逆轉中的路
載人航天很難，這是大家都知道的事實。但具體難在哪呢？我來給大家簡單介紹一下。
首先最簡單的就是生命維持系統了。和機器設備不一樣，人是一個脆弱的生命體，需要適宜的溫度、壓力、含氧量等等才能生存下來。如果航行時間較長，還需要考慮食物、水、排洩、心理、微重力環境等等。與之配套的設備都需要極高的科學技術水平，且價格十分昂貴。這些設備都需要配套發射向太空，配件多，故障率就大；質量大，對運載火箭的要求就大。人類可以製造一個一千克的人造衛星，但絕對不可能製造出一個一千克的載人航天器。
圖：中國載人航天的系統組成。
其次，人和探測器不一樣。探測器在任務完成或者壽命終結時，可以選擇拋棄，讓它留在太空乃至其他星球，但載人航行不行，因為人是一定要回到地球的。那些一去不復返的宇宙航行暫時還只存在於科幻小說中。飛船返回需要經過一道道難關：與大氣劇烈摩擦產生高溫、末端減速、控制落點、落點偏離後航天員的自救等等。這是一個很龐大的的體系，需要付出巨大的精力和財富去研究、實驗。
圖：航天英雄楊利偉走出神舟五號返回艙。
再者，人類對太空的認識還很不明朗，宇宙射線、微重力等等對人體有什麼影響，尚待人類去仔細研究，並找出解決或預防措施。可以說現在的載人航天一直在“探險”。相較而言，無人探測器需要考慮的問題就少多了。
圖：微重力環境下的火焰。
正因為這些，載人航天比普通的無人探測要難得多。當然，這個並不是絕對的，但這個最起碼代表了絕大部分情況。
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張家小智兒
好問題，我來答！
大家好，我是首席太空官。接下來我來闡述一下我的觀點，來分析一下載人航天的難度！
時至今日距離人類第一次飛往太空已經已經過去了50多年的時間。1961年4月12日，蘇聯的加加林首次進行了108分鐘的航天飛行成為了航天時代的里程碑！![]()
載人航天的區別與難點
相對於其它航天工程的區別與難點其實是大相徑庭的。我們看，相對於貨運任務與載人任務區別在哪裡！
- 生命維持系統; 人不比貨物。維持載人航天器密閉艙內的大氣環境，保障宇航員的生命安全，進行正常的生活和工作，這就是生命保障系統的目的。 生命保障系統一般分為固定式和便攜式2種。裝在座艙內並有調溫、調溼、調壓、供氧、供食、大氣淨化等設施的為固定式，供宇航員在艙內生活和工作使用。當然，宇航員不能一直呆在艙內，為了研究和工作，有時要到艙外去，這時則需使用便攜式的生命保障系統。 需要說明的是，載人航天器生命保障系統是在飛機環境控制系統的基礎上發展起來的，它更先進，更完善。它除包括壓力、溫度、溼度、供氧和空氣分配等控制系統外，還設有宇航員系統，即宇航員的飲食、休息、睡眠、排洩等日常生活保障系統。由於飛機艙內和航天器的艙外環境不同，所以環境控制系統也不相同。
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- 返回系統; 白晝流星一一返回艙返回地球。大家都看了國慶檔的«我和我的祖國»，裡面就有神舟飛船返回地球的片段！為避免與大氣劇烈摩擦產生的高熱燒穿艙壁，返回艙表面塗有燒蝕材料，利用材料的熱解、熔化、蒸發等方式散熱。這種材料是石棉、玻璃與酚醛摻合形成的複合材料。直徑2.5米的神舟返回艙表面積有22.4平方米，防熱材料總重量約500千克。為避免局部過熱，返回艙有滾轉調姿發動機，會通過自轉來均勻受熱。有了這麼多保護措施，仍要考慮座艙破裂的可能性。屆時身著密閉航天服的航天員將接管自動駕駛儀、通過手動操作備份系統，控制飛船緊急返回。安全進入大氣層後，還需進一步控制落地速度。
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- 逃逸塔一發射終止系統: 逃逸塔是每一個載人飛船必備的模塊，他用與在發射後的幾分鐘保證航天員的安全！當發射時火箭出現意外，逃逸塔會點火把飛船與宇航員一起飛向安全的距離，並著陸！
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火星的孩子
載人航天有多難?
