载人航天工程的原理?

如题所述

我国从无人飞行到载人飞行,从一人一天到多人多天,从单船飞行到组合体稳定运行……如今,我们已迈向空间站时代,它将深入探究宇宙和生命的奥秘,为科技创新发展和人类社会进步作出重要贡献。

同学们,当今世界正在经历百年未有之大变局,社会结构、行为方式和价值观念等各方面交叠变化,充满了不确定性与复杂性,这必然给处于这个时代的你们带来巨大挑战与考验,然而它也将为你们施展才华、实现抱负提供更为广阔的平台和更多可能的选择。

时代的发展、个人的背景、际遇、选择不同,我们的人生目标、人生道路也会截然不同。怎样才能最大限度地去实现人生价值,彰显生命意义?

在这里,我与大家分享几点感悟:

坚守“心怀家国”的胸襟情怀。我国航天事业创立之初,一批杰出科学家胸怀“国家强起来”的心愿,放弃国外的优厚待遇,回到祖国,隐姓埋名、献身大漠,创造了中国航天的奇迹。现如今一大批青年科技人员投身祖国的航天事业中,在平凡的岗位上追逐着不平凡的人生理想。

只有把个人抱负融入伟大事业,人生才会开启一个新的高度,也才能更有条件完成人生价值的进阶。北大从创立之初就和民族命运息息相关,愿大家以担当砥砺强国之志,以创新展现强国之才,以奋斗奉献强国之力,在成就“大我”中升华“小我”,在实现强国梦的征程中放飞青春梦想。

坚守“久久为功”的平和心态。静得下心,才能守住目标,沉得住气,才能持续发力。从1992年我国载人航天工程启动,一代代航天人用坚持、恪守、笃定,实现了16次任务的全部成功,一步一个脚印朝着既定的目标前进。

愿大家以笃志力行的心态,做久久为功的努力,从本职做起、小事做起、细节做起,不要质疑自己的付出,这些都会是一种累积,一种沉淀,它们会默默为你铺路,踏踏实实的你,终将变得了不起。

坚守“自信自励”的人格修为。随着人生阶段的转变,大家将迎来一个更加复杂、更加多元的世界。面对信息时代各种思想的相互激荡,面对纷繁芜杂的社会现实,可能会有一时的疑惑、彷徨和失落。

愿大家客观认识自己,不妄自尊大、不妄自菲薄,不畏难、多历练,努力完善自我,保持平常心,以豁达的心态直面巅峰低谷,以宽容的心情对待失落坎坷,从容自信,坚定自励。

最后,借用著名物理学家霍金《终极问答》的一段话,与学弟学妹们共勉:“做时间的旅行者,向着未来航行。未来是否繁花似锦,源自我们当下之努力。做一个勇敢的人,做一个好奇的人,做一个坚定的人,翻山越岭,事竟成。”

载人飞船工程是我国迄今为止最大的航天工程,由7个系统组成,即:宇航员系统、飞船应用系统、载人飞船系统、运载火箭系统、发射场系统、测控通信系统和着陆场系统。

宇航员系统

宇航员系统是载人航天工程的一个重要组成部分,与其他6个系统相比,具有较大的特殊性。载人航天飞船工程与其他航天工程最重要的区别就在于人类的直接参与飞行。宇航员系统是一个以宇航员为中心的医学和工程相结合的复杂系统,涉及航天生命科学和航天医学工程等许多重要领域。宇航员系统的任务是负责制定出宇航员选拔方案、内容和标准,并选拔、培训出能够执行载人飞行任务的宇航员;对宇航员实施有效的医学监督和医务保障;与此同时完成宇航服、食品和用具等装船项目的研制。

(1)挑剔的选拔

载人飞船是有人驾驶的空间飞行器,由于飞船的发射、运行以及返回过程中特有的环境条件的复杂性、严酷性,还有飞船本身技术的复杂性以及出现故障的可能性和危险性,这些都决定了飞船驾驶员——宇航员不是一般人可以胜任的。

宇航员首先要能适应火箭飞行过程和太空生活中的各种恶劣条件,其次还要完成各项航天飞行任务,所以宇航员的选拔和训练都是极其严格的,甚至用苛刻和严酷来形容也一点儿都不过分。宇航员都是从工作性质较接近的歼击机驾驶员中选拔的那些身体素质和心理素质均好,训练有素并具有相当飞行经验,而且愿为航天事业献身的人。

