第六讲人类飞天梦

1、人类飞天梦一、航空、航天、航宇的区别二、航天简史三、人造卫星和宇宙探测器四、美苏中载人航天五、太空资源六、美俄中航天发展计划 一、 航空、航天、航宇的区别航空：指飞机在地球附近大气层中飞行。航天：指人造地球卫星、宇宙飞船等在地球附近空间或太阳系空间飞行。 我国著名科学家钱学森认为：宇宙航行应划分为两个阶段，航天：第一阶段是在太阳系内活动；航宇：第二阶段是到银河系乃至河外星系活动。二、航天简史1、世界航天简史(1) 从幻想到科学 中国古代火箭科学幻想作品的启迪 开普勒是最早撰写太空科学幻想小说的作家。他的作品梦游描述了人飞渡月球的情景。 17世纪法国的德贝尔热拉克最富有想象力。他在月球旅行一书中

2、设想了多种推进方法，包括火箭和利用太阳能的喷射推进器。 19世纪60年代这类作品再度兴起，法国著名作家凡尔纳的从地球到月球和环游月球产生的影响更为广泛。(2)克服地球引力的努力 航天先驱者：19世纪后期到20世纪初世界上第一次液体火箭的飞行试验 1919年美国的戈达德博士在到达极大高度的方法论文中提出了火箭飞行的数学原理，指出火箭必须具有7.9 km/s速度才能克服地球的引力。他认为只有液体火箭才能提供航天所需的能量，1926年 3月16日他制造的液体火箭首次飞行成功，达到12米高，56米远。这是世界上第一次液体火箭的飞行试验，而戈达德也就成了液体火箭的实际创始人。V-2火箭的历史作用 德国于

3、1942年10月3日首次成功发射V-2导弹，飞行180公里。它是历史上的第一枚弹道导弹。V-2 在工程上实现了20世纪初航天先驱者的技术设想，对现代大型火箭的发展起了继往开来的作用。V-2火箭的设计是人类拥有的第一件向地球引力挑战的工具，成为航天发展史上的一个重要的里程碑。(3)航天新纪元 第一颗人造卫星的发射 为了赶在美国之前发射卫星，前苏联决定将原计划确定研制的卫星暂时推迟，改为先发射两颗简易卫星。1957年8月21日，P-7洲际导弹首次全程试射成功，同年10月4日，前苏联用“卫星”号运载火箭把世界上第一颗人造地球卫星送入太空。 卫星的发展和应用 1957年12月，“先锋”号火箭发射卫星失

4、败。 1958年1月31日，美国用“轨道器”计划的“丘辟特”C火箭（当时已改名为“丘诺”1号运载火箭）发射成功自己的第一颗卫星“探险者”1号。 法国在1965年11月26日、日本在1970年2月11日、中国在1970年 4月24日、英国在1971年10月28日、欧洲空间局在1979年12月24日、印度在1980年 7月18日相继用自行研制的运载火箭成功地发射了自己的第一颗人造地球卫星。(4)深空探测月球探测 19631976年是前苏联实施月球考察计划的第二个阶段。在此期间苏联共发射21个“月球”号探测器。 美国把对月球探测与“阿波罗”载人登月计划结合起来，执行了“徘徊者”号探测器、“勘测者”号

5、探测器和“月球轨道环行器”计划。 金星探测土星探测火星探测 (5)人进入太空第一个航天员：于1961年4月12日用“东方”号运载火箭成功地发射了世界上第一艘载人飞船“东方”1号 ，使加加林成为世界上第一个进入太空的人，从而开辟了人类航天的道路。登月 1961年 5月25日，美国总统肯尼迪向国会提出在60年代末将人送上月球的“阿波罗”工程。 飞船空间对接1975年7月15日，前苏联发射“联盟”19号飞船。在“联盟”号飞船起飞后7小时30分，美国发射“阿波罗”18号飞船进入与“联盟”号飞船相同的轨道。两艘飞船的发射和入轨都很成功。在“阿波罗”号飞船飞行到29圈，“联盟”号飞船飞行到36圈时，两船开

6、始对接并联合飞行2天。(6)在空间建立基地“天空实验室” 美国国家航空航天局利用“阿波罗”工程节余的“土星”5号运载火箭的末级，将它改造成为试验型航天站，即“天空实验室”。“天空实验室”于1973年5月14日发射进入435公里高的轨道 。拍摄了约1000万平方公里地球表面的 4万多张照片。于1979年7月11日提前坠入大气层烧毁。前苏联“礼炮”号航天站 前苏联从1971年4月19日到1984年11月共发射7个“礼炮”号航天站,以实际应用为目标，进一步完善航天设备，并从事许多与科学研究、国民经济、军事有关的探测、侦察、试验活动。1982年4月19日前苏联发射“礼炮”7号航天站，以“礼炮”7号航天

7、站为中心的载人航天活动正在进行中。3名航天员在“礼炮”7号航天站上创造了持续飞行236天22小时50分的新纪录,完成了多项需要长期工作的科学研究课题，包括植物在太空环境下从播种、发芽、生长、开花到结果的全过程的研究。美国“空间实验室” 20世纪70年代初，美国曾计划在航天飞机上装备一个能进行精密加工、制造高强度材料、提炼高纯度单晶体和某些生物制品的航天器。后因经费不足，遂与欧洲空间局达成协议，由西欧国家按照美国航天飞机货舱的尺寸和承载能力研制“空间实验室”。 1983年11月28日“空间实验室”1号由“哥伦比亚”号航天飞机运送入轨。联邦德国专家也参加了实验室的工作。“空间实验室”的研制成功为美

