载人航天的三大里程碑

　　遨游太空是人类自古以来就梦寐以求的美好愿望。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、生产等开发活动的往返飞行。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。与无人的卫星和探测器相比，载人航天器的技术难度更大、设备更复杂，可靠性要求也更高。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。

　　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。

　　在解决把人送上地球轨道并安全返回之前，美国与前苏联均于上世纪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。

　　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。

　　举世闻名的“阿波罗”登月计划是迄今为止人类规模最大的一项载人航天活动。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。

　　1969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。美国的阿姆斯特朗作为“阿波罗”11号飞船的指令长与埃德温·奥尔德林和迈克尔·科林斯共同完成了第一次载人登月飞行。7月21日，阿姆斯特朗打开飞船登月舱的舱门，顺着梯子第一个踏上了人类为之梦想了千百年的月球。19分钟以后，登月舱驾驶员奥尔德林也踏上了月球。

　　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。

　　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。

　　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、试验与生产等活动。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，如同一艘太空中的“航天母舰”。空间站在长期运行期间，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。

　　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。

　　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。20世纪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。1987年美国邀请欧洲航天局、日本和加拿大参加研制永久性载人空间站计划。1993年，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。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。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。

　　加加林首次飞天的地方--拜科努尔航天发射场

　　拜科努尔航天发射场地处北纬46度、东经63度的中亚半沙漠地区。拜科努尔航天发射场，就规模及其在开发宇宙空间中所发挥的巨大作用而言，在世界航天发射场中占据极其特殊的地位。这里曾经成功发射了世界上第一颗人造地球卫星、第一艘载人宇宙飞船。前苏联航天员加加林就是从这里走进太空，开始人类的首次太空之旅。

　　时光荏苒，历史记录了拜科努尔半个世纪无与伦比的辉煌。前苏联解体后，拜科努尔归属俄罗斯。由于拜科努尔位于哈萨克斯坦境内，因此两国于1994年签署协议，俄向哈租赁该地20年。

　　拜科努尔航天发射场位于哈萨克斯坦西南部克孜勒奥尔达州，西距咸海45公里，北离拜科努尔镇288公里，正南24公里是丘拉坦城。这里海拔90米，一年内的气温变化从-40℃到50℃，昼夜温差较大，经常刮风，但降雨量很少。前苏联选择拜科努尔建发射场主要是因为它远离人口稠密区和工业发达的城市。

　　拜科努尔航天发射场总面积6717平方公里，南北75公里，东西90公里，居民有6万人。它建于1955年，1957年10月4日从这里发射了世界上第一颗人造地球卫星“斯普特尼克-1”号，开辟了人类航天的新纪元。1961年4月12日，世界上第一艘载人宇宙飞船“东方”号从这里起航，把航天员尤里·加加林送入地球轨道，使他成为人类第一名飞进太空的使者。

　　在20世纪60年代后期，这里曾被定为未能实现的苏联载人登月飞船的发射场。运送登月飞船的N-1火箭的巨大燃料箱，至今还躺在城北70公里处，被当作室内停车场使用。1971年4月，前苏联在这里第一次把“礼炮”1号航天站送进地球轨道，6月又从这里发射“联盟”11号载人飞船。飞船和航天站首次实现对接，使“礼炮1”号成为第一个载人航天站。1975年7月15日从这里发射的“联盟”19号载人飞船，成功地与美国发射的“阿波罗”飞船实现对接，这也使拜科努尔航天发射场与肯尼迪航天中心通过太空轨道连接起来了。

　　继“礼炮”1号之后，有6座“礼炮”号航天站从这里发射成功。1986年2月20日，苏联第三代航天站“和平”号又从这里进入轨道，它有6个对接口，可以对接多个航天器。为接送去航天站工作的航天员，从这里发射了众多的“联盟”号、“联盟”T号和“联盟”TM号载人飞船。此外，从这里还发射了数十艘“进步”号货运飞船，为航天站运送补给品。

　　1988年11月，苏联第一架不载人的“暴风雪”号航天飞机也是从这里发射升空，绕地球两圈后，又准确地在发射台附近的着陆场着陆。

　　目前，拜科努尔航天发射场的主要任务是进行航天运载技术的试验，发射载人宇宙飞船、太空轨道站、星际站及其他航天飞行器。该场有9个发射综合体，15个启动装置，11个装配航天器、运载火箭和助推装置的车间和试验库，3个加油站。此外还有现代信息计算测量中心、医疗保健中心、热电厂、燃气涡轮发电站、氧气—氮气厂、飞机场，470公里的铁路线以及包括公路、供暖、供热、供电在内总长1281公里的供应线。从1957年至2000年4月，“拜科努尔”航天发射场共发射运载火箭1140次，航天器1157次。

　　阿波罗”登月从这里开始——肯尼迪航天中心

　　肯尼迪航天中心即美国俗称的东部靶场,成立于1962年7月，是美国宇航局(NASA)进行航天器测试发射最重要的场所，特别是载人航天器方面，在美国居独一无二的地位。美国当年为选择航天发射场曾成立了一个专门委员会，提出好几个供选择的地址，几经遴选最后才选中肯尼迪角。

　　肯尼迪航天中心位于北纬28度46分、西经80度的佛罗里达半岛，纬度较低，处在大西洋与巴纳纳河之间。这里地质结构紧密，大部分地区近乎平坦的沙土地，最高海拔3.7米。该地区生长着棕榈树、芒果树、仙人掌等各种植物，属热带海洋性气候，年平均温度最低17℃，最高27℃。冬天阳光照射时间在60%以上，雨季时间不长，从整个气候来讲，这里较适合于空间发射。1947年美国将这里辟为导弹试验场，负责美国陆海空军各种导弹的试验发射任务，后又改为航天中心，担负美国宇航局的各种航天发射任务。

