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古人的航天(一)
古代与航天有关的人
古代与航天有关的人
中国作为世界文明古国，古籍中记载了许多与飞行有关的神话、传说和绘画。“嫦娥奔月”是人类最古老的登月幻想。鲁班制作木鸟、西汉时期的滑翔尝试和列子御风的想象，说明古代中国人民已想到利用空气浮力和空气动力升空飞行。现在仍在使用的帆、舵、风车等是古人在长期生产活动中利用风力和水力制造的生产工具。中国的风筝和火箭是世界公认的最古老的飞行器，走马灯的原理和现代燃气涡轮的工作原理基本相同，竹蜻蜓则是螺旋桨和直升机的雏形。这些发明和创造显示了古代中国人民出众的智慧和才能。灿烂的中国古代文化和其他国家的古代文明，共同孕育了现代航空航天技术的萌芽。
其中著名的事例就是第一个想到利用火箭飞天的人——明朝的万户。14世纪末期，明朝的士大夫万户把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝。设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。不幸火箭爆炸，万户也为此献出了生命。目前，只有火箭才能把人送上太空。以此为标准，最早的载人航天应是约600年前的万户飞天。西方学者考证，万户是“世界上第一个想利用火箭飞行的人。”万户考虑到上升的工具也考虑到安全下落的降落伞——风筝，这都是前所未有的。
第一位航天器制造工程师：鲁班
有人说中国航天事业起步时间远远落后于西方国家，从目前的成绩来看，此说似乎有道理。但是，大家可能不知道，人类第一个航天器制造“工程师”，就诞生在中国的土地上。他就是木匠的祖师爷——中国古代最出色的发明家之一——鲁班先生。
鲁班，其实不姓鲁，他姓公输，名般，生于春秋末期，其故里在今山东滕州（与姓倪的祖宗系一地），因生于鲁国而有了“鲁班”这个“笔名”。鲁班出身于工匠世家，从小就学得一手好手艺，除了智慧异于常人，还有极为丰富的实践经验。今天普遍使用的锯子，就是他发明的。但从航天技术来看，鲁班所有发明中最有亮点的，是他制造出了人类最早的航天“飞行器”——木鹊。
这种“航天器”时人称之为木鸟。做成以后，鲁班稍动机关，木鸟便能展动翅羽，呼啦一下飞上了云霄。据说飞行了三天，还没落下来，比现代的航天器还神奇。试飞成功后，鲁班十分得意，自认为是当时最为先进的技术。此事记载于《墨子·鲁问》中，但保守的墨子对此不以为然，甚至讽刺鲁班，称“子之为鹊也，不知匠之为车辖”，墨子这话在今天来说就是，你花了这么多心思做出这个玩意，还不如一般木匠做的一根车轴实用。保守、且实用主义至上的墨子说得也没有错，但是，如果没有鲁班这类带着飞天痴梦的匠人的实践和创造，人类的飞天之梦能变成现实？后来东汉的张衡、唐代的韩志和，也都曾发明出了类似的简单航天器，在世界人类的航天史写下了重要的一笔。
用于支承和固定航天器上的各种仪器设备，使它们构成一个整体，以承受地面运输、航天运载器发射和空间运行时的各种力学和空间环境。结构形式主要有整体结构、密封舱结构、公用舱结构、载荷舱结构和展开结构等。航天器的结构大多采用铝、镁、钛等轻合金和增强纤维复合材料。
陆装置、标位装置和控制装置等组成。在月球或其他行星上着陆的航天器配有着陆系统，其功用和组成与返回型航天器着陆系统类似。
生命保障系统：载人航天器生命保障系统用于维持航天员正常生活所必需的设备和条件，一般包括温度湿度调节、供水供氧、空气净化和成分检测、废物排除和封存、食品保管和制作、水的再生等设备。
应急救生系统