各国航天界对宇航员的选拔都是极其重视的,选拔宇航员是一个复杂的过程,被选上进行训练的人员也不一定都能成为真正的宇航员,所以说选拔上的人员只能叫预备宇航员或试验宇航员。要成为预备宇航员或试验宇航员还要过下面的几关:

首先是身体和心理素质的要求,要进行临床及住院的检查,生理学和心理学的检查。宇航员必须具备有健康的体魄、敏锐的思维和坚毅的性格。

鉴于太空生存的特殊要求,备选的宇航员必须进行详尽的医务检查。首先从研究所有病历资料做起,然后化验血液、尿和大便,接着进行心电、胸电冲击图检查,还要对胸腔、大肠、鼻旁窦、脊柱腰骶部位、胃、食管和牙齿的X光照片进行研究,另外,对眼科、前庭功能、心血管系统、肺活量等进行的一系列检查也是必不可少的。在以上提及的身体条件中尤以心血管、中枢神经系统最为重要。

由于航天活动的特殊性,还要求宇航员必须具备优良的心理素质,包括他们的个性心理、性格气质、智商水平和工作效率等方面的内容;考核他们在特殊环境下的适应能力、应急能力和耐力也是选拔宇航员必不可少的一项内容。备选的宇航员必须进行超重耐力、立位耐力、高低温耐力、最大体力负荷耐力实验,以及噪声、振动实验和完全隔绝的孤独实验。

其次,作为被选拔的宇航员,对他们的阅历、知识水平和知识结构方面的要求也是很高的。他们起码应有不低于大学的文化程度并且能够适应航天环境,可以迅速掌握好航天飞行器的操作。从以上可以看出,选拔出一个合格的预备宇航员是非常不容易的,“千军易得,一将难求”,这些人都是从无数候选者中千挑万选出来的,从各方面来讲都是人群中的佼佼者。

选拔固然不易,训练更是艰苦。在被选拔出的预备宇航员中,经过以后艰苦严格的训练、观察、测试检查,不断有人被淘汰,只有完全达到宇航员条件的人才能做正式的宇航员。

(2)艰苦的训练

那些刚刚入选的预备宇航员,在刚刚感到喜悦的同时,艰苦、枯燥甚至是苛刻的训练生活就开始了。

我们常人很难想象得到,一艘飞船有多少系统,每个系统有多少设备,每个设备又有多少个操作按钮,然而宇航员要一一地了解它,并且掌握它;我们同样不能想象,从火箭起飞到太空飞行,一直到返回舱安全降落地面,这其中要经历多少极其复杂而且与地面完全不同的过程,其中许多是人们在地面上做梦也想不到的,而宇航员要了解它、感受它,还要掌握它;同时,宇航员的太空之旅不是普通乘客的观光旅游,他们是去工作,要完成复杂的太空作业,他们必须掌握相关的所有知识。

由此我们可以想象得出,为了完成这么多的任务,宇航员要学习、掌握多少的新知识、新理论,要经受多少在地面上创造的严酷条件的考验。

对于宇航员的训练可以分为一般训练和专门训练:

一般训练包括了各种科学技术知识的理论学习,包括了天文学、地质学、大气物理学、机械、电子、测控、飞行力学、气象学、制导导航理论、计算机理论、火箭技术基础和航天医学生物学等;还要学习和熟练掌握飞船的总体设计情况,包括飞船的各系统组成、系统的工作原理、可能的故障模式和采取的对策;在飞船的生产安装过程中,还要观看飞船的生产情况、设备结构和飞船的安装情况等。

一般训练还包括体能的训练。如身体素质、忍耐能力和生存能力等方面的训练。

首先是体质训练。一般有大家都比较熟悉的早操、球类、田径、登山、游泳和体育比赛等。这项训练是在医务人员的监督下进行的,目的是增强体质,提高机体对各种应急因素的耐力。其中登山运动最为有益,它不仅能训练宇航员的体质,还可向宇航员提供低气压和氧分压、空气温度和湿度急剧变化及紫外线、红外线辐射的条件,以提高机体对特殊因素作用的稳定性。

