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[视野]中国人:飞天的梦想
作者:边 吉

《青年文摘(红版)》 2000年 第04期

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       1999年11月21日凌晨,内蒙古中部地区。
       此刻,中国最高决策者的目光紧紧盯住了这片行将进入严冬的土地。
       此刻,中国航天界绷紧多日的神经等待着最后的一瞬。
       3时41分。经过21小时的太空神游,中国发射的第一艘试验飞船在完成了空间飞行试验之后,安全地成功着陆。
       整个世界震惊了。
       西方媒体称,中国即将成为继美国和俄罗斯之后的第三个空间大国,他们显然准备在21世纪的晨光中遨游太空。
       可以肯定的是,21世纪的天空将会留下中国宇航员闲庭信步的魅力一刻。
       可以肯定的是,21世纪的天空将会留下中国宇航员闲庭信步的魅力一刻……
       空间计划 中国一直紧锣密鼓
       1961年4月12日,前苏联宇航员加加林乘“东方”1号飞船升空,历时108分钟,代表人类首次进入太空。表人类首次进入太空。
       1965年3月18日,前苏联宇航员列昂诺夫走出上升2号飞船,离船5米,停留12分钟,首次实现人类太空行走。
       1969年7月21日,美国宇航员阿姆斯特朗走出“阿波罗”11号飞船的登月舱,在月球表面停留21小时18分钟,成为人类踏上月球第一人。
       面对当时的超级大国争霸太空的咄咄逼人之势,正处“文革”内乱的共和国最高决策层表现出决不示弱的信心。
       1968年,一个专门从事航天医学工程的研究所在北京成立,开始描绘遨游太空的蓝图。
       1992年,中国决定实施航天载人工程。江泽民亲自为第一艘载人航天试验飞船题名。
       经过不断的扩充和发展,中国建设了多座模拟太空环境的试验室,拥有了包括低压密封舱在内的一整套用于航天医学工程研究的设备,并且自行研制出太空衣和太空食品。
       与此同时,中国宇航训练员接受了心脉承受力、大气压力造成晕眩后的恢复、耐力、抗冲击力、危险情况下的应对等多方面的训练。
       有关专家透露,中国确定的发展方向是既研制小型飞船,也研制航天飞机。
       进入1999年夏天,关于中国载人飞船的报道开始越来越多地出现在国内外媒体上。
       有报道称,中国一批最优秀的空间科学家云集广西北海,进行中国登月登火星工程的方案研讨。科学家们认为,中国现在技术具备,人手足够,可望在21世纪登陆月球和登陆火星。
       一些传媒引述中国空间科学学会官员的话说:“中国科学家们正在探讨是否登月以及登上月球的具体内容。这就是说,中国人到月球上应该去干什么?如果仅仅像美、俄两国那样为了插杆旗和捡石块,那就没多大实际意义了。中国人要么不登月,一登月就要有超越先登者的内容!”
       另有香港报纸引述中国运载火箭技术研究院总体设计师王心清教授的话称,中国不载人航天器将于1999年内发射升空,发射载人太空船的宏愿可能在2005年左右实现。
       正是在这样的背景下,中国成功地发射了第一艘试验飞船。
       军事问题专家宋宜昌认为,试验飞船的发射成功向世界昭示了中国科学技术即将取得多项重大突破。
       遥感技术 由于卫星不能载人和胶卷有限,目标很难尽数拍到。飞船可以降低到240公里的轨道,能够分辨出地面上的一辆卡车。
       小动量空间火箭技术当飞船进入轨道以后,虽然飞船很重,却用一点点推力就可以翻转,其中起关键作用的就是小动量空间火箭技术。这项技术在地面上模拟试验很困难,与真实情况相差也很大。但是,如果有人在飞船上,就能得到大量实用数据。
       超大规模协调控制技术载人航天和不载人航天都需要有大规模的地面站系统来加以不断校正。生命维持系统非常复杂,这就使我们的大规模协调控制技术提高到新水平。
       空间试验过去,我国是用卫星地面模拟进行失重试验。一旦有了载人飞船以后,包括失重超真空冶金、失重种子培养等试验内容就可以大大拓宽。
       有关人士着重指出,我国成为世界上第三个具备发射载人飞船能力国家的意义非常重大。论科技水平和经济实力,日本、欧洲都具备这个能力。但是,中国率先发射成功,表明我国在战略决策和科技发展水平等各方面的优势。
       西方媒体同时分析说,中国此次发射试验飞船大大提高了国家的安全水平,也会促使西方发达国家放宽对中国的高技术转让。如今,很多禁运也没有必要了,因为很多技术再保密已经毫无意义。
       载人航天 充分利用空间资源
       从加加林进入太空算起,38个春秋倏然而逝。但是,与数万科学家的辛苦努力和数以千亿美元的投入相比,人类没有得到多少回报。
       在此背景下,西方国家一直存在“为什么要搞载人航天和值不值得搞载人航天”的旷日论争,出现了载人航天总是在反对和责难的气氛中获得支持和取得进展的奇特现象。
       那么,对于正在紧迫地需要进行经济建设的中国来说,投入巨资进行载人航天是否属于“超前消费”呢?
