載人航天探索新徵程(科技大觀)

6月17日,中國成功發射神舟十二號載人飛船,3名航天員順利進入天宮空間站的天和核心艙,他們將在太空生活工作3個月。

載人航天是航天技術向更高階段發展,能完成更復雜的太空開發工作,提高開發太空效率,進行多種科研生產活動以及開展在軌服務。因此,載人航天的發展需要以多項尖端航天技術爲基礎。例如,在研製、發射空間站之前,必須先研製載人飛船或航天飛機等載人天地往返運輸系統,掌握空間交會對接和太空行走等關鍵技術。迄今爲止,只有俄羅斯美國和中國獨立掌握載人航天技術。

60年前,蘇聯航天員加加林成爲首個進入太空的人;1969年,美國阿波羅11號飛船成功將2名航天員送上月面;2003年,中國躋身“世界載人航天俱樂部”,航天員楊利偉乘坐神舟五號飛船飛向太空……截至2020年底,全球共發射載人及貨運航天器658個;截至2021年4月24日,全球共有566名航天員被送上太空。

目前,中國的載人飛船“神舟”已達到世界第三代載人飛船的水平,併成功發射了新一代載人飛船試驗船。俄羅斯也正在積極發展用途廣、載人多、可重複使用的第四代載人飛船。此外,俄羅斯、美國、歐盟、日本和中國都發展了無人貨運飛船。把人貨分開進行天地往返運輸,既能增加貨物運載量,又可降低成本,滿足空間站長期載人航天的需求。中國第一代貨運飛船“天舟”的載貨量爲6.9噸,載貨比達51%,這在世界現役貨運飛船中是最大的。

空間站相當於一座宇宙中的“科研大廈”,可供多名航天員尋訪、長期居住和工作。至今,人類已經建成10座空間站,目前在軌運行的國際空間站是技術最先進的第四代空間站。它由16個國家聯合建造,是迄今爲止世界上最大的航天工程,也是目前在軌運行的最大空間平臺

中國正在建造的空間站“天宮”,採用了具有世界先進水平的空間機械臂、大面積可展收柔性太陽電池翼、電推進系統、再生式生命保障系統等技術。其中,“天宮”的載荷支持效率已超過了國際空間站。

未來,載人航天還將向商業載人航天、星際式飛船、月球空間站、太空電梯方向發展。隨着人類在通信、遙感、材料核動力等多個領域持續的技術攻關,重返月球、登上火星,建立可長期居住的月球和火星基地,都將從美好的願望變爲現實。載人航天探索永無止境,人類在面向星辰大海征途中也永遠不會停下腳步

作者全國空間探測技術首席科學傳播專家北京空間科技信息研究所編審)