【中國的載人航太發展史】

一、載人航太工程簡介

載人航太工程是我國航太史上規模最大、系統最複雜、技術難度和安全性要求最高的大型系統工程。工程分三步：

第一步：發射載人飛船，建成初步配套的試驗性載人飛船工程，開展空間應用實驗；

第二步：突破載人飛船和空間飛行器的交會對接技術，並利用載人飛船技術改裝、發射空間實驗室，解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題；

第三步：建造空間站，解決有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題。

我國載人航太工程由八個系統組成，見下圖。這八個系統涉及領域廣泛，技術含量密集，全國有三千多個單位的數萬工作人員參與各個子系統的研製、建設和試驗。

二、為什麼要發展載人航太

載人航太從來就是有爭議的，我們注意到以下事實：

1. 載人航太工程高投入、高風險、週期長

根據歐洲諮詢公司統計，全球航太領域的總支出在2012年達到峰值729億美元，因經濟原因，在2013年出現下降。以2010年的數據為代表：總支出720億美元，其中120億美元用於載人航太飛行，經費投入占到1/6，比例最大。

2. 遠端虛擬技術和機器人技術快速發展

在當今的數位化世界裏，尤其是年輕人越來越多地認為遠端虛擬臨境（presence）與身臨其境沒什麼兩樣。

目前機器人在工業領域的應用越來越廣，許多機器人（如消防機器人、高層建築玻璃牆清洗機器人等）可以代替人類到危險的環境中處理危險的事物。

3. 一些人的疑問

· 是否應該建空間站？

· 是否應該有常駐太空的宇航員？

· 是否應該派太空人登月？

……

以上的現實和疑問其實都源自一個更大的問題：為什麼要送人上天？

對於載人航太這樣一項技術性很強的事業，理由卻一直含糊得讓人吃驚。

美國麻省理工學院的研究報告中，提出將載人航太的目標分為主要目標和次要目標。

主要目標定義為：只能通過派人親臨才能實現、效益高於機會成本、值得冒很高的人員生命安全風險的目標。載人航太只有在能拓展人類經驗的情況下才能實現其目標，並吸引最廣大的民眾。

毫無疑問，大多情況下，人員可以做到機器人辦不到的事情，有些事情雖然機器人可以做到，但速度比人慢，難度也比人高。人手的靈巧操作能力目前還很難用機械複現。通過把人送入人類歷史上從未涉足的地方，可以用自己的形象來擴展人類的普遍定義。這亦是源自人類好奇心的探索的意義。

民族自豪感和國際威望同樣是載人航太的主要目標，這些目標只能通過派人親臨才能實現。

次要目標定義為：那些能因為派人親臨太空而產生效益，但是本身不足以證明所花經費或所冒風險的合理性目標。它們的歸類如下：

三、載人航太事業的發展應與國家的綜合實力相適應

航太事業規模龐大，耗資巨大，必須與國家綜合實力相適應，片面追求載人航太的畸形發展也是不可取的。

冷戰期間，前蘇聯的原子彈氫彈計畫、洲際導彈-人造衛星計畫、載人航太-載人登月計畫，都是典型的國家重大工程，整體組織上絕不輸於美國，相當一段時間內，諸多重大領域都領先於美國，成就巨大。但從戰略上看，前蘇聯不顧國力，不顧經濟社會均衡平穩發展，在軍事和尖端技術領域全面與美國開展競賽，傷了元氣。

四、我國的載人航太事業

1. 財力不夠至“714工程”下馬

我國提出載人航太工程始於上世紀60年代。1966年，中科院和七機部第八研究院分別提出了載人航太的設想。1970年，毛主席圈閱了軍委呈送的國防科委選拔太空人的報告，我國第一次載人航太工程正式立項，代號為“714”工程，飛船取名為“曙光號”。

工程進行5年以後，由於當時國家經濟基礎薄弱，科技水準低，加上“文革”的影響，中央決定“714”工程下馬。周總理專門就中國載人航太的發展講了幾條原則：不與蘇美大國開展“太空競賽”，要先把地球上的事搞好，發展國家建設急需的應用衛星。自此，中國暫時停止了對載人航太的探索。

2. 載人航太的起跑線（863計畫）

“863計畫”的出臺，對中國載人航太的起步起到了催產作用。“863計畫”七大領域中的第二領域是航太技術，主題專案是：大型運載火箭及天地往返運輸系統、載人空間站系統及其應用。1987年，專家組對發展我國載人航太的總體方案和具體途徑進行了全面論證。遵照“有所為有所不為”和“優先目標、突出重點”的“863計畫”高技術研究發展的指導思想，確定了我國載人航太從飛船起步。

