载人航天飞船 我国载人航天三步走到底是哪三步？怎么走？一文带你看懂

#写在前面

2018年12月8日，嫦娥4号搭载玉兔2号，由cz-3号发射升空。2019年1月3日，嫦娥四号成功完成世界首个月球背面软着陆，举世瞩目。

图-嫦娥四号登月路线图

这次着陆是中国2003年发射的探月工程第二阶段嫦娥工程的任务计划之一。这次登月的成功让全世界开始谈论中国的“登月工程”。事实上，中国的登月计划从计划一开始就是在载人航天工程“三步走”完成后安排的。目前中国载人航天计划已经完成了两步，只剩下最后一步，也是决定胜负的一步。

图-嫦娥一号模拟图

1992年9月21日，中国启动了载人航天计划。计划在外台空建立一个实用的Tai 空实验室。本文将详细介绍中国载人航天飞行的“三步走”计划是什么？怎么做？希望读者看完这篇文章，能对中国的载人航天工程有更清晰的认识。如有疑问，请留言讨论。

本期继续深入解读空场论、设计、未来等相关内容。欢迎有兴趣的读者关注。

#上天堂前-“先把地球上的事情做好”

1970年，苏联和美国处于冷战时期，为了争夺霸权而搞载人航天工程。1971年4月，中国也把载人工程的研发提上了日程，这就是所谓的714工程。但当时载人航天技术在很长一段时间内都不能被攻击，国内就有一个争论——在这么困难的条件下，国家该不该在这个研究上花这么多钱？

图——美苏争霸

最后，周总理说:

“在目前的情况下，我们不与他们进行这种竞争，但我们必须首先做好地球上的工作。”

他的意思是，让我们做好民用卫星技术的研究，造福人民，然后去研究开发载人航天工程。这是一个重大的决定。因此，1975年，载人航天工程暂停。但之前的工作已经为以后载人航天工程的正式发射积累了经验。

图——这段时间的产物，“风云二号”卫星模型

#第一步:载人飞船阶段——中国人想上天，快，一个字“干”

随着中国综合实力的不断增强和国际形势的变化，1986年，、、王、、四位科学家联名上书中共中央，提出了“跟踪世界先进水平，发展中国高技术”的建议。邓小平同志立即指示:

"这件事决定得很快，不能拖延。"

然后组织数百名科学家反复论证。经中共中央、国务院批准，《中国高技术研究发展规划纲要》在全国迅速实施。由于上述事件都发生在1986年3月，该计划也被称为“863计划”。

“863计划”的一个重要组成部分是中国的载人航天工程。经过五年的论证，专家组得出结论:

第一，中国人一定要上天，而且要快，否则跟不上世界发展形势；第二，中国人载人航天要用飞船，而不是航天飞机；第三，要想搞飞船，需要做好哪些方面的准备工作。

用飞船代替航天飞机是专家组经过严格论证后得出的结论。航天飞机虽然是世界顶级科技的融合，但不适合中国国情。航天飞机技术难度大，比大型飞机复杂得多，但国内的大型飞机还在开发中。此外，航天飞机的一个特点是它可以在上天后回来。虽然可以重复使用，但在穿越大气层时，2000℃的高温会烧坏机身表面上万块防热瓦，再次发射时需要完全更换，成本太高。此外，航天飞机没有救生系统，一旦出现故障，将直接威胁宇航员的生命安全。美国挑战者号和哥伦比亚号航天飞机坠毁，共有14名宇航员遇难。这一课很痛苦。美国自己也承认采用航天飞机是错误的决定，现在已经让航天飞机退役。

经过充分准备，中国载人航天工程于1992年正式启动。该计划分为三个步骤。第一步是载人飞船阶段，它要求R&D飞船载人上天，并在一段时间的运行后安全返回。任命戚发仁同志为载人飞船总设计师，负责总体工作。

要实现载人航天，首先要发展无人飞船。中央政府给出的任务目标是“八保九保”，即争取1998年无人飞船首次发射，确保1999年首次发射。最后，在中央政府的批准、项目领导的大力支持和大家的不懈努力下，神舟一号如期成功发射，返程着陆点距离预定地点不超过10公里。

在1999年11月发射试验飞船之前，有人建议，当火箭升空到一定高度，到了与飞船分离的时候，如果分离不出来，该怎么办？总工程部要求飞船增加另一个功能，可以让宇航员手动发送分离指令来处理这个“万一”。这个指令要从飞船发送到火箭，要有独立的电源支持。涉及的问题很多，很难解决。当有人带着抱怨谈论它时，祁发仁的总设计师说:

“只要是保证成功和航天员安全，一个字:动手！”

令人欣慰的是，自1999年11月20日神舟一号试验飞船发射以来，四艘无人飞船先后接受空洗礼，每一次发射都是新的飞跃。宇航员的“登上天空”的梯子在一次又一次的跳跃中被建造起来。1999年11月20日，“神一”升级为空后，首次对安装在返回舱的部分应用系统设备进行了测试，取得了满意的结果。

