交汇点讯 6月17日，神舟十二号载人飞船成功发射升空，我国航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波将随着载人飞船登上天和号核心舱进行长期驻留实验。这也是中国空间站迎来首次载人航天飞行。而随着2024年国际空间站退役后，地球的空间轨道将只有中国的的空间站在外太空运行，这是中国载人航天的一大步，也代表着我们追随美俄的航天步伐走出了重要一步。
早期探索太空的先行者
中国载人航天的历史也许是从万户开始的。据说，万户是一个明代的官员，他为了想要飞向天空把火箭绑在了椅子上。这个故事的源头最早出现在1909年10月2日的《科学美国人》上，后来被美国火箭专家赫伯特.吉姆写进了《火箭与喷气发动机》一书。可惜的是，中国的历史古籍中一直没能查到万户的记载。
不过自从万户失败后，人类追求飞向太空的脚步却是一直没有停歇。
1857年，俄罗斯科学家齐奥尔科夫斯基诞生，他是现代宇宙航行学的奠基人，被称为航天之父。他撰写了超过400件作品，包括大约90篇关于太空旅行和相关科目的出版物。他的作品涉及火箭的设计、转向推进器、多级增压器、空间站、用于将太空船引入空间真空的气闸，以及为空间殖民地提供食物和氧气的闭合循环生物系统。
1883年，齐奥尔科夫斯基在一篇名为《自由空间》的论文中，正式提出利用反作用装置作为太空旅行工具的推进动力，他对这种火箭动力的定性解释是：火箭运动的理论基础是牛顿第三定律和能量守衡定律。这些思想在1893年他发表的科幻小说《月球上》和1895年写的《地月现象和万有引力效应》中得到了进一步发展。1896年，他开始从理论上研究星际航行的有关问题，进一步明确了只有火箭才能达到这个目的。1897年，他推导出著名的火箭运动方程式。
出版于1903年的齐奥尔科夫斯基的航天器设计的外观，是现代宇宙飞船设计的基础。设计有一个船体，分为3个主要部分。飞行员和副驾驶在第一部分，第二部分和第三部分拥有燃料航天器所需的液氧和液氢。在这些工作的基础上，齐奥尔科夫斯基于1898年完成了航天学经典性的研究论文《利用喷气工具研究宇宙空间》，接着，他又于1910年、1911年、1912年和1914年在《科学报告》上发表了多篇关于火箭理论和太空飞行的论文。这些出色的著作系统地建立起了航天学的理论基础。
在对火箭运动理论进行了一番研究之后，齐奥尔科夫斯基又对星际航行问题进行了研究和展望。在1911年发表的论文中，他详细地描述了载人宇宙飞船从发射到进入轨道的全过程，内容涉及飞船起飞时的壮观景象，超重和失重对宇航员的影响，失重状态下物体的奇异表现，不同的高度看地球的迷人景观、天空的景色等。人们读起他的著作来有如亲临宇宙飞船登天的感觉。
1935年9月19日，齐奥尔科夫斯基逝世于卡卢加，享年78岁。今天，在航天界仍然流行着一句名言，这是齐奥尔科夫斯基在给《航空评论》杂志的信中写下的："地球是人类的摇篮，但人类不可能永远被束缚在摇篮里。"
人类载人航天之路
二战时，德国科学家冯.布劳恩团队试制了A1火箭。在此基础上，纳粹德国研制出了V2火箭。1944年9月8日，第一枚V2火箭击中了伦敦，随后更多的V2火箭给英国带来了巨大损失。二战后，冯.布劳恩和他的团队来到了美国继续开始火箭与导弹的研制。而与此同时，苏联也开始了自己航天之路，并在1957年把第一颗人造卫星送上了近地轨道。为了与苏联竞争，1958年，冯.布劳恩用丘比特—C火箭成功地把美国第一颗人造卫星“探险者号”送入太空。但是很长一段时间，美国太空探索步伐一直是跟在苏联之后。
1961年4月12日，苏联宇航员加加林乘坐东方一号飞船成为了第一个飞向太空并环绕地球飞行的人类。而美国是在1961年5月5日用自由七号飞船将谢泼德送上了地球亚轨道。
直到1969年7月，在冯.布劳恩的主持下，美国成功完成了阿波罗登月计划，将尼尔.阿姆斯特朗和巴兹.奥尔德林送上了月球，而阿姆斯特朗踏上月球后也说出了那句著名的话：“这是个人迈出的一小步，但却是人类迈出的一大步”！
