向“第四疆域”冲刺 中国重笔勾勒航天宏图
http://www.cnsa.gov.cn/n6464000/n6464005/c6580073/../../../n6464000/n6464005/c6580073/part/6580074.jpg神舟号飞船 作为世界文明的重要标志和当代科技进步的重要成果之一，航天活动为人类了解外层空间、开发利用外层空间打开了通途。未来相当长时间里，航天业尚不能像航空业那样被广泛利用，但是航天活动在解决人类稳定发展方面已显示了举足轻重的作用，且作用还在不断扩大。世界航天的历史充满了这一类实例，其中有一些成果顷刻间便影响了社会生产力的进程，例如：航天活动不断地把众多重要的新材料、新技术和新发明带到其他领域；航天器日益广泛地被用于遥测地球、通信、航海等方面。航天实力同自然资源和动力一起，成为当今世界主要大国综合实力和经济水平的典型标志。如今，参与开发航天技术的国家已达60个以上，应用航天技术的国家更是遍及全球。 中国航天业历经前所未有的艰苦卓绝，终于登上世界航天大舞台，并扮演重要角色。未来蓝图是：2005年前把宇航员送入轨道，2010年前实现载人登月，继而建立包括永久性空间站在内的“地面——太空综合网”，将大型空间站发展成为空间航天基地……再往后，在火星上建立中国基地。 “十五”期间是中国航天技术实现历史性飞跃的关键时期。2002年8月发布的《国家产业技术政策》，明确将航天技术作为七大重点发展领域之一。国家为航天计划提供尽可能多的人力和财力，用于空间计划的预算已有较大幅度的提高，专项科研经费达50多亿元。 人类对于宇宙还存有大量无知与不解，所作的探索也仅在较近期才获得其重要性，尚难以估计全部的后果。但已有的成果足以使人相信，航天技术为人类社会发展前景在广泛领域中的改善，提供了无限的、非同寻常的可能性。 1957年，苏联以“人造卫星一号”开创了人类的征服太空的时代。四年后，加加林驾驶“东方一号”飞船进行了人类的首次太空飞行。当时，毛泽东主席同全世界的政治家们一样为之震惊。他问道：“我们怎么能算是强国呢？我们甚至无法把一颗土豆送上太空。” 40多年过去，中国的科学家终于作出了承诺—— 向“第四疆域" 发起最后冲刺 新的里程碑：2002年是中国航天增强信心的一年—— 继成功发射并回收了“神舟二号”无人宇宙飞船后，2002年3月下旬又成功进行了“神舟三号”的太空飞行试验。“神舟”三号在太空翱翔了近一个星期后，其返回舱与飞船按计划脱离并安全返回地面，而将相对独立的轨道舱留在太空继续运行，忠实地执行既定的在轨实验和应用研究及其它空间探测任务。其所传回的高质数据可以与美国“Terra(土)”卫星和“Aqua(水)”卫星传回的数据相媲美。 轨道舱在太空正常运行了180多天，共环绕地球飞行2821圈，于10月10日圆满完成任务，取得了一批科技成果。其间，航天指挥控制中心先后对其进行了几十次轨道维持和飞行模式控制，确保飞船轨道舱在不同飞行控制模式下，进行预定的各项载荷试验，成功掌握了一批关键技术，尤其在低轨飞行器的轨道衰变规律、陨落分析、燃料最优分配、故障诊断和应急处理等方面的研究取得了重要突破，为载人航天测控和管理打下坚实基础。 如果预定年内发射的“神舟”四号宇宙飞船获得成功，那么，中国载人宇宙飞行试验有望提前进行…… 探索太空已成为人类最为雄心勃勃的梦想，航天技术是将梦想付诸行动，也是当代最复杂的综合高技术之一，而载人飞船则是航天技术中基本的也是关键的一步。“神舟”三号就是为载人宇宙飞船计划而研制的试验型飞船。略去这一成功所赋予的象征意义，“神舟”三号以其技术上的卓越贡献，为中国在航天业树起一座新的里程碑。载人航天器在200-500公里的高空飞行，大气环境为真空状态，温度可达1000℃以上。人类要做宇宙航行必须在载人航天器上设置环境控制与生命保障系统，以保证供应足够的氧气、食品、饮水等，控制压力、温度、湿度，以及去除二氧化碳等有害气体和收集其它废物。苏联和美国在载人飞行之前都曾以一些灵长类动物为对象进行试验。苏联首次将载有小狗的卫星送上太空，小狗在轨道舱飞行一周后因缺氧而死。此后连续7次发射了载有狗、大鼠等动物的试验载人航天器，其中3次获得成功。美国也先后以猴、猩猩等高等级动物进行太空飞行。但动物试验存在许多难以解决的工程技术问题和安全性问题。 中国无人飞船试验不像其它国家初期那样把动物带上太空，而是通过拟人载荷装置来达到试验目的。拟人载荷装置，是通过物理化学的方法模拟人的耗氧、产热等代谢参数，为环境控制和生命保障系统提供代谢负荷，以检测此系统。其主要优点是代价不高且极具科学性。