8、国国家航空航天局提供了一个重要的航天器，也使西欧开始直接参加载人航天活动。(7)航天飞机出现 19811982年10月，航天飞机进行研制性飞行试验。 1982年11月11日，美国航天飞机首次进行商业性飞行，从近地轨道将两颗通信卫星送入地球静止轨道。2、中国航天 中国于1970年4月24日发射第一颗人造地球卫星 。 (1)发展进程 1970年中国研制成功第一枚运载火箭和发射自己的第一颗人造卫星后，开始发射小型科学卫星。 1975年研制成功两种大推力运载火箭，并开始发射返回型遥感卫星（又称科学探测和技术试验卫星）。 1981年 9月20日成功地用一枚火箭发射三颗空间物理探测卫星。 1984年4月，

9、中国第一颗地球静止轨道的试验通信卫星发射成功。 1984年和1988年，我国分别成功地发射了首枚地球同步卫星和首枚太阳同步卫星。 1990年4月7日，成功地把“亚洲1号”通信卫星送入预定轨道，入轨精度达到国际先进水平， 1997年5月20日，“东方红三号”同步通信卫星送入预定轨道，并定点在东经105度赤道上空，标志着我国已在卫星的返回、测控、一箭多发、同步卫星的发射等领域中跻身于世界的前列。 1999年11月20日6时30分在酒泉发射中心，用新型长征运载火箭将我国第一艘试验飞船“神舟”号发射成。2003年10月15日9时“神舟五号”飞船成功发射10月16日 “神舟”五号载人飞船返回舱着陆(2)

10、火箭和卫星中国先后发射三种探空火箭单级液体火箭，有效载荷10公斤，飞行高度70公里；两级探空火箭，第一级是固体火箭，第二级是液体火箭，直径460毫米，有效载荷重60150公斤，飞行高度60200公里； 中国充分利用弹道导弹的研究成果和技术基础，成功地研制与使用了4 种运载火箭： “长征”1号三级火箭，第一、二级采用液体火箭发动机，第三级采用固体火箭发动机，可将约300公斤的人造卫星送入近地轨道； “风云”1 号两级液体火箭，可将约1200公斤的人造卫星送入近地轨道； “长征”2号两级液体火箭，可将约2000公斤的人造卫星送入近地轨道； “长征”3 号三级液体火箭，用于发射地球静止轨道卫星或近地

11、轨道的大型航天器。中国成功发射的人造卫星主要有四种类型：1、科学和技术试验卫星；2、返回型遥感卫星3、通信卫星；4、资源卫星 从1970年4月24日-2003年末，我国成功地发射了57颗国产卫星和5 艘国产飞船。 科学技术试验卫星10 颗， 返回式卫星18 颗， 通信广播卫星11 颗， 气象卫星6 颗， 测量大气密度的气球卫星2 颗， 中国和巴西共同研制地球资源卫星2 颗， 中国资源卫星2 颗， 北斗导航卫星3 颗， 海洋卫星1 颗， 微小卫星1 颗， 地球空间双星探测计划中的探测一号卫星1 颗。探测一号3、地外生命探索 地球上的人类是宇宙的“独生子女”吗?地球以外的茫茫宇宙中有生命和文明吗?

12、自古以来不少哲学家提出“天外有天，人外有人”的朴素看法。外星文明方程式 在银河系中，存在着多少个具有文明的星球呢？1960年，加利福尼亚大学的天文学家弗兰克·德雷克提出寻找外星文明可能的方法，是这样的一个公式： N = R*×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L这个公式看起来有点庞杂，它以一连串可能性的乘积来计算我们银河系中可能存在多少个文明社会（N）。 德雷克根据这一公式预言有4000个有交流能力的文明社会。阿西莫夫在外得文明一书中算出了53万个。前苏联的修克罗斯基对这个外星文明方程式提出疑义，如，他认为其他星球拥有核武器，会

13、因核战争而灭亡，因此发达文明的寿命非常短，银河系除地球外可能没有其他文明。另一种意见是认为方程式预测值太多，不可靠。如美国天文学家麦凯尔·哈特，他认为假如银河系以内还有发达文明存在，那么它早就把银河系等殖民化了，不可能我们至今仍未发现它。这表明，银河系内除地球外没有其他文明，而银河系外可能有。 1960年美国西弗吉尼亚州格林班克镇的国立射电天文台执行了一项代号为“奥兹玛”的计划，目的是探索“外星人”的来历。 第二期“奥兹玛”计划，他们在19721975年间用两架口径更大的射电望远镜和更加精密的仪器，仍采用21厘米波长对位于以太阳为球心，半径为80光年内的660颗与太阳类似的“中年”恒

14、星进行无线电监听，结果仍未发现任何有价值的信息。 “独眼巨人”计划，准备建造1026架口径为100米的射电望远镜天线，它们完全用电子计算机控制，这样就可以搜索250光年内任何天体发射的无线电波。三、人造卫星和宇宙探测器 1、人造卫星 2、太空望远镜3、宇宙探测器四、美苏中载人航天1、人类为什么要发展载人航天？一个国家综合国力日益强大的重要标志制造加工独领风骚 从美国和前苏联的实验研究结果来看，目前空间材料加工中比较成熟和有发展潜力的项目主要是半导体材料加工、金属材料加工、玻璃(包括陶瓷)和光学元件加工、化学物质加工和生物材料加工等。在空间环境中除了可加工一般的材料外，还可进行生物材料的加工。载