其次是飞行训练和航天模拟训练。在航天过程中有许多对人类影响重大的外界因素,主要有飞船上升阶段和下降阶段的超重、震动和噪声,以及轨道飞行阶段的失重、真空、辐射和悬殊的温差变化。为了使宇航员熟悉和适应这些独特的环境状况,人们在地面上建立了一系列的模拟设备,例如大型离心机、失重飞机、震动台、噪声模拟器、变温舱、变压舱、辐射室等等。宇航员要在专门的设备上进行超重、失重、低气压、高低温度交变、振动、噪声、冲击、寂寞隔绝环境下的针对训练。

在航天生活中最常见到而且必须长期忍受的就是失重了,这也是宇航员生活与正常人生活最不同的地方,必须重点训练。在基础训练中和专门训练中都将重点进行,我们将在介绍专门训练时详细介绍失重训练的具体情况。

另外,经常的飞行训练可以保持宇航员的飞行技术,还可以进一步提高宇航员在可能的失误情况下迅速做出判断和反应的能力。

除以上训练外,还要进行必要的救生训练。为了训练宇航员在着陆后的自救能力,要进行热带、沙漠以及海上的紧急着陆训练。先以授课的形式讲解生存概念,各种环境条件特征和要素,然后进行生存方法的示范练习,最后每种情况至少进行一周的训练,内容包括:在无人营救的情况下,如何出舱、如何呼救、无线电联系、定向,甚至觅食、搭帐篷等一系列保证生存的工作。

专门训练是针对特定的飞船在发射前1年的训练。在专门训练之前,宇航员对飞船的有关知识已经掌握很多了。这时要对他们进行基本操作知识、操作技能和操作程序的训练,还有宇航员分组配合工作的训练,以及航天生活方式的训练。通过这种训练,使宇航员能够掌握飞行计划,并熟练地操控飞船完成预定的任务,很好地在太空中生存。

这时宇航员要在专门的飞船模拟器中进行训练,美国的休斯敦载人航天中心、俄罗斯加加林宇航中心都有完备的训练模拟器。模拟器可以完全模拟飞船的各个系统设备的工作情况,模拟飞船的发射、运行、交会对接、返回制动以及返回地球时的各种过程和现象,使宇航员就像进行真实飞行一样,完成一次完整的飞行,做应该做或可能做的各种工作。

除此之外,模拟器还可以根据对飞船的故障分析,模拟数百种故障。这种有意造成的故障,可以训练宇航员的分析判断、排除故障的能力及应变能力。经过这样的训练,宇航员在真正航天飞行过程中遇到故障也可以较好地完成任务,不至于手忙脚乱了。

宇航员还要再次接受飞行中可能受到的环境训练,例如飞船的热真空试验。这项试验是在特制的可以抽成真空的容器内进行,宇航员进入被放在真空模拟器中的飞船内工作,进行试验,模拟高真空和温度交变条件下的环境。

宇航员在太空中遇到的最普通又最长期的特殊情况就是失重了,为此宇航员必须接受严格的失重训练,并在起飞前再次接受这方面的长期培训。

为了在地面上能够形成模拟空间失重情况,人们想了许多办法。开始时是采用飞机的抛物线飞行造成失重环境,但是这种办法只能产生30秒钟的失重状态,后来又采用了落塔式、落管式等方法,但这些方法最多只能产生几分钟的失重环境。而宇航员在太空中要长期处于失重状态,为了训练宇航员对失重状态的适应能力,就必须创造长时间的失重环境,使宇航员达到在这种环境下训练的目的。为此,美国人在马歇尔空间中心研制了大型中性浮力水槽试验装置。

简单地说,这个装置就是一个盛有特殊制备用水的大型水槽,直径有23米,深12米。将受试物如飞船放入水中,利用水的浮力作用使它成为中性漂浮物,用以模拟零重力条件。让被训练的宇航员穿上宇航服,并在宇航服上经过适当的配重,使他呈现失重状态,就可以进行长时间的模拟训练了。

航天模拟训练除了技术性的训练还包括航天生活方式的训练。航天生活的衣食住行与地面上的生活截然不同,在宇航员进入太空前必须在人工大气的条件下、采用特殊作息制度生活一段时间,还必须学会太空食品的食用方法、在太空中穿衣睡觉等实际生活训练。

