月，其目的是检验新型 飞船的性能，进行轨道交会、对接与机动飞行试验并进行某些科学与生物医学实验。“联盟”号飞船及其后来的改进型“联盟 T”号和“联盟TM”号飞船是前苏联与俄罗斯发射数量最多的一种飞船，“联盟TM”号飞船至今仍在使用，不断地为空间 站运送物资与替换航天员。

　　“联盟”号飞船比“东方”号和“上升”号飞船先进得多。它是一种可运载两名航天员的飞船，由返回舱、轨道 舱、仪器舱和逃逸救生系统组成。飞船从起飞到入轨以及在返回过程中，航天员都在钟形的返回舱内，飞船在再入大气层前将 轨道舱和仪器舱抛掉，只回收返回舱。飞船重量约6．5吨，长度7．5米，最大直径2．7米，用“联盟”号运载火箭发射 。

　　1961年5月25日，美国总统肯尼迪宣布了“阿波罗”登月计划，要求在“10年内把人送上月球并安全返 回地面”。肯尼迪的这一计划使美苏两国的“空间竞赛”骤然升级，两国都把目标放在了载人登月上。为了给“阿波罗”飞船 提供飞行经验、准备各种技术条件与提供经过训练并富有实际飞行经验的航天员，美国从1961年11月开始实施可以载两 名航天员的“双子星座”载人飞船计划。

　　“双子星座”号载人飞船计划是一项过渡性载人航天计划。飞船的外形与“水星”号飞船十分相似。但是，由于 要求它飞行的时间长，达到的目标较多，特别是试验登月需要的交会对接技术等，因此它比“水星”号飞船也复杂得多。“双 子星座3”号飞船由航天员座舱与连接舱两大部分组成，飞船再入大气层前抛掉连接舱，仅回收航天员座舱。飞船重量约3． 7吨，用当时推力最大的“大力神2”运载火箭发射。“双子星座”载人飞船计划从1961年11月开始实施到1966年 11月结束，历时5年，先后共进行了12次飞行试验，其中10次为载人飞行，两次为无人飞行。1965年3月23日发 射的“双子星座3”号飞船首次进行载人飞行。1965年6月30日发射的“双子星座4”号飞船中的一名航天员进行了首 次舱外活动，有多次飞行进行了飞船交会与对接试验。

　　举世闻名的“阿波罗”登月计划是美国的第三个载人航天计划，也是规模最大的一项载人航天计划。从1961 年5月开始实施，到1972年12月结束，前后历时11年，耗资达255亿美元。在计划执行的高峰期，参加工程的有两 万多家企业、200多所大学和80多个科研机构，总人数超过30万人。这项载人航天计划的目的是验证新型飞船的性能、 交会与对接能力，并实现载人登月飞行和对月球进行实地考察，同时也是为载人行星飞行和探测进行技术准备。为发射“阿波 罗”号飞船，美国还专门研制了大型“土星5”号运载火箭，并发射了多种探测器收集月球资料，为登月作准备。

　　“阿波罗”号飞船由指挥舱、服务舱、登月舱和逃逸救生系统四部分组成，飞船重量4．5吨左右。指挥舱是航 天员在飞行中生活与工作的座舱，是整个飞船的控制中心，也是惟一被回收的部分。服务舱装有发动机、环境控制系统、通信 系统等设备。登月舱用于把两名航天员从月球轨道下降到月面，完成任务后再将他们送回到在月球轨道上运行的指挥舱。飞船 在进入大气层之前，抛掉服务舱与登月舱，仅指挥舱溅落在海上。

　　1972年7月16日，“土星5”号运载火箭将“阿波罗11”号飞船送上太空，7月21日飞船上的两名航 天员走出登月舱，首次踏上了月球。美国前后花费了18年的时间实现了人类第一次登月飞行，这一事件当时轰动了全球。“ 阿波罗”号飞船总共进行了17次发射，其中7次为载人登月飞行。“阿波罗13”号飞船因故障中途返回地面，实际上有6 次进行了载人登月飞行，先后有12名航天员的足迹留在了月球上。航天员在月面上总共停留了近300个小时，安置了月震 仪等20多种自动测量仪器，收集并带回了427公斤月面岩石和土壤标本。这些仪器与标本为科学家们日后揭示月球的奥秘 提供了重要的科学依据。

　　“阿波罗”登月计划的成功使美国在载人登月方面获得了“世界第一”，而前苏联的载人登月计划据说是由于大 型运载火箭未研制成功而始终没有实现。

　　美国与前苏联经过第二阶段的载人航天飞行掌握了两艘飞船在太空进行交会与对接的能力，考察了航天员出舱活 动及设备的能力，并进行了一些科学试验与研究工作，为后来发展载人空间站创造了条件。

　　前景美妙空间站

　　人类的航天活动不满足于在太空的短暂飞行，而是寻求能够在太空长期生活与工作的基地，充分利用太空独特的 环境从事多种科学技术研究、试验与生产，对地球进行观测与监视以及开展军事活动等。因此，空间站的发展受到世界航天大 国的高度重视。

　　空间站又称为轨道站或航天站，是一种可供多名航天员巡访、居住和工作的大型载人航天器，是人在太空开展航 天活动的重要基础设施，如同一艘不落的“航天母舰”。空间站通常由对接舱、轨道舱、服务舱、生活舱、太阳能电池帆板等 组成。它在长期运行期间，航天员的替换和物资设备的补充可以由载人飞船、货运飞船或航天飞机运送。

