【簡介：】載人航天事業(yè)是人類歷史上最為復(fù)雜的系統(tǒng)工程之一，它的發(fā)展取決于整個(gè)科技水平的發(fā)展。同時(shí)，它也影響這整個(gè)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，同時(shí)對于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域提出了新的

載人航天事業(yè)是人類歷史上最為復(fù)雜的系統(tǒng)工程之一，它的發(fā)展取決于整個(gè)科技水平的發(fā)展。同時(shí)，它也影響這整個(gè)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，同時(shí)對于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域提出了新的發(fā)展要求，從而可促進(jìn)和推動(dòng)整個(gè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。一個(gè)國家載人航天技術(shù)的發(fā)展，可以反映出這個(gè)國家的整體科學(xué)技術(shù)和高科技產(chǎn)業(yè)水平，如系統(tǒng)工程、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、推進(jìn)能力、環(huán)控生保技術(shù)、通信、遙感以及測試技術(shù)等諸多方面。它也能體現(xiàn)這個(gè)國家近代力學(xué)、天文學(xué)、地球科學(xué)和空間科學(xué)的發(fā)展水平。沒有航天醫(yī)學(xué)工程的研究與發(fā)展，要想把人送進(jìn)太空并安全、健康而有效地生活和工作是不可能的。

中國航天的三大目標(biāo)

第一大目標(biāo)實(shí)現(xiàn)太空出艙活動(dòng)
對航天員如何進(jìn)行出艙活動(dòng)，我國航天部門已經(jīng)起步研究。


第二大目標(biāo)突破和掌握空間飛行器的交匯對接技術(shù)
在宇宙飛船與空間實(shí)驗(yàn)室對接時(shí)，航天員必須突破“出艙”這一難關(guān)?？臻g實(shí)驗(yàn)室還必須有一個(gè)“氣壓艙”，讓航天員可以進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入飛船往返天地間。


第三大目標(biāo)建立空間實(shí)驗(yàn)室
我國發(fā)展第三步的永久性空間站，時(shí)間大約會(huì)在2020年左右。我國發(fā)展永久性的空間站，目前尚處于論證階段，只能說是剛剛起步。

我國載人航天工程“三步走”

我國的載人航天工程發(fā)展戰(zhàn)略的“三步走”最后一步，可以跟大家說一下，就是要建造一個(gè)空中永久的空間站，這是我們載人航天技術(shù)所必須突破的三大關(guān)口。登月這個(gè)事，在規(guī)劃載人航天工程的時(shí)候并沒有規(guī)劃到里面，因?yàn)榈窃率橇硗庖粋€(gè)分支。但是，要登月也好，做什么也好，載人航天技術(shù)是最基礎(chǔ)的技術(shù)。另外，“嫦娥”工程是屬于我們國家航天局主管的項(xiàng)目，他們也不時(shí)地向外部發(fā)表一些信息，發(fā)表一些進(jìn)度的情況

3D 打印在航天領(lǐng)域中的應(yīng)用前景如何？

3D打印應(yīng)用于航天是一種必然的趨勢
3D打印快速成型，高精準(zhǔn)度的定義注定要走上一條科技大道，在資金支持的條件下，很大程度上會(huì)從制造業(yè)開始，尤其是航天、火箭類的急需高精度的配件。
當(dāng)然現(xiàn)在有幾個(gè)條件限制
材料限制：應(yīng)用于航天的材料有一定的要求，而3D打印能否打印材料是未知的，這受限于技術(shù)
（）這是一個(gè)介紹鈦合金在航天上的應(yīng)用，據(jù)說有了一定的進(jìn)展
技術(shù)限制：3D打印技術(shù)理論上可以設(shè)計(jì)各類型配件，理論是想象，實(shí)踐起來很很難，尤其是建立模型，要精細(xì)化于很細(xì)很細(xì)

美國航天策略的改變是因?yàn)槭裁?

在航天飛機(jī)進(jìn)行了40多次的航行之后，美國突然改變航天策略，決定要盡快發(fā)展一種新型運(yùn)載火箭，用以承擔(dān)空間計(jì)劃中大部分航天飛機(jī)承擔(dān)的貨運(yùn)任務(wù)；客運(yùn)則用一種先進(jìn)、簡單、安全可靠的載人飛船來進(jìn)行。到21世紀(jì)初，航天飛機(jī)的飛行次數(shù)將減少到最低限度，同時(shí)取消訂購第五架航天飛機(jī)軌道器的計(jì)劃。

在航天飛機(jī)首航成功10年之后，美國決心作如此重大策略轉(zhuǎn)變，不能不說這是不得已的，原因也是多方面的，最主要的原因是航天發(fā)展戰(zhàn)略上的決策不當(dāng)。

首先是對航天飛機(jī)的期望過高。20世紀(jì)70年代，美國認(rèn)為，用航天飛機(jī)取代耗資巨大的一次性運(yùn)載發(fā)射系統(tǒng)勢在必行。航天飛機(jī)由2~3名航天員駕駛，每架至少可以重復(fù)使用100次，使人們有可能花較少的錢定期飛向空間。他們說，以前美國和前蘇聯(lián)的航天員在返回地球時(shí)，只能“撲通”一聲掉入大海，或者是墜落在中亞地區(qū)的沙漠里；而航天飛機(jī)的航天員將能在傳統(tǒng)的飛機(jī)跑道上降落，然后從容地步出機(jī)艙。航天飛機(jī)的設(shè)計(jì)師們確信，這種飛行器將會(huì)同船舶和飛機(jī)的作用一樣，在人類未來經(jīng)濟(jì)生活中起極其重要的作用。人們認(rèn)為，以“阿波羅”登月為開端的冒險(xiǎn)精神，將通過航天飛機(jī)研制計(jì)劃過渡到扎扎實(shí)實(shí)的空間開發(fā)。

