飞向太空的航程教案十篇

飞向太空的航程教案篇1

得天独厚很奇妙

众所周知，在太空飞行的载人航天器内与地面有天壤之别，最显著的特点是存在地面难以模拟的长期失重环境。在那里人人好像都会轻功，可以像游泳一样随意飘来飘去。6月13日，航天员聂海胜、张晓光和王亚平都是以这种方式先后从神舟10号飞船飘入天宫1号目标飞行器内的；航天员各个均能成为大力士，可毫不费力地举起任何东西，甚至能轻松表演“一指禅”；他们的睡觉也不分上下，可以站着睡，也能倒立睡，高兴时还可不固定睡袋，当一回“夜游神”；吃东西时也能像小鸟一样，把食物放在空中后用嘴去接着吃……

载人航天器内的失重环境不仅使航天员的生活变得十分奇妙，对物理、化学、材料、生物、医学等领域也会产生重要影响。在那里，液体中密度不同的成分不会发生沉淀和对流；水和蜡烛燃烧都会呈球状；许多成语也要修改了，比如：脚踏实地、飞流直下、空中楼阁、危如累卵、摇摆不定等成语在失重环境中都不适用了，在那里水不再往低处流，甚至用竹篮也可以打水。真可谓“不一样的世界，不一样的感受”。

为了引起学生们和老师们对太空探索的兴趣， 激发他们在科学、技术、工程和数学领域方面研究的兴趣和灵感，吸引更多的学生今后加入到这些领域和航天事业的队伍中来，美国航空航天局已将太空教育确定为自己的三大使命之一。其三大使命是：“理解并保护我们赖以生存的行星；探索宇宙，找到地球外的生命；启示我们的下一代去探索宇宙”。 美国航空航天局要求在其各项任务中都要加入太空教育的内容，并每年为此投入1亿～1.5亿美元经费。

现在，载人航天的空间应用项目主要包括医学与生物学研究、生物工程、空间技术、材料科学、教育活动、地球物理学及对地观测等7个方面的科技研究性应用。由此可见，太空教育已成为载人航天的一项重要内容，是连接青少年学生与载人航天事业的最好桥梁，因而已受到越来越多国家的重视。

世界最高课堂

太空教育有多种形式，其中在太空授课是最典型的一种方式，那里称得上是世界上最高的课堂，可对培养青少年探索太空的兴趣产生积极影响。

此前，全球只有美国女航天员巴巴拉・摩根曾于2007年在“国际空间站”上对地面青少年进行过一次授课。在摩根的太空授课活动中，一个学生想了解航天员是如何在太空中锻炼身体的，摩根没有直接回答，而是将身旁2个身材魁梧的航天员举了起来，一手一个，并装出一副很吃力的样子。另一个学生想知道如何在太空喝水，摩根便从一个特制的饮水袋中挤出几个水珠，然后她和同事们用嘴接住四处飘动的水珠并吞下去。学生问摩根，航天员在太空中如何保持个人卫生，摩根马上往自己的脸上喷射肥皂水，演示她是怎么洗脸的。另一个航天员还演示了如何刷牙：漱口水需要吐到专用毛巾上，因为在太空微重力环境下，水不会往低处流。

我国原定由神舟9号航天员在太空为青少年授课，但后来因任务紧张而取消了。神舟10号航天员王亚平在天宫1号内通过电视直播的形式进行了我国第一次、世界第二次太空授课，向地面的中小学生展示失重条件下的特殊物理现象，了解液体表面张力的作用，从而激发青少年的兴趣，加深对质量、重量以及牛顿定律等基本物理概念的理解。由此不难看出，我国的太空授课与美国的太空授课有明显的差异，美国太空授课的内容是介绍和演示太空生活，而我国太空授课的内容是介绍和演示物理概念，所以我国太空授课的科技含量较高，难度也较大。

2013年6月13日，世界第一位太空女教师摩根致信即将在“天宫”上授课的女航天员王亚平：“亲爱的王亚平：在你环绕地球而行并准备从太空授课之际，我代表全世界的教师和学生向你致以荣耀和爱的问候。我们为你骄傲。我们希望你和你的乘员组同事平安和成功。你在那里一定非常忙碌，但请记得花些时间望向窗外，因为中国和这个世界美丽迷人。您真诚的芭芭拉・摩根。”