　　空间站分为单一式和组合式两种，单一式空间站由运载火箭或航天飞机直接发射入轨；组合式空间站由多枚运载 火箭多次发射或航天飞机多次飞行，把空间站组合件运送到轨道上组装而成。美国与前苏联的空间站都是从发展试验性单一式 空间站开始的，利用它为建造实用型的组合式永久性载人空间站探索与试验技术。

　　1971年4月19日，前苏联成功发射了世界上第一个试验性载人空间站———“礼炮1”号空间站。这标志 着人类的航天活动已经从规模小、飞行时间短的载人飞船进入到规模较大、飞行时间较长的空间应用探索与试验阶段。该空间 站长14米，最大直径4．1米，重量18吨，在太空飞行了175天。航天员在站上进行了天文观测、生物医学实验和对地 球观测等。到1983年底，前苏联共发射了7个“礼炮”号空间站，其中“礼炮7”号空间站上的3名航天员创造了连续飞 行237天的纪录。这些空间站为后来建造组合式的大型空间站积累了丰富的经验。

　　美国在“阿波罗”登月计划结束后，采用“阿波罗”登月计划的技术成果并利用剩余的运载火箭与飞船，开始实 施第一个试验性并命名为“天空实验室”的载人空间站计划。1973年5月14日，美国用“土星5”号运载火箭将“天空 实验室”发射升空。同年，还发射了3艘“阿波罗”飞船与之对接。对接后的空间站长36米，直径6．7米，重量82吨。 有3批航天员（每批3名）在空间站上分别飞行了28天、59天和84天。他们用多种科学仪器进行了270多项天文、地 理、遥感、航天生物学与航天医学实验以及宇宙观测。1979年7月11日，“天空实验室”空间站在轨道运行6年后坠入 大气层烧毁。

　　1983年11月28日，欧洲航天局研制的“空间实验室”空间站随美国的航天飞机进入轨道，在进行了70 多项太空试验后，于当年12月8日返回地球。

　　前苏联利用“礼炮”号空间站的研制与运行的丰富经验，于1986年2月20日用“质子”号运载火箭将“和 平”号载人空间站的核心舱送上了预定轨道，这表明前苏联开始正式组装与运行世界上第一个实用型的永久性载人空间站。到 1996年4月26日将最后一个舱体组装好，“和平”号空间站组成了一个重量达136吨、工作容积为400多立方米、 包含6个舱体的组合式大型“人造天宫”。迄今为止，“和平”号空间站已在轨运行了13年，其间有105名航天员先后在 上面生活与工作过，他们中除了前苏联与俄罗斯的航天员外，还有44名美国航天员、6名法国航天员和12名其他国家的航 天员。先后有90多艘“联盟TM”号载入飞船和“进步”号货运飞船以及美国的航天飞机与之对接，替换航天员与补给物资 设备。

　　“和平”号空间站在运行的13年中取得了丰硕的成果。它为包括生命科学、微重力科学与应用、对地观测和航 天技术发展等在内的试验与研究提供了适宜的空间环境，保证了前苏联与俄罗斯在某些领域居于世界领先的地位。特别引人注 意的是，1995年3月22日返回地面的航天员波利亚科夫还创造了在太空单次连续飞行438天的纪录。

　　原计划运行5年的“和平”号空间站，现已超期服役8年。“和平”号空间站在运行的这些年中，已发生了约2 000处故障，其中有近100处仍未排除，致使空间站一直出于“带病”运行之中。据估计，要维持它继续运行，每年至少 要花费2．5亿美元，这对于资金严重短缺的俄罗斯来说是一个沉重的负担。因此，俄罗斯已经决定明年初让“和平”号空间 站彻底“退休”并葬身太平洋。

　　美国的“阿波罗”登月计划结束后，也将载人空间站计划列入了重要的发展目标。但是美国认为，大型空间站不 可能单纯依靠一次性使用的载人飞船进行人员和物资设备的保障与输送，必须要有一种可以重复使用的航天运输系统，以大幅 度降低运输费用，因此，美国将发展重点转向研制航天飞机。80年代初，航天飞机研制成功并投入使用，为美国建造大型的 永久性载人空间站提供了技术保障。

　　1984年1月，美国总统里根正式下令研制永久性载人空间站，经过几年的方案论证与设计，终于在1987 年经里根批准开始启动命名为“自由”号“双龙骨”结构的空间站计划，并邀请欧洲航天局、日本和加拿大参加。由于该空间 站方案规模过大、投资过高而几经修改，后来变成了“单龙骨”方案。1993年10月16日，俄罗斯也接受了美国等国的 邀请，正式成为合作伙伴，并放弃了建造“和平－2”号大型空间站的计划。俄罗斯的加入不仅扩大了空间站的规模，而且使 该项目成为几乎包括所有航天大国在内的国际性计划，因此后来就直接称为国际空间站计划。1997年10月，巴西也加入 了这一国际合作的载人航天计划。

　　国际空间站是一个结构十分复杂、规模极其庞大和功能非常广泛的大型空间设施，将由各参加国提供不同的舱段 挂靠在桁架上组成。该计划总投资约500亿美元。1998年11月俄罗斯首先用“质子”号运载火箭将国际空间站的第一 个部件———多功能舱发射入轨，此后将用航天飞机和大型运载火箭把其他部件运送入轨，并在轨道上组装。该空间站将在2 003年或2004年建成。建成后，该站的总重量将达到423吨，长度108米，宽度88米，密封舱容积达到1202 立方米，可供6～7名航天员长期居住与工作，在轨运行寿命为10～15年。

　　国际空间站投入使用后将成为下世纪初惟一在轨运行的大型永久载人轨道设施，并成为供人类进行各种科学技术 研究与应用试验的载人空间基地。国际空间站的建造标志着载人航天活动又进入了一个新的发展阶段。

　　凌玉仁

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