祝融、玉兔、嫦娥、神舟、天宫……这一个个航天之名都是浪漫至极。
在第六个航天日,我国正式揭晓了首个火星车名称—祝融,寓意点燃我国星际探测的火种,指引人类对浩瀚星空、宇宙未知的接续探索和自我超越。在我国传统文化中,祝融一直都是火神的象征,他用火种照耀大地,带来光明,将火星车命名为祝融,也是希望承载与寄托着美好愿景的火星车继续探索火星,探索宇宙世界更多奥秘。
我国的载人航天飞船被称作神舟,神舟寓意神奇的天河之舟,有神奇与神采风扬的意思,同时神舟又与神州谐音,寓意飞船研制是四面八方全体人民共同努力的结果。从2003年我国神舟五号实现首次载人航天飞行,再到神舟七号、神舟九号的成功发射,我国的航天事业不断向前发展,希望承载着中国航天梦的神舟飞船永远成功。
我国的探月工程被称作嫦娥,源自我国的神话故事嫦娥奔月,传说嫦娥就住在月亮的广寒宫里。将探月工程命名为嫦娥,也是希望未来可以不断探索月球,探索这颗神秘的星球。
玉兔号是我国首辆月球车,成功着陆在月球,它是中国在月球上留下的第一个足迹,意义深远。将月球车命名为玉兔,是因为在我国神话故事中,嫦娥怀抱玉兔奔月,而且玉兔善良、纯洁、敏捷的形象与月球车的构造、使命既形似又神似,寄托了我们探索月球的美好希望。
我国载人空间站也有一个美丽的名字—天宫,天宫在神话故事里是天帝居住的宫殿,将空间站命名为天宫,象征着我们对未知世界的探索,另一方面天宫也是航天员在天上的住所,希望他们可以生活得舒服。
关于航天人的浪漫命名有如下:
从东方红一号到神舟出发,嫦娥奔月,中国航空的命名史逐渐走上了浪漫路线。到目前为止,我们的探月工程叫嫦娥,月球车叫玉兔,全球定位系统叫北斗导航,载人空间站叫天宫,火星探测器叫田文。
这些天宫,又称“魏紫宫”,是中国神话传说中天帝居住的宫殿。一方面意味着探索未知的天空;另一方面,这意味着宇航员在太空生活舒适。
在中国传统文化中,祝融一直是火神的象征。
他用火种照亮大地,带来光明,并将火星车命名为祝融。他还希望承载着美好愿景的火星车继续探索火星,探索宇宙更多的奥秘。玉兔对我们来说可能有点陌生,但有一个关于它的故事:据说有三个神仙化身为三个可怜的老人,向狐狸、猴子和兔子乞讨食物。狐狸和猴子都拿出食物来帮助老人,但只有兔子没有。
后来,兔子告诉老人们:“吃我吧。”然后跳进火里,神仙们大为感动,就把兔子送到广寒宫,变成了玉兔。后来玉兔在广寒宫陪嫦娥,捣鼓长生不老药。但是我们的月球车正好取这个意思,玉兔去月球探索浩瀚的月球!
