中国首批宇航员待命升空

1995-08-22 03:33宫炜
中国青年 1995年8期
关键词:长征三号火箭航天

宫炜

中国人好梦将成真

我国是火箭的故乡,遨游太空是中华先民由来已久的梦。

女娲补天与嫦娥奔月的神话、敦煌飞天的壁画、各种神怪志异小说中的遨游九霄云外、灵霄宝殿等等描述,都寄托了中国人的飞天梦想。墨子为木鸢、公输般制竹鹊、张衡作木雕,期盼的亦是飞天。在明代(14世纪末),有一位叫“万户”的学者,用几十支火箭捆绑在椅子下面,自己坐在椅子上,手拿两个大风筝,让人把火箭点燃,欲使自己飞上天去。“万户”的试验虽然失败了,但他的试验展示了极具科学开发前景的预见:人总有一天会飞上太空。

为了纪念这位世界上“火箭载人”的飞行先驱,当年苏联的科学家把月球背面的一个环形山命名为“万户火山口”。

中国古代的火箭技术,曾在世界上遥遥领先。13世纪后,随着国际间交往的发展,特别是丝绸之路的不断开辟,中国的火药、火箭技术才得以逐步传入欧洲。这对于世界科技与文明的发展,无疑产生了巨大贡献和影响。

由于长期自给自足的自然经济和闭关锁国的封建统治,特别是近代帝国主义对中国的侵略和奴役,致使中国科学技术的发展十分缓慢。而当美、苏开始发展火箭、导弹技术时,中国却处于不间歇的战争中,在尖端技术方面,愈益显得落后。

——50年代末,苏联第一颗人造地球卫星上天,揭开了人类航天活动的序幕。1961年,苏联宇航员加加林乘“东方号”宇宙飞机首飞太空。

——1969年7月20日,美国“阿波罗”飞船率先登月,各种宇宙探测器离开地球,遨游太阳系。

——美国航天飞机屡屡升空,“哈勃”太空望远镜已经成为美国巡天“千里眼”,未来的“太空基地”“太空工厂”在酝酿之中,开发宇宙的庞大计划开始实施……

建国以后,不甘落后的中国人开始了不懈的追赶。可以告慰国人的是,中国航天事业虽比美苏、欧洲发展得晚一些,但一些尖端技术却处于领先地位。近40年来,航天工业发展极为迅速,形成了自己的运载火箭系列,发射了不同轨道的各类卫星。据有关方面披露,北京空间技术实验中心已奠基。这进一步为载人航天事业的发展,打下了更为坚实的基础。

近些年来,我国通过发射各类高、中、低轨道卫星和各类航天探测器,天地往返运输系统更臻成熟。有关权威人士称,我国在技术上已具备把飞行器送到月球上的能力,航天专家希望中国尽快发展自己的空间站和航天飞机,到本世纪末,中国人将乘坐自己设计制造的宇宙飞船前往月球。

毛泽东下令:进军太空

我国当代空间技术的发展,浸含着老一辈革命家的心血。

1958年5月17日下午,毛泽东主席在党的八届二中全会上发表第二次讲话。他面对麦克风,挥动着非常有力的手势:“我们也要搞人造卫星。”在讲话中,他两次提到卫星问题,认为苏联的卫星上天是件好事,并代表党中央发出了进军空间技术的动员令。

1960年5月28日晚7时半,毛主席在一些领导同志的陪同下来到上海新技术展览会。他仔细参观了T—7M探空火箭,得知火箭飞行高度为8公里时,毛主席高兴地说:“8公里那也了不起呀!”他又说:“应该是8公里,20公里,200公里搞上去。”这铿锵有力的话语,激励大家把探空火箭搞上去。

自1960年我国首次成功地发射T—7实用探空气象火箭至今,先后共研制和发射成功了18种200多枚实用探空火箭,卓有成效地进行了气象探测、生物实验、大气取样、特种试验和高空科技研究等探空活动。气象探测是中国开展最早并取得众多成果的探空活动,共研制发射了T—7、T—7A、HP—2、HP—6、ZN—1等5种气象火箭,利用这些火箭先后探测了安徽广德、甘肃酒泉、新疆库尔勒、云南昆明、海南海口等地区上空的中层大气资料,为中国进行高空物理学研究、气象条件保障、标准大气制定等工作提供了大量有价值的数据。