　　肯尼迪航天中心规模宏大，包括梅里特岛区共占地560平方公里，具有各种空间研究、实验设施，火箭和航天器装配、测试、发射设施、航天员训练的技术设施，足以保障各种空间发射活动的顺利开展，生活、商业和娱乐设施也很齐全。

　　肯尼迪航天中心共有23个发射台，规模最大的即是著名的39号发射台，它包括A、B两处发射台，平台长40米，宽35米，重2700吨。名垂青史的“阿波罗”登月飞船就是从这里发射，踏上造访月宫的太空之旅的，故此这里又叫“月球港”。后来这里又承担了航天飞机的发射任务。此外，这里还有可贮藏330万升液氢的白色球形罐，350万升液氧贮存罐，400大气压的氮气贮存罐。肯尼迪航天中心南部有一个深水港，即卡纳维拉尔港，可供跟踪测量船和各种海军舰只使用。它们可直接驶向大西洋各个测量站。巴纳纳河贯穿肯尼迪航天中心南北，可提供各处物资的内河运输。陆上有公路和铁路运输网。最发达的是空中运输，共设有四个机场，即帕特里克军用机场，泰越斯维尔机场，麦科奥兰多航空站，墨尔本机场。同时还有一条滑行跑道，长4000米，可供各种巨型飞机起降和航天飞机降落用。除此之外，中心还有若干直升机场。

　　肯尼迪航天中心除发射各种应用卫星外，还承担有载人飞船的发射任务。1961年5月到1963年5月的6艘“水星”号载人飞船，1965年3月到1966年11月的10艘“双子星座”号载人飞船都是从这里发射的。特别是1969年7月16日，举世瞩目的“阿波罗”11号载人登月飞船也是从这里出发，踏上了奔月的拓荒之旅。此后，“阿波罗”载人登月飞船又6次从这里升空奔向月球。1973年5月到1975年7月又从这里进行了“天空实验室”的4次发射。1975年7月与苏联“联盟”号载人飞船对接的“阿波罗”载人飞船也是从这里发射的。1981年4月12日，美国第一架航天飞机“哥伦比亚”号从这里腾空而起，此后，共有5架航天飞机在这里进行了数十次发射活动，把人类的载人航天活动推向了一个新的高峰。

　　充满风险和挑战的事业

　　40多年来，世界载人航天的发展取得了辉煌的业绩，不仅促进了科学技术与经济的发展和社会的进步，而且为人类未来进一步探索与征服宇宙奠定了基础。然而，人类通往太空的道路并不平坦，充满了风险与挑战，运载火箭、载人飞船、航天飞机的结构十分复杂，零部件多达数万个，一个零部件不合格或发生故障，就可能造成事故。在载人航天的历史中，航天员们曾用他们的鲜血和生命谱写了一曲曲悲壮感人的乐章。40多年来，已先后有22名航天员在人类探索与征服宇宙的道路上献出了宝贵的生命。

　　然而，失败并没有使人们气馁，鲜血的付出也没有动摇人类征服太空的决心。人们在吸取了一次次故障和一桩桩血的教训后，不断改进与“升级”航天器的结构，使它们更科学、更安全、更可靠，确保航天员的安全和航天任务的顺利完成。

　　浩瀚的宇宙像一个巨大的宝库在吸引着人类的注意力。那里蕴藏着丰富的资源：高真空、微重力等环境可使人们办成在地球上办不到或难以办到的事情，例如可以利用这些特殊环境制造各种药品和工业产品；取之不尽的太阳能，可以帮助人类摆脱地球上能源的危机；月球、火星等有望成为人类的新家园。于是，从20世纪末开始，大规模开发太空资源、开创空间产业、实现太空居住等造福人类之举，已逐渐成为航天活动的主旋律。

　　人类实现“主旋律”的关键是必须解决可以方便地来往于天地之间的良好运输工具，建立可供发展空间生产的大型实验室或工厂以及建造人类进入月球和火星等的“中间基地”。为了在未来的太空中占有一席之地，世界上许多国家不仅制定了雄伟的“重返月球”和“登上火星”的计划，而且一些国家也在这些方面开展了许多研究、试验与探测。

　　1991年，美国与俄罗斯就共同制定了一个在2012年远征火星的计划。1997年美国向火星发射了“火星探路者”探测器，对火星进行考察，此后又相继发射了两个“火星漫游者”探测器继续对火星实施进一步的考察，今后还将发射若干个探测器对火星的气候、地质条件进行考察，以便为载人探测作准备。

　　美国、俄罗斯、日本等国家和欧洲航天局也相继提出了载人登月或月球探测计划。1994年5月31日至6月3日，美国、俄罗斯、日本、欧洲的科学家在瑞士召开会议。会议一致同意第一阶段对月球的研究是先发射一些月球卫星、月球探测器，然后将一些机器人长期停留在月球上进行考察。预计在2015年—2020年实现人类再次登上月球，并在那里建立月球基地。迄今为止，美国和俄罗斯已发射了多个月球探测器，日本已准备发射“月球—A”探测器，并正在设计“月亮女神”探测器。欧洲航天局计划近期发射月球探测器。印度也计划在2008年发射月球探测器。

　　可以预见，载人航天事业一定会越来越兴旺，一定会给人类文明、社会的进步和世界经济的繁荣作出更大的贡献。

　　(原载：解放军报2003年10月15日第11版作者：凌玉仁陆荣军柴永忠）