♥載人航天→延續現代的剛剛接觸地球上的第四次工業革命的信息時代。按照“卡爾達夫”人類文明標準，準備從現在的0.7級進入一級文明。利用地球上所有的能量，包括太陽能。俗稱“大航天時代”。
●載人航天是人類駕駛和乘坐載人航天器在太空中從事各種探測、研究、試驗、生產和軍事應用的往返飛行活動。其主要目的是開發利用空間資源需要發展載人航天外層空間（又稱天或太空）是人類擴大其活動範圍的最新疆域，它廣闊無垠，擁有豐富的空間資源。空間資源可分為兩類：一類是天然資源，如高真空、太陽能、月球、微小行星等；另一類是把人類的活動範圍從陸地、海洋和大氣層擴展到太空，更廣泛和更深入地認識整個宇宙，並充分利用太空和載人航天器的特殊環境進行各種研究和試驗活動。一旦成功會產生地球星際人類。
●宇宙太空具有地球人類目前太多為沒有實際接觸的物質不清楚的東西。僅僅只是天文學家的分析及觀點。那麼太空的輻射環境究竟有多大?銀河系的銀河宇宙輻射有多強大?太陽的電磁輻射、伽馬射線、高能粒子太陽風等。這些看不見摸不著對人類宇航員有害物質。造成人體生理特徵的消化系統、視網膜神經和腦神經等五臟六腑病變呢？
●人要上天的確很難、很難，就拿現在地球人類登陸離地球38千米的月球來說，可以說是困難重重。如果宇航員在月球上脫下宇航服，沒有了空氣，他們的血液會馬上沸騰，或者宇航服漏氣，人體因為壓強下降，水的沸沸揚揚而下降，因此而窒息而死。所以離開地球大氣層後，宇航員必須穿戴宇航服。航天器必須乘坐專門設計、與外界隔絕的載人航天器才能在太空中安全地生活和工作。如果要離開航天器進入開放的太空，就必須穿上特製的艙外航天服。當然，這還遠遠不夠，還需要很多其他系統的支持。簡單地講，載人航天必須滿足3個基本條件。
●一是要擁有強大的運載工具，以克服地球引力，將載人航天器發射入軌，而且其可靠性要求極高。人類現代載人航天還只是利用小量的固態燃料或液體燃料的化學火箭🚀來航天。其載人量受到能量消耗問題而無法大量載人。等待N年後人類研究出核裂變火箭或者是等離子發動機、核脈衝火箭、反物質火箭，那就不一樣了。
●目前航天技術方面，美國依然在航天領域領先，在其之後的中國、歐洲、俄羅斯基本上都在同一個水平上。科學家們認為，中國正在地球遙感、通訊、導航等應用航天領域趕超俄羅斯，但在載人航天方面落後於俄羅斯、在基礎空間研究方面落後於俄羅斯、在基礎空間研究方面落後於歐洲。
●例如，發射中國神舟號飛船的長征2F火箭是在發射衛星的長征2E火箭的基礎上改進而成的，它們的運載能力幾乎一樣，低地球軌道的運載能力約為8～9噸，但兩者卻有很大的不同：長征2F在長征2E的基礎上增加了故障檢測系統和逃逸系統，並大大提高了火箭的可靠性，即由長征2E的91%提高到97%。
●二是要研製出能仿造地球生活基本條件的載人航天器。它比無人航天器複雜得多，需要增加許多特設系統，例如在國際空間站需要有生產氧氣的裝置來保證宇航員的生命需要。以便有合適的空氣成分、溫度、溼度等，從而滿足航天員的生活和工作需要，並且可以安全返回。例如，載人航天器具有環境控制和生命保障系統、供航天員使用的報話系統、儀表和照明系統、人機對話操作控制檯、航天服、應急逃生裝置等特設系統與設施設備，來為航天員提供服務。另外，載人航天器有相應的活動空間，結構密封性能一定要好；還要有返回地球的著陸系統。
●三是應該弄清太空環境和飛行環境對人體的影響，並且找到有效的防護措施。因為即使有了載人航天器，仍有很多問題需要解決。載人航天器上狹小的生活環境、失重，以及火箭在上升段形成的振動、噪聲和加速度等仍直接威脅著人體的健康與安全。
知足常樂於上海2019.11.2日
