前景广阔的载人航天
时间：2020-12-08 20:00:08 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
我国“神舟九号”任务的圆满完成，在我国航天史上又写下了浓墨重彩的一笔。展望未来，人类的载人航天事业正在朝着新的深度和广度飞速發展，令人对未来的空间活动充满期待。
2012年6月16日～29日，我国圆满完成了首次载人航天手动交会对接任务。按照我国载人航天“三步走”的發展战略，今后我国还将發射货运飞船、“天宫二号”和“天宫三号”空间实验室，在太空建造60吨级大型空间站，并论证载人登月。
从世界载人航天發展的前景来看，除了充分利用已建成的“国际空间站”开展各种科学实验和技术试验外，一些航天大国和强国正在积极着手研制重型运载火箭和新型宇宙飞船，目的是近地轨道以远的深空载人探索，如载人探测、登陆火星和小行星等。另外，近地轨道载人航天正朝着商业化方向开展，太空旅游业也开始有所發展。能水平起降的空天飞机研制工作又东山再起，并取得了重要的阶段成果。
打造重型运载火箭
现在，美国、俄罗斯等国都把载人航天的目标瞄准了月球、火星和小行星。为此，首先要研制出能發射深空载人飞船的重型运载火箭。载人登月飞船一般在50吨以上，而且其奔月时的速度必须达到10.9千米/秒，因此只有用近地轨道运载能力在60吨～120吨的重型运载火箭才能發射，而發射载人火星或小行星飞船则需要运载能力更大的重型运载火箭。当年美苏竞争载人登月时，前苏联之所以败给美国，最重要的原因就是前苏联研制的N1重型火箭的4次發射失败。
在重型运载火箭的研制方面，美国私营载人航天商业企业——太空探索技术公司一马当先，于2011年4月5日率先宣布了研制“重型猎鹰”的计划，抢了美国宇航局的风头。该火箭近地轨道运载能力达到53吨，但运送成本只需大约8000万～1.25亿美元。它拟于2013年首次从加州范登堡空军基地發射，随后的發射任务将转往佛罗里达州卡纳维拉尔角进行。
“重型猎鹰”由标准的“猎鹰9”火箭捆绑两个液体燃料箱作为推进级，推力为1700吨。它虽然无法一次發射月球任务所需的所有设备，但可以分批發射各种不同设备。
太空探索技术公司还在考虑研制更为强大的火箭——“超级载重火箭”，其运载能力将达到170吨。借助于这种火箭，无论是重返月球，进军火星或者其它更远的天体都没有任何问题。目前，该公司已与美国宇航局签署了一份协议，探索研制“超级载重火箭”的可能性。
2011年9月14日，美国宇航局也正式对外公布了美国新一代重型运载火箭——“航天發射系统”的方案。该火箭的研制采取了一种渐进式發展模式，其初始方案的近地轨道运载能力为70吨，改进后将达到130吨，可用于向近地轨道及更远的空间發射多用途乘员飞行器和大型有效载荷，以满足载人登陆小行星、载人进入火星轨道等深空探测的任务需求，还可作为国际空间站商业乘员运输系统的备份运输工具。
“航天發射系统”芯级直径8.38米、采用航天飞机主發动机RS—25D/E、3台初始运载能力70吨的重型火箭和5台改进后运载能力130吨的重型火箭。其上面级由1台J—2X氢氧發动机提供动力。初始运载能力火箭采用5段式航天飞机固体火箭助推器，改进后运载能力火箭采用固体或液体助推器。目前多种助推器方案还在论证过程中，按计划其首次试射在2017年进行。
一个国家进入太空的能力在很大程度上决定了其空间活动能力以及空间应用水平的高低。我国龙乐豪院士等火箭专家，在2011年出版的《国际太空》杂志上發表了有关我国發展重型运载火箭的初步总体方案，即具备近地轨道运载能力130吨，具备一次發射就可将3人以上的有效载荷送上月球，并从月球安全返回的能力。重型运载火箭还可用于无人火星探测、载人登陆火星和建造空间太阳能电站等项目。
新型飞船性能优异
目前，美国、俄罗斯正在研制新型宇宙飞船，其中新型载人飞船的共同特点是：一是用途广，一船多用，可以飞往空间站、月球、小行星和火星；二是可以重复使用，目前的宇宙飞船都是一次性使用的，所以成本高，可重复使用10次的载人飞船可以大大降低成本；三是运载能力大大增加，每次可以运送4人～7人。
由美国宇航局出资，洛克希德马丁公司（一家美国航空航天制造商，目前为美国空军第一大军火采购商。——编者注）正在研制“猎户座”多用途乘员飞行器，采用的是类似以前“阿波罗”飞船的舱段构型，尤其是其乘员舱和“阿波罗”飞船的指令舱异常相似，为圆锥形，只是舱内空间比“阿波罗”指令舱大1倍。“猎户座”采用太阳能电池翼供电，电池功率大、使用时间长。“猎户座”由服务舱、乘员舱、發射异常中断系统以及飞船适配器组成，拟于2018年以后投入使用。
在载人登陆小行星方面，洛马公司拟用两艘对接在一起的“猎户座”飞船来实现。这2艘“猎户座”同时發射，其中1艘是载人的主“猎户座”飞船，另1艘副“猎户座”用来携带绝大部分消耗品。在到达小行星上空时，1名航天员将穿舱外航天服出舱，并通过载人机动装置漂浮到小行星上采集样本，用科学仪器进行实验，另1名航天员留在舱内进行指挥。任务完成后，出舱航天员回到载人的主“猎户座”，然后主、副“猎户座”飞船分离，载人的主“猎户座”飞船發动机点火返回地球，无人的副“猎户座”飞船继续进行小行星科学观测。这种采用2艘“猎户座”飞船对接的方案可以节省下大量的时间和成本。
此外，其它的美国私营公司也在研制新型的宇宙飞船，并采用商业运输模式运营，具有效率高、成本低、功能强、周期短等特点，用于满足近地轨道天地往返的需求。
2012年5月25日，美国太空探索技术公司研制的“龙”飞船首次与“国际空间站”对接，送去了一些货物。“龙”飞船分载货型和载人型两种，所以既可运货物，也能运乘员。载货型“龙”飞船能向空间站运送6000千克有效载荷，运回3000千克有效载荷；载人型“龙”飞船最多可将7名乘员送至近地轨道。“龙”飞船头锥部装有标准的“国际空间站”通用停泊装置，能被空间站遥控机械臂系统捕获。这种方式减少了飞船上对接系统的重量、成本和复杂性。载货型“龙”飞船已于2012年开始使用，载人型“龙”飞船将于2015年首次升空。