15、人飞船：展示高精尖最新科技成果的“摇篮” 各国发展载人航天不仅有其政治、军事和经济的战略目的，而且还有其科学技术的垄断目的。从太空观察地球，可以更深入地了解地球的构造，探明地球的资源，预测地震、洪水、飓风、火山爆发、海啸和其他自然灾害，可以保护人们的生命和财产。 很多都是载人航天技术转为民用的产物。比如：机器人协助医生做手术、新型起搏器，水果的保鲜问题、一种高效而又经济的水处理系统2、美苏中首次载人航天计划和载人航天历程 美苏载人航天的初期准备苏联在发射第一颗人造卫星“斯普特尼克1号”后的一个月，即1957年11月3日，发射了“斯普特尼克2号”人造卫星，这枚人造卫星中乘坐着进入太空的第一个“航

16、天员”小狗“莱伊卡”(Laika)。美国继1958年1月31日把第一颗人造卫星送入轨道后，于1958年12月12日发射了头锥舱中乘有长尾猴的丘辟特洲际弹道导弹，但发射后导弹溅落在海中丢失。 1959年5月28日，两只猴子在卡纳维拉尔角发射的丘辟特导弹的头锥舱里飞行后回收，一只猴子在拆除生物电极的一次手术后死去，另一只存活下来饲养在亚拉巴马空间火箭中心。 1961年1月31日，62公斤重的哈姆黑猩猩乘“水星”号飞船座舱由“红石”火箭助推进行了高度为249公里，飞行距离为676公里的亚轨道飞行后成功返回地面。 1961年11月29日(此时，宇航员阿兰·B·谢帕德已经于当年的5月

17、5日乘“水星”号飞船进行了一次亚轨道飞行；维吉尔·I·格里索姆于7月21日进行了第二次亚轨道飞行)黑猩猩“恩诺思”被置于宇宙飞船“水星”号上完成了一次重要飞行，绕地两圈的飞行过程中“恩诺思”吃了食品，并完成了几项已经训练好的心理学试验。由于飞船产生了不正常的滚动，被命令下降返回。在飞行结束时由于系统出现故障，回收舱内温度曾高达40ºC，但还是成功地返回了地面，“恩诺思”幸免于死。之后生物学专家们对动物进行了认真细致的观察和生物遗传学研究。在这一系列飞行试验的基础上，航天医学专家基本取得了希望的结果，认为太空飞行对人体不会有太大的威胁。于是开始考虑将人送上太空。苏联

18、的第一阶段载人航天计划1958年，在航天专家科罗廖夫的带领下苏联正式开始了载人航天的研究工作。 科罗廖夫考虑到亚轨道飞行要做的工作量几乎与轨道飞行相同，而且在对太空飞行作了相当程度的分析后，认为人类直接进入太空的威胁并没有想像的那么大。所以最终决定采用直接进行载人轨道飞行。当然，当时的国际形势以及政治的压力也是科罗廖夫考虑的一个重要因素。到1959年初，苏联第一艘载人飞船开始具体设计，并取名为东方(Vostok)号。东方号的乘员舱采用球形，这主要是考虑到返回时减少飞行器热量，并且能在各种速度下保持稳定。东方号采取陆地回收的方式。起初考虑航天员的安全，科罗廖夫提出海上回收的方案，但当时的苏共总书

19、记赫鲁晓夫出于保密性的考虑，坚持要求在陆地回收，而当时陆地回收的技术还不成熟，很可能会威胁航天员的安全。最终采用了一个折中的办法：不回收返回舱而只回收航天员，即在返回舱再入离地面10 000米左右，将航天员连同座椅一道弹射出去，并用降落伞回收。在确认“东方号”飞船能够载人之前，曾对它做过五次飞行试验。在1960年5月15日到1961年3月25日之间，这五艘不载人飞船都是借用“科拉伯卫星”的名字作轨道飞行的。它们载了狗、假人和各种各样的生物实验仪器。它们当中有四艘带着宇航员座椅回收舱，三艘被回收。前三艘飞船与“东方2号”飞船一样，绕地球飞行了17圈。最后两艘，像“东方1号”飞船一样，在回收前仅绕

20、地球飞行了一圈。1960年12月1日，苏联把放在斯普特尼克6号(东方号飞船原型)里的两条小狗(姆什卡和皮契卡)送上天。绕地球飞行24小时后，地面控制站令其点燃制动火箭返回地面。但卫星出了偏差，它的返回轨道过于陡直，因而回收舱在进入大气层中烧毁。1961年3月9日，“东方号”飞船载着小狗兹韦斯达契卡和一个假人成功地绕地球飞行了一圈后返回地面。1961年3月25日，“东方”号宇宙飞船进行了载人空间飞行之前的最后一次试飞，绕地球飞行了一圈后成功回收。这次试飞载有一个假人和一条契尔努什卡小狗。经过了一系列的试验飞行后，东方号飞船做好了载人轨道飞行的最后准备。1961年4月3日，苏联政府批准了载人轨道飞

21、行。同月12日一枚R-7A运载火箭装载着“东方-1”号，将人类进入太空的第一名使者尤里·加加林送入太空。迈出了人类进入太空的第一步。继加加林之后，东方号又进行了5次载人轨道飞行，为苏联争取了太空竞赛中一个又一个第一。这里面包括比耶科夫斯基驾驶东方-5号飞船创造了留空119小时的纪录，以及世界第一个女航天员尼古拉耶娃·捷列什科娃乘坐东方-6号升空。苏/俄载人航天计划历程简介1957年10月4日“东方号”1 (单人宇宙飞船)1961年8月6日“东方号”2 (单人宇宙飞船) 1962年8月11日“东方号”3 (单人宇宙飞船) 1963年8月12日“东方号”4 (单人宇宙飞船) 1

