中國載人航天三步走 大型空間站2020年左右建成

進入20世紀80年代后，的航天技術有了長足進步，的經濟也迅猛發展，於是從1986年起，開始實施「863」計劃，其中一個重要內容就是提出載人航天技術的發展途徑和總體方案。

目前，人類共有3種載人航天器，它們分為兩類。其中一類是空間站，它具有體積大、壽命長和功能強的特點，是開發太空的理想平台，主要用於科研、生產和在軌服務，但它就像科研大樓一樣不能天地往返。另一類是宇宙飛船和太空梭，其特點與空間站相反，即體積小、壽命短、功能弱，但它就像汽車、輪船或飛機一樣能天地往返，所以可以作為天地往返運輸器為空間站發送人員和貨物。因此，在研製空間站之前，必須先打造出天地往返運輸器。

然而當時航天專家就研製哪種天地往返運輸器產生了較大的爭議，提出了載人飛船方案、小型太空梭方案、太空梭方案、兩級火箭飛機方案、空天飛機方案等多種方案。後來經過幾年的廣泛而深入地論證表明，太空梭雖先進，但是太複雜，投資也太大，所以，根據國情和國力，遵照「有所為、有所不為」和「有限目標、突出重點」的「863」高技術研究發展的指導思想，專家們最後一致同意從飛船起步。這樣還能最大限度地利用了返回式衛星的成熟技術。

蘇聯/俄羅斯一直在搞載人飛船，中間也搞過暴風雪號太空梭，但只進行了1次無人飛行后就因為成本太高而下馬了。美國在發射了3種飛船后，曾把大量人力、物力和財力投入到被吹得神乎其神的太空梭上來了，但在走了一大段彎路后才發現它又貴、又不安全，所以在發射了135架次、報銷了2架太空梭、犧牲了14名航天員和耗資了2000億美元之後現在又回歸飛船的研製了。實踐證明，當時的決策非常英明，少走了很多彎路，節省了巨額資金。

另外，考慮到在火箭和返回式衛星方面已擁有相當堅實的技術基礎和豐富的研製經驗，以及可借鑒國外研製載人飛船的經驗，決定一步到位，越過1艙式飛船、2艙式飛船，從當時最先進的飛船起步，直接研製3艙式載人飛船，即「神舟」。

不過最初的3艙式載人飛船有2種方案，1種是返回艙在前，軌道艙居中，推進艙置后；另1種是軌道艙在前，返回艙居中、推進艙置后。研究表明，返回艙在前的方案雖然在返回時只需要分離一次，比較簡單，但是由於返回艙底部無法安裝艙門，這樣就導致航天員往來於返回艙與軌道艙之間十分困難，只能通過太空行走到另一個艙，所以沒有採用。軌道艙在前的方案雖然在返回艙返回時要分別與軌道艙和推進艙分離，但有利於各項任務的實施，因此得到採用，並且飛行任務完成後，軌道艙還可留軌繼續運行，進行科學實驗。

在這一系列深入論證的基礎上，1992年9月21日，黨中央批准實施載人飛船工程。自此，載人航天工程正式啟動，並採用「三步走」的發展戰略：

第一步用「神舟」載人飛船將航天員送入軌道運行1圈以上，然後安全返回地面，掌握載人天地往返運輸技術。這一步已通過神舟5號單人單天、神舟6號雙人多天的載人飛船完成了。它使成為世界第3個獨立掌握載人天地往返運輸技術的國家。

第二步是突破航天員太空行走、空間交會對接兩項關鍵技術，併發射空間實驗室和貨運飛船，這些都是建造空間站的前提條件。

掌握出艙活動技術主要有五大用途：一是在太空組裝、擴建大型空間站；二是在太空維修、維護航天器；三是較方便地完成回收、維護與釋放衛星以及科研等一些任務；四是能進行緊急太空救援；五是建立月球基地和載人登火星等。

掌握空間交會對接技術主要有四大用途：一是為長期運行的空間設施提供人員運輸和物資補給服務；二是在軌組裝大型航天器結構；三是使2個航天器在太空相互支持；四是進行航天器重構以實現系統優化。

掌握貨運飛船技術主要有五大用途：一是為空間站補給推進劑、空氣等物資，以及運送空間站需要維修和更換的設備，延長空間站的在軌飛行壽命；二是空間站上的航天員運送工作和生活用品，保障空間站航天員在軌中長期駐留和工作；三是為空間站運送空間科學實驗設備和用品，支持和保障空間站具備開展較大規模空間科學實驗與應用的條件；四是支持開展適應貨運飛船能力的空間應用和技術試驗；五是配合空間站進行組合體軌道和姿態控制，提升空間站的軌道高度，帶回空間站上的廢棄物受控隕落於預定區域大氣層燒毀。

掌握空間實驗室技術不僅可以用於作為突破和掌握空間交會對接技術、貨運飛船技術中的目標飛行器，減少航天器的發射次數，節約成本，而且具有小型空間站的功能，實現航天員的短期和中期駐留，開展科學實驗和技術試驗，為未來空間站的研發打下比較好的基礎。

太空行走技術是通過2008年9月上天的神舟7號航天員翟志剛出艙取得了突破（驗證性飛行）。其亮點之一是神舟7號的軌道艙改為同時具備出艙活動的氣閘艙和航天員生活艙的功能，另一個亮點是使用了國產「飛天」艙外航天服性能，還首次在軌釋放了小衛星。它使成為世界第3個獨立掌握太空行走技術的國家。

2011年，天宮1號目標飛行器和神舟8號無人飛船先後發射，並實現了自控交會對接。2012年、2013年分別發射的神舟9號、10號載人飛船與天宮1號進行了自控和手控對接，並有2名女航天員上天。這3次飛行使突破和掌握了自控和手控交會對接技術，還驗證了組合體飛行技術，開展了多項科學實驗和技術試驗，並使「神舟」載人飛船定型。它使成為世界第3個獨立掌握空間交會對接技術的國家。 至此，第二步第一階段結束。

2016—2017年，開展第2階段任務，分別發射了天宮2號空間實驗室、神舟11號載人飛船和天舟1號貨運飛船。兩種飛船先後與天宮2號對接，驗證了航天員中期駐留等空間站建造與運營的關鍵技術，開展較大規模的空間科學和應用試驗，掌握了貨運飛船及其推進劑在軌補加技術等空間站關鍵技術，驗證了再生式生保關鍵技術試驗等。

第三步是在2020年左右建成長期載人的大型空間站，大規模、長時間開發太空資源。空間站基本構型為T字形，由從2019年起先後發射的3個22噸艙段組成，「天和」核心艙居中，「問天」實驗艙1號、「夢天」 實驗艙2號分別連接於兩側。

空間站按長期載3人狀態設計，每半年由載人飛船實施人員輪換，定期由貨運飛船進行推進劑和物資補給。為此，要突破四大關鍵技術：推進劑補加技術、物化式再生生保技術、電源技術和空間機械臂技術。

它將在軌運營10年以上，成為空間科學和新技術研究試驗的重要基地，以及科普教育和國際合作，獲取具有重大科學價值的研究成果和重大戰略意義的應用成果。

本文首發於網易軍事，作者杭添仁