此后,我国的探空火箭逐步成熟、运载火箭、空间环境的探测等关键技术也有突破。

运载火箭的发展,为人造卫星的发展创造了条件。中国的空间事业怎么发展?卫星怎么搞?当时的总书记邓小平分析了国内的形势,提出要调整空间技术研究任务,确定了以探空火箭练兵,重点开展卫星的新技术研究,为今后发展各类卫星打好基础。

60年代中期,我国的原子弹、氢弹和各类导弹的试验频频成功。1965年5月,党中央批准了《关于研制发射人造卫星的方案报告》,1968年初,中国空间技术研究院成立,钱学森首任院长。从此,中国的卫星研制工作全面展开。

1970年4月24日,我国研制的第一颗人造地球卫星由毛主席亲自批准,成功发射。标志着我国进入了太空时代。

我国空间技术发展近30年来,卫星已从试验阶段转向应用阶段。发射了各类高、中、低轨道的技术试验卫星、返回式卫星、广播通信卫星、气象卫星40多颗,在国民经济建设和人民生活中发挥了重要的作用,成为经济发展的“倍增器”。现在,中国航天技术在一些重要领域已跻身于世界先进行列。主要包括:卫星回收技术、一箭多星技术、卫星测控技术、高能低温燃料火箭技术、地球同步轨道静止卫星发射技术等。

到2000年,我国航天事业的发展目标是:应用卫星和卫星应用均有大的发展,并真正实现产业化,按照“发展航天、加强民品、提高效益、走向世界”的方针,实现科技贸一体化,中国航天事业的发展充满希望。

我国宇航员培训已着手多年。宇航训练员们个个仪表堂堂、身材中等、不胖不瘦。身高不过1.70米,体重不过80公斤,平均年龄20多岁,宇航训练员中有男有女。而且,未来的宇航员们都要具有广博的知识,大学以上文化水平,在工程、生物、物理及数学等专业上取得学士、硕士或博士学位,有较深的专业基础。他们还将学会驾驶飞机,要有1000小时的飞行经历。

据称,在我国高技术发展的“863”计划的7个方面中,航天被列在第二位。除发展大型运载火箭、计算机综合自动化制造技术等内容外,还有一些令人振奋但目前不宜披露的高技术,它将使我国航天技术向前跨出一大步。

最早的太空乘客:白鼠

虽然我国载人航天活动尚未进行,但是从小狗、白鼠上天,从返回式卫星的各种微重力实验中,取得了各种重要数据,为人的太空飞行进行了充分的准备。

60年代中期,上海机电设计院与中国科学院生物物理研究所通力合作,成功地进行了中国首批生物火箭试验。生物试验火箭的发射场位于安徽省广德县境内,一座高52米的发射架矗立在青山环抱的场坪中。中国进行生物火箭试验活动共发射5枚火箭,它们分别属于两个型号——T——7A(S1)和T—A(S2)。

1964年7月19日,我国第一枚生物火箭T—7A(S1)已经矗立起来,8只大小白鼠被固定在火箭头部的生物舱内。

“点火!”白鼠所乘坐的T—7A(S1)火箭尾部喷出火焰,呼啸升空。不久,一顶巨大的降落伞又拖着它们徐徐回到地面。当生物学家从密封的生物舱中将它们取出时,它们哪里知道,在短短的不足一小时飞行中,它们同装有果蝇、须酶的12支试管生物一起,飞上了70公里的高空,完成了中国历史上第一次生物空间旅行,成为第一批进入空间的“探险者”。

两年以后的1966年7月15日清晨,灿烂的朝霞把广德县的崇山峻岭染成了一片金黄色。雄狗“小豹”稳稳地趴在T—7A(S2)生物火箭舱内,十分平静地等待着神圣时刻的到来。此次可称得上是中国空间回收史上的又一次新的突破。这枚由T—7A气象火箭改制而成的生物试验火箭,其生物舱的上端装有记录小狗在飞行过程中的心电图、血压、呼吸和体温4大生理指标记录器;下端装有拍摄小狗在飞行过程中姿态的摄影系统;生物生活保障系统中,有自动给氧和二氧化碳浓度自动调节装置;4个减震器将狗的托盘固定在下舱端框上,托盘前部设有条件反射装置,狗尾部设有便、尿收容器。