22、963年6月14日“东方号”5 (单人宇宙飞船) 1963年6月16日) “东方号”6 (单人宇宙飞船) 1964年10月12日“上升号”1(三人宇宙飞船)1965年3月18日“上升号” 2(带过渡舱的用于阿列克塞A.列昂诺夫空间行走计划的双人型号)1967年4月23日“联盟号”(三人宇宙飞船)首飞，因太阳帆板的展开故障和降落伞打开故障回收时坠毁，宇航员弗拉基米尔M.科马罗夫上校牺牲， 1968年10月26日第三次试飞时成功进行了载人飞行)“礼炮”1-7号空间站(分别发射于 1971年4月19日 -工作175天；1973年4月3日据北美防空司令部的跟踪站监视，4月25日该站业已破碎；1974年

23、6月25日1975年1月24日，1974年12月26日，1976年6月22日，1977年9月29日，1982年4月19日)，“和平”号空间站(1986年6月20日第一批组件升空，2001年3月23日受控坠入南太平洋)，“暴风雪”号航天飞机(1988年11月15日于拜科努尔发射场由新型“能源”号运载火箭首次发射成功，首航为无人驾驶飞行，首航成功后由于政治、经济等方面的原因，该计划现已基本停止)国际空间站(在建)计划。美国的第一阶段载人航天计划美国第一首载人飞船的各方建议草案为了尽快结束航天事业发展中的混乱局面，更快地发展航天技术，美国在1958年制定了太空法案，以法律的形式确定了太空研究的计划、

24、方向和目标,并且成立了新的机构国家航空航天局(NASA) ，将有关航空航天发展计划都纳入到该组织中。1958年8月8日，NASA正式接手载人航天计划，并于不久后的10月7日公布了水星(Mecury)号载人飞船计划。该计划旨在送一个人进入轨道，研究他在太空中的能力和反映，并安全返回地面。水星计划所要达到的目标与东方号计划基本相同。工程师们设计了一个圆锥形的飞船，总长约2.9米，底部直径约1.8米。飞船的顶端还有一枚逃逸火箭。底端的制动火箭为回收时提供脱离轨道的推力。进入大气层时，飞船底端的烧蚀材料用于防热。当太空舱落入较低的大气层时，太空舱顶端的降落伞打开，使航天员和太空舱安全地降落在海洋中。为

25、了争取美苏这场太空竞赛的第一，美国的工程师们作了很大的努力。可水星号早期的实验并不顺利，发生了多次事故。1961年春季这种情况似乎有了好转，1月和3月的两次实验都取得了良好的成果。为了在太空竞赛中抢先一步，太空任务小组提议提前进行载人航天飞行，但火箭专家冯·布劳恩却坚持要按原计划进行。4月12日，加加林实现太空飞行后，时间显得更加紧迫。令美国人可以稍许宽慰的是，5月5日，航天员阿兰·B·谢帕德乘坐水星飞船“自由7号”实现了一次亚轨道飞行，这次飞行被赫鲁晓夫称为“跳蚤的一跃”。之后NASA又进行了几次亚轨道和轨道飞行试验，对轨道飞行进行了充分的验证。 1962年2月

26、20日，航天员约翰·H·格林乘坐宇宙神(Atlas)-D运载火箭助推的“友谊7号”飞船从卡纳维拉尔角发射起飞，并绕地球飞行了三圈，终于实现了美国人的航天梦。此后，水星号又进行了3次太空飞行。水星计划虽然晚于苏联10个月才实现轨道飞行，但其技术上取得的成就却比东方计划更大，美国在整个水星计划中，将多种导弹改进作为运载火箭，从中获得了丰富的经验，这为后来的大型航天计划创造了必要条件。 水星计划在技术上虽然比较复杂，可整个开发过程比较科学，具有推广的潜力，并且发展了几项新技术，在大型航天计划的管理上也积累了相当的经验。美载人航天计划历程简介 “水星”号3，4，6，7，8，9(单人

27、宇宙飞船，分别发射于1961年5月5日，1961年7月21日，1962年2月20日，1962年5月24日，1962年10月3日和1963年5月15日)，“双子星座”号3，4，5，7，6，8，9，10，11，12(双人宇宙飞船,首次载人飞行前进行过2次无人驾驶飞行，载人飞行分别发射于1965年3月23日，1965年月3日，1965年8月21日，1965年12月14日，1965年12月12日，1966年3月16日，1966年6月3日，1966年7月18日，1966年9月22日，1966年11月11日).“阿波罗”号飞船(三人宇宙飞船)：1号飞船在1967年1月27日的地面演练时发生火灾，3名宇航员

28、包括美国第一个完成舱外活动(“双子星座”号)的爱德华H.怀特中校，参加过“水星”飞船和“双子星座”号飞船飞行计划拥有丰富飞行经验的弗吉尔I.格里索姆上校及第一次准备参加太空飞行的罗杰B.查菲少校遇难；7号发射于1968年10月11日用于在近地轨道检验飞船各系统的工作情况；8号发射于1968年12月21日并成功进行了绕月飞行；9号发射于1969年3月3日用于在近地轨道检验“阿波罗”飞船的服务舱与登月舱的交汇与对接功能；10号发射于1969年5月18日成功进行了绕月飞行，登月舱进行了下降登月演练)“阿波罗”11-17号登月计划“阿波罗”11号：1969年7月16日；“阿波罗”12号： 1969年1