↑提出863計畫的四位科學家：（左起）王大珩、王淦昌、楊嘉墀、陳芳允

3. 載人航太工程啟動

1992年9月21日，中國航太史上一個值得永遠記住的日子——這一天，江澤民同志主持政治局常委會議，作出了實施載人航太工程的重大戰略決策，正式批復載人航太工程可行性論證報告，確定了“三步走”的宏偉藍圖。中國載人航太工程正式立項，代號為“921工程”。

中央認為：要在世界站住腳，寧肯別的省一點也要發展高科技，如果當前經費緊張，寧可不申辦2000年奧運會也要發展載人航太，動用國庫的黃金儲備也要幹。

由於當時財力有限，中央領導指示要發揮社會主義制度的優勢，集中財力攻堅。從立項開始，載人航太工程就享受到了前所未有的特殊待遇：專門的財政撥款管道，保證工程的經費需要。

4. 載人航太工程第一步

發射載人飛船，建成初步配套的試驗性載人飛船工程，開展空間應用實驗。

太空人選拔

1995年10月，我國決定從空軍殲、強擊機飛行員中選拔首批預備太空人。不久，12名預備太空人從數千名候選者中脫穎而出，連同2名太空人教練員，組成中國首批太空人的隊伍。1997年底，14名預備太空人組成的世界第三支太空人大隊成立。1998年1月5日，14人到齊。這一天成為了中國人民解放軍太空人大隊的生日。

神州一號：第一次無人試飛試驗

發射時間：1999年11月20日6時30分7秒

返回時間：1999年11月21日3時41分

飛行時間：21小時11分/14圈

發射火箭：新型長征二號F捆綁式火箭

發射地點：酒泉衛星發射中心

任務目的：核運載火箭性能和可靠性，驗證飛船關鍵技術和系統設計的正確性，以及包括發射、測控通信、著陸回收等地面設施在內的整個工程大系統工作的協調性。

2001年1月10日淩晨，神舟二號飛船發射成功。飛船在軌飛行近7天后返回地面。

神舟二號是第一艘正樣無人飛船，技術狀態與載人飛船基本一致。它的發射完全是按照載人飛船的環境和條件進行的，凡是與太空人生命保障有關的設備，基本上都採用了真實件。

神舟三號

2002年3月25日，神舟三號飛船發射升空，於4月1日返回地面。

神舟三號飛船搭載了人體代謝類比裝置、擬人生理信號設備以及形體假人，能夠定量模擬太空人呼吸和血液迴圈等重要生理活動參數。飛船工作正常，預定試驗目標全部達到，試驗獲得圓滿成功。

神舟四號

2002年12月，神舟四號在經受了零下29℃低溫的考驗後，於30日0時30分成功發射，突破了我國低溫發射的歷史紀錄。2003年1月5日，飛船安全返回並完成所有預定試驗內容。

神舟四號除沒有載人外，技術狀態與載人飛船完全一致。飛行中，飛船相繼完成了對地觀測、材料科學、生命科學實驗和空間天文和空間環境探測等任務。

神州五號：第一次載人航太飛行

發射時間：2003年10月15日09時整

返回時間：2003年10月16日6時23分

飛行時間/圈數：21小時/14圈

發射火箭： 新型長征二號F捆綁式火箭

飛行員：楊利偉

發射地點：酒泉衛星發射中心

著陸地點：內蒙古四子王旗主著陸場

試驗項目： 神舟五號儘量減少了機艙內的實驗專案及儀器，以騰出更多空間來供太空人活動並執行科學觀察任務，可以說這一次的任務主要是考察太空人在太空環境中的適應性。

新技術應用： 首次增加了故障自動檢測系統和逃逸系統。其中設定了幾百種故障模式，一旦發生危險立即自動報警。即使在飛船升空一段時間之後，也能通過逃逸火箭而脫離險境。

意義：這次的成功發射標誌著中國成為繼前蘇聯（俄羅斯）和美國之後，第三個獨立掌握載人航太技術的國家。

發射時間：2005年10月12日9:00

返回時間：2005年10月17日 04:33

在軌時間：115小時32分鐘

發射地點：酒泉衛星發射中心

太空人：費俊龍、聶海勝

著陸地點：內蒙古四子王旗主著陸場

任務：對地觀測和科學實驗任務，重點完成出艙活動、交會對接試驗和發射空間實驗。利用留軌艙進行交會對接試驗，解決我國一定規模的空間應用問題，以彌補飛船的有效載荷少、飛行時間短、單位有效載荷發射成本高的缺陷。兩名太空人在入軌後有1人控制飛船，另1人則可進入軌道艙開展科學實驗。