8时20分,伴随着一阵雷鸣般的轰响,火箭离开发射架,飞向茫茫苍穹,地面的各种跟踪仪器,不间断地收到从火箭上传回的各种信息。数据表明:火箭飞行完全正常。

空军派来的两架直升机,根据电子计算机所显示的落点,在落区上空盘旋搜索,很快发现目标。电影摄影师从飞机上迅速拍下了生物舱乘着白色降落伞从天而降的镜头。生物学家们小心地打开生物舱的盖,“小豹”目光有神地趴在托盘上,两耳不时晃动着,还发出低低的叫声,似乎向世人报告太空旅行的感觉。

同年7月28日,科学家们又让雌狗“珊珊”进行了一次“太空旅行”。

这一对小狗返回地面后,一切都很正常,还繁殖了后代。

载狗生物试验火箭取得了重要成果,使中国在此方面的试验水平达到了可与国外同类试验活动相媲美的水平,为中国高空生物学研究和生物保障工程研究,积累了宝贵的经验。

卫星的“生命”试验

自1975年以来,中国已发射了16颗返回式卫星,除一颗失控外,其余均顺利成功回收,保持了很高的成功率,这在世界上是少有的。它表明,中国的卫星回收技术是成熟的、可靠的。中国对卫星回收技术的掌握,对下一步载人航天的天地往返系统的研制、航天飞机的研制,无疑是具有重要价值的。实际上,中国不但有飞上天的能力,而且还有当今航天界的关键技术——安全回收航天器的能力,并且还有独到之处。

继60年代生物火箭之后,在1987年和1988年发射的3颗返回式卫星上,中国已进行了100多项空间生物试验,积累了部分植物、微生物、细菌、昆虫卵、低等动物在微重力和空间辐射条件下变异及活动力变化的丰富信息,诸如“蚕卵在宇宙间的耗氧量为什么会出现负值”等不解之谜,正引起科学家的广泛兴趣。

在1990年发射的返回式卫星上,搭载了67项用于空间生命科学和空间材料科学的研究项目,首次进行了高等动物——两只小白鼠的生命实验,生物舱记录的数据为载人航天的生命保障系统的研究提供了宝贵资料。在这颗返回式卫星上,还搭载了材料晶体试验、微重力测量及农作物、微生物、菌类、藻类和昆虫细胞培养等生物试验。

小白鼠作为中国卫星第一代“乘客”上天,是因为小白鼠体积小,重量轻,20只白鼠才相当于一只狗所占空间。上天的动物越多,所获得的数据也就越多,而且老鼠的繁殖周期仅为22天,有利于进行多项空间研究,如骨骼肌肉系统,心血管功能,免疫功能,生物遣传等。同时,在这颗返回式卫星上,还搭载了材料晶体试验、微重力测量、星内辐射剂量测量、农作物、微生物、菌类、藻类和昆虫细胞培植等生物试验。

动物是人类航天试验的先行者,前苏联和美国在人进入太空之前,都作了大量的动物飞行试验。今天,尽管人们已经取得了长期载人航天的经验,但在航天医学保障方面仍有很多问题需要通过动物试验来解决。

谁将是第一个升空的中国人

为研究解决载人航天中,人与航天器和航天环境系统如何处于最佳状态,1968年,北京成立了一个专门从事航天医学工程的研究所。20多年来,该所已经取得了丰硕的研究成果,为把中国的宇航试验员送上天扎扎实实地进行着各种关键技术的研究,一批批宇航员通过模拟太空环境的各种试验,为我国独立培养自己的宇航员打下基础。

这个研究所的面积很大,建有多座模拟太空环境的试验中心,且拥有一整套用于航天医学工程研究的地面模拟试验设备,充满神秘色彩。如低压密封舱、低压变温舱,生保系统环境模拟实验舱,液压程控多功能人用转椅,以及一落千钧的人用冲击塔等。离心机用于宇航训练员的心脏承受能力;转椅将宇航训练员转晕眩后试验各种治疗药物;模拟太空舱里,创造了太空的温度、湿度及压力环境;一座“平衡秋千椅”,摇摆角度达直角90度,用以训练耐力;三层楼房高的“冲击塔”,宇航训练员在训练时要坐在里面猛地冲向地面,以训练承受能力;生命保障系统试验舱,是在宇航员发生意外时救命之用。全套的试验设备都是我国自行研制的,通过各种试验,获取宇航员在太空飞行环境中的各种数据。

