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从建国初期航空事业的零基础到航天技术的逐步成熟;从神舟一号小试牛刀到天宫一号成功升空。我们可以看到,中国载人航天工程几乎是以一步一个乃至数个跨越的速度在前进,以一个后来者居上的气魄震惊世界。
中国航天技术发展晚,起点低,进步却飞速。天宫一号的成功升天,向世界展示了中国航天技术雄厚实力与吃苦耐劳的精神。标志着改革开放下的中国在雄厚的经济基础支持下,突破西方技术封锁,自主开发航天科技进步迅速,再向航天强国迈出一大步。中国有责任再接再厉,大力发展航天技术,提升国家核心竞争力,同时积极推动航天领域的国际合作,为和平利用太空资源、造福人类万物作出更大贡献。
天宫一号的发射在国庆前期,有人把其称为国庆献礼。的确天宫一号的发射是一件值得举
国欢庆的大事,向世界展示中国经济发展实力的同时也提高了国际地位。我们有什么理由不为其喝彩呢?
相信中国作为世界航天领域的后起之秀,必将勇往直前,向着更远的路进发,那么就让我们期待着一个月后神舟八号飞船与天宫一号的完美对接吧!
历史上,远洋航海技术的兴起,导致了世界贸易的发展、世界市场的开辟和近代科学的一系列成就,开始了一个“全球文明”的时代。当今载人航天技术的兴起,则使人类走出了地球摇篮而到达浩瀚无边的太空,开始了“太空文明”的新时代。距地面100千米以上的太空是继陆地、海洋和大气层之外人类的第四个生存环境,那里有取之不尽、用之不竭的宝贵资源,它比地球上可利用的资源要多得多,其中包括太阳能、强辐射、高洁净、高真空、微重力、高远位置,以及月球、火星、小行星上的地球稀有矿藏等,开发它们对人类的发展具有重要意义。
从古至今,人类一直在不断努力扩展自身的生存空间,其活动范围经历了从陆地到海洋,从海洋到大气层空间,再从大气层空间到太空的逐步发展过程。人类活动范围的每一次扩展,都是一次伟大的飞跃,增强了人类认识和改造自然的能力,促进了生产力和社会的发展。
为了开发太空资源,人类现已研制和发射了两大类航天器――无人航天器和载人航天器。1957年10月4日,人类在发射第一颗人造卫星时,谁曾想到50多年后的今天卫星会有如此广泛的用途,它已成为当代社会中必不可少的基础设施,为人类社会的快速发展提供了强大的动力,使这近60年的发展程度超越了过去几百年的发展。
航天是人类对未知的探索
载人航天是航天技术向更高阶段的发展。由于载人航天器可以由航天员直接操作,所以它可以开展复杂、多变的科研工作,进一步提高航天活动的效益,大大扩展航天器的功能和用途,对人类社会的文明和进步有巨大推动作用。例如,利用人的敏锐观察力、分析判断能力以及机动灵活能力,可更有效地进行“观天看地”活动,它远胜于遥感卫星的能力;利用人所具有的灵活操作能力,可完成航天器在空间的装配、拆卸、检测、维修、更换部件、实验操作和对接控制等复杂任务;利用人的主观能动性和随机应变能力,可避免和减少航天器发生事故,排除故障,化险为夷;利用人的智能与高度思维能力,可在太空进行有效载荷的实验研究,无论是航天医学和生物学实验,还是生产、制造药物与器件,大都离不开人的照料与操作,并要求有人来随时观察、记录、分析与处理数据,修改程序,处理意外情况和进行样品的补给等。
简言之,航天员在太空的主要作用可归纳为5个:飞行监控、装配维修、研究探索、太空生产、相互支持和照料。另外,航天器上有人,还可实现人与自动化的结合,相互取长补短,这比单纯自动化在工作效率、安全性、可靠性和经济性等方面都会取得明显改善。