29、1月14日； “阿波罗”13号： 1970年4月11日，因服务舱中的燃料电池氧气贮箱奔月途中发生爆炸，登月任务取消，宇航员成员组安全返回地面； “阿波罗”14号： 1971年1月31日； “阿波罗”15号： 1971年7月26日； “阿波罗”16号： 1972年4月16日； “阿波罗”17号： 1972年12月7日)“天空实验室”空间站(发射于1973年5月14日，分别于1973年5月25日，1973年7月28日，1973年11月16日接受了3组宇航员的来访，1979年7月11日由于日益频繁的太阳黑子活动引起的地球大气层的膨胀对空间站阻力急剧增加，该空间站在比预期寿命短的多的情况下受控坠入印度

30、洋)“哥伦比亚”号(于1981年4月12日首飞，2003年2月1日返回地面时解体)“挑战者”号(于1983年4月04日首飞，1986年1月28日起飞时由于固体助推器的橡胶密封圈低温下失效而爆炸)“发现”号(1984年8月30日首飞)“亚特兰第斯”号(1985年10月3日首飞)“奋进”号(1992年5月7日首飞)航天飞机国际空间站(在建)计划。我国载人航天计划回顾外界对我国发展载人航天计划的猜测开始于1975年。当年11月29日，中国成功地回收了一颗返回式卫星，这是发展载人航天技术的第一步。中国和苏联卫星回收试验都是首次获得成功，而美国直到“发现者13号”才掌握卫星回收技术。1979年，上海文汇

31、报刊登了一幅中国宇航员戴著头盔，身著宇航服的照片。不久，另一份上海出版的杂志科学画报发表了更为详尽的中国训练太空人的照片，向外界展示了模拟训练舱，号称亚洲第一的离心加速器，太空服，甚至太空食品。人们纷纷猜测中国载人航天计划已经起步，甚至怀疑宇航飞船原型机已经制造出来，不久即将发射。然而各种传言喧嚣一阵之后就渐渐平息了。由于当时的政治经济条件还不成熟，我国载人航天计划没有被提到日程上。随著改革开放，经济发展，许多与国民经济密切相关的航天计划被优先考虑。在80年代，中国著力发展商业卫星发射服务，载人航天计划被一再推迟，但是从来没有停止过。60年代成立的中国空间医学研究院一直在进行这方面的研究。19

32、86年中国官方人民日报报导，中国的载人航天技术“已经取得了巨大的进展，”把第一位中国宇航员送入太空的日子“已经不再遥远了。”到80年代后期，10年的改革开放和经济发展已经使中国积累了充足的资金和技术实力。中国航天界宣布了一个雄心勃勃的载人航天计划，其中包括发射小型航天飞机和建立空间站。然而，这些计划由于在技术上过于复杂，至今仍在筹划阶段，短期内不太可能实现。中国的载人航天计划将著眼于采用传统的“返回式太空舱”的设计构想。1989年我国和俄罗斯恢复正常关系以后，两国间的空间技术合作大大加强。1996年4月25日，俄国宇航局长尤里克铁夫访华，签署了中俄空间技术合作协议。虽然协议内容没有对外界透露，

33、但人们猜测中国可能有意购买俄国载人飞船的导航和对接控制系统。有专家甚至认为中国可能派出人员搭乘俄国飞船登上“和平号”空间站，并由中国技术人员使用俄国的跟踪测控系统，控制载人飞船，以获取实用经验。有报导说，中国在1996年11月确实派出两人到俄国宇航中心受训。他们在1997年完成训练任务，返回中国，并开始著手训练更多中国“太空人”。至于中国宇航员访问“和平号”空间站，则一直没有确切消息。在近日公开的“和平号”工作日程里，从来没有迎接中国太空人到访的安排。在1996年以前，中外媒体和专家都认为中国要到下个世纪才有可能发射载人太空船。然而在1996年10月，中国官方人士却对外透露要在50周年国庆时把

34、太空人送上天。有关人士说，载人飞船的设计已经完成，并进入了工程制造阶段。1998年3月北京举行的一个航天技术展览会上，一位著名的中国空间技术专家透露，中国的载人太空飞行将是”近期的事”，“中国将努力在本世纪末和下世纪初取得载人航天技术上的突破”。虽然他没有公布具体的研发日程，但1999年已经是一个确定无疑的时间。在这次展览会上公布的材料中还包括有关中国未来空间站的信息。专家分析，中国计划建造的空间站将由两个模块组成。与此同时，中国加速研究新型长征运载火箭的消息也不胫而走。1998年3月18日，中国运载火箭研究院的官方互联网站上出现了中国长征系列火箭的轮廓图。其中一个型号为长征2E(A)的火箭引

35、人注目。它的增强推力达到12吨，使人们猜测是专门为发射载人太空舱而设计的。此外，中国还在甘肃酒泉卫星发射中心为长征2E火箭建新的发射平台，这一切都表明中国的载人航天计划在紧锣密鼓的进行。载人航天技术的关键是太空舱回收技术。中国近30年来已经成功地回收了16颗卫星，只有一次失败。最近回收的一颗返回式卫星重达2.8吨，在轨道上停留了15天，与美国的“水星号”相当。分析家认为，中国的载人太空船会与俄国Soyuz载人飞船相似，它的一些部件甚至可能之间购自俄国。中国长征2E火箭的发射重量为92吨到120吨之间。专家据此猜测，中国载人飞船的重量可能在6-10吨的范围内。英国宇航杂志在分析了中国媒体上出现的

