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中国载人航天工程大事记回顾 【为天宫二号喝彩】

2016-10-13 23:31  来源:未知  
导读:中国载人航天工程大事记回顾 【为天宫二号喝彩】,载人航天工程是我国航天史上规模最大、系统最复杂、技术难度和安全性要求最高的大型系统工程。
【为天宫二号喝彩】中国载人航天工程回顾

  一、我国载人航天工程简介

  载人航天工程是我国航天史上规模最大、系统最复杂、技术难度和安全性要求最高的大型系统工程。工程分三步:

  第一步:发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验;

  第二步:突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术,并利用载人飞船技术改装、发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;

  第三步:建造空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

  我国载人航天工程由七个系统组成,见下图。这七个系统涉及领域广泛,技术含量密集,全国有三千多个单位的数万工作人员参与各个子系统的研制、建设和试验。

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  二、为什么要发展载人航天

  载人航天从来就是有争议的,我们注意到以下事实:

  1. 载人航天工程高投入、高风险、周期长

  根据欧洲咨询公司统计,全球航天领域的总支出在2012年达到峰值729亿美元,因经济原因,在2013年出现下降。以2010年的数据为代表:总支出720亿美元,其中120亿美元用于载人航天飞行,经费投入占到1/6,比例最大。

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  2. 远程虚拟技术和机器人技术快速发展

  在当今的数字化世界里,尤其是年轻人越来越多地认为远程虚拟临境(presence)与身临其境没什么两样。

  目前机器人在工业领域的应用越来越广,许多机器人(如消防机器人、高层建筑玻璃墙清洗机器人等)可以代替人类到危险的环境中处理危险的事物。

  3. 一些人的疑问

  · 是否应该建空间站?

  · 是否应该有常驻太空的宇航员?

  · 是否应该派航天员登月?

  以上的现实和疑问其实都源自一个更大的问题:为什么要送人上天?

  对于载人航天这样一项技术性很强的事业,理由却一直含糊得让人吃惊。美国麻省理工学院的研究报告中,提出将载人航天的目标分为主要目标和次要目标,令人耳目一新。

  主要目标定义为:只能通过派人亲临才能实现、效益高于机会成本、值得冒很高的人员生命安全风险的目标。载人航天只有在能拓展人类经验的情况下才能实现其目标,并吸引最广大的民众。

  毫无疑问,大多情况下,人员可以做到机器人办不到的事情,有些事情虽然机器人可以做到,但速度比人慢,难度也比人高。人手的灵巧操作能力目前还很难用机械复现。通过把人送入人类历史上从未涉足的地方,可以用自己的形象来扩展人类的普遍定义。这亦是源自人类好奇心的探索的意义。

  民族自豪感和国际威望同样是载人航天的主要目标,这些目标只能通过派人亲临才能实现。

  次要目标定义为:那些能因为派人亲临太空而产生效益,但是本身不足以证明所花经费或所冒风险的合理性目标。它们的归类如下:

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  三、载人航天事业的发展应与国家的综合实力相适应

  航天事业规模庞大,耗资巨大,必须与国家综合实力相适应,片面追求载人航天的畸形发展也是不可取的。

  冷战期间,前苏联的原子弹氢弹计划、洲际导弹-人造卫星计划、载人航天-载人登月计划,都是典型的国家重大工程,整体组织上绝不输于美国,相当一段时间内,诸多重大领域都领先于美国,成就巨大。但从战略上看,前苏联不顾国力,不顾经济社会均衡平稳发展,在军事和尖端技术领域全面与美国开展竞赛,伤了元气。

  四、我国的载人航天事业

  1. 财力不够至“714工程”下马

  我国提出载人航天工程始于上世纪60年代。1966年,中科院和七机部第八研究院分别提出了载人航天的设想。1970年,毛主席圈阅了军委呈送的国防科委选拔航天员的报告,我国第一次载人航天工程正式立项,代号为“714”工程,飞船取名为“曙光号”。

  工程进行5年以后,由于当时国家经济基础薄弱,科技水平低,加上“文革”的影响,中央决定“714”工程下马。周总理专门就中国载人航天的发展讲了几条原则:不与苏美大国开展“太空竞赛”,要先把地球上的事搞好,发展国家建设急需的应用卫星。自此,中国暂时停止了对载人航天的探索。

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  ↑1966年6月,周总理亲临内蒙古“酒泉导弹发射试验基地”视察

  2. 载人航天的起跑线(863计划)

  “863计划”的出台,对中国载人航天的起步起到了催产作用。“863计划”七大领域中的第二领域是航天技术,主题项目是:大型运载火箭及天地往返运输系统、载人空间站系统及其应用。1987年,专家组对发展我国载人航天的总体方案和具体途径进行了全面论证。遵照“有所为有所不为”和“优先目标、突出重点”的“863计划”高技术研究发展的指导思想,确定了我国载人航天从飞船起步。