意義：神舟六號進行了我國載人航太工程的首次多人多天飛行試驗，完成了我國真正意義上有人參與的空間科學實驗

至此我國載人航太工程第一步全面完成。

5. 載人航太工程第二步第一階段

載人航太第二部計畫是：突破太空人出艙活動技術、空間飛行器的交會對接技術，發射空間實驗室，解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題。

第二步有三個階段：

第一：載人飛船與空間實驗室交會對接——天宮一號與神舟九號、十號都已經完成對接；

第二：能夠做到空間補給；

第三：完成太空人長期駐留空間。

第三步：

建造空間站，解決有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題。

神州七號

發射時間：2008年9月25日21點10分

返回時間：2008年9月28日17點37分

太空人：翟志剛，景海鵬，劉伯明

發射基地：酒泉衛星發射中心

著陸地點：四子王旗

運載火箭：長征二號F

意義：神舟七號載人飛船是中國的第三個載人航天器，是中國首次進行出艙作業的飛船。翟志剛出艙作業，劉伯明在軌道艙內協助，實現了中國歷史上第一次的太空漫步，從這一刻起,中國成為第三個獨立掌握出艙活動技術的國家。

天宮一號

發射時間：2011年9月29日21時16分3秒

發射地點：酒泉衛星發射中心

全　　長：10.4米

最大直徑：3.35米

質　　量：8.5噸

結　　構：分為資源艙和實驗艙

任　　務：試驗空間交會對接技術，掌握資料測量、軌道控制、生產製造等技術難點。按照計畫，神舟八號、神州九號、神舟十號飛船將在兩年內依次與天宮一號完成無人或有人交會對接任務，為建造我國的空間站積累經驗。

神州八號

發射時間：2011年11月1日5時58分10秒

返回時間：2011年11月17日19時32分30秒

太空人：按照載人要求設計，無人飛行

主要任務：與天宮一號對接

天宮一號/神舟八號交會對接任務，是中國首次空間交會對接試驗，是突破和掌握空間飛行器交會對接技術的關鍵之戰，是繼突破載人飛船天地往返和太空人空間出艙活動技術後，我國組織實施的又一重大科技實踐活動。

任務目標：準確進入軌道，精確交會對接、穩定組合運行，安全撤離返回。

神州九號

發射時間：2012年6月16日 18時37分

著陸時間：2012年6月29日 10時03分

運載火箭：長征二號F運載火箭

發射地點：酒泉衛星發射中心

著陸地點：內蒙古四子王旗主著陸場

太空人：景海鵬 劉旺 劉洋

飛行任務：驗證手控交會對接技術、進一步驗證自動交會對接技術、驗證目標飛行器保障支援太空人生活工作的功能、性能，以及組合體管理技術、首次實現地面向在軌飛行器進行人員和物資的往返運輸與補給，開展航太醫學實驗及有關關鍵技術試驗。

發射意義：神舟九號飛船的發射意義在於體現了我國高尖端科學技術的領先型，體現了我國的科學研發和科學創新能力，是我國綜合國力的根本體現。為我國航太三步走的最後一步也就是建立空間站奠定了基礎，為未來的航太發展提供了更多寶貴的經驗。

神舟十號

發射時間：2013年6月11日17時38分

返回時間：2013年6月26日8時7分許

發射地點：酒泉衛星發射中心

返回地點：內蒙古四子王旗境內阿木古郎草原

太空人：聶海勝、張曉光、王亞平（女）

任務階段：載人航太工程第二步第一階段，交會對接任務收官之戰，載人飛船天地往返運輸系統定型階段。

試驗任務：自動和手動交會對接、組合體飛行、繞飛等。

神十發射並完成與天宮一號空間交會對接等任務後，中國載人航太第二步任務第一階段將完美收工，全面進入空間實驗室和空間站研製階段。

五、總結

航太技術是事關國家發展的戰略技術，今晚，我國的載人航太工程將正式全面開啟第二步的第二階段。我國已經擁有了基本配套、獨立自主的航太產業，中國航太也已經取得了令世人矚目的成績，並保持著強勁的發展勢頭。

但是，我國載人航太工程管理還有待加強，傳統的計畫管理模式已經難以為繼，工程經費管理也亟待完善，航太市場化程度不高，仍有較為濃厚的行政管理色彩、機制不活，效益不高的問題未能根本解決，市場競爭也不夠充分。就航太技術而言，我國還有很大的發展空間，我們現階段走的路，蘇美冷戰時期已經走過。