36、运载火箭照片后认为，中国的载人太空船将重达8.4吨以上，可容纳4名宇航员。飞船将带有两副展开式太阳能电池板，前端有突出的圆柱型模块。西方航天专家在研究了有关中国“921工程”的情报后认为，中国的载人太空船将带有对接系统，可以使两艘同一型号的飞船轻松对接，宇航员可以在内部自由往来。而前苏联在60年代发射的太空船无法对接，宇航员必须走出舱外，才能再进入另一艘飞船。中国太空船的内部通道设计可以很方便地使数艘太空船连接在一起，成为一个小型空间站。中国在发展运载火箭技术的同时没有停止空间生命保障技术的研究和试验。早在60年代，中国就将狗和老鼠送到了亚地球轨道。1990年中国发射的一颗卫星上携带了60个动

37、植物个体，包括老鼠和几内亚猪，并把它们活著带回地面。专家认为，中国已经掌握了短期太空飞行中的生命保障技术。 1999年11月21日凌晨3时41分，我国第一艘太空船“神舟号”在完成了21小时空间飞行试验之后于内蒙古自治区中部地区成功著陆。这是中国载人航天工程的首次飞行试验。标志著“921工程”正式在世人面前亮相。 “神舟2号”于2001年1月10日升空，2001年1月16日返回地面，据称由于降落伞系统故障，此次回收没取得完全成功。 “神舟3号”于2002年3月25日升空，2002年4月2日成功返回地面。 “神舟4号”于2002年12月30日升空，2003年1月5日在内蒙古中部预定区域着陆，顺利回

38、收。 2003年10月15日9时，“长征2F”运载火箭在酒泉发射中心腾空而起，“神舟五号”飞船成功发射，浩瀚太空的迎来了第一位中国人-杨利伟。10月16日，工作人员在内蒙古主着陆场勘察“神舟”五号载人飞船返回舱。 3、美苏/俄载人航天计划对比及对我国的启示苏联的载人航天计划从6艘“东方号”单人宇宙飞船，到“上升1号”和“上升2号”多人飞船，以及全新的“联盟”号3人运载能力宇宙飞船进行了空间交汇、对接的技术演练。 从最近解密的资料看，“联盟”号本是作为苏联登月计划的一部分进行开发的，但由于随后的类似于美国“土星5号”级别的N-1登月火箭的4次试射都在起飞阶段就告失败，最终取消了登月计划转而致力于

39、空间站技术的开发，由是“联盟”号及由“联盟”号改装而来的“进步”号货运飞船一直服务苏/俄及最近的国际空间站到现在。空间站计划中，“联盟”号充当宇航员往返空间站的运送飞船和紧急情况下撤离空间站的救生飞船。美国载人航天计划：第一阶段通过6艘“水星号”单人宇宙飞船；第二阶段通过10艘“双子星座”号飞船的飞行为“阿波罗”登月计划进行了所必需的空间交汇、对接及空中行走的技术储备和演练；第三阶段“阿波罗”号3人宇宙飞船进行了6次成功的登月，从而在航天技术领域全面超越苏联。 美国曾尝试空间站计划，在“空间实验室”在远低于预计寿命的情况下坠落后，转而致力于能重复使用的航天飞机技术的开发。 上个世纪90年代后，

40、美苏/俄从冷战对抗走向合作，开辟了“和平”号和航天飞机联合飞行及多国合作的国际空间站合作计划的新局面。4、美苏航天计划对各自的国家和社会带来的收益苏联的主要太空成就凸现在其频繁的载人空间站计划上，其直接服务于普通民众生活的空间科技成就则远逊于载人航天的影响。 美国除在以“阿波罗”登月计划和航天飞机技术为代表的载人航天活动之外，从一开始就进行了全面的规划，在为政治影响进行载人航天计划的同时，在卫星通讯、遥感与成像、导航与定位、空间探测与侦查等各个领域都带动了全球性的新的生活方式和理念的革命性变化，为航天技术的高投入高收益打下了坚实的基础，也是后来航天技术全面超越苏联的一个重要原因。 今天，当我们

41、为中华民族的飞天梦想的实现而欢欣鼓舞时，也应当冷静的规划航天科技领域、乃至整个科技领域的全面而均衡的基础技术的开发和研究。 应当坦率的承认，我们的很多产品和设备在工艺、可靠性和技术方面还有较大的差距，只有均衡全面的完善基础领域的技术，才能使我国的航天技术长远发展具备强劲的后备力量，让中华民族在空间探索和空间资源开发的长远目标中经济而有效地走得更远。五、太空资源能量资源来自：太阳，主要是太阳电磁辐射的光能和热能；地球，主要是各种物质的热化学能、动能和势能；原子核的裂变和聚变能。 除此之外，有些资源被用来制造人类生活和工作需要的各种“硬件”，如衣物、房屋、交通工具、玩具、各种机器和设备等。这些资源

42、目前主要来自地球。 太空资源：1、高真空度： 10-4帕（200-500 km） 10 -11帕（35800 km）。 2、高辐射密度：地球轨道上的太阳辐射密度为1.4 kW/m2，是地面上的两倍。其宇宙辐射强度也比地面大得多，并且是全谱的。3、高温度差：在空间环境中，由于高真空绝热，被太阳直射的物体表面，T100的高温，而背阴面则可保持T -100的低温。两者之间形成大的温差，而且非常稳定。4、太空轨道资源：例如：通信卫星大大提高了信号的覆盖面积和传输距离、通信质量和抗破坏性。遥感卫星具有观测范围广、观测次数多、时效快、连续性好等优点。导航卫星能克服地面无线电导航台存在的信号传播距离有限等一

