中国航天技术发展的里程碑

中国航天科技发展的里程碑 东方红一号中国第一颗人造卫星 1970 年 4 月 24 日 21 时 31 分，中国自行研制的“东方红” 一号人造地球卫星飞向太空。这是中国发射的第一颗人造卫星。 中国成为世界上第五个能独立研制发射人造地球卫星的国家。 这是我国航天史上的第一个里程碑。 1975 年 11 月 26 日首颗返回式卫星发射成功，中国成为世界上第三个掌握卫星返回技术的国家。 返回式卫星指在轨道上完成任务后，有部分结 构会返回地面的人造卫星。返回式卫星最基本的用途 是照相侦察。比起航空照片，卫星照片的视野更广阔、 效率更高。早期由于技术所限，必需利用底片才能拍 摄高清晰度的照片，因此必需让卫星带同底片或用回 收筒将底片送回地面进行冲洒和分析。各个航天大国 都曾利用返回式卫星作军事侦察及国土普查用途。今 天由于可从卫星上直接传送影像数据到地面，返回式 卫星的功能又演变为进行需要回收实验品的空间试验 室。 第一艘航天测量船 为填补远洋航天测控的空白，我国 第一艘航天远洋测量船“远望一号”于 年月在上海顺利建成下水。 犁波耕浪载。“远望一号”先后 次远征大洋，累计远洋航行万海里， 相当于绕地球圈；次执行国家重 大科研试验和国内外卫星发射的海上测控 任务，测控成功率，使我国一跃 成为继美国、苏联、法国之后，世界上第 四个拥有航天远洋测量能力的国家。 首颗捆绑式火箭 1990 年 7 月 16 日长征 2 号捆绑式火箭首次在西昌 发射成功，其低轨道运载能力达 9.2 吨，为发射载人航天器 打下了基础。捆绑式火箭，是指将多枚火箭并排捆绑起来发 射，目的是为了使众多火箭同时产生更大的推力。由于捆绑 式火箭推力大，所以可以用它来运载更重的航天器上天。 2002 年 12 月 30 日，神舟四号任务创造了中国运载火箭低温发射的历史纪录； 2002 年 12 月 30 日，“神舟”四号飞船的升空，是中国载 人航天的最后一次预演，是载人航天工程实施以来技术要求最高、 参试系统最全、难度最大的一次飞行试验，还面临载人航天发射 以来最为严峻的考验：发射场有史以来罕见的严寒，最低气温接 近-30，超过低温发射条件近 10，且飞船发射已进入不可逆 状态。“神舟”四号飞船最后的成功发射，标志着中国载人航天 工程经受住了无人状态下最全面的飞行试验考验，创造了中国航 天史上低温发射的新纪录，也创造了世界航天史上火箭低温发射 的奇迹。 2003 年 10 月 15 日，神舟五号首次将中国航天员送入太空； 火箭发射过程的加速度可以达到重力加速度的 8 倍，所以“超重耐力”训练要求航天员在承受 8 倍于自身体重的重力条件下，保持正常的呼吸 和思维能力。8 倍的重力加速度是个什么概念，玩过山车时经历的刺激是 2 倍多一点的重力加速度，空军飞行员训练时要求做到人体自重 5 倍重力的 加速度，持续时间为 2 至 3 秒。而航天员的训练则要求超载达到人体自重 8 倍重力的加速度，持续时间为 40 至 50 秒。 2003 年 10 月 15 日是一个不寻常的日子，9 时整，杨利伟乘坐的 “神舟”五号飞船在震天撼地的轰鸣中腾空而起。全世界的 人们在这一天都看到中国人杨利伟在太空中飞翔。从这一天起，在浩渺的宇宙间飘动的旗帜中开始有了中国的五星红旗。那艘承载 全民族希望的“神奇之舟”划开了中国一个崭新的航天时代。 2005 年 10 月 17 日，神舟六号实现了“多人多天”的飞行任务； 2008 年 9 月 27 日，神舟七号完成了中国航天员首次太空行走； 要实现“太空行走”至少突破两个技术难题，一个是飞船上气闸舱的设置问题，还有就是航天员的舱外航天服技术问题。 一、神七气闸舱的全新的设计 神舟七号飞船和以往一样，也是推进舱、返回舱、轨道 舱的三舱结构。为了完成航天员出舱活动，轨道舱经过改进， 既保留了航天员的生活舱功能，又充当出舱活动需要的气闸 舱。 气闸的功能类似于长江三峡大坝的船闸，不同的是船闸 用来调节水位高度，气闸舱用来调节气压。 航天员出舱前， 气闸舱能够快速泄出空气，使舱内压力接近真空状态下的零 气压；航天员返回后，气闸舱又能快速恢复压力至一个标准 大气压。气闸舱内还必须配置其他支持航天员空间出舱活动 的设备设施。 从内部结构上看，配备了复压气瓶、两套舱外航天服、泄复压控制设备和出舱保障控制台等舱载支持设备， 同时还提供了睡袋、食品加热、个人生活用品和个人卫生装置等生活设施。 气闸舱为此进行了全新设计，从电 路的排布、防热的措施、火工品的设计、软硬件系统的接口等都要重新开始。它在结构强度、振动、热真空等极 端环境试验一个都不能少。 二、舱外太空服的设计 我们一般所说的太空服，分为舱内太空服和舱外太空服。 舱内太空服其实严格来说还算不上是太空服，它的制作比起真 正的太空服来说，简直是天壤之别。我们这里只说舱外太空服。 宇宙太空是非常恶劣的环境。那里没有可供人类呼吸的空气， 也就没有大气压力，那里的温度也非常奇怪，炎热的太阳直接 照射一侧，温度上升很高，而没有太阳照射时，寒冷的太空温 度极低。另外，强烈的宇宙辐射和飞来的天空陨石，也是威胁 宇航员的巨大危险。一旦宇航员离开了飞船以后，太空服外面 是真空的情况下，宇航服里头是一个大气压强；从强度来说可 以想象，必须是非常结实，否则外面是真空，里面一个大气压 强，就爆了，所以宇航服装的强度要非常高。 太空服不仅要用高强度的涤纶等材料，还要辅以多种金属和胶粘剂等，这样一件“衣服”实在是既贵且重。 美国的一套太空服价值超过 1 亿元人民币。由于太空服都被各自的生产国当成机密，所以普通人不可能知道其生 产的细节和具体材料。一个国家的太空服技术水平，往往也代表着这个国家的综合科技水平。 2011 年和 2012 年，天宫一号和神舟八号、神舟九号完成了两次空间交会对接任务，建成了中国第一个空 间实验室，中国三名航天员首次住上了这个“太空之家” 中国载人航天工程于 2012 年 06 月 24 日 实现新突破，神舟九号航天员成功驾驶飞船与 天宫一号目标飞行器对接，这标志着中国成为 世界上第三个完整掌握空间交会对接技术的国 家。这一操作是由在地面进行了 1500 多次模 拟训练的 43 岁航天员刘旺实施的。12 时 38 分，他开始手动控制飞船的姿态、速度和方向， 使神舟九号从 140 米外向天宫一号缓缓接近。 中国从 70 年代在国力尚弱的情况下研制发射东方红卫星，奏响了航天事业的序曲。近三十多年来，中 国已先后制造具国际先进水平的长征系列火箭，发展了不同系列的卫星，发射了四艘无人飞船和两艘载人飞 船，将三名航天