载人航天技术持续的开拓性和高度的综合性,决定了它的发展方向新颖,思路开阔,涉及学科、专业广泛,从而使它有高层次、多途径和全方位的渗透性,对各种技术领域的前沿研究都产生着深刻的影响,其“裂变反应”比比皆是。载人航天技术与其他科技互相渗透后又可产生不少新的交叉学科,扩大了其应用范围。例如,形成了空间生物学、空间材料工艺学等新的边缘学科。其应用效益不能单纯以产品销售收益来衡量,而应主要体现在改变传统生产方式,开拓出新技术、高效益产业和促进国民经济的增长等方面。
所以,中国在航天技术、综合国力发展到一定水平后,于1992年9月21日正式开始实施中国载人航天工程,该工程对中国的国计民生起到了明显的推动作用,例如:中国载人航天工程体现了中国综合国力和提升了中国的国际威望。因为发展载人航天需要依靠先进的技术水平、发达的工业基础和雄厚的经济实力,对当今世界的政治、经济和科技等诸多方面具有重大影响,它已经成楹饬恳桓龉家综合国力的重要标志。中国现已先后把11名航天员送入太空,这一壮举也像20世纪六七十年代中国拥有“两弹一星”一样,引起了全世界的广泛注视,大大提高了中国的国际威望和国际地位,振奋了民族精神,增强了全民族的凝聚力。
中国载人航天工程带动了中国科技的全面、快速发展。因为中国载人航天技术集中体现国家现代科技多个领域的发展程度,同时又给现代科技各个领域提出新的发展需求,从而大大促进整个科技的发展,并为培养和造就航天科技人才作贡献。中国载人航天工程自1992年实施以来,在组织实施13次航天飞行任务、突破和掌握一系列核心关键技术的过程中,取得了近千项国家级发明专利,推进了中国航天基础设施建设,使中国航天科技产业实现了跨越发展,并辐射带动了上述科学领域和工程技术快速发展,极大促进了中国科学技术水平的整体提升。
中国航天事业发展的前期着重于高远位置资源的利用,各种人造卫星均是利用高远位置资源有效地为人类社会服务,而在微重力等其他太空资源的利用上考虑得不多。1992年开始发展的中国载人航天主要是利用微重力资源以及其他资源进行科学实验和技术试验,改善地面生产工艺,为人类创造新的财富。中国航天员在载人航天器内微重力条件下进行的基础物理、空间天文、微重力流体物理、空间材料科学、空间生命科学和地球观测等许多学科的研究,也能取得不少在地球上很难甚至根本无法获得的科研成果。
航天与每个人的生活都不遥远
中国载人航天工程促进了太空资源的开发,为人类造福。在中国载人航天工程发展过程中创造的许多新技术、新工艺、新材料和新知识等,带动了传统产业的技术改造,提高了生产率和经济效益,促进工业和第三产业的发展,增加了就业岗位。这些新技术还广泛得到二次应用,或叫间接应用,即把用于中国载人航天器的热控制、环境控制、遥测遥控、太阳电池、航天服等技术分别用于地面通信、能源、医药、运输和消费品等相关的行业中,从而取得了很高的效益。
在简要回顾这次载人航天飞行的基本情况时,唐贤明说,此次飞行任务的顺利实施和圆满完成,标志着我国更加全面深入地掌握了载人航天核心技术,表明中国完全有能力独立自主地攻克尖端技术,在世界高科技领域占有一席之地。
这是一次非常完美的飞行任务
唐贤明说,由于做了大量充分细致的准备,确保了火箭、飞船的质量和可靠性,这次飞行任务过程中没有出现任何一个引起我们担忧的问题。我们按照预定计划,十分圆满地完成了这次载人飞行任务。这是一次非常完美的飞行任务。
本次载人航天飞行共花费9亿元人民币
唐贤明说,神舟六号载人航天飞行总共花费9亿元人民币,折合1.1亿美元。这些经费全部是国家投入。
航天员选拔严格遵循客观标准
有记者问,为什么费俊龙和聂海胜能够从众多的梯队候选人中脱颖而出,成为承担此次航天飞行任务的航天员?