                 【世界載人航太發展史】

載人航太的發展都大大促進了人類的發展和進步。在此，筆者向所有曾經或正在戰鬥在航太崗位上前輩和同行致以最高的敬意。

美蘇太空爭霸

說起人類近代航太史，就不得不提上世紀美蘇的太空爭霸。這兩個政治體系對立的超級大國，都在試圖尋找不冒軍事對抗風險而置對方于死地的方法。太空，這個人類未曾涉入的制高點，變成了這兩個超級大國競賽的戰場。

兩個罪犯：太空爭霸之勝負手

美蘇冷戰，從1945年一直持續到1991年。太空爭霸對當時乃至當今的世界格局的影響舉足輕重。在某種程度上，它促進了蘇聯的解體，同時，無數科學家彙集美國，為其成為世界老大紮下慧根。在這場沒有硝煙的太空戰爭中，起決定性作用的不是政治家，而是兩位科學家，然而，他們卻都曾是國家“罪犯”。

謝爾蓋·科羅廖夫：1937年在蘇聯肅反運動中被流放到西伯利亞作苦力，之後，因為其卓越的才能，前蘇聯政府不得不將其釋放，並讓其指揮核心太空計畫。

1957年，科羅廖夫發明出了第一枚洲際巡航導彈；同年，他將人類第一顆人造衛星送入到地球軌道。1966年去世，隨著他的死亡，蘇聯在太空競賽中的優勢也徹底消亡。英國BBC報導說，科羅廖夫是在痔瘡手術中被庸醫不慎“醫死”的。

馮·布勞恩：人類歷史上最有爭議，也是成就最卓著的科學家。他是向美國投降的納粹分子，戰時為德國党衛軍高級軍官，二戰中德國V2火箭計畫的主要創造者（V2火箭在戰爭後期空隙巴黎、倫敦、比利時，給盟國造成巨大的損失和心理壓力）。二戰結束後，美國對這位寶貝疙瘩的過去睜一隻眼閉一隻眼，他帶領的團隊參與了探險家一號（美國首顆衛星）計畫，以及後來的阿波羅登月計畫。阿波羅登月成功是其事業的顛峰。

1955~1965：蘇聯屢戰屢勝

1955年哥本哈根宇航大會上，一個美國代表曾詢問蘇聯科學院行星際研究委員會主席列·謝多夫：“第一個進入太空的人會是美國人還是蘇聯人”，謝多夫微笑著回答道：“兩者皆不是，第一個宇航員將會是一條狗，當然是蘇聯的狗！”謝多夫的自信是有資本的，在1955年～1965年階段的太空競賽中，蘇聯一直處於領先地位。

1957年，蘇聯在太空競賽中打了開門紅，他們於8月21日發射了第一顆洲際導彈，10月4日又發射了人類首顆衛星斯普特尼克1號。看到在全球引起的轟動，赫魯雪夫命令科羅廖夫趕在11月7日“十月革命”紀念日前再發射一顆。科羅廖夫不辱使命，又用了不到一個月的時間，在11月3日發射了普特尼克2號。它的艙內承載著世界進入太空的第一個生物——一條名叫萊卡的混血狗。

1961到1968年，蘇聯在月球探測和載人航太的競賽中取得了多項重大成果，可以說到1965年為止，蘇聯屢戰屢勝；而美國也在壓力之下，在軍事航太和空間應用方面取得了巨大的進展。1961年4月12日尤裏·加加林成為世界上首位太空人；不久爆發了古巴事件，美國必須迎接挑戰。為奪回主動權，1961年5月25日，甘迺迪在國會上向世界宣佈：“美國將在十年之內致力於將人送上月球，並將其安全送返地球。”

1965~1969：美國從奮起直追到與蘇聯並駕齊驅

1961年，美國正式啟動“阿波羅計畫”。由於1965到1966年的雙子星座號計畫，美國逐漸趕上了前蘇聯，甚至在諸如長期飛行等領域超過了前蘇聯。1967年到1969年，在載人探月的角逐中，美國終於與前蘇聯並駕齊驅。

1967年～1969年是美國與蘇聯載人月球計畫的最後階段。美國的1967年是以悲劇開始的。1967年1月27日三名宇航員在阿波羅1號飛船指令艙的大火中喪生。這一事件使阿波羅計畫推遲了幾個月，人們甚至開始懷疑甘迺迪總統在十年內完成載人登月的計畫是否能按時實現。儘管有些延遲，土星1、土星1B和土星5號運載火箭計畫和阿波羅計畫的進展還能盡如人意，1962-1967年的所有17項任務均獲成功。