而我们中国人一直到1970年4月24日，才正式将我国第一颗人造卫星东方红一号发射上空，自此地球的轨道上也就传来了“东方红”的歌曲声。而这一天也就载入了史册，一直到2016年被国家确认为“中国航天日”。随后，中国也在1971年开始了载人飞船曙光一号的研制，不过可惜的是由于各方面原因，曙光号项目于1972年下马。而中国再次启动载人航天计划要等到2003年的神舟号。
而随着美苏竞争的激烈，1971年4月19日，苏联发射了世界上第一座空间站“礼炮”1号，开辟了载人航天的新领域。“礼炮”1号重18425公斤，运行到1971年10月11日。1986年2月20日，苏联成功地发射了“和平”号空间站的核心舱，从此开始了新型空间站的建设。在“和平”号空间站运行的15年期间，共有31艘载人飞船、62艘货运飞船与其对接，28个长期考察组和16个短期考察组先后访问过“和平”号空间站，共进行了16500次科学试验，完成了23项国际科学考察计划。2001年3月23日，“和平”号空间站坠落于南太平洋预定海域，成为人类历史上飞行时间最长的空间站。
早在“和平”号空间站坠落之前，国际空间站项目就已经开始启动。
1993年，国际空间站由美国、俄罗斯、11个欧洲航天局成员国（法国、德国、意大利、英国、比利时、丹麦、荷兰、挪威、西班牙、瑞典、瑞士）、日本、加拿大和巴西共16个国家联合建造。其中，美国负责研制试验舱、离心机调节舱、居住舱、节点－1舱、气闸舱、夯架结构和太阳能电池阵。俄罗斯负责研制多功能货舱、服务舱、万向对接舱、对接段、对接与储存舱、生命保障舱、科学能源平台和2个研究舱。欧洲负责研制试验舱、自动转移飞行器及节点舱－2、3。意大利负责研制3个多用途后勤舱。日本负责研制试验舱，它由增压舱、遥控机械臂系统、暴露设施和试验后勤舱组成。加拿大负责研制移动服务系统，该系统包括空间站遥控操作机器人系统――加拿大机械臂－2、移动基座系统和专用灵巧机械手。巴西负责提供一些特殊试验设备。整个国际空间站计划装配13个增压舱，其中6个是用于科学试验的研究舱，1个是为空间站提供初始推进、姿控、通信和存储功能的多功能货舱，以及3个对接用的节点舱。
国际空间站的建造大致可分为三个阶段。第一阶段（1994年-1998年），主要进行了9次美国航天飞机与俄罗斯和平号空间站的交会对接，取得了宝贵的经验。第二阶段（1998-2001年），初期装配阶段。1998年11月20日，国际空间站首个组件——曙光号功能货舱（美国出资，俄罗斯制造）发射成功。1998年12月4日，美国团结号节点舱由奋进号航天飞机送入轨道，并于12月7日与曙光号成功对接。第2阶段的主要目标是建成1个具有载3人能力的初期空间站。第三阶段（2001年-2006年），最终装配和应用阶段。装配完成后的国际空间站长110米，宽88米，大致相当于两个足球场大小，总质量达400余吨，将是有史以来规模最为庞大、设施最为先进的人造天宫，运行在倾角为51.6°、高度为397公里的轨道上，可供6～7名航天员在轨工作，之后国际空间站将开始一个为期10～15年的永久载人的运行期。
按照计划，该空间站最初的服役期限为2015年，之后被延长两次，分别至2020年和2024年。2020年8月，国际空间站发生轻微漏气事件。另据今日俄罗斯（RT）消息，俄罗斯副总理办公室告诉塔斯社，近来，空间站“故障报告变得越来越频繁”，还需进行检查，避免紧急状况的发生。而俄罗斯地面飞行控制中心主管弗拉基米尔·索洛维耶夫此前宣布，国际空间站俄罗斯舱段那里发现了缝隙，空气通过这些缝隙漏出。它们已被密封，但仍有少量漏气。预测2025年以后其他部件也会雪崩般地失灵。所以可以肯定的是，2025年之后国际空间站大概率不会再接受宇航员入站实验。
中国载人航天之路
国际空间站初始建设阶段，中国就开始申请参加这个项目，但由于美国的拒绝，中国一直被挡在了国际空间站合作项目之外，中国也只好自力更生开始自主开发空间站。直到2021年4月29日天和号成功发射，这一路走来筚路蓝缕历经艰辛，但也收获满满。
