书城科普读物你一定想知道,航空航天卷
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第20章 中国航天(1)

飞天梦自古有之,从鲁班削竹制鸟,到大将军韩信发明风筝;从美妙绝伦的嫦娥奔月神话到婀娜多姿的敦煌飞天壁画,无不反映了中华民族的想象力和对外部宇宙世界的向往。中国飞天的梦想真正变为现实,却跨越了漫漫的历史长河。

我国航天历程

1958年5月17日,毛泽东向全国发出号召:“我们也要搞人造卫星!”此时的中国正是一个一穷二白的民族,连温饱也保证不了,还能飞出地球吗?而梦想,总有着一种超乎寻常的鼓舞人的力量。即使是饿着肚了,我们也不曾放弃飞天的梦想。1960年,中国就正式开展了航天生命科学研究。航天科学研究把力量先转移到太空,除在实验室内进行了大量试验研究外,还成功地进行了多次生物火箭飞行试验,获得了许多重要的飞行实验数据。

航天的起步

1960年2月19日,在上海郊区的片稻田里,中国人自己研制的第一枚液体火箭终于竖立在20米高的发射架上!虽然这枚火箭的飞行高度只有8千米,然而它的发射成功,却使中国在走出地球奔向太空的远征路上,迈出了关键的一步。10年后的4月24日,在西北大漠深处的酒泉卫星发射中心,我们成功地将自己的第一颗人造地球卫星送上了天。响彻全球的“东方红”乐曲,宣告中国从此进入了航天时代!

新阶段——载人航天

就在举国欢庆第颗人造卫星发射成功的时候,科学家们又向载人航天的目标努力了!由于科学家们不懈的努力,中国形成了一批年龄和知识结构合理的基础研究队伍为探月工程奠定了良好的基础。他们夜以继日地研究了许多新型的防热材料,做了许多大型试验,甚至连飞船运输车和航天员吃的食品都做了出来。可是由于种种原因,中国的载人飞天梦想最终尘封在一张张构思草图中。

航空航天的起步

中国航空航天事业起点很低,然而我们的航天科研工作音没有退却,没有办公地点,就租几间房子,没有电子算机,就用手摇式计算机,没有办公桌,就趴在水泥地上设计图纸,一把老虎钳,两把挫刀,几张铝皮和几张三台板,外加10几支蜡烛和几把手电筒,便开始了中国卫星、火箭雏形的设计与研制……就是在这样的环境中,自强不息的中国航天科技工作者,实现着航天技术的一次次突破!

863计划

尽管由于各种原因,中国的载人航天一直没有实现,可中华民族的飞天梦想却不可能被停止。1986年的春天,由4位着名科学家联名上报党中央的“国家高新技术发展建议被邓小平批准了。这就是着名的“863计划”。“863计划”的出台,大力推动了中国载人航天的探索进程。

航天辉煌的成就

飞天路上的重重困难,难不住富有智慧与创造的中国人。中国航天人在短时间内就攻克了一道道难题:在北京建立了航天员培训中心;研制出了高安全性、高可靠性的长征2号F型运载火箭;建立了体现尖端和前沿科技集成的飞船应用系统;新建成了载人飞船发射场陆海基载人航天测控通信网和飞船着陆场等。

梦想成真

中国航天人正是凭着中华民族所具有的“勤劳勇敢,自强不息”的勇气和精神,把只有极少数大国才能实现的飞天梦想,奇迹般地在这块神奇的国土上变成了现实。2003年10月15日,中国人做了600年飞天梦后,首位航天员杨利伟乘坐中国自行研制的神舟飞船,向太空飞去了……中国从此成为世界上第三个有能力依靠自己的力量将航天员送入太空的国家。

载人航天

我国的载人航天经过了许多年的实践,具备了实施现代裁人航天工程的基本条件,并取得了丰硕的成果。

载人航天工程决策

1992年,中国政府决定从载人飞船起步,实施载人航天工程,并确定了中国载人航天工程分三步实施:第一步是载人飞船工程,突破载人航天技术建立初步的载人航天系统,开展太空应用实验;第二步是突破航天员出舱活动技术和载人航天器太空交会对接技术发射短期有人照料的太空实验室,建立中国的载人航天体系,开展一定规模的载人太空科学研究试验;第三步是建立长期载人运行的太空站,解决规模较大的、长期有人照料的太空站的应用问题。目前完成的是载人飞船工程。

长征2号C运载火箭

长征2号C运载火箭是低、中轨道卫星运载火箭,主要承担低轨道和太阳同步轨道卫星发射任务。长征2号C运载火箭是对长征2号运载火箭进行了以提高运载能力和可靠性为主要内容的改进后形成的,自1982年首次飞行获得圆满成功以来,已经执行了20多次不同性质的飞行任务,次次圆满成功无一失败,飞行成功率为100%,是世界上少有的高成功率运载火箭,至今仍在使用。