经过以上的选拔和训练中的淘汰,剩下的完全达到宇航员条件的人才能成为真正的宇航员,他们不仅要完全符合各方面的严格要求,而且鉴于太空飞行有极大的危险性,他们还要具有勇敢的献身精神,可以说他们都是太空探测的勇士。正是由于他们拥有勇敢的献身精神和勇于探索的能力,才使得人类的载人航天技术取得了辉煌的进步,他们为人类征服宇宙,探索空间做出了巨大的贡献。

(3)训练中的危险

宇航员的训练不仅艰苦、苛刻,而且有时候还要面临极度的危险,甚至面临死亡。

1967年1月27日,预计担任首次载人飞行的“阿波罗4”号飞船在美国的肯尼迪飞行中心进行地面试验,就在即将发射之际,指令舱内突然燃起了熊熊大火,顷刻之间,飞船就被淹没在了一片火海中,整个座舱内充满了火焰和浓烟,飞船中的3名宇航员只来得及说了一句“救救我们”,就没有了声息。

由于当时的舱门不能迅速打开,虽然地面人员迅速冲过去抢救了,但是为时已晚,3名宇航员已经都被活活地烧死了。

这3名宇航员是海军少校罗杰·查非、空军中校爱德华·怀特以及已经参加过两次航天活动的空军中校格里索姆。

经事后的调查,这次事故是由于电器线路的短路,造成了电火花,引燃了座舱造成的。

这次惨剧发生之后,美国宇航局对载人飞船的结构做了比较大的改革,安装了可以在2~3秒钟之内迅速打开的活动舱门以代替以前需用90秒钟才可以打开的旧舱门;用金属包皮代替了以前的聚四氟乙烯包皮;用不锈钢导管代替了以前的铝制导管;最重要的一点是后来的座舱中开始冲灌类似于地面空气成分的气体,以代替以前的纯氧。这些改革措施大大加强了宇航员在飞船起飞时的安全性。

“阿波罗4”号的事故使美国的“阿波罗”号第一次载人航天飞行推迟了1年多的时间,直到1967年10月,美国的“阿波罗7”号才正式载人飞入了太空。
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第1个回答  2020-11-07
我国进行载人航天研究的历史可以追溯到20世纪70年代初期。在我国第一颗人造地球卫星“东方红1号”上天以后,当时的国防部五院院长钱学森就提出,我国要进一步搞载人航天工程。国家当时把这个项目命名为“714工程”(意思是这个项目是在1971年4月提出的),并将飞船命名为“曙光1号”。

20世纪70年代初,继第一颗人造地球卫星“东方红1号”上天以后,我国开始了“东方红1号”、“东方红2号甲”、“东方红3号”等多颗通信卫星的研制工作。

进入80年代以后,我国的空间技术获得了长足的发展,具备了返回式卫星、气象卫星、资源卫星、通信卫星等各种应用卫星的研制和发射能力。特别是在1975年,我国成功地发射并回收了第一颗返回式卫星,从而使我国成为了世界上继美国和苏联之后第三个掌握了卫星回收技术的国家,这就为我国开展载人航天技术的研究打下了坚实的基础。

1992年1月,我国政府批准载人航天工程正式上马,并命名为“921工程”。在“921工程”的七大系统中,载人飞船是核心。载人飞船是由中国空间技术研究院为主来进行研制的。“921工程”正式上马时,党中央就提出了“争8保9”的奋斗目标,即1998年要在技术上有一个重大突破,1999年要争取飞船上天。