       科学家们表示,中国必须尽早尽快地发展载人航天。毕竟登陆月球,探测火星,在月球和火星上建立基地……这些震惊世界的每一步都将深刻影响并改造着人类的未来。
       空间财源滚滚
       外层空间是人类扩大其活动范围的最新疆域,它广阔无垠,拥有丰富的空间资源。
       空间资源可以分为信息类、能源类和物质类三类。它们的开发将给人类带来巨大利益。进一步开发空间能源和物质资源——譬如利用航天器微重力环境制造高级材料和在空间获取能源、建立电站,都需要人在空间现场参与工作,以解决那些靠机器难以解决或代价过于昂贵的问题,这就需要发展载人航天。
       科学研究表明,太空是一个具有微重力、高洁净和全真空的特殊环境,无疑将成为人类最理想的工业材料和药品加工地。
       据悉,前苏联和俄罗斯、美国均在空间站或航天飞机上建立了专门的生产车间,进行长期的空间生产试验,成功地生产出了半导体、光学玻璃、各种合金、陶瓷和超纯蛋白等产品。
       早在1984年,美国科学家就在航天飞机上生产出一种用于电子显微镜、微过滤器的聚苯乙烯乳胶小球。它在地面生产的最大直径是2微米,而且不同材料分层严重,质量无法保证。可是,天上生产的小球直径可达4.98微米。此外,前苏联宇航员还在天上成功地生产了流感疫苗,美国宇航员也4次生产出预防突发性心梗的药品。
       科学测算显示,在天上生产药物一个月的产量相当于地球上同样设备的20年的产量。
       综合国力体现
       航天投资和风险很大,载人航天更有航天员的生命安全问题,分量比非载人航天更重。但是,从经济、政治、外交等诸多方面考虑,中国都必须发展载人航天事业。南京航空航天大学飞行器系博士王志认为,与载人飞船和航天飞机相比,人造卫星的功能和作用明显处于下风。
       从重量上看,卫星最轻,只有几吨重,飞船一般十几吨重,航天飞机大的则有上百吨重。
       从功能上看,卫星可用于侦察勘探、无线电发射、定位跟踪等,载人飞船和航天飞机则可以在太空进行
       生物、医学等各种科研实验,还能与空间站及其它飞行器对接等。
       从与地球的关系看,卫星还是围绕地球转,是人“征服地球”的手段之一,载人飞船和航天飞机则能飞到太阳系甚至以外更远的太空,使人类实现“征服宇宙”的梦想。
       与此同时,载人飞船的研制涉及到天文、医学、空气动力学等数十个学科领域。飞船乘员舱返回地球的速度是音速的20多倍,与大气层摩擦产生的温度之高可想而知,飞船制造材料必须承受超高温的考验。
       此外,如何减弱宇航员头脑在飞船发射时失血和返回时充血,如何在磁辐射、微粒辐射、流星雨、失重、真空等恶劣太空条件下保障宇航员的生命安全,都涉及到许多高新尖技术。
       可以说,载人飞船的发射是一个国家综合科技水平的全面检阅。
       重要军事阵地
       在载人航天器上,前苏联和美国都曾经进行过侦察、监视、研制空间兵器、协助指挥与控制地面军事力量等方面的试验。
       由于宇航员可以有目的地选择侦察和跟踪目标,根据不同需要选用不同的侦察仪器和手段,可以筛选、滤掉不必要的数据,这样就大大提高了军事侦察情报的实际质量。
       军事科学家透露,前苏联“礼炮”号空间站就能对北纬51.6度到南纬51.6度间进行地毯式照相侦察,这包括了我国全部的领空和领海,而且每隔两天就可以重复一次,从而进行对比分析,觉察别国的军事动态。
       与此同时,前苏联利用空间站进行反弹道导弹观测试验、指挥控制陆军释放烟雾训练,进行天基激光瞄准跟踪试验等大量军事活动。
       美国航天飞机则是潜在的最有效的卫星、导弹防卫和进攻两栖武器。宇航员可以利用航天飞机在轨道上自由地检修、回收自己的卫星及其它航天器,也可以拦截、搜查、破坏、偷窃敌方的卫星。军事专家说,这种制天权对敌方的威胁远远甚于制空权。
       显然,为了打赢可能发生的下一场战争,中国的国防需要载人航天的历史性工程。