当航天员在任一飞行阶段发生意外时，用以保证航天员安全返回地面。它一般包括救生塔、弹射座椅、分离座舱等救生设备。它们都有独立的控制、生命保障、防热和返回着陆等系统。
计算机系统
用于存储各种程序、进行信息处理和协调管理航天器各系统工作。例如，对地面遥控指令进行存储、译码和分配，对遥测数据作预处理和数据压缩，对航天器姿态和轨道测量参数进行坐标转换、轨道参数计算和数字滤波等。航天器计算机有单机、双机和多机系统。宇宙环境是极为恶劣的，对人体有害的主要因素是高真空、高缺氧、宇宙辐射、温度差异等，这些不利因素会对人体产生严重伤害。在这种环境中，航天员是无法生存和工作的。面对严峻的宇宙空间环境，怎样才能保证航天员的生命安全呢？我们的科技人员为其研制了一个基本与外界隔绝的密闭环境即密闭座舱，用来保护航天员。
航天生活
一会儿是早晨，一会儿是黑夜
人们长期的生活习惯是“日出而作，日落而息”，睡眠一般都安排在夜晚。飞船在航天飞行中的昼夜周期和我们在地球上的昼夜周期是不同的。地球上的一天是一次日落日出，并定为24小时。空间飞行时的一次日落日出，周期长短不一，因为它和飞船绕地球飞行的轨道高低相关。轨道高，昼夜周期就长；轨道低，昼夜周期就短。飞船航天飞行期间的昼夜周期，白天和黑夜时间长短是不一致的，白天时间长，黑夜时间短，90分钟一个昼夜周期，最长的黑夜仅仅是37分钟。飞船由地球阳面进入阴面时，就如同由白天进入黄昏黑夜一样。航天飞机速度很快，太阳出来时好像“迅雷”似的一跃而出，太阳落山时也如“旋风”一样迅速地隐去。
一个航天员曾经这样描述宇宙间的一天：早晨，计算机控制的钟唤醒我们起床。醒来拉开窗帘看宇宙空间，阳光灿烂，天色真美。可是不大一会儿，太阳没有了，天暗下来了，黑夜来临了，我们想又该睡觉了吧。真是有趣极了，一会儿是早晨，一会儿是黑夜……
站着睡躺着睡都一样
在宇宙空间最特殊的就是睡觉姿势，失重时，身体完全放松会自然形成一种弓状
姿势。航天专家认为，在太空中睡眠，身体稍微弯曲成弓状，比完全伸直平躺着要舒服得多。
航天员在太空飞行中，睡袋一般固定在飞船内的舱壁上，如果不这样，飞船内的姿态在发动机开动时，就可能跟舱壁碰撞。所以，航天员一般还是喜欢将睡袋紧贴着舱壁睡觉，这样就像睡在床上一样舒服。在失重时，反正分不清上和下，站着躺着睡都一样，所以，航天员既可以靠着天花板睡，又可以笔直地站着靠墙壁睡，想怎么睡都是可以的。
由于人在失重时飘浮，航天员行动起来会感到困难和不方便，动作都不像在地面上那样协调。坐立不稳摇摇晃晃，稍一抬头仰身就有可能来个大翻身，弯腰时又可能翻筋斗，所以一切动作都得小心从事。
航天员在宇宙飞行中可以遥望地球景色，这也是他们太空生活的一大乐趣。自古以来，飞向太空就是人类最美好的遐想。航天员在飞船上看到的地球漂亮极了，它是一个绿色的球体。白天你仔细看去时，地球大部分是浅蓝色，密密的森林带看起来更是蓝色的，惟一真正的绿色地带是中国的西藏高原地区。一些高山湖泊看起来是明亮的并且呈鲜绿色，好像硫酸铜矿地区颜色。温度很低又没有云彩的地区，如我国喜马拉雅山那样的高山区域，就能很清楚地看到那儿的地貌。航天员能看到的最令人目眩神迷的奇景，要算是伊朗的卡维尔盐渍大沙漠，这片大沙漠看上去像木星，中间有一个红色、褐色和白色的大旋涡，这是因为盐湖经过一代又一代的蒸发之后而留下的光辉耀眼的痕迹，它像绿宝石一般闪闪发光。
离不开体育锻炼
航天员生活在太空当中，同样离不开体育锻炼。它除了增强体质外，还有其特 殊意义：增强对失重及其他航天环境的适应能力，减少航天飞行中不良环境对航天员的有害影响。在长期航天的空间站内，都设有专为航天员体育锻炼的“小型体育场”，设置一些特殊的航天体育器具供航天员使用。这些器具有自行车功量计、微型跑道、弹簧拉力器及负压筒等。
