中国航天员上太空“预演”——探秘“神舟”三号，本文主要内容关键词为：神舟论文,航天员论文,中国论文,太空论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
北京时间3月25日22时15分，我国“神舟”三号飞船在酒泉卫星发射中心由“长征二号F”大推力运载火箭发射升空，准确进入预定轨道。这艘技术状态与载入状态完全一致的正样无人飞船，在持续绕地球飞行进行一系列项目的科学试验后，飞船返回舱将返回地面。继成功发射“神舟”号试验飞船和“神舟”二号飞船之后，“神舟”三号飞船的成功发射，为我国在不久的将来把中国的航天员送入太空奠定了坚实的基础。
“神舟”三号的“新闻”
无论卫星还是飞船，在发射升空时，人们都无法看到她的庐山真面目。这是因为火箭顶端的整流罩要把它们严密地遮挡保护起来。那么，这次发射的“神舟”三号飞船究竟长得是什么样呢？
与“神舟”号、“神舟”二号飞船相比，“神舟”三号从外形和结构上并没有什么区别，所不同的只是在内部所做的一些新改进。具体来说，“神舟”三号飞船是由轨道舱、返回舱、推进舱和附加段组成，虽然没有载入，但飞船的技术状态已经和载人状态完全一致。返回舱在飞船的中部，为密闭结构，其前端有舱门，供宇航员进山轨道舱使用。其外形为大钝头倒锥体的钟形。据介绍，“神舟”号的返回舱容器是世界上已有的近地轨道飞船中最大一个。返回舱是航天员的座舱，是飞船再入大气层返回着陆的舱段，舱内设置了可供三个宇航员斜躺的座椅，座椅下方设有仪表盘和控制手柄、光学瞄准镜等装置。
轨道舱位于飞船的前端，是宇航员在轨道飞行期间的生活舱、试验舱和货舱。轨道舱具有留轨运作的能力，能进行空间应用试验，并在后继任务中可作为交会对接目标飞行器。在“神舟”三号飞船的轨道舱和返回舱里，装有一套拟人载荷系统，包括人体代谢模拟装置、拟人生理信号以及形体假人；能够模拟航天员在太空生活时多种重要生理参数：脉搏、心跳、呼吸、饮食、排泄等。飞船舱内的实况图像可以传回地面指挥控制中心。
推进舱位于飞船的后部，形状像一个圆筒，主要用于飞船姿态控制、变轨和制动。推进舱安装有大推力的主发动机和平移发动机，推进舱的两侧还装有20多平方米的主太阳能电池阵。
“神舟”三号飞船的发射时间在25日晚，此前，“神舟”号和“神舟”二号飞船的发射时间则分别是凌晨和子夜。那么，“神舟”飞船为什么选择在夜晚发射呢？
据有关专家介绍，航天发射是一项极其复杂和庞大的系统工程，飞船发射时机的选择要考虑到各种各样可能影响到发射的因素，其中，气象因素往往是最关键最直接的决定性因素。在综合考虑判断的基础上，最终确定下来的一天中的某一个时间段会作为飞船发射的时机，这个时间段被称为“发射窗口”。“神舟”号飞船的发射窗口之所以选择在夜晚而不是白天，最重要的原因是便于飞船发射升空时，地面的光学跟踪测量设备易于捕捉到跟踪目标。道理很简单，在漆黑的夜空中，喷射着火焰向太空飞行的载有飞船的火箭非常显眼和突出。
另外，细心的人不难发现，我国已经发射成功的三艘“神舟”飞船基本上都是在相对较为寒冷的季节发射升空的。那么，这种情况究竟是偶然的巧合，还是因为什么别的原因呢？
经过记者的一番探寻，最终找到了这个问题的答案。原来，飞船上天后，要由我国的航天测控网对飞船实施测控管理和回收。这个测控网由多个测控站和我国的四艘“远望”号远洋航天测量船组成。在对飞船实施测控的过程中，“远望”一号、二号、三号和四号远洋航天测量船同时分布在太平洋、印度洋和大西洋的指定海域，除了“远望”一号，其它三艘测量船的任务海域都在纬度相对较高的南半球。那里的海况在南半球的春夏季节要好一些，秋冬季节则极为恶劣，尤其是在冬季，不要说在海上执行航天测控任务，就是正常航行都难保安全，为此，“神舟”号飞船的发射要尽量避免安排在南半球的冬季。
载人航天方兴未艾
“神舟”三号飞船试验成功，标志着我国载人航天技术达到了新的水平。
载人航天是指人类驾驶和乘坐载人航天器在太空中从事各种探测、研究、试验、生产和军事应用的往返飞行活动。其目的在于突破地球大气的屏障和克服地球引力，把人类的活动范围从陆地、海洋和大气层扩展到太空，更广泛和更深入地认识整个宇宙，并充分利用太空和载人航天器的特殊环境进行各种研究和试验，开发太空及其丰富的资源。目前，人类已经研制成功的载人航天器有载人飞船、航天飞机和空间站三种。
