载人航天,宛如人类航天技术领域中那座巍峨高耸的“珠穆朗玛峰”,其难度之高令人望而生畏。与强大的飞行器相比,人类那渺小而脆弱的身体,一旦离开地球这个温暖的摇篮,踏入环境极端恶劣的太空,哪怕只是任何一个细微的环节出现差错,都极有可能引发无法挽回的重大损失。
曙光一号控制系统手绘图
早在二十世纪六十年代,“曙光一号” 承载着中国载人航天的梦想应运而生,它宛如一颗璀璨的星辰,在全面遭受航天技术封锁的艰难背景下,无所畏惧地前行。它一路披荆斩棘,踏破了一个又一个看似不可逾越的艰难险阻,以坚定不移的姿态,迈出了属于中国的铿锵步伐,就此开启了中国航天人向着星辰大海奋勇进发、立志问鼎太空的崭新征程。
三十载逐梦之旅:技术攻坚与突破
1992年9月21日,中国载人航天计划正式立项实施,开启了中国航天技术的神舟阶段。中国航天人经过七年埋头苦干、独立自主地研发,在1999年11月20日,神舟一号在酒泉卫星发射中心一飞冲天。这是载人火箭长征2F和具有实验性质的飞船的一次重要测试。它在太空飞行的21小时就像是一场精彩的开场秀,标志着中国航天事业迈出了关键的一步。
搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭点火发射
2001年1月10日,神舟二号发射成功,飞船具备了长时间稳定的飞船导航制导与控制能力。再经过神舟三号飞船定型和神舟四号最后一次全面检测,历经十一年的努力,终于在2003年10月15日,神舟五号成功发射,杨利伟顺利升空,那一刻,中国打破了美苏在载人航天领域的垄断,成为世界上第三个能够实现独立自主载人航天的国家。
随着航天载人技术的不断发展,中国的“问天之路”也越走越深。2005年10月12日,神舟六号完成了多人多天的任务使命,费俊龙和聂海胜在太空中停留了5天。2008年9月25日,神舟七号升空,翟志刚出舱行走,实现了技术突破。2011年9月29日,天宫一号奔赴星辰大海,它作为中国首个空间站/实验室,超期服役了两倍寿命。2011年11月1日,神舟八号在无人情况下成功对接天宫一号目标飞行器,它们在太空紧紧“相拥”。2012年6月16日,神舟九号发射,主要实现两个重大突破::一是在载人情况下与天宫一号两次对接,二是迎来了中国第一位女性航天员刘洋。从无人到载人,间隔短短七个半月的时间,这就是中国速度。2013年6月11日,神舟十号对接天宫一号,完成了多人次短期在空间实验室生存。
中国载人航天经过三十年发展,真是收获满满!已经积累了3种型号的火箭(长征五号B、长征七号、长征二号F)、14艘神舟载人飞船、4艘天舟货运飞船、3批航天员、两个天宫实验室。在2022年,还全面完成了天宫空间站的建造,实现了“运营长期在轨驻留的大型空间站”这个伟大目标。我们从这一串串数字中看到,中国的航天技术目标明确,稳扎稳打,不断提速。但每一次的技术突破也并非都是一帆风顺的,成功的背后是无数航天人默默付出和努力的结果。
齐心协力突破技术瓶颈,实现创新
中国载人航天工程从一开始就面临着诸多技术挑战,包括如何模拟人在太空中的生理反应、如何确保载人飞行的安全性等。通过自主创新,中国航天人提出了制作模拟人来模拟太空环境中的人体生理反应,这个模拟人能够“呼吸”、会“出汗”,甚至能模拟排泄。模拟人的成功研制为载人航天飞行安全提供了极大的保障。
载人火箭的逃逸塔
中国载人航天工程就像一个超级科技大集合,里面包含了好多现代顶尖的科学技术。很多核心技术和关键技术,都得靠航天人自己去一点点研究、攻克。以载人火箭上的关键组成部分——逃逸塔为例,就有着颇为坎坷的幕后研发故事。我国载人航天工程立项初期,逃逸塔技术近乎空白,当时仅有少数国家掌握,可参考资料寥寥无几,航天人只能自行探索。研发团队为攻克这一技术,跑遍图书馆、大学和资料室搜集信息,可大多是公开的泛泛内容,具体技术方案和实现方法只能自己摸索。而且逃逸塔是保障航天员生命安全的最后防线,其可靠性和安全性极为重要。研发团队对各部件、各环节严格检测验证,不放过任何隐患,经无数地面试验和模拟飞行后还要进行实际飞行试验,确保万无一失才用于载人航天任务。经过多年努力,我国航天人成功攻克逃逸塔技术难题,为载人航天事业发展奠定了坚实基础。
中国载人航天技术不仅体现在载人航天工程本身,还包括对空间站的建设和维护。中国空间站重量达到百吨级、工作生活空间超过100立方米、综合技术水平位居世界前列。这个充满中国智慧、富有中国特色又代表着技术进步的空间站,就像一颗璀璨的明星闪耀在太空之中,是中国航天事业伟大成就的最好见证。
载人航天事业推动社会经济发展
随着航天事业的逐步发展,社会经济的发展也将受其引领不断前行。联合国和平利用外层空间委员会曾经宣告:“利用空间技术是发展中国家接近先进国家技术水平,发展经济的一条捷径,因为它可以超越先进国家经历过的传统技术发展阶段。”航天技术就像一把神奇的钥匙,打开了众多产业发展的新大门。
航天技术在卫星应用领域的作用十分巨大。卫星遥感具备全方位、全天候获取地球信息的能力;卫星通信可突破地理限制实现全球通信。航天技术是基础科学发展的助力因素,它推动了应用数学、微重力科学等学科发展。航天成果转移还能够带动其他领域技术进步和产业升级,例如太阳能技术、环保脱硫技术等领域都受益于此。在基础产业方面,航天发展拉动机械、电子等产业发展,航天制造业带动配套产业发展。于应用产业而言,航天促进卫星遥感、通信、导航定位等相关产业及信息产业发展,多种产业间的组合为卫星应用开辟新领域。
另外,航天技术还会推动太空旅游、太空农业、太空工业等新兴产业发展。从“望月”到“奔月”再到“揽月”,从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”,中国载人航天用实际行动铸就了探月精神。
部分信息来源于国家航天局、人民网、新华网、光明日报等
(科学性审核:李良,中国空间学会科普与教育委员会委员)
来源: 中国数字科技馆