       事实上,即便是此次试验飞船的发射,已经有力地提高了中国国防在世界上的地位。
       中国军事问题专家宋宜昌分析称,试验飞船发射成功标志着中国掌握了克制TMD的王牌——小动量空间火箭技术,如果有拦截我们的火箭,我们就可以运用这项技术,在空中变换轨道,让导弹跳一段舞,躲避对方的迎击。
       此外,过去是在地面上预先设置导弹的轨道,有较大的误差,如果在太空有人进行微调,就可以大大提高导弹的攻击命中率和安全性。当然,小动量空间火箭技术光靠地面模拟和卫星试验不行。只有用载人飞船才能真正完成。不过,军事问题专家们表示:“有了小动量空间火箭技术以后,敌方对中国导弹的防御难度和防御成本就会达到难以控制的程度,即使美国拥有TMD,也只能坐下来和你谈判。”
       遨游太空 实现梦想仍需等待
       尽管第一艘飞船飞行成功,但是,实现中国宇船员遨游太空的梦想还需要时间。
       中国载人航天工程负责人发表谈话透露,中国首次飞行试验的成功证明我国研制的飞船和新型运载火箭性能优良,新建的载人航天发射场和航天测控网具有先进水平。
       据称,在对试验结果进行科学分析和完善各系统方案的基础上,中国还要进行若干次无人飞行试验,最终实现我国载人航天的历史性突破。
       无可置疑,载人飞船是庞大的系统工程,由飞船、运载火箭、火箭发射场、飞船回收场、航天测控网和宇航员训练系统等组成。哪一个系统出现问题,都会带来无法挽回的损失。
       正是从绝对安全的要求出发,前苏联和美国早期的飞船都是不载人的。
       为了进行载人登月,美国先后实施了四个辅助计划——
       1961年至1965年,发射9个“徘徊者”月球轨道器,了解飞船在月面着陆的可能性。
       1966年至1968年,发射5个“勘探者”月球着陆器,了解月球土壤的理化特性。
       1966年至1967年,发射3个“月球轨道环形器”,在40多个预选着陆地点中选出10个登月点。
       1965年至1966年,发射10艘“双子座”飞船,进行生物医学研究和舱外活动训练等。
       据统计,前苏联在加加林上天之前也发射了5艘无人飞船。这些试验飞船对返回技术、宇航员生命保障系统、飞行安全等技术进行了充分的彩排,在有完全把握的前提下,宇航员方才走进飞船。
       对于中国宇航员来说,他们真正进入太空还需要闯过“四关”:
       克服地球引力 在地球表面附近运动的物体,只有达到第一宇宙速度(7.9公里/秒),才能成为地球的卫星。达到第二宇宙速度(11.2公里/秒),才能像地球、金星、火星等星体那样,成为太阳的一颗新行星。当达到第三宇宙速度(16.7公里/秒)时,就可以飞出太阳系。
       克服真空 地面上的大气压力是760毫米汞柱,每立方厘米体积内约有24亿个分子。在行星际空间,每立方厘米含有的分子或原子数平均不到100个,恒星际空间则平均只有10个。
       适应剧烈变化的温度环境 在空间,离地球不远处向阳面的温度可高达100摄氏度,背阳面则冷到零下100多摄氏度。在远离恒星的空间,环境温度接近于绝对零度;在恒星附近,温度则会高达几百至几千摄氏度。
       暴露在有害辐射之中 近地空间是一个强辐射环境。从X射线到红外线的太阳电磁辐射,对人体、材料都有一定影响。粒子辐射严重影响环境,它的来源主要有地球辐射带、太阳宇宙线和银河宇宙线。因此。人类必须采取相应的防护措施,才能保证空间活动顺利进行。
       自1961年4月12日加加林乘第一艘载人飞船“东方”1号离开地球至今,一艘又一艘宇宙飞船和一个又一个宇航员升入太空。新中国的航天英才们也一直渴望着为祖国在太空争得一席之地,为中华民族圆千年之梦。
       人们相信,在21世纪的微微晨光中,中国人遨游太空的梦想一定能够实现。
       (常伟摘自1999年11月27日《工人日报》)