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載人飛船 |
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載人飛船（manned spacecraft） 能保障航天員在外層空間生活和工作以執行航天任務並返回地面的航天器。又稱宇宙飛船。載人飛船可以獨立進行航天活動，也可用為往返於地面和空間站之間的“渡船”，還能與空間站或其他航天器對接後進行聯合飛行。載人飛船容積較小，受到所載消耗性物質數量的限制，不具備再補給的能力，而且不能重複使用。 1961年蘇聯發射了第一艘東方號飛船，後來又發射了上升號和聯盟號飛船。美國也相繼發射了水星號、雙子星座號、阿波羅號等載人飛船。阿波羅號是登月載人飛船。簡介 載人飛船又稱載人航天飛船，它藉助於運載火箭發射進入太空，繞地球軌道運行或進行軌道機動飛行；飛船內有適合人工作和生活的人造環境；完成任務後，飛船的一部分返回大氣層，用降落傘和緩衝裝置實現軟著陸。 載人飛船按照其飛行任務的不同分為：衛星式載人飛船、登月載人飛船和行星際載人飛船。載人飛船可以獨立進行航天活動，也可以作為往返於地面和空間站之間的“渡船”，還能與空間站或其它航天器對接後進行聯合飛行。載人飛船容積較小，受到所載消耗性物資數量限制，不具備再補給的能力，而且不能重複使用。 [1] 1961年4月12日前蘇聯發射了的第一艘“東方號飛船”，後來又發射了“上升號飛船”和“聯盟號飛船”。於此同時，美國也相繼研製成功“水星號飛船”、 “雙子星座號飛船”和“阿波羅”號飛船，“阿波羅”號飛船是登月飛船，把人送上了月球。 [1] 組成 載人艙 飛船的主要結構特點是有載人艙。它的主要結構可分為幾個艙段，例如，可採用兩艙式結構和三艙式結構。如有對接任務時則有對接機構，它放在飛船的最前邊。蘇聯第一代飛船東方號的結構很簡單，是兩艙式，飛船隻載1個人。第二代飛船飛行時，蘇聯的上升號多了一個出艙用的氣閘艙，且能載2~3人；而美國雙子星座號飛船仍為二艙式加對接機構。第三代飛船是三艙式結構，如蘇聯的聯盟號飛船。這種飛船的最前端是對接機構，然後接軌道艙，再接返回艙和服務艙，最後與運載火箭相連。有的艙之間有過渡艙段相接連。有出艙任務的載人航天器都增設出艙用的氣閘艙。美國阿波羅號飛船除有兩艙段結構外還增設登月艙。 軌道艙 飛船的軌道艙是飛船重點的艙段。它前端的對接機構供飛船與其它飛船或空間站對接用，其下端通過密封艙門與返回艙相連。它是航天員在太空飛行中，進行科學實驗、進餐、體育鍛煉、睡覺和休息的空間，其中備有食物、水和睡袋、廢物收集裝置、觀察儀器和通信設備等。軌道艙還可兼作航天員出艙活動的氣閘艙。 返回艙 也是密閉座艙，在軌道飛行時與軌道艙連在一起稱為航天員居住艙。在起飛階段和再入大氣層階段，航天員都是半躺在該艙內的座椅上，並有一定角度克服超重的壓力。座椅前方是儀表板，以監控飛行情況；座椅上安裝姿態控製手柄，以備自控失靈時，用手控進行調整。美國水星號飛船在返回地面時自控失靈，就是靠航天員手控使飛船返回地面的。在飛船返回地面之前，軌道艙和服務艙分別與返回艙分離，並在再入大氣層過程中焚毀，只有返回艙載著航天員返回地面。 服務艙 飛船的服務艙也可稱“儀器設備艙”。它的前端通過過渡艙段與返回艙相連，後端與運載火箭相接。聯盟號飛船的這個艙又分前後兩部分，前段是密封增壓的，內部裝有電子設備，以及環境控制、推進系統和通訊等設備；後段是非密封性的、主要是安裝變軌發動機和貯箱等物。