神舟一号的图形模型

2001年1月10日，“二神”升至空后，应用系统的所有在轨运行和在轨应用试验都在船载设备上进行，在应用系统在轨应用的近半年时间里，空之间的天文探测和空之间的环境高层大气探测都取得了丰硕的成果。

2002年3月25日，“神三”成功飞入天空，应用系统的有效载荷分别安装在再入舱、轨道舱和附加段。主要进行材料科学和生命科学的实验，同时穿插光学遥感地面探测等一些科学活动。

这期间，神舟飞船经过多次测试和评估，也暴露出了一些安全问题，一次暴露，一次改进，进一步增加了飞船的安全性和可靠性。

2002年12月30日，对我国全面掌握和突破载人航天技术具有重大意义的“神四”号在中国酒泉卫星发射中心载人航天发射场被长征二号F火箭搭载，成功进入预定轨道。

在“神五”里，一切都准备好了。按照国外的做法，一个人进入太空后，通常需要72小时才能适应环境。我们的时间比他们的短得多。杨利伟去了一天就习惯了，落地后打伞打开舱门，证明他很快就习惯了太空的环境。

照片-神舟五号杨利伟。

#第二步:空站间测试台——穿上自己的宇航服

载人航天工程的第二步是空实验室阶段，为建立空站做技术准备。现阶段必须突破四大关键技术。

一个是离开小屋。在载人航天飞行中，宇航员不仅仅是简单的用飞船发射和安全返回，他们自己还要做大量的工作。除了日常的监测和测试，如果飞船和空空间站出现故障，宇航员甚至需要到舱外进行维修工作。神舟七号在运行过程中，有一次宇航员离开机舱，卸下一个部件，带回机舱。这是中国航天员第一次在台空出舱。这个工作看似简单，但不知道研究者付出了多少努力。其中，关键技术是研制舱外航天服。为了保证航天员在天空中生活舒适，舱内采用先进技术降低振动和噪音，严格控制温度和湿度。如果要出舱，舱外的宇航服必须代替飞船，为宇航员提供保温、供氧等功能。宇航服开发技术的成熟直接关系到宇航员的安全，所以一定要万无一失。在“神舟七号”的研发过程中，中国与拥有成熟宇航服开发技术的俄罗斯签订了协议，计划通过购买他们的舱外宇航服来解决问题。但航天专家认为，舱外航天服作为一项关键技术，没有自主研发是无法自圆其说的。他们会向上级领导机关反映意见，领导同志经过慎重考虑后作出决定:

"我们的宇航员必须穿上他们自己的宇航服才能走出机舱."

经过各单位的严格组织和大力合作，中国终于研制出了自己的舱外航天服。因为我们和俄罗斯签了协议，不能毁约。所以神舟七号发射时，翟志刚穿着我国研制的宇航服离开机舱，而刘伯明没有穿着俄罗斯的宇航服离开机舱，但也给了俄罗斯一个解释。

照片——翟志刚出舱操作

二、交会对接。这是最大最复杂的工作，风险比较大。所以当时的计划是两个无人交会对接，一个有人交会对接。由于充分的技术准备和严格的组织，两次“八神”和“神九”飞行成功地完成了任务。因此，“沈10”发射时，除了重新验证外，还增加了一批科学试验项目和工程试验项目，如中德合作生物科学试验和航天器绕飞工程试验。

三是辅助技术。航天员长期在Tai 空工作，所以要提供水、氧气、推进剂、各种维修设备和相应的工具。神舟飞船只是用来载人的。它的运载能力是三名宇航员和300公斤的物品。与宇航员长期工作和生活的需要相比，300公斤远远不够。因此，有必要开发运载能力约为5吨的货运航天器，并开发相应的运载火箭将货运航天器送入天空。

图——天宫一号结构拆卸

第四是再生生命保障技术。寄一公斤货要几万块，很贵。就算以后有货船，长时间运输也不划算。因此，有必要利用再生技术实现tai 空水和气体的循环利用，以满足航天员工作和生活的需要。中水技术是将宇航员使用的水和排泄物收集起来，净化后再利用。这个技术不是太难；关键在于另一项技术，就是用水和气体分离，电解氧气。虽然为了解决宇航员的蛋白质供给问题，空站培养的藻类等生物在生长过程中也会释放氧气，但数量太少，无法满足宇航员的需要，所以必须掌握水气分离技术。

图-天宫一号模拟图

#第3步:空站间实际阶段-大规模、长期应用于空

只有上述四项关键技术全部突破，研制出25吨的大型运载火箭，才能真正具备在台空建立空站的条件。

图——“天宫二号”与神舟十一号对接仿真图

按照我国目前的需求，空站总重量不到100吨，其中核心舱约20吨，两个实验舱约20吨，载人飞船近10吨，货运飞船约13吨。以后有需要的话可以扩大。