据“神舟”三号飞船的设计专家介绍，拟人载荷系统主要包括人体代谢模拟装置、拟人生理信号设备和与宇航员形态、结构、质量、质心基本一致的形体假人，可模拟宇航员在太空生活的多种生理参数，如脉搏、心跳、呼吸、饮食、排泄等，并随时受地面指挥中心监控。人体代谢模拟装置用来模拟耗氧速率、耗氧量和产热率，模拟真人消耗舱内氧气，向舱内辐射热量，及时通过环境控制和生命保障系统把舱内的氧分压和温度控制在医学要求的范围内。拟人生理信号设备将所录入的心电、呼吸生理信号，从太空回传到地面，以检测飞船医监设备的可靠性。 用“模拟假人”做试验来检验模拟飞船载人状态，这在中国是第一次，在世界上也是第一次，因此引起国内外的广泛关注。实际上，中国的“模拟假人”试验准备工作从20世纪90年代初就已着手，前后进行了十多年，“神舟”试验飞船首次搭载“模拟假人”。试验结果显示，拟人载荷系统提供的生理信号和代谢指标正常，验证了与载人航天直接相关的座舱内环境控制和生命保障系统，完全能满足载人的医学要求。“神舟”三号的技术状态已和载人状态完全一致。 苏联在载人飞行之前进行过7次无人驾驶飞行，美国则进行过21次无人驾驶飞行。相比之下，“神舟”飞船迄今进行3次无人驾驶飞行，按计划，年内进行第四次无人驾驶飞行后将进行首次载人飞行。中国从40多年世界航天开拓工作的成败得失中汲取经验和教训，无人飞船试验的数量可以相对减少，但一定要成功。在轨道停留时间方面，“神舟”三号降落前在太空翱翔了近一个星期，比苏联和美国最初的飞船轨道停留时间长得多。与当年苏联的“联盟号”不同，“神舟”号飞船在返回舱回到地球后，其轨道舱可以利用推进器进行操作，作为无人宇宙飞船继续在既定的轨道中运行，为技术人员积累了飞行控制和轨道计算的经验。此外，当年苏联和美国将人送入太空时使用的是单座飞船；而中国虽是第一次尝试，但仍将发射一种能够操纵的多人飞船。据说这是其他国家需要花几年时间才敢展示出来的技术。 或许这些并不超凡，毕竟中国不像苏联和美国40多年前那样孤立无援地研制载人飞船技术。不过，国际航天界不少人认为，中国的载人航天取得了其他先驱者所不具有的许多经验，技术上也有了突飞猛进的发展，为最终实现载人飞行奠定了坚实的基础。走进“第四疆域”已为时不远 科学家将天然环境划分为四大疆域，人类进步的每一次重大飞跃都以对天然环境的开发和利用为标志：最初的人类只适应陆地，2000多年前开始向海洋进军，20世纪初进入天空(大气层)，20世纪50年代跨进第四疆域———太空。40多年来，空间技术及其它高新技术的迅猛发展大大激发了人类对太空的无限遐想和探索太空的无限激情，全球发射到空间轨道上的航天器已达4000多个，气象卫星、导航卫星、通信广播卫星、遥感卫星已经深刻地改变而且还将继续改变人类的生活前景——人类正雄心勃勃通过对太空这一新领域的探索和开发来扩大生存活动空间，实现新的飞跃。 中国的太空开发始于20世纪50年代末，70年代利用“长征一号”火箭成功发射了第一颗人造卫星“东方红”。1992年，中国政府作出发展中国载人航天工程的重大战略决策，七年后中国载人航天工程第一艘试验飞船“神舟”一号发射成功，使中国成为世界上第三个掌握载人航天技术的国家，打破了俄罗斯和美国在载人航天方面的垄断局面。“神舟”三号飞船的成功发射和返回，表明中国的载人航天工程技术日臻成熟，中国走进“第四疆域”已为时不远。 据介绍，即将发射的“神舟四号”太空船与“神舟三号”相类似，只是实验内容与“神舟三号”有很大不同。目前，“神舟”四号无人飞船和运载火箭正按计划节点加紧研制。中国载人航天的实施方案，一切都是以人的安全性为基点，把安全和质量放在首位。“神舟”三号在运载火箭、飞船、发射监控系统方面，运用了许多代表世界最高水平的智能系统及其它先进技术，如为宇航员专门设计安装的逃逸系统与应急救生功能，在火箭发射升空时，万一发生意外紧急情况，逃逸系统就会将飞船带离危险区。“神舟”四号将仍继续进行仿真人实验，试验条件与载人飞船完全相同，具有完备载人设施，试验的主要目的仍然是进一步验证载人太空船的可靠性。 中国的航天科学家正脚步匆匆向有人驾驶航天飞行领域疾进。按计划，2005年之前将第一批宇航员送入轨道太空站。设计专家称，如果试验成功，“神舟”四号很可能是最后一只无人飞船，此后，作为中国探索宇宙空间的先驱，无人驾驶飞船将完成其历史使命，发射“神舟五号”时就会有中国人的身影遨游太空。 国外舆论普遍认为，中国在航天技术方面不断取得成果，正在逐渐缩小与美俄两国的差距。如果载人宇宙飞行获得成功，那将意味着中国不仅将在大型火箭技术上迈出新的步伐，而且在探索太空整体技术上为追赶处于领先地位的欧美和俄罗斯迈出了决定性的一步。 来源：新华网 2002年10月23日
本文编辑：龙茂雄
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