我国最早开始载人航天的研究应该可以追溯到钱学森先生1963年出版的《星际航行概论》。他于1961年在中国科学技术大学讲授“火箭技术概论”课程，后将此课程定名为“星际航行概论”。1963年，他将课程讲稿在科学出版社正式出版，并将书名确定为《星际航行概论》。书中，钱学森先生系统地介绍了星际航行技术的各个方面，包括运载火箭的动力系统、运载火箭的设计及制造过程、运载火箭及星际飞船的飞行轨道、控制系统的设计原则及设计过程、星际航行中的通讯问题及防辐射问题、解决飞船再入大气层的设计原理、星际飞船的设计问题，以及星际航行的前景展望等。钱学森先生通过大量的分析、计算，从理论和实践的角度论证说明，星际航行是一定能实现的，但是星际航行技术是复杂的，实现星际航行是一项艰巨的工作。
1992年9月21日，中央政治局常委会批准我国载人航天工程按“三步走”发展战略实施：
第一步，发射载人飞船，建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间应用实验；
第二步，突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术，发射空间实验室，解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题；
第三步，建造空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。
早在1999年，我国就开始逐步发射一系列的神舟飞船。从最早的无人飞船，到搭载模拟人，再到2003年神舟五号首次实现载人飞行。2011年，天宫一号发射升空，随后发射的神舟八号与天宫一号顺利对接，成功验证了交会对接技术。神舟九号飞船实现了首次载人交会对接，宇航员进入天宫一号工作。2017年，我国首艘货运飞船天舟一号成功发射，并与2016年发射的天宫二号对接。天舟一号具有超强的载荷能力，其直径为3.35米，全长10.6米，载荷能力达到了6.5吨。
经过前期任务的顺利实施，多项关键技术实现突破。如今，“三步走”的最后一步就在眼前，神话传说里的天宫即将成为现实。
我国的“天宫号”空间站，将在2021-2022年建成。今明两年，我国将接续密集实施11次飞行任务，包括3次空间站舱段发射，4次货运飞船以及4次载人飞船发射。届时，将从海南文昌航天发射基地由长五乙依次发射“天和号”核心舱、“问天号”实验舱及“梦天号”实验舱等三段空间舱，并在2022年前后在空间组合成“天宫空间站”的T字基本型，并与多艘“天舟号”货运飞船和“神舟号”载人飞船对接，从而完成航天员长驻任务，最终实现天宫梦圆。
载人航天的科学与想象
19世纪末，俄罗斯科学家齐奥尔科夫斯基为了介绍他的航天理论开始创作科幻小说，他在1893年就发表了科幻小说《月球上》。在他早期关于载人航天的论文里，他详细地描述了载人宇宙飞船从发射到进入轨道的全过程，人们读起他的著作来有如亲临宇宙飞船登天的感觉，这其实也是对载人航天的超前想象。
德国火箭天才冯·布劳恩既是一位伟大的航天科学家，也是一位科幻迷兼科幻作家。他曾经这样评价过《在两颗行星上》这部科幻小说：“我年轻是如何满怀好奇和兴奋，如饥似渴地读完了这本小说……从这本书中，读者可以略窥19世纪末期人们思想的丰富性，而20世纪的科技进步正是以此为基础的。”二战期间，他为了看美国科幻杂志，通过外交渠道将《惊奇故事》科幻杂志带进了纳粹德国。不仅如此，他还在1949年参加了一次世界科幻大会，并起草了一份白皮书《核脉冲推进系统及其潜在价值》递交给了美国国家宇航局，热情推广核动力推进火箭。同时他也将核动力火箭的构想写入了火星探险科幻小说中，同时担任了许多科幻电影的科学顾问，如《征服太空》。
近代以来，关于载人航天的科幻小说，最有名的应该是法国科幻小说作家儒勒·加布里埃尔·凡尔纳创作的《从地球到月球》和《环月旅行》。