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  ↑提出863计划的四位科学家:(左起)王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允

  3. 载人航天工程启动

  1992年9月21日,中国航天史上一个值得永远记住的日子——这一天,在政治局常委会议作出了实施载人航天工程的重大战略决策,正式批复载人航天工程可行性论证报告,确定了“三步走”的宏伟蓝图。中国载人航天工程正式立项,代号为“921工程”。

  中央认为:要在世界站住脚,宁肯别的省一点也要发展高科技,如果当前经费紧张,宁可不申办2000年奥运会也要发展载人航天,动用国库的黄金储备也要干。

  由于当时财力有限,中央领导指示要发挥社会主义制度的优势,集中财力攻坚。从立项开始,载人航天工程就享受到了前所未有的特殊待遇:专门的财政拨款渠道,保证工程的经费需要。

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  4. 载人航天工程第一步

  任务:发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验。

  航天员选拔

  1995年10月,我国决定从空军歼、强击机飞行员中选拔首批预备航天员。不久,12名预备航天员从数千名候选者中脱颖而出,连同2名航天员教练员,组成中国首批航天员的队伍。1997年底,14名预备航天员组成的世界第三支航天员大队成立。1998年1月5日,14人到齐。这一天成为了中国人民解放军航天员大队的生日。

  神州一号:第一次无人试飞试验

  发射时间:1999年11月20日6时30分7秒

  返回时间:1999年11月21日3时41分

  飞行时间:21小时11分/14圈

  发射火箭:新型长征二号F捆绑式火箭

  发射地点:酒泉卫星发射中心

  任务目的:核运载火箭性能和可靠性,验证飞船关键技术和系统设计的正确性,以及包括发射、测控通信、着陆回收等地面设施在内的整个工程大系统工作的协调性。

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  2001年1月10日凌晨,神舟二号飞船发射成功。飞船在轨飞行近7天后返回地面。

  神舟二号是第一艘正样无人飞船,技术状态与载人飞船基本一致。它的发射完全是按照载人飞船的环境和条件进行的,凡是与航天员生命保障有关的设备,基本上都采用了真实件。

  神舟三号

  2002年3月25日,神舟三号飞船发射升空,于4月1日返回地面。

  神舟三号飞船搭载了人体代谢模拟装置、拟人生理信号设备以及形体假人,能够定量模拟航天员呼吸和血液循环等重要生理活动参数。飞船工作正常,预定试验目标全部达到,试验获得圆满成功。

  神舟四号

  2002年12月,神舟四号在经受了零下29℃低温的考验后,于30日0时30分成功发射,突破了我国低温发射的历史纪录。2003年1月5日,飞船安全返回并完成所有预定试验内容。

  神舟四号除没有载人外,技术状态与载人飞船完全一致。飞行中,飞船相继完成了对地观测、材料科学、生命科学实验和空间天文和空间环境探测等任务。

  神州五号:第一次载人航天飞行

  发射时间:2003年10月15日09时整

  返回时间:2003年10月16日6时23分

  飞行时间:21小时/14圈

  发射火箭: 新型长征二号F捆绑式火箭

  飞行员 :杨利伟

  发射地点:酒泉卫星发射中心

  着陆地点:内蒙古四子王旗主着陆场

  试验项目:神舟五号尽量减少了机舱内的实验项目及仪器,以腾出更多空间来供航天员活动并执行科学观察任务,可以说这一次的任务主要是考察航天员在太空环境中的适应性。

  新技术应用:首次增加了故障自动检测系统和逃逸系统。其中设定了几百种故障模式,一旦发生危险立即自动报警。即使在飞船升空一段时间之后,也能通过逃逸火箭而脱离险境。

  意义:这次的成功发射标志着中国成为继前苏联(俄罗斯)和美国之后,第三个独立掌握载人航天技术的国家。

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  神州六号

  发射时间:2005年10月12日9:00

  返回时间:2005年10月17日 04:33

  在轨时间:115小时32分钟

  发射地点:酒泉卫星发射中心

  航天员 :费俊龙、聂海胜

  着陆地点:内蒙古四子王旗主着陆场

  任  务:对地观测和科学实验任务,重点完成出舱活动、交会对接试验和发射空间实验。利用留轨舱进行交会对接试验,解决我国一定规模的空间应用问题,以弥补飞船的有效载荷少、飞行时间短、单位有效载荷发射成本高的缺陷。两名航天员在入轨后有1人控制飞船,另1人则可进入轨道舱开展科学实验。

  意义:神舟六号进行了我国载人航天工程的首次多人多天飞行试验,完成了我国真正意义上有人参与的空间科学实验。

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  5. 载人航天工程第二步第一阶段

  载人航天第二部计划是:突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。

  第二步有三个阶段:

  第一:载人飞船与空间实验室交会对接——天宫一号(微博)与神舟九号、十号都已经完成对接;

  第二:能够做到空间补给;

  第三:完成航天员长期驻留空间。

  神州七号

  发射时间:2008年9月25日21点10分

  返回时间:2008年9月28日17点37分

  航天员 :翟志刚,景海鹏,刘伯明

  发射基地:酒泉卫星发射中心

  着陆地点:四子王旗

  运载火箭:长征二号F

  意  义:神舟七号载人飞船是中国的第三个载人航天器,是中国首次进行出舱作业的飞船。翟志刚出舱作业,刘伯明在轨道舱内协助,实现了中国历史上第一次的太空漫步,从这一刻起,中国成为第三个独立掌握出舱活动技术的国家。

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  天宫一号

  发射时间:2011年9月29日21时16分3秒

  发射地点:酒泉卫星发射中心

  全  长:10.4米

  最大直径:3.35米

  质  量:8.5吨

  结  构:分为资源舱和实验舱

  任  务:试验空间交会对接技术,掌握数据测量、轨道控制、生产制造等技术难点。按照计划,神舟八号、神州九号、神舟十号飞船将在两年内依次与天宫一号完成无人或有人交会对接任务,为建造我国的空间站积累经验。

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  神州八号

  发射时间:2011年11月1日5时58分10秒

  返回时间:2011年11月17日19时32分30秒

  航天员 :按照载人要求设计,无人飞行

  主要任务:与天宫一号对接

  天宫一号/神舟八号交会对接任务,是中国首次空间交会对接试验,是突破和掌握空间飞行器交会对接技术的关键之战,是继突破载人飞船天地往返和航天员空间出舱活动技术后,我国组织实施的又一重大科技实践活动。

  任务目标:准确进入轨道,精确交会对接、稳定组合运行,安全撤离返回。

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  神州九号

  发射时间:2012年6月16日 18时37分

  着陆时间:2012年6月29日 10时03分

  运载火箭:长征二号F运载火箭

  发射地点:酒泉卫星发射中心

  着陆地点:内蒙古四子王旗主着陆场

  航天员 :景海鹏 刘旺 刘洋

  飞行任务:验证手控交会对接技术、进一步验证自动交会对接技术、验证目标飞行器保障支持航天员生活工作的功能、性能,以及组合体管理技术、首次实现地面向在轨飞行器进行人员和物资的往返运输与补给,开展航天医学实验及有关关键技术试验。

  发射意义:神舟九号飞船的发射意义在于体现了我国高尖端科学技术的领先型,体现了我国的科学研发和科学创新能力,是我国综合国力的根本体现。为我国航天三步走的最后一步也就是建立空间站奠定了基础,为未来的航天发展提供了更多宝贵的经验。

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  神舟十号

  发射时间:2013年6月11日17时38分

  返回时间:2013年6月26日8时7分许

  发射地点:酒泉卫星发射中心

  返回地点:内蒙古四子王旗境内阿木古郎草原

  航天员 :聂海胜、张晓光、王亚平(女)

  任务阶段:载人航天工程第二步第一阶段,交会对接任务收官之战,载人飞船天地往返运输系统定型阶段。

  试验任务:自动和手动交会对接、组合体飞行、绕飞等。

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  神十发射并完成与天宫一号空间交会对接等任务后,中国载人航天第二步任务第一阶段将完美收工,全面进入空间实验室和空间站研制阶段。

  五、总结

  航天技术是事关国家发展的战略技术,今晚,我国的载人航天工程将正式全面开启第二步的第二阶段。我国已经拥有了基本配套、独立自主的航天产业,中国航天也已经取得了令世人瞩目的成绩,并保持着强劲的发展势头。

  但是,我国载人航天工程管理还有待加强,传统的计划管理模式已经难以为继,工程经费管理也亟待完善,航天市场化程度不高,仍有较为浓厚的行政管理色彩、机制不活,效益不高的问题未能根本解决,市场竞争也不够充分。就航天技术而言,我国还有很大的发展空间,我们现阶段走的路,苏美冷战时期已经走过。

【为天宫二号喝彩】中国载人航天工程回顾

  今晚,天宫二号将发射升空,祝我国航天事业蒸蒸日上。

  参考文献:

  [1] 广. 麻省理工学院研究报告——载人航天的未来(上)[J]. 中国航天,2009,04:17-22.

  [2] 广. 麻省理工学院研究报告——载人航天的未来(下)[J]. 中国航天,2009,05:30-35+38

  [3] 王永志. 载人航天发展走向的思考[A] .中国科协2004年学术年会大会特邀报告汇编[C].2004:10.

  [4] 罗庆朗. 我国载人航天发展与预算政策研究

  [5] 江山. 全球航天开支20年来首降. 太空探索 2014年第4期.10

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