航天飛機(jī)計(jì)劃主任米隆?馬爾金博士在1975年7月的一次招待會(huì)上說：“我們設(shè)計(jì)航天飛機(jī)，是要讓它作為一種大型的航天運(yùn)載器，定期把大量載荷送入空間。我們十分希望能實(shí)現(xiàn)定期的飛行，因?yàn)槿藗儗教旒夹g(shù)的應(yīng)用正在提出日益迫切的要求，就像人們越來越需要電視和航空旅行一樣?！彼闹v話集中反映了美國當(dāng)時(shí)對發(fā)展航天飛機(jī)的看法和信心。美國航空航天局計(jì)劃在80年代航天飛機(jī)能每年飛行數(shù)十次；到1991年共飛572次，可把投資補(bǔ)償回來。自航天飛機(jī)首航成功，10年實(shí)踐證明這種期望過高了，航天飛機(jī)并沒有能取代一次性運(yùn)載發(fā)射。80年代，前蘇聯(lián)利用一次性運(yùn)載系統(tǒng)，每年平均進(jìn)行100次航天發(fā)射，如果以此來推算美國的航天需要，每年至少應(yīng)有50次航天飛機(jī)的發(fā)射，方能實(shí)現(xiàn)取代一次性運(yùn)載發(fā)射系統(tǒng)的愿望。但是直至1992年初，航天飛機(jī)一共才飛行45次。由于航天飛機(jī)未能實(shí)際取代一次性運(yùn)載發(fā)射系統(tǒng)，而一次性運(yùn)載發(fā)射系統(tǒng)未能繼續(xù)進(jìn)行，使美國的空間計(jì)劃受到嚴(yán)重影響。

其次是航天飛機(jī)的發(fā)射費(fèi)用太高。其費(fèi)用要比設(shè)計(jì)者原來設(shè)想的高得多。20世紀(jì)70年代，根據(jù)發(fā)射火箭類型，把1千克重的有效載荷送入軌道要消耗1500~2500美元，根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，航天飛機(jī)的費(fèi)用可減少到400美元。據(jù)估計(jì)，建造航天飛機(jī)共投資約100億~150億美元。原計(jì)劃每次航天飛機(jī)發(fā)射費(fèi)用為1000萬美元。所有投資和發(fā)射費(fèi)用的補(bǔ)償回收，共需進(jìn)行550次發(fā)射左右。但根據(jù)美國國會(huì)預(yù)算，航天飛機(jī)發(fā)射一次的實(shí)際費(fèi)用高達(dá)1?5億美元，再加上一架航天飛機(jī)爆炸造成的經(jīng)濟(jì)損失，航天飛機(jī)計(jì)劃的成本效益問題已很難說了。

航天飛機(jī)的工藝可靠性還不是很高。在這種情況下，再完全依靠航天飛機(jī)作運(yùn)輸工具來推行美國的空間計(jì)劃，顯然是不合適了。

“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)爆炸的陰影還在，也是一個(gè)重要因素。1986年1月，“挑戰(zhàn)者”號(hào)在進(jìn)行其第11次飛行時(shí)，因固體助推器上的圓形密封環(huán)失效造成爆炸的悲劇，導(dǎo)致7名航天員身亡，曾使美國舉國震驚，給美國的航天計(jì)劃造成了難以估計(jì)的損失，而且給美國人心理上造成的陰影更難驅(qū)散。由于近年披露航天飛機(jī)的可靠性只有98％，隨著飛行次數(shù)的增加和每架航天飛機(jī)履歷表上飛行次數(shù)的上升，再次發(fā)生1986年那樣的悲劇的可能性亦在遞增。這樣，“挑戰(zhàn)者”號(hào)爆炸的陰影并沒有隨時(shí)間流逝而在美國人心中消失。

現(xiàn)在，美國終于認(rèn)識(shí)到，當(dāng)初企圖用發(fā)展航天飛機(jī)來完全取代運(yùn)載發(fā)射系統(tǒng)的航天戰(zhàn)略是不適當(dāng)?shù)摹?/p>

知識(shí)點(diǎn)

“挑戰(zhàn)者”號(hào)失事原因

發(fā)射時(shí)氣溫過低，發(fā)射臺(tái)上已經(jīng)結(jié)冰，造成固定右副燃料艙的O型環(huán)硬化、失效。在點(diǎn)火時(shí)，火焰從上往下燒，O型環(huán)要及時(shí)膨脹，但O型環(huán)已經(jīng)失效，火焰往外冒。但是由于燃料中添加了鋁，燃燒形成的鋁渣堵住了裂縫，在明火沖出裂縫前臨時(shí)替代了O型環(huán)的密封作用。在爆炸前十幾秒，宇航飛機(jī)遭到一股強(qiáng)氣流，凝結(jié)尾出現(xiàn)了不同尋常的“Z”字尾。接下來的震動(dòng)讓鋁渣脫落，移除了阻礙明火從接縫處泄漏出來的最后一個(gè)屏障，火焰噴射在主燃料艙上。在爆炸前1秒，火焰燒灼讓主燃料艙的O型環(huán)脫落，造成了主燃料艙底部脫落。宇航飛機(jī)的機(jī)鼻也撞上了主燃料艙的頂部。在發(fā)射后73秒，“挑戰(zhàn)者”號(hào)在40000公升燃料的爆炸下，炸成了幾千個(gè)碎片。