1961年4月12日，前苏联用东方1号载人飞船，把人首先送上太空；1969年7月，美国成功发射了阿波罗11号飞船，最先实现人类登上月球的梦想；1971年4月，前苏联发射世界上第一个空间站，10年之后的1981年4月，美国将第一架航天飞机——哥伦比亚号送入地球近地轨道；40多年来，虽然参与载人航天活动的国家越来越多，但在世界上能够独立地开展这一领域活动的只有美国与前苏联（俄罗斯）。它们先后通过发展载人飞船、航天飞机、试验性空间站和永久性空间站，掌握了在太空环境中生活与工作的技术。
载人航天处于现代科学发展的前沿，是社会生产力高度发达的重要标志，是综合国力的具体体现。航天优势不仅能够提高一个国家在国际事务中的地位，还能增强民族自尊心和自豪感。因此，载人航天技术始终是世界主要国家研究和发展的目标，是一项方兴未艾的现代尖端科技。
中国走向载人航天
我国进行载人航天研究的历史可以追溯到上世纪70年代初。在我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”上天之后，就开展过有关载人航天的研究，当时，曾将飞船命名为“曙光一号”。但是，在进行一段时间的工作以后，鉴于各方面的条件尚不成熟，这个计划被迫搁浅。
进入80年代后，我国已经具备返回式卫星、气象卫生、资源卫星、通信卫星等各种应用卫星的研制和发射能力，又成为世界上第三个掌握卫星回收技术的国家，这为我国开展载人航天技术的预先研究打下基础。于是，载人航天的问题又一次被提了出来。1986年3月，在邓小平同志倡导下制定的《高技术研究发展计划》（即863计划）中，载人航天技术预先研究被作为一项重要内容。在有关科研部门的多年努力下，载人航天预先研究取得了显著成绩，1992年9月，在江泽民同志亲自主持下，中央决定，正式实施载人航天工程。这是中国航天历史上迄今为止规模最大、系统最复杂、技术难度最高的工程。该工程由七大系统组成：航天员系统、飞船应用系统、载人飞船系统、运载火箭系统、发射场系统、测控通信系统、着陆场系统。
我国载人航天工程的基本任务有四项：突破载人航天基本技术、进行空间对地观测、空间科学及技术实验、提供初期的天地往运运输器，为载人空间站工程大系统积累经验。工程研究程序分为设计初样研制、正样无人飞船试验和载人飞船飞行试验等不同阶段进行。
据中国工程院院士、中国载人航天工程总设计师王永志介绍，我国载人航天工程将分三步实施，最终建造长期有人照料的空间站。第一步以飞船起步，发射无人和载人飞船，将航天员安全送入近地轨道，进行适量的近地点观测和科学实验，并使航天员安全返回地面，实现载人航天的历史性突破。第二步重点完成航天员出舱活动，交会对接试验和发射长期自主飞行、短期有人照料的空间试验室，尽早建成完整配套的空间工程大系统，解决我国一定规模的空间应用问题。第三步是建造更大的长期有人照料的空间站。
载人航天造福人类
发端于上世纪五六十年代的现代航天技术，给人类的生产、生活带来了巨大的变化，对推动社会经济的发展发挥了重要作用。作为航天科技领域尖端技术代表的载人航天技术，就像一把神奇的钥匙，将会为人类开启一扇蕴藏着巨额经济财富宝库的大门。
人类征服宇宙的目的在于利用天上的独特环境为自己造福。地球上的资源毕竟是有限的，人进入太空后，可以利用地球上不具备的、太空中特有的微重力、高真空的环境特点，为人类的生活服务。比如，有的药品在地面上制造比较困难，可以搬到天上；一些高比重的低比重的金属做成材料，因为地球重力的影响，往往很难融合，但在太空中，这些问题就会迎刃而解。
航天工业化和航天商业化是载人航天活动的一种发展趋势。未来的工业生产用航天站可以建造在地球轨道上、月球轨道上、月球表面上或其他行星上。生产加工用的原材料可以从地球上运去，也可以就地取材，开发空间能源和其他星体上的矿物资源。航天工厂的产品或半成品可以送回地球，也可以在天上直接用于装备或制造其他飞行器和设备。
有关专家认为，太空材料加工，将是航天工业化的重要内容。初步的航天试验结果表明，航天环境中几乎能有效地改善所有目前已知的重要材料的结构和性能，而且，能制造出地面上根本不可能制造的新材料，这一新技术领域的出现，将使材料科学进入一个新的发展阶段。目前，太空产品的药物、光学玻璃、电子、陶瓷和磁性材料等已引起了人们的广泛关注。日本政府认为，太空生产将给日本提供一个经济发展的新机会。美国空间政策中也曾对美国空间工业化和空间商业化的活动作出预测，预计本世纪初，美国空间民用项目的年度总收入可达650亿美元，年度税收可达130亿美元。
“神舟三号”运行模拟图
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