1964年8月，當美國在載人登月計畫上已經取實質性進展時，蘇聯才確立了載人月球探測計畫，並提出將實現兩個重大目標：（1）1967年，用質子號重型火箭發射“探測器號”載人飛船（L-1），實現載人繞月飛行目標；（2）在1967到1968年間，由科羅廖夫負責的N-1運載火箭和L-1飛船將把一名蘇聯宇航員送上月球。

然而，在1966年，蘇聯太空計畫的首席科學家科羅萊夫突然逝世，指揮棒交到其副手瓦西裏·米辛手中。儘管米辛不願服輸，災難卻接二連三發生。1967年“質子/探測器”號繞月飛行任務的四次發射都以失敗告終。同年4月，太空人符·卡馬羅夫在“聯盟”號飛船的第一次任務中喪生。

美國太空人在1968年12月24日首先到達月球附近，並在沿環繞月球的軌道進行飛行。蘇聯不甘示弱，1969年2月21日， 其研製的登月火箭N1-L3在首次發射時以爆炸告終，同年7月3日第二次發射再次失敗。這一年對美國來說是重要的，7月20日，美國宇航員乘坐“阿波羅11號”成功登月，以此為標誌，美國終於在太空爭霸戰取得了最後的勝利。

儘管如此，蘇聯在航太技術上取得的突破仍是舉世矚目的，很多領域遠超美國，互相角力使得美蘇在很多科技領域取得了巨大的成就。《太空競賽》製片人黛伯拉·卡德布裏道：“沒有一個西方人知道蘇聯離載人登月是何等地近。他們事實上贏得了每一步，只是在最後一步失敗了。”

1969~1991：美國，最終的霸主

1969年當阿姆斯壯邁出人類在月球的第一步時，全世界為之歡呼雀躍，除了蘇聯人。美國經過12年的奮鬥趕上了蘇聯。隨著1991年蘇聯解體，美國成為了最後的霸主，無論在太空還是地球。

“阿波羅”計畫是美國取得太空競賽的關鍵，該計畫的目標是讓人類登上月球並平安回到地球，為載人行星飛行和探測進行技術準備，它是世界航太史上具有劃時代意義的一項成就。從阿波羅1號到阿波羅17號，有6次飛行任務（分別是11號、12號、14號、15號、16號和17號）完成了這個目標。完成目標的6次飛行為人類探測月球傳回非常多的科學資料和將近404千克的月岩樣本。

阿波羅計畫取得了巨大的成功，但也有過幾次嚴重的危機。阿波羅1號測試時的大火造成維吉爾·格裏森、愛德華·懷特、羅傑·查菲的死亡；阿波羅13號的氧氣罐爆炸以及阿波羅-聯盟測試計畫返回大氣層時排放的有毒氣體都幾乎使執行任務的宇航員喪命。

↑月球探測車

1975年到1991年：小衝突不斷

探月競賽結束後，兩個超級大國之間的太空競賽並沒有完全結束。20世紀70年代初期，兩個國家在“禮炮”號和“天空實驗室”空間站計畫上繼續展開了競爭，後來幾年兩個國家都研製了太空梭。美國太空梭於1981年進行了處女航，而蘇聯的暴風雪號太空梭在1988年進行了第一次太空飛行。

↑ 禮炮號

空間競賽時代的結束

1991年蘇聯解體，產生了俄羅斯和獨聯體，空間競賽的時代結束了。今天，原蘇聯的質子號、天頂號、聯盟號等運載火箭都由俄羅斯和美國合資的國際發射服務公司、海上發射公司等國際公司經營。美俄兩個航太大國都在為建立國際空間站通力合作，而美國的宇宙神3運載火箭的核心部件RD-180液體火箭發動機則來自俄羅斯。

太空競賽雖然耗資巨大，甚至間接導致了蘇聯的崩潰，但是卻也留下了豐厚的遺產。技術，特別是航空航太工程和電子通信，在這個時期得到了巨大的發展。太空競賽導致了不管是火箭學，物理學，和天文學都遠遠超前了。“太空時代技術”延伸到不同的領域，如地質、遙感，甚至家政學。航太技術也迅速提升了各行各業的整體水準，幹食和速食，保濕布，甚至無霜滑雪鏡都是來自太空科學。如今，超過上千的人造地球軌道衛星，環繞地球中繼通訊資料，輕易地遙感天氣、植被、為人類服務。