在宇宙中航行的航天员和地球上的人一样，都需要有个人清洁卫生的处理，如刷牙、洗脸、洗澡、大小便等等。失重条件下处理清洁卫生及废物非常复杂，需要有特殊的设施和技巧。
失重时刷牙，牙膏泡沫很容易飘浮起来，水珠在舱内飞飘，会影响人的健康和仪器正常运转。飞船中的航天员不能采取地面上的刷牙工具和方法。那样做，说不定在哪一环节把水泄漏出去，水就会飘浮起来，所以，航天员只能采用比较简单的方式来刷牙。美国采用的是一种特制的橡皮糖，让航天员充分咀嚼以代替刷牙，达到清洁牙齿的目的。航天员洗脸，其实是取一块浸泡有清洁护理液的湿毛巾擦洗面部。随后，把毛巾铺在按摩刷上用来梳理头发。
航天员若在空间站上长期生活，还需要洗澡。长期的载人空间站上，就配备有航天工程技术人员设计制作的航天浴室设施。这种浴室，只不过是一个强力尼龙布浴罩，浴罩上下有固定的框架，上连天棚下连地板，成为通天式密闭浴罩，平常折叠着固定在生活舱的顶棚上。顶棚上还设有圆形水箱、喷头、电加热器，洗澡用的水箱，有管【古人的航天】
道跟大水箱相通。
洗澡前，先把废水回收净化装置中的净化吸附剂配好，准备用来回收和净化洗浴时的污水，然后清理给水管道、抽水装置和过滤净化装置（除去杂质和不良气味），并将卷在顶棚上的尼龙罩放下，直到底框并固定好，形成一个连接天棚地板的圆桶，就好像一个完全透明的大玻璃缸。启动电加热器，把水箱中的水加热到合适温度，这时人可脱去衣服进入浴室。圆筒底下有一双固定的拖鞋，人穿上它后就不会飘浮起来。在打开水龙头之前，应先将呼吸器戴好，呼吸器同一条通到外面的软管相连接，航天员可呼吸舱内空气，避免洗浴时的空气、水汽混合物吸入呼吸道发生危险。航天员洗澡时，还要将耳朵塞起，带上护目镜，就像潜水员一样。一切准备好之后，就可打开水龙头，一阵阵细细的水流喷在身上，形成一层夹着无数气泡的水膜，必须用毛巾或吸水刷将水吸走。失重时水不会自动流出，水箱中有气加压，水就会源源不断地流出来。
飞船上航天员大小便的处理也有其相当的科学性。尿盆是特制的，抽水马桶同一个塑料套相连接，大便后快速关闭橡皮阀，大便通过气流落入透气的大便收集袋里，然后用密封袋密封投入便筒，便筒装满后会自动弹出舱外。
与航天有关的东西
航天炉的核心部件是气化炉燃烧喷嘴，该喷嘴必须具有超强的耐高温特性，这个特性要实现起来难度较大。而与此类似，火箭上天时喷嘴所经受的温度也很高，而且比气化炉燃烧喷嘴要经受的温度高得多。如果把航天技术“嫁接”到煤化工产业，那就有点像杀鸡用上宰牛刀，技术难度上是没有问题的。
古人的航天(二)
揭秘中国古代“航天员”
揭秘中国古代“航天员”
“神舟九号”已经发射成功，中国诞生了真人版嫦娥——首位女性航天员刘洋。其实，从远古“嫦娥奔月”的神话传说，到明代万户进行人类最早的固体火箭升空试验，中国人的“飞天之梦”已做了几千年。【古人的航天】
远古：嫦娥服“不死之药”奔月——人类最早的女“航天员”
汉画像石嫦娥奔月图
人类最早的航天故事，可以说是由中国女性来演绎的。家喻户晓的神话故事中的主角嫦娥，便是人类最早的一位女“航天员”。人们把进入太空的首位中国女航天员，亲切地称为“嫦娥”，包含的就是这种感情;中国把登月计划命名叫“嫦娥工程”，也是基于这种认识。
嫦娥，原名姮娥，另有常娥、嫦羲等多种叫法，一说是神话人物后羿的妻子，一说是上古黄帝时代的女性。到西汉时，为避汉文帝刘恒之讳，而改称为“嫦娥”。“嫦娥”为啥“奔月”?流传有两种版本，均源于《淮南子》。
一种版本是嫦娥偷吃“不死之药”奔月，即《淮南子·览冥训》中所谓，“羿请不死之药于西王母，姮娥窃以奔月”一说。另一种版本是嫦娥被迫吃“不死之药”奔月的，见于新发现的《淮南子·外篇》佚文，即“羿请不死之药于西王母，托与姮娥。逢蒙往而窃之，窃之不成，欲加害姮娥。娥无以为计，吞不死药以升天”。