1999年11月20日,我国第一艘无人试验飞船“神舟1号”飞船在酒泉起飞。21小时后,“神舟1号”在内蒙古中部回收场成功着陆,圆满完成了“处女之行”。这次成功飞行为我国载人飞船上天打下非常坚实的基础。
第2个回答  2020-11-07
载人航天工程是指宇航员乘坐载人宇宙飞船进入太空飞行。中国载人航天工程,是中国空间科学实验的重大战略工程之一,于20世纪90年代初期开始筹划,并确定了三步走的发展战略。
1999年11月20日6时30分,神舟一号飞船发射成功,2012年6月16日18时37分,神舟九号发射成功。
20世纪60年代,中国提出开展载人航天工程。1966年,中国科学院和第七机械工业部第八研究院分别提出载人航天的设想。1970年7月14日,中国第一次载人航天工程正式立项,代号为“714”工程,飞船取名为“曙光”号。但由于当时国家经济基础薄弱,科技水平、工业制造及相关的工艺水平较低,再加上“文化大革命”的冲击,5年后,“714”工程下马。1985年,国防科学技术工业委员会和航天工业部再次提出将载人航天作为中国航天发展方向的建议。1986年春,杨嘉墀、陈芳允、王大珩、王淦昌4位科学家提出《关于跟踪研究国外战略性高技术发展的建议》(后称为“863计划”)。航天技术是“863计划”《高技术研究发展计划纲要》七大领域之一,主题项目是“大型运载火箭及天地往返运输系统、载人空间站系统及其应用”。1987年,在国防科学技术工业委员会的组织下,组建了“863计划”航天技术专家委员会和主题项目专家组,对发展中国载人航天技术的总体方案和具体途径进行全面论证。1992年1月8日,中央专门委员会召开会议,研究中国载人航天问题,决定由国防科学技术工业委员会组织各方面专家,进一步对载人飞船工程研制问题进行技术、经济可行性论证。1992年9月21日,中国政府正式批准实施中国载人航天工程(代号为921工程)。经过8年的技术和工程开发,“神舟”号飞船分别于1999年11月20日、2001年1月10日、2002年3月25日和2002年12月29日成功进行了4次无人试验发射,2003年10月15日成功实现了载人飞行。2005年10月12~17日,“神舟”6号载人航天飞船实现“两人飞天”的载人航天飞行。2008年9月25日,成功发射“神舟”7号载人飞船,顺利完成空间出舱活动和一系列空间科学试验任务。2011年11月1日,顺利发射“神舟”8号飞船,3日凌晨飞船与“天宫”1号成功实现首次交会对接。2012年6月16日,成功发射“神舟”9号飞船,圆满完成载人交会对接任务。2013年6月11日,成功发射“神舟”10号飞船,开创了中国载人航天应用性飞行的先河。中国载人航天工程包括航天员、飞船应用、载人飞船、运载火箭、发射场、航天测控与通信和着陆场七大系统。航天员系统负责航天员的选拔、训练,对航天员进行医学监督和医学保障,研制航天员的个人装备和飞行过程中对航天员进行医学监督、数据传输的有关设备,对飞船的工程设计提出医学要求。还要负责航天员的环境控制,其环境控制生命保障分系统要给航天员创造一个适于生活、工作的大气环境。飞船应用系统,是一个小型空间实验室。系统在飞船内安装了许多科学实验仪器,进行对地观测和开展各种科学实验。研究成果将广泛用于医药发展、食品保健、防治疑难病症以及工业、农业等各行业之中。