长征2号E运载火箭

1990年,在长征2号运载火箭系列的基础上,研制的具有4枚助推器的长征2号E并联式运载火箭首次飞行试验获得成功。长征2号E运载火箭是地球低轨道运载火箭,其载人飞船运行轨道的运载能力达到8吨,刚好满足载人飞船对运载能力的要求。成熟的长征2号E运载火箭为研制发射载人飞船的运载火箭创造了良好的条件,也为中国载人飞船工程的实施奠定了基础。

长征2号F运载火箭系统

运载神舟号载人飞船的运载火箭系列名称为“长征”2号F运载火箭,又名为“神箭号”,是由发射卫星的长征2号E并联式运载火箭改进而成。长征2号F运载火箭为两级半火箭,即芯级为两级,在第1子级上并联4枚助推器,构成火箭主体,加上前面的整流罩和整流罩前端的逃逸塔,组成整个长征2号F运载火箭。长征2号F运载火箭先后成功发射了神丹1号至神舟7号飞船,为中国成功实现载人航天飞行做出了历史性贡献。

载人航天的研制条件

中国在30多年的各种运载火箭和卫星的设计、试验、生产历程中,拥有了大量先进的设备和设施,具备良好的航天器研制条件;在航天实践中,造就了高素质的设计、试验、生产和管理队伍;建立了完善的质量保障体系,制定了一系列设计、试验、生产的规章制度。所有这一切,使载人航天工程具备了良好的基础条件。

载人飞船的返回技术

1975年11月26日,中国第一颗返回式卫星首次成功飞行、回收后,中国紧接着一系列返回式卫星进入太空并成功退回地面的实践,这为载人航天器关键技术之一的返回技术提供了帮助。载人飞船诸多项技术中,与航天员生命安全密切相关的关键技术是航天员太空生存技术和安全返回技术,连续16发返回式卫星的成功返回,载人飞船的返回技术提供了极为宝贵的经验。

神舟号载人飞船

中国载人飞船命名为“神舟号”,由轨道舱、返回舱和推进舱3个主要舱段构成,轨道舱在前,返回舱居中、推进舱置后。神舟号飞船全长约9米,总起飞质量约8吨,额定乘员3人,可在轨道上自主运行7天。

载人航天的着陆地

载人飞船主着陆场位于内蒙古自治区中部数千平方千米的大草原上,地势平坦、人口稀少、交通重利、无大片水域、返回航程经历中国西藏自治区至内蒙古自治区的广大国土。返回舱落地后,回收救援人员能及时到达着陆点协助航天员出舱,回收有效载荷,对返回舱进行处理,并回收返回舱。为了使载人飞船顺利的着陆,在发射场东南方的硬戈壁地带还设计副着陆场,还在上升段飞行航迹的陆上设置了应急救生区;在太平洋海域设置了海上应急救生区,各应急救生区配备有救援力量,一旦火箭出现故障,飞船返回舱在陆上着陆或溅落于海上时,能及时实施救援。

航天食品

中国的航天食品已经研制了许多年,在生物学,操作和工程方面对航天食品的要求与美国和俄罗斯的航天食品相近,也分为食谱食品、储备食品救生食品。在飞行期间,食用食谱食品,一日三餐。储备食品用于由于某种原因需要延长飞行时间时食用。救生食品则用于未返回至着陆场,等待救援期间食用。

神舟5号飞船携带的航天食品

鉴于神舟5号飞船只有1名航天员且只飞行1天,所以只携带了1个食谱食品包和1个饮水包,内有供一天半食用的18种、共36个单包装航天食品和11袋饮水。食品为铝箔包装的小点心,未携带罐头食品;饮水为软包装,未使用饮水罐,饮料为已经复水的饮料。

中国特色的航天食品

在世界航天食品当中,中国的航天食品最有特色。中国航天食品主食包括大米饭、八宝饭、咖喱饭、什锦炒饭4个品种,副食有“墨鱼丸”,“牛肉丸”,“叉烧肉”。这些都是我们中国的特色菜。航天员可以每天按照航天营养学家制定的食谱换着食用,一周内食谱不会重复。为了能让航天员在太空吃上水果,研究人员还特别研制了“冻干水果”,就是把新鲜水果去汁速冻,再用锡箔纸包起来,“冻干水果”的种类有菠萝、水蜜桃、哈蜜瓜、草莓等。

严格选拔和魔鬼训练

我们都知道,要想成为一名航天员,必须要经过严格的选拔和训练。因为太空环境的特殊性,想要成为一名合格的航天员,只有健壮的身体是远远不够的,还需要经过极其特殊的训练。中国航天员由于训练严格、残酷,被称为“魔鬼训练”。