服務艙外部裝有環境控制系統的輻射散熱器和太陽能電池板。 作用 常規用途 進行近地軌道飛行；試驗各種載人航天技術；如軌道交會和對接、航天員出艙進入太空；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；為航天站接送人員和運送物資；利用各種遙感設備進行對地球的觀測；進行空間探測和天文觀測；進行登月飛行或行星際飛行。 考察失重對人體的影響 載人飛船繞地球飛行並安全返回，可以研究人在空間飛行過程中的反應能力，研究人如何才能經受住飛船起飛、軌道飛行時以及返回大氣層時重力變化的影響，研究人在太空環境中長期生存所必須的條件與設備，進行這一研究，將有助於了解太空環境對人身體的影響，為人類開發和利用太空資源，實現長時間的太空航行，以至於實現外星移民，積累經驗。 進行微重力實驗 載人航天是人類對太空的認識進一步加深，利用空間微重力、高真空和強宇宙粒子輻射等太空資源，進行微重力條件下的科學試驗，生產地面所不能生產的材料，是人類實現載人航天以來一直所夢寐以求的。幾十年來航天員在“太空工廠”裡所取得的成果，給人類開發和利用太空資源帶來了曙光。 多年來，航天員在太空中進行了大量的空間材料科學實驗，其目的是利用空間獨特的微重力條件，在無重力干擾的情況下，研究材料的特性和生產出地面所無法生產的各種材料。空間材料加工和技術發展，是載人航天發展的必然產物。自載人航天實現以來，航天員在太空研究了微重力條件下材料加工過程中的物理規律，生產出許多新材料，同時，還對空間材料加工工藝的研究，也得到了快速發展。 生命科學和生物技術試驗 人類實現載人航天以來所進行的一系列生物技術、生命科學實驗，在加深對人類生命自身的研究、合成新的藥物、抵禦各種疾病的影響、延續生命和提高生命質量上，取得了重要的成果，同時，又為未來在空間站或外星上建立長期居住基地，提供受控生態環境及生命保障體系，作了理論上和技術上的準備。 幾十年來，航天員在太空中進行了一系列生物學實驗，主要是對生物體物質、能量循環及調節研究的生物圈研究；利用微重力促進生命進程研究及對微重力環境如何影響地球上生物機體的形成、功能與行為研究的重量生物學研究；對暴露在空間高能環境中的生物體損傷與防護研究的輻射生物學研究；此外，還有生物體組織培養實驗，即用於在不能使用整個生物體做試驗的情況下，進行各種生理學研究的生物體體外細胞和組織培養。 進行工程與技術試驗 未實現載人航天以前，人類圍繞征服太空所需要的新技術、新材料等試驗只能在地面進行，載人航天實現後，就可以在太空中進行各種試驗了。利用載人航天進行工程與技術實驗，具有方便準確等特點，因此，無論是美國的航天飛機還是前蘇俄的空間站，都把進行工程技術實驗作為一個重要任務。多年來，為進行大規模的空間活動、空間維修、空間操作作準備，進行了大量的模擬試驗和硬件操作實驗，以證實其方法和技術的可行性。同時，進行了新型航天器研製中的新技術、新材料、新工藝的試驗。從而，載人航天為航天事業的進一步發展，充當了開路先鋒。 進行地球和宇宙天體觀測 在太空上觀察地球不僅有“一覽眾山小”之感，而且人類進入太空發現，在空間條件下，由於克服了大氣層的干擾，進行對地面和天體的觀測效果遠優於地麵條件，特別是在地面無法進行的X射線探測和紫外探測，在空間卻可以很方便的進行。更為重要的是載人空間飛行，可以充分發揮人的主觀能動性，因此，較之衛星觀測，能變被動觀測為主動觀測，因此，能獲得比衛星觀測更好的效果。 重要用途 |
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