载人飞船系统共有13个分系统,分别为结构与机构、环境控制与生命保障、热控制、制导导航与控制、推进、测控与通信、数据管理、电源、返回着陆、逃逸救生、仪表与照明、有效载荷和乘员分系统。飞船由推进舱、轨道舱、返回舱和附加段组成,其中轨道舱和返回舱均为密封结构,是航天员活动的地方。采用两对太阳电池翼构型和升力控制返回、圆顶降落伞回收方案。按照“神舟”号飞船的运行模式,飞船在太空自主飞行试验结束后,轨道舱留轨继续运行,返回舱则按预定轨道返回地面。运载火箭系统是飞船进入太空的运输工具。中国载人航天工程使用的运载火箭为“长征”2F火箭。它是在“长征”2E捆绑式运载火箭的基础上研制的,不仅提高了可靠性,还增加了故障自动检测处理系统和逃逸救生系统。发射场系统负责飞船、火箭的测试及其发射、上升阶段的测控任务。中国载人航天发射场由技术区、发射区、试验指挥区、首区测量区、试验协作区和航天员区6大区域组成,采用垂直总装、垂直测试、垂直运输及远距离测试发射控制的模式。航天测控与通信系统是飞船升空后和地面唯一的联系途径,负责运载火箭点火发射后,从飞船发射、运行到最终返回的全程测量和遥控。中国航天测控与通信系统,包括3个指挥控制中心、4艘远洋测量船、5个固定测控站和4个活动测控站。着陆场系统负责搜救航天员、回收返回舱以及处置舱内的有效载荷。系统要在飞船返回的第一时间内找到并打开返回舱舱门,救助航天员。中国载人航天工程着陆场包括内蒙古的主着陆场和酒泉卫星发射中心内的副着陆场。如果主着陆场不具备气象条件,飞船可选择返回副着陆场。载人航天工程的实施,使中国突破了飞船研制技术、高可靠性的运载火箭技术、轨道控制技术、回收技术等国际航天界公认的技术难题,具备了这一领域的核心竞争力,带动了基础学科、应用学科和技术学科各方面的发展;形成了具有管理创新的航天型号项目管理模式和综合管理体系;培养和造就了航天科技骨干队伍,奠定了中国进军航天高尖端领域的人才基石;建设了一大批具有世界先进水平的空间试验室,提升了航天科研生产能力和水平;建立了一整套具有自主知识产权的载人航天工程标准和规范,为航天科技的可持续发展积累了经验。载人航天工程的成功,体现了中国的综合国力和整体科技水平,表明中国完全有能力独立自主地掌握尖端技术,攻克难题,使中国成为继俄罗斯和美国之后,世界上第三个自主发展载人航天技术的国家;提升了中国航天大国的地位,为探月工程和深空探测奠定了坚实的基础。国际载人航天主要向建造大型国际空间站、实现天基航天、载人登月和建立月球基地、载人火星登陆、太空旅游五个方向发展。中国在完成载人航天飞行后,进入载人航天第二步,即空间实验室工程,通过突破飞船在轨交会对接技术和航天员太空行走技术,掌握近地空间载人航天的基本技术;通过研制发射载人飞船和空间试验室,进一步了解和掌握航天员在空间居住、研究、试验等相关的技术,扩大空间应用的规模,同时探索和研究天基服务新途径;通过研制更经济、可靠的运输工具,研制和发射空间站,建立中国的近地轨道天基服务基础设施,将各种轨道的应用卫星与空间站进行集成,最大限度地发挥其效益,为向深空探索奠定技术基础并提供运行平台。
第3个回答  2020-11-07
载人航天工程是指宇航员乘坐载人宇宙飞船进入太空飞行。中国载人航天工程,是中国空间科学实验的重大战略工程之一,于20世纪90年代初期开始筹划,并确定了三步走的发展战略。

