眼睛、耳朵、大腦、四肢去直接的探索。
既然人要進入太空進行科學研究、資源開發,那麼首要問題就是人類如何進入太空?在太空中如何進行這些研究工作?你會看到這些都要藉助於載人航天來實現。這一章將介紹載人航天技術的含義、載人航天系統的組成、分類以及載人航天器的軌道動力學問題。
載人航天技術
太空中的環境與我們現在所生活的環境是截然不同的,由於沒有了地球引力、大氣的存在,再加上太空的環境極其惡劣,如果沒有一套系統的支援,那麼人類是不可能在太空中生存的。因此世界各國都在積極的開展載人航天活動,發展載人航天技術,而載人航天技術最集中的體現就是載人航天系統。
載人航天系統的組成
任何事物都不是單獨存在的,一個事物的存在總是依賴於相關的很多事物,比如航空飛行器的飛行,要依賴可以起落的機場,駕駛員或自動控制儀器的操縱,地面人員對空中的交通管理等等。載人航天作為一個複雜的系統同樣也要包括很多部分,這個系統首先包括載人航天器和運載火箭;為了發射和回收載人航天器還需要有發射場、著陸場;對航天器而言我們需要知道它的位置、軌道,這就要對其進行跟蹤、軌道測量、遙控和通訊,這就靠測控和通訊系統來完成;此外還要包括應用系統以及地面保障設施;最重要的還有保障航天員安全、健康所必需的航天員系統。
載人航天器
根據用途、使用情況來看,載人航天器大致可分為三個主要單元:載人飛船、太空梭、空間站,這三種航天器分別執行了不同的任務。從使用情況看載人飛船可作為載人往返的運輸工具,也可作為空間站機組人員的應急救生艇,太空梭既可運送人員往返也可運貨,空間站則是我們在太空中進行科學研究或活動的一個基地。各國在發展自己的航天器計劃時,除了把它作為自己綜合國力的體現,更重要的考慮因素還包括投入和收益比,以及航天器的用途。
當你要出差時,你需要用什麼來裝你的用品呢?當然根據你的需要來決定。如果你出差的機會不多,你很可能買個簡易的包或拿自己平時用的包來攜帶自己的東西,甚至有可能用幾個塑膠袋來裝東西,這主要根據你的要帶的東西來決定了,等出差回來,這些包很可能就不用了。但隨著業務的增多,出差的機會多了,你發現需要有個好的、結實耐用的旅行包,這樣你就決定去商場買一個包,來滿足你的要求。當你的業務比較固定時,只集中在了某個城市而且來回跑的頻率比較高的時候,有些東西比如你的一些衣服可能就不會來回攜帶,而是存放在那裡了。航天器的發展也是根據航天的需要綜合考慮的。
載人飛船
載人飛船是指小升阻比的載人航天器,它必須用火箭發射,在空間軌道執行後經過制動,沿著一定的彈道穿過大氣層,用降落傘和著陸緩衝系統系統實現軟著陸。
升阻比指飛行器升力與阻力的比值。
彈道是指飛船返回時;其重心運動的軌跡。
軟著陸指在天體(如月球)上作不損壞飛行器的著陸
一般來說這種航天器都是單次使用的,完成了宇宙飛行的任務後不是全部返回地球,只保證飛船的一部分——返回艙的正常降落。載人飛船由乘員返回艙、軌道艙、服務艙、對接艙和應急救生裝置等部分組成,登月飛船還具有登月艙。返回艙為飛船的座艙,航天員在發射入軌時,在完成對飛船的在軌和降落控制的基本操作時,以及著陸後在等待撤離工具時都在這個艙內。它是整個飛船的控制中心,不僅要承受起飛、上升和軌道執行的各種條件,還要經受再入大氣層和返回地面階段的減速和加熱過程。軌道艙用來進行科學研究,以及航天員的進餐、鍛鍊、睡覺和休息。服務艙通常安裝推進系統、電源和氣源等裝置,對飛船起到服務保障的作用。對接艙是用來與空間站或其它航天器對接的艙段。
載人飛船的用途主要有:進行近地軌道飛行,試驗各種載人航天技術,如軌道交會、對接和航天員在軌道上出艙,進入太空活動等;考察軌道上失重和空間輻射等因素對人體的影響,發展航天醫學;進行載人登月飛行;為空間站接送人員和運送物資;進行軍事偵察和地球資源勘測;進行臨時性的天文觀測。
太空梭
太空梭是以火箭發動機為動力具有飛機外形,往返於地球表面和近地軌道之間的可重複使用的載人及載貨飛行器。太空梭所承擔的任務比載人飛船要多,除了可以完成載人飛船