中国的载人飞船叫神舟,象征天河的神奇之舟,寓意神奇,意气风发。同时,神舟与神州谐音,寓意着飞船的发展是各个方向所有人共同努力的结果。从2003年神舟五号首次载人航天,到神舟七号、神舟九号成功发射,中国航天事业一直在不断发展,希望承载着中国航天梦的神舟飞船永远成功。
神舟一号 (1999年)
该飞船是我国载人航天工程的首次飞行任务,也是神舟飞船的首次发射。
1999年11月20日凌晨6时在酒泉航天发射场由在长征2号捆绑式火箭的基础上改进研制的长征2号F火箭发射升空,
飞船入轨后各测控中心和海上测量船对飞船进行了跟踪测控,还对飞船内的生命保障系统、姿态控制系统等进行了首次测试。飞船按预定程序在轨运行14圈后,挥中心向飞船发出返回指令,随后,飞船建立返回姿态,制动发动机点火,飞船开始执行返回程序。
11月21日凌晨3时降落在内蒙古苏尼特右旗赛汉塔拉主着陆场,任务获得圆满成功。
神舟二号(2001年)
神舟二号同样是一艘无人试验飞船,是我国第一艘正样无人航天试验船,由推进舱、返回舱、轨道舱三部分组成。
飞船飞行期间,各种试验仪器设备性能稳定,工作正常,采集了大量宝贵的飞行试验数据。此时飞行,还首次在飞船上进行了微重力环境下的空间生命科学、空间材料、空间天文和物理等多领域的科学实验。
神舟三号(2002年)
神舟三号是我国发射的第三艘无人试验飞船,同时也是神舟系列飞船中的第二艘正样无人飞船,以研究载人功能为主要目的,飞船上除了没搭载航天员之外,其测试技术状态与设计将与载人状态一致。
神三飞船上搭载了一个生理模拟规格的假人宇航员,该装置可以模拟人体代谢、模拟人生理信号、能够定量模拟航天员在太空中的重要生理活动参数。
此外,神舟三号上还搭载有多个实验装置以及植物的种子等。飞船由推进舱、返回舱和轨道舱组成。
神舟四号(2002年)
神舟四号是我国第三艘正样无人飞船。除了没有搭载航天员以外,其技术状态与载人飞船完全一样。该飞船由推进舱、返回舱、轨道舱和附加段组成。
神舟四号飞船是在前三艘飞船的基础上,进一步改进和完善,并完全按照载人航天的安全要求进行设计制造,飞船的返回舱内增加了两个座椅,坐着两个模拟航天员,宇航员工作、生活、医护所需物品,包括睡袋、压力服、太空食品,以及着陆后遇到意外情况所需的各种救生物品一应俱全,与有人规格是完全一样的,将任务意外的应变能力大幅提高。
神舟四号任务是历次无人飞行试验中技术要求最高、参试系统最全、难度最大、考核最全面的一次,为按计划实施首次载人航天飞行任务奠定了基础。
神舟五号(2003年)
神舟五号是我国载人航天工程发射的第五艘飞船,也是我国发射的第一艘载人航天飞船。
航天员杨利伟于2003年10月15日9时整在酒泉卫星发射中心发射,次日返回,10月16日6时23分降落。它的成功发射与返回标志着我国成为世界上第三个把人送入太空的国家。
神舟六号(2005年)
神舟六号与“五号在外形上没有差别,仍为推进舱、返回舱、轨道舱的三舱结构。神舟六号于2005年10月12日用长征二号F运载火箭进行发射。它是我国第二艘搭载太空人的飞船,也是我国第一艘执行“多人多天”任务的载人飞船。
神舟六号由费俊龙和聂海胜两名航天员组成的乘组。与神舟五号相比,飞船上新增加了40余台设备和6个软件,使飞船的设备达到600余台,软件82个,元器件10万余件,做出了四个方面110项技术改进。
神舟七号(2008年)
同时也是该系列中第三艘载有航天员的飞船。于2008年9月25日21时10分使用长征二号F型运载火箭发射升空。神七上载有三名宇航员分别为翟志刚(指令长)、刘伯明和景海鹏。