这个研究所的研究项目中,还有我国自行设计的太空衣,可以承受不同的压力和温度,还可以为宇航员供氧或救生。这里有20名20岁左右的青年作为宇航训练员接受训练,他们每天训练4小时。在这里训练很艰苦,为了研究宇航员在太空舱内的生活反应,还需要在模拟太空舱内住一段时间。在太空失重的状态下,就是吃东西也不容易,而太空食品都是经过特别制作的,是易碎的,吃的时候需要技巧。就是喝水,也需要负压,要不然水珠会飞散的。各种严格的测试与训练,是一般人难以忍受的。到目前为止,已有多批宇航训练员参加训练。其中特别优秀者可能将被选中继续受训,成为我国第一代真正的宇航员。

且看下个世纪的太空

我国的“长征”系列运载火箭,在发射中外的一系列人造卫星中,取得了举世瞩目的成就,也确定了中国空间大国地位。

自1970年以来,中国多种型号的运载火箭进行了数十次飞行试验和卫星发射,成功率达到世界先进水平。先后用“长征一号”“长征二号”“长征三号”“长征四号”四种多型运载火箭发射了低轨道的科学试验卫星、返回式卫星、地球同步轨道通信卫星、太阳同步轨道气象卫星。大量的事实证明,中国各种型号的运载火箭的技术成熟完善,性能稳定可靠。

最近自中国航天工业总公司又传来信息:中国研制的高轨道运载能力更大的“长征三号乙”“长征三号丙”火箭,已在西昌卫星发射中心顺利完成了与发射设施的联合演练,不久将投入商业发射。

这种新型的“长征三号乙”“长征三号丙”火箭是以1994年两次成功发射的“长征三号甲”火箭为芯级,分别捆绑四个、两个液体助推火箭发展而成的三级捆绑式大型液体火箭。“长征三号甲”火箭的地球同步转移轨道运载能力为2.6吨,而“长征三号乙”“长征三号丙”火箭分别为5吨和3.7吨,运载能力大幅度提高。这两种新型火箭主要用于发射地球同步转移轨道及其它轨道的卫星,还可以进行一箭双星、一箭多星的发射。

“长征三号甲”“长征三号乙”和“长征三号丙”火箭与我国已成功发射多次的“长征三号”火箭,构成了中国商业化、标准化和国际化的系列火箭。就其运载火箭的能力来说可覆盖世界上大多数待发射的商业卫星,是世界上高轨道运载能力最大的火箭群体之一。航天部门还打算在火箭进入国际市场的同时,争取在2000年前后,使国产航天器和火箭一同进入国际市场。

目前,我国航天技术正在从试验阶段全面进入应用阶段。有关方面正在加紧研制大容量,长寿命的通信、广播卫星、新一代的静止气象卫星和多用途的资源卫星等应用卫星。专家称,中国的卫星技术正走向成熟,发展载人航天势在必行。

航天技术正在成为21世纪最具活力、最有发展前途的新兴高技术产业之一。我国的航天技术和对外发射服务,在国际宇航界、科技界、商业界、投资界和保险界均已建立了良好的信誉,成为世界航天俱乐部的一支新兴的、不容忽视的力量。今后,国家将加强技术储备,向开发外层空间资源的更新、更高、更尖端的领域进军。

在我国航天高技术发展规划中,发展空间站,宇航员飞向太空是既定的方向。而载人航天,主要包括两个部分:一是运载工具;二是航天器。我国在这两个方面都已建立了较雄厚的基础。

近年来,我国不仅拥有近地轨道运载能力达300公斤至8000公斤,同步转移轨道运载能力为1400~2500公斤的运载火箭,而且能够适应发射各种不同类型卫星的需要。同时,为向同步转移轨道发射4000公斤以上的航天器,进行了技术准备。

目前国外研制天地往返运输系统途径有两个:一是有翼的航天飞机;二是飞船。专家认为,我国除要研制小型飞船外,也必须研制航天飞机,发展自己的航天站。可以借鉴前苏联用几个模块组装的方法。在研制大型运载火箭时,应利用中国现已成熟的液体火箭发动机技术。

据中国空间技术研究院透露,我国已提出了未来空间站的设想,为“十”字圆柱型,航天部门还在探讨研制航天飞机的设想。

宇航界权威人士认为,2000年我国将人送上太空的计划已基本确定。可以预想,经过航天科技工作者的不懈努力,中国人乘坐自己研制的航天器遨游太空的时代不会太远。

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