歡迎回到地球。
11月4日,神舟十八號載人飛船返回艙成功著陸,太空人葉光富、李聰、李廣蘇成功凱旋。
此趟太空旅程,他們一行共3個人。在此之前的10月30日淩晨,神舟十九號載人飛船帶著「換班」的太空人蔡旭哲、宋令東、王浩澤升空。也是3人一組。
從中國第一次把太空人送入太空的神舟五號到如今,中國絕大多數的載人航太任務都是3人一組。
每次太空「出差」都耗資巨大,為何不多送一些太空人上去?
從「孤膽英雄」到3人乘組
到目前為止,全球能夠獨立將太空人送上太空的國家,也只有3個:中國、美國和俄羅斯(最早是蘇聯)。
不過,這些國家的初代太空人無一例外,都是「孤膽英雄」。
1961年4月12日,蘇聯發射了世界上第一艘載人飛船東方一號,太空人尤裏•加加林成為世界上首位進入太空的人。
不到一個月後的5月5日,美國太空人艾倫•謝潑德乘坐自由七號飛船進行了亞軌道飛行,成為美國第一個進入太空的人。隨後,1962年2月20日,約翰•格倫乘坐友誼七號飛船完成了美國首次載人軌道飛行。
2003年10月15日,中國成功發射了首艘載人航太飛船神舟五號,楊利偉成為中國第一位進入太空的太空人。
獨自一人面對浩瀚宇宙中的無盡危險,這些太空人的勇氣令人欽佩,但這也是技術條件限制下的無奈之舉。
例如,將謝潑德送入宇宙的「水星-紅石」運載火箭並非為載人航太設計的,而是由彈道導彈改進而來,推力十分有限。它運送的美國自由七號飛船的發射品質(1830千克)只有東方一號(4725千克)的4成不到。直到1965年大力神二號運載火箭服役,美國才有能力將2名太空人一起送上太空。
早期的載人航太任務以探索為主,主要是為了驗證本國擁有成功送人上天的能力,並瞭解人類太空飛行的基本要求,因此每次任務只需要一名太空人。
探索期的巨大風險,也讓各國不敢輕易派遣多人乘組。1967年4月,蘇聯聯盟一號飛船發生故障,太空人弗拉基米爾•科馬羅夫犧牲,他是第一位在太空飛行中罹難的太空人。同年1月,美國的阿波羅一號在發射台上突發大火,艙內3名航天員在17秒內喪生。
各國的學習曲線都很陡峭,太空行走和多天太空飛行的需要,使各國迅速派遣了雙人乘組上天。1964年10月,蘇聯上升一號飛船載著3名勇敢的太空人科馬羅夫、康斯坦丁•費奧克蒂斯托夫和鮑裏斯•葉戈羅夫進入宇宙,這是人類第一次實現多人太空飛行。次年3月,搭載2名太空人的上升二號更是實現了人類第一次太空行走,速度之快,令人咋舌。
蘇聯航太人是在巨大壓力之下實現這一系列壯舉的。上升一號其實是在東方一號飛船的基礎上改進而來的,原本裝載1人的返回艙現在塞進3個人,狹窄的空間導致3名勇士在整個任務期間都無法穿著航太服。這樣做是非常危險的——1971年6月,蘇聯發射的聯盟十一號再入大氣層時就發生了事故,艙內密封性被破壞,導致3名太空人因急速失壓死亡。
美國的第一次雙人任務是雙子座三號,由格斯•格裏森和約翰•楊於1965年3月升空。「雙子座」飛船幫助美國人掌握了2人及3人飛行所需的技術,為「阿波羅」計畫鋪平了道路。2005年10月,繼單人的神舟五號之後,費俊龍、聶海勝乘神舟六號升空,中國也實現了自己的首次多人多天太空飛行。
太空危機四伏,航太任務繁重,無論從技術上還是心理上來說,太空人的乘組人數肯定都是多多益善,畢竟連今天的民航機都需要3人乘組,轟炸機更是需要4至6名機組人員。
解決了可靠性問題後,面對登月和空間站任務的挑戰,各國都將乘組人數增加到了3人,聯盟飛船、阿波羅飛船和神舟飛船均是如此。
1968年10月,美國用阿波羅七號將3名宇航員送往太空。日後登上月球的阿波羅十一號也是3人乘組一一儘管登月的只有尼爾•阿姆斯特朗和巴茲•奧爾德林,邁克爾•科林斯獨自留在了月球軌道上等待2人歸來。
2008年9月升空的神舟七號實現了中國首次太空行走,也實現了中國首次3人太空任務。翟志剛在劉伯明的配合下完成中國首次太空行走時,景海鵬負責在返回艙進行監控。自「神七」之後,除了神舟八號(與天宮一號對接的無人飛船)和神舟十一號(與天宮二號進行交會對接),3人乘組成為中國載人飛船的「標配」。
「太空出差」,將越來越熱鬧
1981年4月,東方一號升空20周年之際,哥倫比亞號太空梭首次載人飛行,開啟了人類航太史上的新一頁。美國太空梭的乘組通常為7人,「挑戰者號」和「亞特蘭蒂斯號」運載過8人。蘇聯「暴風雪號」乘員人數與美國太空梭相仿。
得益於太空梭,國際空間站的最大常駐人數達到了7人,超過了和平號(6人)和天空實驗室(3人)。
太空梭退役後,傳統載人飛船再度成為各國進入太空的唯一選擇,「3人一組上太空」的節奏也隨之回歸。但隨著人類的目光瞄向更遙遠的火星,新一代載人飛船的研製工作快馬加鞭,「太空出差」的規模也將越來越大。
2020年5月,SpaceX公司的「龍」飛船成功升空,將2位太空人送入國際空間站,這是美國自2011年太空梭退役以來首次進行載人飛行,也是首次由商業機構執行的載人航太任務。
「龍」飛船原本釆用7座設計,但美國國家航空航天局(NASA)擔心乘組人員在返回過程中可能會受到重力影響,因此執行NASA任務時,「龍」飛船只會搭載4人。今年10月25 H,「龍」飛船就將4名美國和俄羅斯太空人從國際空間站接回了地球。
除了SpaceX,波音公司也在研發自己的載人飛船,即波音CST-100「星際客機」。這是一艘可重複使用的錐形飛船,最多可搭載7人。但「星際客機」的研發頗為不順,先是一再延後,今年6月好不容易升空對接成功,卻又出現一堆故障,兩名原本只計畫停留8天的太空人至今仍困在國際空間站中。
9月,「星際客機」空載返回地球,2名宇航員則將於明年2月乘坐「龍」飛船回家。
除了這些商業飛船,NASA也在委託洛克希德•馬丁公司和空中客車集團研發新一代載人航太器,用於「阿耳忒彌斯」登月計畫,這就是「獵戶座」飛船。得益於技術進步,這款外形與「阿波羅」飛船相似的飛船,內部空間卻大了足足2.5倍,可以搭載6名太空人進入太空。
與此同時,俄羅斯也在研製「聯盟號」飛船的後繼者「鷹」,預計可搭載4至6名太空人。據央視新聞報導,中國正在研製的新一代載人飛船「夢舟」也是為「上九天攬月」準備的。新一代載人飛船包括2個型號,登月版和後續執行空間站任務的近地軌道版,其中登月版可搭載3名太空人,近地軌道版則會具備承載4至7名太空人的運輸能力。飛船原型機於2020年5月5日進行了首次無人試飛,預計將在2027年至2028年服役。
(亦博/文)
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