在轨期间,翟志刚出舱作业,刘伯明在轨道舱内协助,实现了我国历史上第一次的太空漫步,令我国成为第三个有能力把太空人送上太空并漫步太空的国家。
神舟八号(2011年)
神舟八号属于为我国的空间站作对接准备的无人目标飞行器,于2011年11月1日清晨由长征2号F遥八运载火箭发射升空。
此前天宫一号目标飞行器已于2011年9月29日发射,神舟八号升空后在11月3日凌晨与天宫一号自动对接,组成一座小型的“空间实验室”。间隔12天后脱离天宫一号,与其进行第二次交会对接。最后再次脱离天宫一号,返回舱返回地球。
神舟九号(2012年)
神舟九号载有3名航天员,是我国第四艘载人飞船,用以执行与天宫一号进行首次载人交会对接。2012年6月16日18时神舟九号在甘肃省酒泉卫星发射中心发射升空,分别于6月18日与6月24日与天宫一号进行交会对接,宇航员进入天宫一号生活了10余天,之后飞船于6月29日10时03分在内蒙古顺利着陆。
神舟十号(2013年)
神舟十号是我国载人航天的第五次任务,共载三名宇航员与天宫一号目标飞行器分别进行无人和有人的交会对接,成功对接后三名航天员(两男一女:聂海胜,男,指令长;张晓光,男,指令长助手;王亚平,女)入驻天宫一号。
本次任务为神舟飞船与天宫一号的最后一次对接任务。飞船由推进舱(服务舱)、返回舱、轨道舱组成。神舟十号于北京时间2013年6月11日17时在酒泉卫星发射中心由长征二号F改进型运载火箭“神箭”成功发射。
加上发射与返回,神舟十号共在轨飞行15天左右,其中驻留天宫一号12天。其返回舱于当地时间2013年6月26日着陆。
在本次飞行任务中,从天宫一号通过视频通讯对全国中小学生进行授课,这次授课由王亚平担任主讲,授课的内容包括失重条件下物体运动的特点、液体表面张力的作用、质量、重量以及牛顿定律等物理学知识。在过程中,航天员与地面师生进行了互动交流。
神舟十一号(2016年)
神舟十一号是我国载人航天的第六次任务,搭载两名航天员与天宫二号空间实验室进行交会对接,成功对接后两名航天员将入驻天宫二号进行空间试验。这是首次在天宫二号空间实验室上进行的载人任务。飞船于2016年10月17日07时成功发射,2016年11月18日返回,在轨驻留时间长达一个月。
天宫二号与神舟十一号进行对接后,进行一系列太空实验。自10月20日起,两位航天员在太空跑台上进行失重防护锻炼,还亲手种下了生菜种子,未来他们将在太空中完成植物种植的全过程。
神舟十二号(2021年)
神舟十二号是“神舟”系列飞船的第十二次任务,于2021年6月17日在酒泉卫星发射中心使用长征二号F运载火箭发射,将聂海胜、刘伯明和汤洪波三名航天员送到天宫空间站。神舟十二号载人飞行任务是空间站关键技术验证阶段第四次飞行任务,也是空间站阶段首次载人飞行任务,是我国空间站建设的重要阶段。
神舟十二号载人飞船构成包括轨道舱、返回舱和推进舱,有14个分系统。轨道舱配备有航天员在轨生活支持设备、交会对接敏感器等设备;返回舱是飞船发射和返回过程中航天员所乘坐的舱段,是飞船的“大脑”;推进舱装有推进系统、电源等,能够为飞船提供动力系统,在飞行过程中调整姿态轨道。
神舟十三号(2021年)
神舟十三号是我国神舟系列飞船的第十三次飞行任务,也是我国载人航天工程的第二十一次任务与第八次载人飞行任务,于2021年10月16日在酒泉卫星发射中心使用长征二号F运载火箭发射升空。
3名航天员翟志刚、王亚平与叶光富进行了为期6个月的驻留,创造了我国航天员连续在轨飞行时长新纪录。
航天员在轨飞行期间,航天员进行了2次出舱活动,开展了手控遥操作交会对接、机械臂辅助舱段转位等多项科学技术实(试)验,还利用任务间隙,进行了2次“天宫课堂”太空授课,以及一系列别具特色的科普教育和文化传播活动。