就在同时代，英国科幻小说作家赫伯特·乔治·威尔斯也创作了一部关于月亮的科幻《首先登上月球的人们》。在这部小说中，威尔斯在其中描述了科学家凯沃与至交贝德福德乘坐一种可以摆脱万有引力的物质制作出来的球体登上了月球，在月球的探险中，他们发现了月球人。月球王长着一双发光的精灵般的小眼，大球一般的脑袋需要仆从来扶持。这种脑袋庞大肢体萎缩的月球人在科幻小说的演变中也慢慢变成了外星人的经典形象。
而中国真正的第一部科幻小说也是关于载人航天的，这就是1904年荒江钓叟创作的《月球殖民地小说》，这部小说头三十一回刊登在《绣像小说》第二十一期到第四十二期，后四回刊登在在第五十九期至六十二期，最后没有写完。这部科幻说的是湖南人龙孟华搭乘“气球”寻觅妻儿，先在地球上找到妻子，最后在凤飞崖找回曾经登月的儿子龙必大，全家最终团聚。
从《月球殖民地小说》之后到解放前夕，在中国科幻文坛上还有大量优秀的航天题材作品，如东海觉我撰写的《新法螺先生谭》（1905）、包笑天撰写的《空中战争未来记》（1908）等。值得一提的是著名作家老舍先生的小说《猫城记》（1932），小说描述了地球主人公在火星上的种种见闻，这是利用航天题材对中国当代社会形态进行辛辣讽刺的重要的文学作品。
新中国第一部科幻小说是张然的《梦游太阳系》，这里面也有关于载人航天的部分，小说的前五章分别是月亮的故事、到月球里去、月球风光、在月球上打篮球、月球上的一课。另外，也有学者认为新中国第一部科幻小说是郑文光的《第二个月亮》，那也是部与载人航天有关的科幻小说。
郑文光先生的长篇科幻《飞向人马座》（1978）被称为中国内地发表的第一部长篇科幻小说。故事仍然说的是载人航天题材，三个错误地登上东方号飞船的年轻人被错误地发射上天并险些坠入宇宙边缘的黑洞。郑文光的两部火星题材科幻小说也大受读者的欢迎。如《火星建设者》（1957）以明快的笔调描写人类改造火星的历程该文曾经获得莫斯科国际青年联欢节大奖。而长篇科幻《战神的后裔》则转用写实方法呈现出火星改造的艰辛与困境。
除郑文光之外童恩正、肖建亨、叶永烈、刘兴诗、王晓达、郝应其等都曾经创作过优秀的载人航天科幻文学作品。进入20世纪90年代以来随着中国航天技术的发展载人航天科幻小说也进入了全新的天地。韩松的《宇宙墓碑》（1991）描写人类在茫茫星海中寻求人生意义时所能领略的苦涩与艰难。王晋康的《拉格朗日坟场》（1997）揭示了未来太空中仍然存在的势力角逐。刘慈欣的《中国太阳》（2002）展现了一位农民逐渐远离自己的家园走到城市并最终进入了宇宙太空。星河的《路过》（2001）通过一支月球考察队的个体化经历介绍了月球的另类历史。苏学军的《火星三日》（2001）寻找普通人的视角下呈现出的火星开发。凌晨的《水星的黎明》（1998）把太空中的救援与自救场面描写得壮观美丽。绿杨的《鲁文基探案》（1995）表现了月球中的多元文化。杨平的《库克岩石》（1998）目击了人类探险队在火星上与异类的接触。而吴岩的《沧桑》（1997）则展现了人类百万年移民火星时所经历的“后文化危机”与“后感情危机”。
而近年来，随着中国载人航天事业的蓬勃兴起，大量的载人航天科幻也风起云涌，如中国空间研究院吴季创作的《月球旅店》《月球峰会》，中国科普作协副理事长吴岩创作的《中国轨道号》都是这方面的代表作。而刘慈欣在2017年创作的短篇科幻《黄金原野》，则用一个搜寻漂流飞船的故事暗示了中国将延续黄金时代太空歌剧的传统，在现实对太空的探索与虚幻的宇宙漫游故事中不断交错行进。而这也许象征着，2024年后，中国的空间站将在很长时间代替国际空间站成为地球上空唯一的人类空间站，中国探索太空的步伐将逐渐赶上并超越西方的领先地位。希望那一天早点到来！
作者：付昌义 江苏首席科技传播专家，南京工业大学副教授，江苏省科普作家协会理事兼科幻专委会主任
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