43、系列缺点。天文卫星、空间站是理想的天文台，不仅可观地，还能望天。在那里进行天文观测不受大气层影响，使全波段天文观测变得轻而易举。 5、太空的微重力(重力加速度10-4g)是一种宝贵资源，利用这种资源可以进行地面上难以实施的科学实验、新材料加工和药物制取等。例：冶炼金属、极纯化学品、生物制剂、特效药品，以及均匀的金属基质复合材料、玻璃和陶瓷等也很有用。6、太空旅游观光资源7、开发太阳能资源例：太空电站、人造小月亮和人造小太阳。 8、开发月球资源：月球上有丰富的氧、硅、钛、锰、铝、氦-3等元素，以及长长的黑夜和低温等许多有利的环境条件，是理想的科学研究和天文观测基地。 9、开发小行星和彗星上的资源

44、：金属型小行星上有丰富的铁、镍、铜等金属，有的还有金、铂等贵金属和珍贵的稀土元素。彗星上有丰富的水冰。这些资源和月球上的资源可用于建设航天港和太空城，也可供地球上使用。10、太空宝石类矿物： 20世纪80年代初期，天文学家发现由钻石类矿物。 1982年，科学家发现红巨星等古老的星体中含碳化硅金刚砂。 1987年，研究人员发现，在一些陨石中含有极其细小的纳米级钻石。后来，人们又在陨石中找到了碳化硅、石墨等物质的颗粒。 通过红外天文卫星等探测设备，人们还发现许多红巨星中可能存在刚玉（硬度仅次于钻石）、蓝宝石、金红石和尖晶石等矿物。 六、美俄中航天发展计划1、俄罗斯航天发展战略(1)前苏联与美国开展

45、空间军备竞赛的发展战略造成了航天的畸形发展，俄罗斯从前苏联继承的航天工业面临着崩溃的危险；(2)俄罗斯调整航天管理体制，创建航天局，制定航天法自90年代以来，俄罗斯政府的主要措施如下：改革管理体制，创建俄罗斯航天局，最终组建航空航天局。1992年2月俄罗斯总统叶利钦下令建立俄罗斯航天局； 1997年将俄火箭、军事航天和导弹防御三兵种合并。 1998年1月20日，俄罗斯航天局成为集军事航天、民用航天和商业航天于一身的航天管理机构。 1999年5月，叶利钦下令将俄罗斯航空工业部的管辖权从俄罗斯经济部移交给航天局，同时将航天局改为航空航天局，从而结束了俄罗斯航空航天分立管理的历史。制定航天法前苏联一

46、直没有航天法，航天活动的一切重大方针政策、规划与计划、人员与经费和物资调配方案等均由以苏共中央总书记为首的国防会议审批。1993年8月俄议会正式通过了俄罗斯联邦航天活动法。1994年7月，俄政府发布了关于改革航天工业结构，提高机构效率的政令。1996年2月，俄政府发布了航天运营许可证法规。1996年俄议会通过了修改俄航天活动法的提案。(3)俄罗斯调整航天战略，制定新的航天政策，确定新的航天活动目标。新的航天战略与政策1993年8月，俄罗斯颁布了俄罗斯联邦航天活动法。1996年11月进行了修订。在以发展本国国民经济和科学为主，保证自身国防安全，同时促进国际合作并获得实际利益的航天发展战略指导下，

47、制定了俄罗斯的航天政策：航天计划的制定要与国家、社会需求和经济财力相协调，经济航天计划要获得重大的社会和经济效益，优先发展卫星应用技术。保证国防能力，重点发展能够对军事活动提供支持的军事航天系统。 建立针对航天部门的贷款、税收以及提供国家担保的系统，吸引内资和外资。 支持国际合作，在互利基础上开放航天市场。 新的航天活动目标1998年RSA 制定了19992005年未来7年的航天规划，进一步确立了航天活动的目标。即：最大限度地满足国家在空间通信与电视转播、地球遥感、导航和对地观测方面的需要。开展大气层外天文学、太阳-地球物理、太阳系星体研究以及行星际空间等领域的基础研究。延长人在空间

48、生存的时间，完成国际义务并保持俄罗斯在国际航天发射服务市场上应有的地位。(4)俄罗斯航天战略与体制调整的目的与特点航天活动的目的由前苏联时期与美国争第一变成俄罗斯在近期力求在国家困难的经济形势下保存航天科技工业实力，并通过改革和国际合作为俄罗斯的经济、社会、科技和国防服务。航天领域是俄罗斯在制造工业中少数几个处于世界领先地位的领域之一，现在成为俄罗斯经济发展的一个关键所在。俄政府拟定航天工业体制改革的计划将优先考虑国家安全、经济和科学发展，以及增强在世界市场的地位。航天发展战略由集中主要力量发展军用航天转向军用航天、民用航天、商业航天同时发展。1996年11月底公布的修订后的俄罗斯联邦航天活动

49、法明确规定了发展军民两用技术的条款。航天管理体制由军民统-转变为军民分制，再转变为军民统一。其目的是突出航天作为俄罗斯为数不多的处于世界领先的科技工业部门的地位，以此带动并获得经济效益的增长和国家安全的巩固。2、美国太空新计划(1)美国太空新计划欲控制外层空间作为未来的战场 1996年克林顿政府制订的太空政策目前仍然有效。根据这一政策，美国承诺将和平利用外层空间，为全人类的利益服务。克林顿的太空政策还包括：和平利用太空政策允许美国为了国家安全利益在太空进行防务建设和情报收集。美国将发展、运作和保持太空控制能力，以确保在太空的行动自由，并遏制对手在太空的行动自由。2001年，拉姆斯菲尔德在布什就