唐贤明介绍,这次飞行任务的三个乘组,是严格按照医学标准、技术标准和心理适应标准选的。我们按照初选、复选、定选和确认四个阶段进行航天员乘组的选拔。在初选阶段,从14个航天员里面挑选出10位。在复选阶段,从10位航天员里选出6位,编成3个乘组。在定选阶段,从这3个航天员乘组中排出顺序。10月11日下午,我们在发射场区举行了最后一次对航天员乘组排序的确认会议,3个航天员乘组都符合标准,最后优中选优,确认费俊龙、聂海胜为执行神舟六号载人航天飞行任务的乘组。
载人航天第二步任务有了时间表
在回答记者提出的关于我国载人航天下一步有什么计划时,唐贤明介绍,中国载人航天工程有一个“三步走”的发展战略,以神舟六号载人航天飞行任务为标志,我们已经圆满地跨入了第二步。今年2月,中国政府批准了载人航天第二步任务的目标,第二步的主要任务是突破航天员出舱活动的技术,突破空间飞行器在空间轨道上交会对接的技术,同时开展相关的空间科学与应用实验。
唐贤明告诉大家,当前,载人航天工程第二步任务各项工作已经全面展开。预计在2007年左右实现航天员出舱和在太空行走。2009年至2012年,我们要完成发射目标飞行器,同时在空间轨道上实施飞行器的空间轨道交会对接技术。
航天领域的国际合作早已开始
谈及中国航天参与国际合作与交流的情况,唐贤明说,实际上,在这个领域的国际合作和交流早就开始了。西昌卫星发射中心就发射了很多颗美国、法国制造的卫星,我们的载人航天技术和俄罗斯之间也进行了一些交流。
唐贤明说,坚持改革开放是中国的基本国策,我们将尽最大的努力,和国际同行一起推进航天领域技术的不断发展,造福于人类。
中国载人航天飞行完全出于和平目的
许达哲介绍,神舟六号载人航天飞行进行了许多有关载人航天必须掌握的基本技术的实验。这样做,主要是扎扎实实地向第二步、第三步推进发展。
唐贤明说,我国进行载人航天飞行完全出于和平目的。我们的载人航天飞行实验,是和平探索外层空间,为人类造福,这也是中华民族为全人类所做的贡献。今后我们还将继续开展这方面的科学实验,我们愿意和世界人民一道,为和平利用太空携手共进。
探月工程是我国航天活动的必然选择
谈及目前正在进行的“嫦娥”工程,唐贤明说,探月工程是中国航天事业的一个分支,没有规划在载人航天工程里面。但是,要搞好探月工程,载人航天技术是最基础的技术。
《2030年前及远期俄航天活动发展战略(草案)》(以下简称“新航天战略”)明确了俄航天活动的战略目标、优先方向、基本原则、发展阶段,为制定后续发展计划、保持航天发展的连续性奠定了基础。俄罗斯希望通过大力发展航天领域的优势地位,提振民众对航天事业的信心,进而带动大国地位的提升。
新航天战略的主要内容
新航天战略是指导俄罗斯未来航天发展的纲领性文件,凸显了俄对航天活动的高度重视和前瞻谋划,反映了俄航天领域发展的整体思想。其主要内容包括以下5个方面:①在月球研究及行星学、天体物理学等基础研究领域居国际领先地位;②参与包括太阳系行星研究在内的国际空间研究项目;③保持国产航天设备及操控技术等方面的国际领先水平;④拥有可确保从本土独立进入太空能力的尖端航天工业;⑤在世界航天市场占据有利位置。
为了实现上述目标,新航天战略明确了未来航天活动三大优先方向:一是发展航天通信、对地观测、卫星导航等系统,以及用于基础研究的航天设备和技术;二是建造用于空间开发的载人、运输和行星着陆设备,以及可重复使用的航天发射系统;三是实施载人探测火星的国际合作,为建造新一代的轨道站而建立科学技术储备。
此外,该战略还阐明了俄罗斯未来航天活动遵循的6项基本原则:①航天活动要与国家经济、科技潜力相适应,确保有利于新技术研发;②确保俄罗斯独立进入太空的能力,以实现航天领域的战略利益;③鼓励俄国内机构与外国建立战略伙伴关系,以互利合作原则参与国际合作;④保持国家控制和主导核心科研生产实体、关键航天技术及重大科研项目,同时鼓励商业机构利用航天活动成果提供社会服务;⑤坚持国际太空权高于国家太空权,不承认一国对空问及任何天体的要求,坚决行使自卫权并在必要时利用各种手段保持本国航天设备免受干扰和侵犯;⑥发展初期,利用外国先进技术尽快使俄无线电子和特种材料工业达到国际先进水平,恢复尖端人才培养体系。