神舟十三号载人飞行任务的圆满成功,标志着空间站关键技术验证阶段任务圆满完成,我国空间站即将进入建造阶段。
1961年4月12日莫斯科时间上午9时07分,加加林乘坐东方1号宇宙飞船从拜科努尔发射场起航。这是人类第一次乘坐宇宙飞船,实现太空飞行。而泛舟于群星之间,一直是人类自古以来的梦想。
古埃及人相信他们的太阳神荷鲁斯能够泛舟于天上的银河之中。而居住在地球另一边的阿兹特克人则宣称他们的祖先神乘坐着巨船从群星出发来到地上。类似的古代神话传说在世界的其他地方也有流传,展现了古代人丰富的想象力。
直到近代早期,人类对于太空飞行的想法仍旧充满着浪漫主义的色彩。天文学家开普勒在1634年创作的小说《梦》中,主人公靠巫女的魔法飞上了月球。法国人西哈诺在1650年写出了《日月两世界旅行记》,小说中的主角是靠着玻璃瓶中的水蒸气的推动,到月球和太阳上游历了一番。
到了1835年,美国作家埃德加•海伦•坡在《汉斯•法普尔的奇妙旅行》中,用热气球把主角送上了太空。当然,相对来说,比较靠谱的还得说是法国的科幻先驱儒勒•凡尔纳在1865年出版的小说《地球到月球》,其中的宇宙飞船被塞进了一门大炮中,直接射向了月球。这个经典的场面在1902年被**先驱、法国人梅里埃搬上了银幕,这就是大名鼎鼎的**《月球旅行记》。
然而,第一艘扬名世界的宇宙飞船却是美国通俗小说家爱德华•史密斯笔下的“云雀”号。在爱德华•史密斯的笔下科学家理查德•西蒙发现了一种神秘的“X”金属能够与铜反应,产生巨大的能量。于是,在富商朋友的资助下,西蒙造出了以金属反应能推进的宇宙飞船“云雀”号。在经历了一系列阴差阳错后,云雀号载着西蒙和他的未婚妻来到了距离地球5000光年的欧斯纳姆星。在那个星球上,两大帝国已经进行了长达6000年的战争,西蒙等人帮助其中一方获得了胜利,欧斯纳姆星终于恢复了和平。西蒙因而获得了贵族头衔,并与未婚妻结婚。最后,得到了补给的云雀号飞回了地球。但这并不是云雀号故事的终结,后来西蒙驾驶着改进后的“云雀3号”再度远征太空,联合欧斯纳姆、乌尔瓦尼亚人,并借助诺尔拉明星人的先进科学,打败了妄图称霸银河系的腓那克伦人。
几乎就是在爱德华•史密斯书写自己的太空传奇的同时,被尊为“火箭之父”的俄国人康斯坦丁•齐奥尔科夫斯基提出了使用多级火箭把人类送入太空的构想。可惜,当时正是俄国革命如火如荼地进行时期,新生的苏维埃政权暂时无暇顾及宇航事业。但是以列宁为代表的***人,对齐奥尔科夫斯基的科学研究仍旧给予了极大的关心和帮助,尽可能地提供便利,并帮助他组织演讲活动来宣传他的思想。而齐奥尔科夫斯基的演讲最终点燃了一位青年作家的幻想火焰,他便是被称为“苏联科幻小说之父”的亚历山大•别列亚耶夫。1933年,他完成了自己的长篇科幻小说《跃入虚空》。小说中,一群惧怕革命浪潮席卷全世界的大资本家们,共同出资制造了一艘名为“方舟”号飞船,以便能在革命风暴来袭时逃离地球。最终,“方舟”号飞离了地球,来到了火星,但是养尊处优惯了的资本家们无法适应外星球的艰苦生活而抱怨连连。此时,广播里传来了地球联邦成立的消息,人们都已经过上了富足安定的生活。于是,他们最终决定驾驶飞船返回地球。这部小说最精彩之处,就是绘声绘色地描写了失重环境下,宇宙飞船中发生的种种情况。还描写了人们如何在宇宙飞船中培育作物以获得食物和空气。这在20世纪30年代都是非常超前的科学构想。可以说,别列亚耶夫已经用自己的小说撬开了星际旅行的大门——尽管只是一道缝隙,但对人类而言,仍旧弥足珍贵。