1999年11月20日6时30分,神舟一号飞船发射成功,2012年6月16日18时37分,神舟九号发射成功。

中文名
载人航天工程
批准时间
1992年9月21日
计划
中国载人航天工程计划
组成
七大系统
历程
四次载人飞行
20世纪60年代,中国提出开展载人航天工程。1966年,中国科学院和第七机械工业部第八研究院分别提出载人航天的设想。1970年7月14日,中国第一次载人航天工程正式立项,代号为“714”工程,飞船取名为“曙光”号。但由于当时国家经济基础薄弱,科技水平、工业制造及相关的工艺水平较低,再加上“文化大革命”的冲击,5年后,“714”工程下马。1985年,国防科学技术工业委员会和航天工业部再次提出将载人航天作为中国航天发展方向的建议。1986年春,杨嘉墀、陈芳允、王大珩、王淦昌4位科学家提出《关于跟踪研究国外战略性高技术发展的建议》(后称为“863计划”)。航天技术是“863计划”《高技术研究发展计划纲要》七大领域之一,主题项目是“大型运载火箭及天地往返运输系统、载人空间站系统及其应用”。1987年,在国防科学技术工业委员会的组织下,组建了“863计划”航天技术专家委员会和主题项目专家组,对发展中国载人航天技术的总体方案和具体途径进行全面论证。1992年1月8日,中央专门委员会召开会议,研究中国载人航天问题,决定由国防科学技术工业委员会组织各方面专家,进一步对载人飞船工程研制问题进行技术、经济可行性论证。1992年9月21日,中国政府正式批准实施中国载人航天工程(代号为921工程)。经过8年的技术和工程开发,“神舟”号飞船分别于1999年11月20日、2001年1月10日、2002年3月25日和2002年12月29日成功进行了4次无人试验发射,2003年10月15日成功实现了载人飞行。2005年10月12~17日,“神舟”6号载人航天飞船实现“两人飞天”的载人航天飞行。2008年9月25日,成功发射“神舟”7号载人飞船,顺利完成空间出舱活动和一系列空间科学试验任务。2011年11月1日,顺利发射“神舟”8号飞船,3日凌晨飞船与“天宫”1号成功实现首次交会对接。2012年6月16日,成功发射“神舟”9号飞船,圆满完成载人交会对接任务。2013年6月11日,成功发射“神舟”10号飞船,开创了中国载人航天应用性飞行的先河。中国载人航天工程包括航天员、飞船应用、载人飞船、运载火箭、发射场、航天测控与通信和着陆场七大系统。航天员系统负责航天员的选拔、训练,对航天员进行医学监督和医学保障,研制航天员的个人装备和飞行过程中对航天员进行医学监督、数据传输的有关设备,对飞船的工程设计提出医学要求。还要负责航天员的环境控制,其环境控制生命保障分系统要给航天员创造一个适于生活、工作的大气环境。飞船应用系统,是一个小型空间实验室。系统在飞船内安装了许多科学实验仪器,进行对地观测和开展各种科学实验。研究成果将广泛用于医药发展、食品保健、防治疑难病症以及工业、农业等各行业之中。载人飞船系统共有13个分系统,分别为结构与机构、环境控制与生命保障、热控制、制导导航与控制、推进、测控与通信、数据管理、电源、返回着陆、逃逸救生、仪表与照明、有效载荷和乘员分系统。飞船由推进舱、轨道舱、返回舱和附加段组成,其中轨道舱和返回舱均为密封结构,是航天员活动的地方。采用两对太阳电池翼构型和升力控制返回、圆顶降落伞回收方案。按照“神舟”号飞船的运行模式,飞船在太空自主飞行试验结束后,轨道舱留轨继续运行,返回舱则按预定轨道返回地面。运载火箭系统是飞船进入太空的运输工具。中国载人航天工程使用的运载火箭为“长征”2F火箭。它是在“长征”2E捆绑式运载火箭的基础上研制的,不仅提高了可靠性,还增加了故障自动检测处理系统和逃逸救生系统。发射场系统负责飞船、火箭的测试及其发射、上升阶段的测控任务。中国载人航天发射场由技术区、发射区、试验指挥区、首区测量区、试验协作区和航天员区6大区域组成,采用垂直总装、垂直测试、垂直运输及远距离测试发射控制的模式。航天测控与通信系统是飞船升空后和地面唯一的联系途径,负责运载火箭点火发射后,从飞船发射、运行到最终返回的全程测量和遥控。中国航天测控与通信系统,包括3个指挥控制中心、4艘远洋测量船、5个固定测控站和4个活动测控站。着陆场系统负责搜救航天员、回收返回舱以及处置舱内的有效载荷。系统要在飞船返回的第一时间内找到并打开返回舱舱门,救助航天员。中国载人航天工程着陆场包括内蒙古的主着陆场和酒泉卫星发射中心内的副着陆场。如果主着陆场不具备气象条件,飞船可选择返回副着陆场。载人航天工程的实施,使中国突破了飞船研制技术、高可靠性的运载火箭技术、轨道控制技术、回收技术等国际航天界公认的技术难题,具备了这一领域的核心竞争力,带动了基础学科、应用学科和技术学科各方面的发展;形成了具有管理创新的航天型号项目管理模式和综合管理体系;培养和造就了航天科技骨干队伍,奠定了中国进军航天高尖端领域的人才基石;建设了一大批具有世界先进水平的空间试验室,提升了航天科研生产能力和水平;建立了一整套具有自主知识产权的载人航天工程标准和规范,为航天科技的可持续发展积累了经验。载人航天工程的成功,体现了中国的综合国力和整体科技水平,表明中国完全有能力独立自主地掌握尖端技术,攻克难题,使中国成为继俄罗斯和美国之后,世界上第三个自主发展载人航天技术的国家;提升了中国航天大国的地位,为探月工程和深空探测奠定了坚实的基础。国际载人航天主要向建造大型国际空间站、实现天基航天、载人登月和建立月球基地、载人火星登陆、太空旅游五个方向发展。中国在完成载人航天飞行后,进入载人航天第二步,即空间实验室工程,通过突破飞船在轨交会对接技术和航天员太空行走技术,掌握近地空间载人航天的基本技术;通过研制发射载人飞船和空间试验室,进一步了解和掌握航天员在空间居住、研究、试验等相关的技术,扩大空间应用的规模,同时探索和研究天基服务新途径;通过研制更经济、可靠的运输工具,研制和发射空间站,建立中国的近地轨道天基服务基础设施,将各种轨道的应用卫星与空间站进行集成,最大限度地发挥其效益,为向深空探索奠定技术基础并提供运行平台。
第4个回答  2020-12-08

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