在新的航天战略中,俄罗斯将未来的航天能力发展划分为4个主要阶段:
能力恢复阶段(2015年前) 部署必要数量的在轨航天器;保持运载工具和载人航天领域的主导地位;借助国外先进电子元器件升级国产航天器;完成东方航天发射场一期工程建设;建立具有国际竞争力的综合性企业;
能力巩固阶段 (2016~2020年)部署可全面保障社会经济、科学、国防和国家安全需求,具有国际先进水平的在轨航天器;为生产尖端国产电子元器件创造条件;做好国际空间站离轨坠落的准备工作;建造新一代重型载人飞船;完成月球车发射和土壤取样等探月任务;参与在火星表面部署研究站等国际合作项目;在航天领域新兴市场占据主导地位;
突破阶段(2021~2030年) 部署和维护在轨航天器群,为用户提供全面、优质服务,开发先进的近地空间航天器维护、校正和维修技术;在近空、深空、行星等天体表面建设航天设施;建造地球信息模型;拓展独立进入太空的能力,启用东方航天发射场,建设超重型运载火箭系统;开展载人登月的演示验证飞行;在国际航天技术和服务市场占据有竞争力的地位;
突破性发展阶段(2030年后) 探索全新的、目前尚未预知或出于概念阶段的航天活动;落实开发近地空间和月球的大型项目。为全面参与准备和实施载人探测火星计划的国际协作建立科学技术和工艺基础;实现定期载人登月飞行,在月球部署永久性的工作站和科学实验室;开发可重复使用的登月系统。
新航天战略制定的背景和意图
近年来,随着经济状况的不断好转,俄罗斯一直致力于恢复航天强国地位,并认为发展航天有利于带动大国地位的提升。然而近期一连串的航天事故不仅暴露了俄罗斯航天工业存在的一些弊病,而且对俄罗斯的航天发展也产生了一定的消极影响。新航天战略提出了俄罗斯未来航天发展目标,明确了俄航天领域未来发展的整体思想,并且把拥有安全稳定、高水平的航天工业作为发展目标之一。
谋求航天领域的优势地位
随着苏联解体,曾经处于世界领先地位的俄罗斯航天工业由于资金问题被不断削弱,俄罗斯的世界航天地位也受到不利影响。进入21世纪以来,随着经济的复苏,俄罗斯开始致力于恢复其航天强国地位,并希望以此促进大国地位的提升。俄罗斯为航天活动提供包括财政在内的全方位的国家支持,促进新技术的研发,以满足国家安全和I社会发展的需求。新航天战略的目标是确保俄罗斯航天处于世界先进水平,巩固俄罗斯在航天活动领域的领先地位。正如俄罗斯总统普京所言,“航天是一个国家的威望,航天技术是国家经济竞争和安全保障的基础。毫不夸张地说,航天是世界稳定的基础。政府要把支持国有航天企业作为国家政策的重点,把恢复俄罗斯世界航天大国和军事强国的地位作为政府施政纲领的首要任务,要让航天工业更多地为国民经济服务,要创造和应用具有军民双重目的的航天系统。”
明确俄罗斯航天的未来目标
航天发展战略是一个国家协渊和发展其航天能力的顶层指南,对航天事业的发展起着举足轻重的作用。新航天战略的制定,不仅明确了未来航天发展的方向,也为制定阶段性的航天规划提供了依据。俄罗斯政府于2005年批准的《2006~2015年俄罗斯联邦航天发展规划》已接近尾声,在下一发展阶段中制定什么样的航天规划,如何开展航天活动等问题,迫切需要~个总体上的战略文件作指导。新航天战略明确了2030年及未来俄罗斯航天发展的目标、预期成果等,以促进航天应用满足社会需求、开发包括可重复使用运载器在内的新型航天器、积极探索太阳系行星为优先发展事项。新航天战略不仅凸显了俄对航天活动的高度重视和前瞻谋划,反映了俄航天领域未来发展的整体思想,也是保障俄罗斯航天发展连续性的纲领性文件。
梁赞斯基是苏联科罗廖夫为首的航天总设计师委员会的重要成员,这个委员会决定苏联火箭、航天技术的发展道路。梁赞斯基在这个委员会中主要扮演的角色,是负责提出火箭和航天器的控制方式和确定无线电电子设备。
苏联在航天领域取得了巨大成就,实施了诸如飞向月球、金星和火星的科学计划,由于严格保密的原因,梁赞斯基等总设计师们却鲜为人知。甚至在公开发表的火星探测器的科研文献中,在研制合作者中出现了一个叫“米・谢米哈伊洛夫”的名字,梁赞斯基却被隐匿起来了。实际上,梁赞斯基对苏联航天技术的发展发挥了重要作用。