不论哪一种版本，都说明嫦娥奔月是服用了王母娘娘的长生不老药(不死之药)，致身体骤然变轻，才飞离地球，升入太空，最后到达月球。如果将这个传说与现代航天技术相比较，便可以清楚地看出中国古人的航天思维：借用于外力，克服地心的引力，飞到月球上。
这正是现代航天技术的理论基础，嫦娥奔月借助的“不死之药”，便可看成是现代火箭技术中的燃料推进剂。由此可见，嫦娥奔月的故事完全可以理解为人类最原始的航天设想。
需要说明的是，类似传说中的古代女航天员并非嫦娥一人，“女娲补天”中的女娲、秦穆公的女儿弄玉等，都是传说中的古代中国航天女性。
新石器时代：出土戴头盔的“天神”——人类最早的宇航员形象
考古发现的新石器时代“宇航员”形象
古代中国人通常把航天科技看成“成仙术”，称航天为“升仙”;宇航员被称为“天神”，或“仙人”或“羽人”。中国古代的神仙，其实都是宇航员的化身。
那么，古代中国的宇航员都是什么模样?从考古发现来看，竟然与现代的宇航员形象十分接近。 在位于中国境内甘肃、距今约4500年的新石器时代半山文化遗址上，曾出土过两个陶质半身人像：圆头，长颈，额顶有一对圆镜状饰物，极似一副护眼的风镜。整体看起来，此形象与现代宇航员模样十分接近。据分析，其中一位“宇航员”是《山海经·大荒西经》中所说的西海之神。
和现代宇航员须有过硬本领和智慧一样，古代中国的宇航员也都身怀绝技。早期的升仙设想是借助于飞行动物，让自己上天，于是驾驭飞禽的能力便成为古代宇航员的通用绝技。《列仙传》中王子乔便会驾驭“白鹤”。
王子乔是周灵王的太子，名叫晋，他跟着道士浮丘公在嵩山修行30多年，掌握了这门“航天技术”。人们曾见他乘着白鹤飞到缑氏山顶，过了几天才飞回去。
“驭龙术”是传说中的又一飞天本领。据《列仙传·拾遗》，萧史便是“乘龙去”。萧史是弄玉的丈夫，他们可以看做是古代中国传说中的“夫妻宇航员”了，除了龙，凤凰、孔雀、白鹤他们都可以驾驭。 汉代：“翼装侠”“取大鸟翮为两翼”——人类最早的翼装飞行
古代中国人还曾设想像鸟儿那样有一双翅膀，自由翱翔太空。这个设想放在现代，便是危险性极大、挑战性最强的翼装飞行运动。而这种身有两只巨大人工翅膀的“羽人”，则是古代中国宇航员的另一种形象。
翼装飞行是人类飞天梦想的具体行动，现在仍为不少西方人所喜爱。目前翼装飞行最厉害的，是一位名叫杰布·科里斯的美国运动冒险家，人称“翼装侠”，他于2011年9月成功飞越了中国张家界天门洞，轰动一时。
其实，人类最早的翼装飞行出现于中国，有记载最早的一位“翼装侠”，是中国西汉末年人，借人工翅膀飞行。因史书上只载其事，未记其名，让他成了一位无名“翼装侠”。
据《汉书·王莽传》记载，时王莽篡位建立了新朝，北方匈奴时常犯边作乱，王莽遂下令招募类似今特种兵的抗敌勇士，有本事者可以破格使用，委以重任。
一时间，好多怀有绝技的人前来应聘，比现在招考公务员还火爆。有一男子自称能飞，日行千里，很适合做侦察兵，可以空降到匈奴侦察敌情。王莽半信半疑，让他当场试飞。此人用鸟羽制成了两只人工翅膀，即“取大鸟翮为两翼”，将之紧绑在自己的身上;又在头和身体其他部位插上羽毛，最后再装上环钮等器件。双脚弹地而起，真的飞了起来，飞行数百步才落下来。
虽然此次飞行只有“数百步”，但却是中国飞天梦想中的又一重要事件。很遗憾，王莽觉得他的技术华而不实，虽然给了奖励，并委任其为“理军”，但此技术并未能得到重视和发展。西汉的这位“翼装侠”尽管是位无名氏，但这并不影响我们将他列入中国古代航天人的名单中。
