载人航天飞船是什么？

载人航天飞船是什么？

载人航天飞船，从实质上说就是载人的卫星。和卫星相比，它的外形较简单，有球形、圆锥形等，但重量较大；卫星的外形则多种多样和不规则，重量比飞船轻许多。

载人航天飞船既是人造卫星，它就有和卫星相同的系统，除结构、能源、姿态控制、温度控制外，还有遥控、遥测、通信、信标跟踪等无线电系统，以保证与地面的通信联络、控制指令的传递、遥测信息的传输、资料参数的传送等。

载人航天飞船的特点是有人，因此就有与卫星不同的系统，包括应急营救、返回、生命保障等系统。具有交会、对接和机动飞行能力的载人航天飞船，一般还设有交会雷达、计算机和变轨发动机等设备。

例如，单就需要返回地面的载人航天飞船来说，其结构比一般不返回地球的卫星复杂得多，首先要对付气动加热造成的烧蚀，还要对微流星和宇宙射线进行防护等等。所谓气动加热，就是载人航天飞船开始返回时，由于离地高、速度大而具有相当大的动能和势能，在它进入大气层后，在空气阻力的作用下急剧减速，飞船能量的绝大部分都转化为热能，如果这些热量全部传导给飞船，完全可把飞船化为灰烬，这就是气动加热问题。载人飞船的结构设计必须解决这个问题。合理选择飞船返回舱的气动外形，可使它在再入过程中所产生热量的80％左右扩散到四周的大气里；剩下20％左右的热量，则必须采取可靠的防热措施加以解决。

又如，载人飞船上的生命保障系统是另一个十分重要的技术问题，它不仅复杂，而且必须绝对可靠。船舱要气密，舱内的温度和大气压力要适合人的生命需要，控制要求极高。在载人飞船中要造成一个与地球相似的微小气候，首先要模拟大气的混合比例，用灌装气体或电解供氧办法使航天员的座舱中氮占80％，氧占20％，保障每个航天员每天所需的576～930克氧；而对他们每人每天呼出的约1000克二氧化碳，则采取用分子筛吸附的方法，控制其浓度不大于1％。调节飞船座舱温度湿度，也十分重要，座舱的热源，有13来自人体，通常每人每天大约产生75千卡～150千卡；来自太阳辐射和各种电子仪器的热量也各占13。座舱除对壳体采取隔热措施外，还采用专门的热交换器把多余的热量吸收和辐射出去，使相对温度维持在18摄氏度～25摄氏度。人体每天的呼吸和出汗，排出水分约1?5升，在座舱内形成水蒸气，故要采取冷凝和化学吸收的办法，使湿度控制在60％～70％。由于座舱狭小和密封，而人体代谢物达400多种，易造成舱室污染；在失重状态下，气体对流消失，热平衡难于维持等一系列问题，都需要在飞船上很好解决。

载人航天飞船在航天飞行中，可研究各种特殊因素对人体的影响和相应的防护措施，以及人在航天环境中长期生存所必需的条件和设备等问题。

在飞船急剧升空时，人体重量会相应增加而产生超重；飞船返回地球时，必须制动，速度急剧降低，也会产生反方向的超重；飞船进入绕地轨道后，它就在某种程度上摆脱地球引力的作用，这时人体就失去重量，进入失重状态。超重和失重对人体各个器官都会产生生理影响。因此，载人航天飞船进入轨道飞行并安全返回地面时，可以研究人在空间飞行过程中的反应和能力，研究航天员如何才能经得住起飞、轨道飞行以及再入大气层重力变化的影响。在科学上应用载人航天飞船，可以进行生物、医学、天文、物理研究和天体观测；可以进行各种空间科学试验以及进行地球自然资源勘测等等。

目前，世界上发展载人航天飞船、并完全掌握这种载人空间技术的国家，有美国、俄罗斯和中国。此外，欧洲和日本正在积极准备发展载人航天飞船。估计不久的未来，掌握载人航天技术的国家会渐渐地多起来。

40多年来，已经实现的载人航天计划有：前苏联先后发展的“东方”号、“上升”号、“联盟”号以及“礼炮”号、“和平”号等载人空间计划；美国先后发展的“水星”、“双子星座”、“阿波罗”、“天空实验室”和航天飞机等载人空间计划；我国的“神舟”系列载人飞船航天计划。