梁赞斯基在无线电电子学领域的专业活动始于1928年。当时他在著名的尼日戈罗德实验室工作,这个实验室是列宁于1918年签署建立的苏联笫一个无线电技术科研机构。30年代初,尼日戈罗德实验室改建为中央军工实验室,后并入特种技术局,最后又改为第20研究所。梁赞斯基在这个所从事飞机、坦克和鱼雷快艇的遥控技术研制工作。1943年的战争时期,梁赞斯基参与研制的苏联第一部军用雷达投产并装备,为此而荣获斯大林奖金。
1945年,梁赞斯基作为国家委员会的总工程师率领第20研究所的专家组赴德国接受考察V-1和V-2导弹设备。在德国,梁赞斯基与科罗廖夫,比留金等航天科学家相逢,他们这一代科学家日后组成了闻名于世的总设计师委员会,成为了苏联航天技术领域的领军人物。
1946年5月,苏联部长会议决定在航天设计局下成立一个远程和高空火箭弹无线电和电子控制研究所,这就是今天众所周知的俄罗斯航天仪表研究所。梁赞斯基受命筹建的这个专门技术研究所,后来改称第885研究所,梁赞斯基任该所总设计师,同时担任苏联仿制的P-1导弹自动控制系统总设计师和自行研制的P-2导弹组合控制系统总设计师。在V-2导弹基础上研制的P-2导弹,技术性能已超过了原型,射程由250千米增大到600千米,而且弹头部分可以分离。1956年,梁赞斯基主持研制成功中程战略导弹组合控制系统,为此荣获社会主义劳动英雄称号,第885研究所荣获第一枚劳动红旗勋章。
1957年世界上第一枚洲际火箭P-7(8K71)研制成功,并把第一颗人造卫星发射入轨。这颗卫星上的无线电发射机就是梁赞斯基领导的第885研究所研制的。这台发射机是完全保密的条件下研制出来的,在此之前还没有任何东西到太空去飞过,而全世界却惊奇地听到了从太空传回来的“噼啪噼啪”的声音。
1961年,苏联用8K72K运载火箭发射成功世界上第一艘载人飞船“东方号”,同样也是梁赞斯基主持研制的组合式控制系统完成了飞行的控制任务。到1963年,第885研究所研制了两种弹道火箭控制系统:一种是梁赞斯基主持研制的地面站无线电控制系统,另一种是比留金主持研制的自主式控制系统。比留金也曾长期在梁赞斯基领导下工作,他们终身为友,成功合作。研制出了新的控制系统。
第885研究所在梁赞斯基的领导下,研究领域迅速扩展,包括月球和深空探测的控制、光电子技术、大地测量和地图绘制、空间制导、空间通信和数据传输、遥感遥测、地面自动控制工程等。在这些领域中,梁赞斯基和他率领的团队不仅突破了技术关键,而且制造出了供飞行试验的设备,如研制了70米巨型全转式天线无线电遥控设备等。他在所里主持研制的激光陀螺、量子光学仪器,在火箭、航天领域取得了创造性成果。在1980年莫斯科奥运会开幕前的一年半时间里,研制了全球卫星电视传输用的无线电转发器,直到今天还在发挥作用。
近年来,有关美国阿波罗载人登月计划造假的传闻甚嚣尘上,第885研究所深空控制组技术负责人莫洛托夫的回忆澄清了美国登月的事实。1967年,第885研究所总设计师梁赞斯基接受了一项特殊任务:研制一种专门接收阿波罗号飞船信号的无线电监控设备,1968年11月,这台装在32米天线基座上的THA-400设备研制出来,从1968年12月到1969年11月,监听到了阿波罗8号、10号、11号、和12号登月飞船从月球轨道传回的信息。
据同事们回忆,梁赞斯基领导并参与设计的新型无线电技术设备在实际应用中发挥了重要作用。1985年,在礼炮7号空间站上,按地面提供的错误指令,无线电遥测系统的发射机失灵,空间站可能失去控制,于是决定派出两名航天员去救险。为制定修复计划,必须了解能源系统的状况。但空间站上无法监测到,梁赞斯基找到一个聪明的解决办法,即如果能源系统有作用,那么接收机就会获得能源,接收机的振荡器就应当工作,其微弱辐射也应通过站上天线反映出来。于是,他建议把无线电遥测装置∏-2500带上空间站。结果,礼炮7号空间站上发出的信号被发现和确认,成功地解决了这个难题。
1975年,梁赞斯基领导研制了联盟号飞船对接用的无线电装置,实现了在冷战条件下苏联联盟号飞船和美国阿波罗号飞船的对接联袂飞行。1978年,苏联政府与美、加、法等国联合研制搜索和救援遇险船只和飞机的“指南针”国际空间系统。经过30个昼夜的奋战,苏联航天仪表研究所负责的“指南针1”空间系统完成飞行试验,保证了加拿大一架飞机失事飞行员的获救脱险。