20世纪50年代,随着UFO热潮在全世界的流行,碟状飞行器成了宇宙飞船的标配。在1951年上映的经典科幻片《地球停转之日》里,外星人乘坐着表明光滑的碟状飞行器来到地球。本来抱持善意的外星人,却遭到了地球人的猜忌和袭击。愤怒的外星人准备对地球人展开报复,但最终两个文明种族还是达成了和解。
正所谓,来而不往非礼也。20世纪60年代,载人航天已经不再是什么新鲜事。随着“宇宙,人类最后的边疆”,这段经典台词从电视机里传出。一部名为“星际迷航”的系列科幻影视剧呈现在世人面前。而人们自然也就记住了其中的超级飞船企业号。事实上,在整个影视剧几十年的制作过程中,企业号的形象始终在变化。而人们最熟悉的就是前段一个巨大的圆盘形主体,由支架与后端的两台“V”字型布置的硕大圆筒相连的造型。其实,那两个“圆筒”就是大名鼎鼎的曲率引擎——传说中能够让飞船实现超光速飞行的神器。正是在这两台强大引擎和影视编导们无尽的想象力的推动下,企业号纵横星海,成就了无数太空传奇。
然而,另外一些影视编导倾向于写实性的太空旅行呈现方式。号称“哲人导演”的库布里克在他的名作《2001:太空漫游》中,创造了能够在行星间穿梭航行的宇宙飞船“发现”号。这艘飞船采用核动力,因此成员的住舱距离动力装置很远,以免宇航员遭到核辐射。同时,飞船能够通过自身旋转的离心力来模拟重力,使得宇航员能够在正常重力环境下工作和生活。飞船上甚至还装备了人工智能计算机“哈尔9000”(HAL9000)。当然,大家都知道,它也就是在科幻**中最早叛变的人工智能之一。正是因为“发现”号最大程度地展现了未来宇宙飞船的样貌,所以后来美国航空航天局以她的名字命名了一架航天飞机。
从古至今,中国人也对星空充满了向往。新中国建立后,中国的科幻作家也写出了大量优秀的太空科幻作品。1954年,新中国科幻文学的奠基者郑文光先生创作的科幻小说《从地球到火星》里,就讲述了几位少年乘坐飞船飞向火星的故事。小说问世后,反响强烈,众多青少年争相前往北京市天文台,通过望远镜观看火星。从此之后,众多神奇的宇宙飞船出现在了中国科幻作家的笔下。当然,其中想象最为大胆的当属刘慈欣的《流浪地球》。小说中,整个地球变成了一艘巨大的飞船。
相比之下,郭亦洁的《归来》中描写了一艘能够在多重宇宙间穿行的飞船。宇航员们从地球出发,却来到了另一个宇宙中的未来地球。而这个宇宙中的未来地球,已经濒临灭亡。生活在此的未来地球人想借助穿越过来的地球飞船,回到过去的地球上去。小说构思巧妙,悬念迭起,非常耐读。
从人类首次进入宇宙空间到现在,已经过去了将近六十年,当年出现在科幻小说和科幻**中的太空飞船,很多仍旧还停留在幻想中。但这种局面终将改变,只要人类依然抱有纵横星海的梦想,那么远征星辰大海的一天,必将来到。
(本文刊载于《知识就是力量》2018年第11期)
第一代:第一代太空飞船的动力装置当然就是我们现在的化学能的飞船了。这种飞船的特点就是航速低,航程短。只能在太阳系内部进行飞行和运输任务。因为即使动力装置建造的再大,其内部装载的化学燃料所能提供的能量也非常有限。这也是我们现在还不能进行恒星际的航行和探测任务的根本原因。霍金曾说过我们人类要想在未来持续的生存下去就必须要去外太空去寻找新的可供人类生存的星球。而这就必须得进行恒星际的太空探索才行。要进行恒星际的太空探索就必须在飞船的动力方面取得根本性的突破,所以我们以后也必须发展第二代的太空飞船。