宇航员选拔标准

中国航天员选拔的基本条件是这样的,年龄25--35岁,身高1.60~1.72米,体重55~70千克,强击机、歼击机、飞行员,大专以上学历,工作时间3年以上飞行时间累计600小时以上,语音清晰,无严重地方口音,无药瘾、酒瘾、烟瘾、不偏食。还要注重奉献精神、心理素质、身体健康情况、特殊环境耐力、工作能力、性格、家庭成员健康情况等方面的综合考核。

中国首批航天员的选拔

中国于1996年初从20多名双学位的空军歼击机飞行员中选拔出两名航天员教练员,于1996年底赴俄罗斯加加林航天员培训中心进行为期一年的培训。自1995年底开始进行航天员的选拔工作首先,从空军歼击机飞行员中挑选出1506名符合基本条件的人选,再从中确定了800余人参加初选。经过医学检查确定了60人进入复选。再经过临床医学检查、特殊环境耐力检查和心理测试等多方面更为严格的检查测试,最后确定了12名航天员,连同两名赴俄培训归来的航天员教练员,于1998年1月正式组建航天员大队。

飞行模拟

模拟航天员在太空生活与工作的微小空间环境,也都是以各种舱室的形式来完成的。这种微小生活空间舱室与航天员在太空生活的空间类似除不能模拟失重环境外,其他都能逼真模拟。这种微小生活空间模拟对于考察和训练人对长期在太空生活的适应性是很重要的。

航天员的综合培训

中国航天员的培训是在北京航天医学工程研究所进行的。它们的培训主要分基础理论培训,专业技能培训、飞行任务培训3个阶段进行,在基础理论培训阶段,航天员主要学习飞船、火箭、天文、医学等理论知识。在专业技能培训阶段,航天员通过专业课程和实物熟悉飞船并掌握操作基本知识。在飞行任务培训阶段,主要进行飞行操作培训和科学试验操作培训。此外,还有生活培训,海上、沙漠丛林等野外环境生存培训等。

航天员的“魔鬼训练”

要想成为一名航天员并不是一件容易的事情。中国航天员初选台格后,要进行一系列的强化训练,这种训练一重贯穿全过程。中国航天员通过2000多天的封闭式训练,个个被培养成了。“钢筋铁骨”,让我们来看看他们是如何训练的。

中国航天第一城

当我们目不转睛地盯着电视,一起数倒记时的时候。当我们见证火箭升空的时候,我们更多的只是关注火箭的发射、顺利入轨。返回,然而,你知道中国火箭是什么地方发射的吗?发射地点的选取又有什么条件呢?为什么说酒泉卫星射基地是中国航天第一城?

“酒泉”不在酒泉

听到酒是这个名字,相信大多数人都会以为发射中心是在酒泉,如果这样认为的话,那么你就大错特错了。酒泉卫星发射中心其实位于甘肃酒泉市东北,距离酒泉还有210千米。为什么称之为酒泉,名称的由来有两个原因:一是因为当时各国导弹卫星发射场起名时均避开真实地址;二是发射场地处沙漠戈壁,很难选一个有知名度的地名,而酒泉与发射中心距离最近,且在历史上是有名的城市。这便是酒泉卫星发射基地名称的来源。

风水宝地

酒泉卫星发射中心建在沙漠的绿洲上,西依山,东临河,是当年聂荣臻元帅亲自挑选的一块风水宝地。这个地方地势平坦,人烟稀少,属于内陆及沙漠性气候,年平均气温在8.7℃,相对湿度为35%~55%,常年干燥少雨,春、秋两季比较短,冬、夏两季比较长,一年四季多晴天,云量小,日照时间又长。虽然生活环境较艰苦,但却为航天发射提供良好的自然环境条件。每年约有300天可进行发射试验,所以称之为“风水宝地”点都不为过。

别称由来

大家或许还不知道吧,酒泉卫星发射中心,还有一小别称,东风航天城。乍听似乎没什么特别,但是仔细搜寻一下才发现别称的由来也是非同寻常的。20世纪60年代时,发射基地与北京三总部的有线电话,长途通信的秘密代号为“东风”,所以基地一直沿用了“东风基地”这一名称。1992年8月11日,当时的江泽民总书记在视察基地时欣然题写了“东风航天城”,从此人们就正式把这里叫东风航天城了。如今,走在这里处处可以发现“东风”的字样。不论幼儿园、街道、宾馆、市场等都有叫“东风”的。

发射历史

几十年来,酒泉卫星发射中心建立起了一套比较完善的综合发射设施,拥有一支过硬的科技队伍。先后发射卫星37颗,创造了中国航天发射史上的多个第一。酒泉卫星基地正是依靠着天时地利,相继发射了神舟2号到神舟6号航天飞船,在世界的23个发射场中,中国的酒泉卫星发射中心与苏联拜科努尔发射场、美国的肯尼迪航天中心齐名,能够发射载人航天器,为中国航天事业的进步提供了一个平台,也使中国的航天事业走在了世界的前列。

铸就辉煌