50、任总统十天前写给布什的一份报告中说，目前来自太空的对美国及其盟国的威胁还不足以引起国家安全部门的注意。布什总统在上周宣布了新的太空发展计划：2020年在月球建立永久基地，并向火星发射载人飞船。美国国防信息中心的分析人士认为，美国拥有太空战的能力将是20年以后的事。它取决于美国政府的政治决心，而不是技术。如果美国可获得太空垄断，美国将不必担心任何敌人。(2)美国空军规划未来航天战发展计划蓝图 美空军最近出台了一个未来航天战发展计划，指出了空军未来需要研发的武器与技术。这份长达176页的转型飞行计划(TFP)，从长远的角度，阐述了美空军将如何扩展军事航天能力。 在TFP报告中，利用外部空间成了空军

51、航天项目的重点。报告指出，美空军航天战需要具备的能力包括：航天优势、保护航天资产、拒绝敌人进入太空、快速发射航天器并运行进入太空用来替换失灵或者被损坏/摧毁航天资产的有效荷载。从外层空间全球激光交战、空射反卫星导弹，到天基射频能武器，到从外层空间发射到地球的高速炮艇，美空军的TFP报告指出，航天战对于美军、以用保护美国，使美免受生物、化学、放射、核、高爆炸攻击具有重要意义。美空军未来航天战急待研发的项目在TFP报告中，美空军列出了一系列需要转型的、与航天战相关的能力，而这些能力又分三个阶段： 近期(2004-2010年) 中期(2010-2015年) 远期(2015年以后) 。 根据这些能力，

52、美空军在未来需要研发的项目包括：  空射反卫星导弹(ALASM)： 这是一种小型空射导弹，能够拦截低地轨道卫星，属于第三阶段开发的武器。  反卫星通讯系统：到2010年，该系统能够提供一种拒绝、阻断敌人天基通讯和预警的能力。 反监视和侦察系统：到2010年，该系统能够拒绝、阻断、并退化敌人的天基监视与监察系统。 改进型航空与航天全球激光交战飞艇中继镜： 利用机载、陆基或者天基激光器与天基中继镜，投射不同的激光功率与频率，从而大大扩展机载与陆基激光器的射程。 地基激光器：到2015年以后，地基激光器能够穿过大气层向低地轨道卫星投射激光束，从而提供强大的、攻防兼备的太空控制能力

53、。 高速盘条(HRB)：它能够提供一种能力，从太空打击全球任何地方的地面目标。 轨道式外层空间成像器(ODSI)：这是一个中期项目，它能够提供预见性、近实时共享航天作战图像，从而协助进行航天作战。 轨道转移航天器(OTV)：它能够使美国的航天资产到2015年以后具备更强的灵活机动能力和保护性能。 快速攻击身份识别与报告系统(RAIDRS)： 这是一组系统，能够在某个航天系统遭到攻击时提供近期能力，从而自动识别并报告来袭目标。 天基射频能武器(SBRFEW)： 这是一个远期卫星星群，包含有高能射频射器，能够阻断/破坏/并使各种航空电子设备和全国范围内的指挥与控制系统丧失能力。通常来说，它是一种非

54、动力性反卫星武器。  天基航天监视系统： 这是一个近期光学传感器卫星星群，能够跟踪和确认外层空间航天部队，并能够发起攻防兼备的反航天作战。美空军未来系统概念TFP报告指出，美国的航天能力是建立在确保进入的基础之上的；美国有必要在极短的时间内部署、补充、维持、重新部署天基部队，从而确保天基部队完成分配给他们的各个冲突阶段的任务。为此，空军正在研究各种未来系统概念，从而有效地发射、操作、和维持航天资产。这些系统包括：空射系统(ALS)、通用航空器(CAV)、或者一种常规的有效荷载(CP)。 TFP报告解释说，美空军正在研发的航天作战飞行器(SOV)就是一种随时可以调用、具有宇宙运输能力的

55、飞行器，它可以用来部署通用航空器。美空军提议建造的远程打击飞机（LRSA）能够快速将美本土美军运往全球各地通常航空器是一种可望于2010-2015年期间部署的、无动力、可机动、极超音速滑翔飞行器，可以由一系列的发送器发送，其中就包括航天作战飞行器。它可以在1小时之内穿过外部空间向世界范围内任何地方制导、发送常规武器、传感器、或者其它有效荷载；它还可以打击包括移动目标、移动时间敏感目标、战略浮动目标、或者固定坚固和深埋目标。能够察全球任何地方目标的定向能光束TFP报告称，拒绝敌人进入外层空间的能力是必要的，这样，未来敌人就不能像美国及其盟国那样开发和探索外层空间。不过，这种能力需要全面的、海基、空基、陆基、和天基攻击性反航天系统，以阻止敌人非经许可的外层空间和低地同步轨道的利用。一旦付诸实施，美国将拒绝敌人进入外层空间。目前，美空军的科学家与技术专家正在实验室研究研发一种告警能(WE)的可能性，它能够“侦察”全球范围内任何指定的目标。TFP报告指出，美空军在100千瓦固态定向能光束系统方面将可能实现技术性突破。报告说“如果能够对生发出的大量的热量加以控制，美空军将开发出效能更高、成本更低的高能武器。” 从传感器到战场战士TFP报告强调说，航天能力要与现代战争作战部队综合在一起，从而提供关键的侦察和监视信息，特别是在高风险或者机载平台被拒绝进入的区域更是如此