第二代:第二代的飞船要求是能进行恒星级的太空飞行。目前可期的技术突破当属可控的核聚变技术了。利用核聚变原理制造的飞船发动机有诸多的有利因素。例如其能提供的能量巨大,除了可以作为飞船的动力使用外还能为飞船内部的生态系统提供持续稳定的能量来源。核聚变反应需要的原料也广泛存在于宇宙中,例如月球的氦3含量就相当的高,这样利于飞船动力原料的补充。保证持续性飞行。彼时核动力的宇宙飞船的体积将类似于现在的航空母舰,可以出动很多小型的探测飞船,采矿飞船,甚至是战斗飞船。而其内部将会形成完整的生态系统,人和动植物之间可以共生互存,平常飞船在进行星际穿越的漫长航程中可以采用休眠和值班轮换的制度来维持飞船的正常运转和整体人均寿命的保障。例如每10人值班2年,到期后唤醒其他人员。在数千人中轮换值班。50年之后每个人的人均年龄增长还不到一年。这样就可以保证飞行任务和后续的探测任务顺利的进行。
第三代:第三代的宇宙飞船的动力装置将发生重大变化。这种飞船将不再运用核聚变技术而是在发动机部分安装反物质收集装置用以收集宇宙中的反物质,以正反物质的诬蔑来产生巨大的能量推动飞船高速运行。这种飞船的特点就是所需物质极少,一小块儿的反物质就能获得极为巨量的能量。因此飞船可以做的更小,同时随着材料技术和信息技术的发展飞船内部和外部可以做到极致的优化。有精微的生态系统和强相互作用力的材料制作的外壳,可以使飞船做的更加精细优质,更加优良耐用,在星际航行的过程中即使和其他天体相碰撞也不会对飞船有任何的损伤。例如《三体》中刘慈欣描写的“水滴”飞船。
第四代:光速飞船!目前,光速是宇宙中最快的速度。而人类飞船的终极速度目标就是达到这一极限速度。在这种飞船的动力方面,传统依靠能源驱动的发动机是无法达到这一目标的。那么什么样的发动机可以达到这种水平呢,那就是曲率发动机。这种发动机已经不靠能量来驱动飞船了,其工作原理是利用发动机内部的特殊装置对飞船外部的空间进行空间的扭曲,进而利用空间扭曲的力作用于飞船本身推动飞船运动。这种飞船的好处是永远也不用考虑动力的燃料问题,而且实现了人类对终极速度的追求!另外光速飞船上的时间相对于地球上的时间是接近于相对静止的。所以这种飞船可以帮你实现“我真的还想再活五百年!”的梦想!当然只是相对于地球的五百年而言呦!
第五代:超时空跃迁飞船!彼时,当人类成功殖民外太空后,尤其是成功跨出银河系以后。即使是用光速飞船航行也已经变得不现实了。我们知道光是银河系的直径就达到了10万光年的距离。即使你是在光速航行穿越银河系也得用10年的时间,所以,跃迁飞船的发明和使用已经迫在眉睫。这种飞船的工作原理在于其跃迁引擎的使用。使用这种引擎能使我们在空间“虫洞”之间实现穿越飞行。因为“虫洞”有时是两个或者多个空间之间的通道“捷径”,所以我们从A空间到达B空间是可以在瞬间完成的。这种航行方式可以使我们完全突破时间和空间的限制。实现真正的航行自由。实现这种航行方式的另一个前提就是人类对于虫洞的位置和其性质的完全把握,进而绘制出全宇宙虫洞和虫洞通道的分布图,对每个虫洞节点设立坐标位置。进而建立起“全宇宙卫星导航系统”为每个飞船提供跃迁飞行的导航服务。试想,你要从地球前往半人马座星系旅行。只需要在你面前飞船的控制板上输入你要去的目的地或该星系的宇宙坐标。就可以喝着咖啡享受你的旅途了!另外我们还可以运用这种技术开发“时光旅行”的旅游项目。例如你想看看侏罗纪的恐龙是怎么进食的。那么你不必在从**或者电视里去看那些“虚拟”的影片了。现在我们通过跃迁飞行再选择一处最佳的观测地点。飞到距离地球7500万光年之外的地方,那么就可以看到真正的恐龙了!以此类推,大部分的历史未解之谜也将得到真正的解答。例如“烛影斧声”到底是怎么回事。希特勒为什么对敦刻尔克暂停了进攻错过了敦刻尔克的最佳战机等等。如此的考古方式,令人神往!
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