晋代：《拾遗记》中出现“巨槎”——人类最早的宇宙飞船构思
古代中国最值得肯定的航天设想，是构思出一种类似现代宇宙飞船的载人航天工具。
王子乔所乘坐的“白鹤”、萧史所驾驭的“龙”，实际上都是一种载人飞行工具。但这不算是人工设计航天器，古代中国人最早设计出的飞行器，见于《墨子·鲁问》记载。设计者是木匠的祖师爷鲁班，他发明的“木鹊”，能连续在天上飞行三日。后来，东汉的张衡、唐代的韩志和，也都曾先后发明了类似的简单飞行器。
而在传说中，古代中国人还真的发明了宇宙飞船。
这种飞船，有不同的名称。《博物志》中叫“飞车”，《拾遗记》中叫“巨槎”，《洞天集》中叫“仙槎”。另外的“魔毯”、“飞扫”，也都是飞船一样的载人航天工具。
巨槎与现代宇宙飞船名称最接近。“槎”，木筏，即小船;“巨槎”，超级木筏，即大船。晋人王嘉志怪笔记《拾遗记》(卷一)中称，“槎上有光，夜明昼灭，常浮绕四海……周而复始，名曰贯月槎，亦谓挂星槎，羽人栖息其上。”从这段描述来看，巨槎的设计相当先进，是一种可以反复使用的载人飞船。
上述实是一种文学虚构，虽说远古尧帝时代的故事，但反映的是晋代人关于宇宙飞船的设计理念。
宋代：冯继升演示“火箭法”——人类最早发明的火箭技术
中国古代火箭想象图
宇宙飞船能飞上天，离不开助推的火箭。可以说，是火箭帮助地球人圆了航天之梦。世界上最早的火箭是谁发明的?他不是外国人，而是中国宋朝名叫冯继升的人。
冯继升是当时兵部的文职小官(令史)，他在赵匡胤(宋太祖)当皇帝的开宝三年(公元970年)，向朝廷献上了自己发明的火箭技术，并当场做了表演。赵匡胤很高兴，奖给他许多衣物和布匹，此即《宋史·兵志》上所记：“时兵部令史冯继升等进火箭法，命试验，且赐衣物、束帛。”
需要说明的是，火箭的发明应该不是冯继升一个人的功劳，而是集体的智慧，在不断改进的基础上才成熟起来的。到赵恒(宋真宗)当皇帝的咸平三年(公元1000年)，神卫兵器军队长唐福，也向朝廷献上了一种火箭，另有火毯、火蒺藜等作战利器。
有人认为，宋人发明的这种火箭只是一种兵器，不能算是现代火箭的雏形，真正的发明时间应从南宋中叶算起，当时出现了一种“烟火”，其中被称为“地老鼠”、“走线流星”的烟火，制造原理与现代火箭是一样的，都是借助燃烧时喷出气体的反作用力而升天。特别是“走线流星”，与现代的火箭结构最为接近，在药筒上绑一根芦苇或竹签，作为稳定和定向的装置。
“火箭”这一名词的出现时间就更早了。早在公元三世纪的三国时期，就有了“火箭”。据《三国志》记载，当年蜀国军师诸葛亮在进攻郝昭统帅的魏军时，用云梯和冲车攻城，郝昭便是使用火箭摧毁了蜀军的云梯。
明代：万户“飞天”——人类最早的固体火箭升空试验
万户飞天图
敦煌壁画中的“飞天图”【古人的航天】
在航天飞行中，能够载人飞行才标志一国航天技术的先进和成熟。现代载人航天距今只有几十年时间，而早在中国明代就已经出现了这样的载人飞行试验。
这个航天人名叫万户，也有人称为“万虎”。现代航天大国美国对万户非常崇拜，他们的专家是这样记述中国古代这位航天人的航天事迹的：约14世纪末，有一位中国的官吏叫万户，他在一把座椅的背后，装上47枚当时可能买到的最大火箭。他把自己捆绑在椅子的前边，两只手各拿一个大风筝。然后叫他的仆人同时点燃47枚大火箭，其目的是想借火箭向前推进的力量，加上风筝上升的力量飞向前方。
上述“万户飞天”的故事，出现在美国火箭学家赫伯特·S·基姆(Herbert·S·Zim)《火箭和喷气发动机》(1945年出版)一书中。此故事在国际航空航天界非常流行，前苏联、德国、
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