2013年6月20日，王亚平在结束太空授课后，立即从天宫1号通过电子邮件给摩根发了回信，信中写道：“亲爱的芭芭拉・摩根女士：在遥远的太空收到您的来信，我和我的同事感到很高兴，谢谢您对我们的关心和祝愿，对您为世界载人航天和教育事业做出的贡献表示敬佩和敬意。今天，我们顺利完成了太空授课活动，与亿万中国学生一起分享了太空的神奇和美妙，收获了知识和快乐，希望您和世界各地的教师、学生看到后能够喜欢。飞行期间，我经常会通过舷窗遥望我们美丽的家园。太空寄托着人类美好的向往，知识是走向太空的阶梯。我们愿与您一道为开启全世界青少年朋友热爱科学、探索宇宙的梦想共同努力。”

太空实验有多种

至今，国外已利用载人航天器中得天独厚的失重环境进行许多有趣的太空实验，其中不少是青少年参与实施的。太空实验的入选条件是所需要的材料和设备必须安全可靠、质量小、体积小、功耗小、对航天员健康无影响、不会污染座舱环境等。当然，也要满足创意新颖、简单可行、不需要花费航天员很多时间等要求。

在美国航天飞机服役期间，专门在航天飞机的大货舱内安装了用于太空实验的“搭载箱”，想在航天飞机上进行实验的学生可租用它。“搭载箱”可放置用于实验的“零星搭机实验”专用容器，根据大小和质量的不同分3种型号，收费的标准分别为10000美元、5000美元和 3000美元。有些国家为了培养青少年对太空科学的兴趣，为其学生租下“搭载箱”进行太空实验。

目前，在“国际空间站”的各国实验舱内，也有进行植物发育实验的“太空温室”、 对植物生长的环境参数进行精确控制的先进航天培养皿、观察外太空对材料影响的“手提箱”、可完成各种生理实验的“实验架”、能进行各种实验的“手套箱”等各种太空实验设备。除用于航天员进行预定的科学实验外，学生们可以根据自己实验的需要申请现有的实验设备。如果需要特殊的实验设备，学生可以或在有关科研单位的协助下研制。

其实，早在“国际空间站”建造初期，驻守其间的航天员就意识到了太空生活、失重环境下的种种奇妙现象对于学生的巨大吸引力。所以，他们在繁忙的工作之余尽可能地抽出时间和学生交流，甚至亲自做一些实验演示。至今，一批又一批航天员用自己的经历和行动，鼓舞和启迪着全世界数百万计的学生。“国际空间站”现已完成了几十项学校与学生的科研项目，在太空开展了教学实验活动，设置虚拟课堂和虚拟演示验证课。例如，把蝴蝶、蜘蛛等送到“国际空间站”，以作为一项教育实验的一部分。2012年，美国“龙”飞船把全美多所高校学生参与的23项研究运送到太空，后又带回地面。这些学生的研究项目是“学生航天飞行实验计划”的一部分，该计划给学生提供机会，设计微重力下物理、化学和生物学方面的研究项目。

失重科学较直观

在失重科学实验方面，国外已进行了不少有关物理和化学方面的太空实验，例如，在“国际空间站”上，美国航天员佩蒂特做过的液体实验十分有趣：他先从饮水袋出水口慢慢挤出一些水来，由于水在失重环境中不受重力的影响，液体表面张力起主导作用，所以水能飘浮在空中，且不呈水滴状，而呈球状；接着，他用注射器向水球中间注入了一些气体，形成了水气球；之后他又借助于针头小心翼翼地将水注入边缘，结果里面的泡泡发生旋转；然后他将有色饮料注入水球，制作出彩色水气球；最后他用激光照射水球，展示了彩色水气球，它有许多小泡泡发生弹跳并反射光线。

众所周知，水烧开时会出现沸腾现象，这是因为水在被加热时，底部的水先变成蒸汽，使容器底部产生小气泡，并被重力引起的对流带到容器上部，当容器中的水受热超过其饱和温度时，在水的内部和表面同时发生剧烈汽化的现象，整个水就沸腾了。但在失重状态下，由于没有对流和浮力，加热产生的气泡会一直附着在容器底部停留很长时间，最后形成一个大气泡，漂浮在水中。研究失重环境中的沸腾现象对太空或地面工程中的散热设计很有用，可防止出现“空气锁”。

燃烧是一种常见现象，但其过程与重力有很大关系，可能是一般人没想过的，常见的泪珠状火焰就是因为重力引起的对流产生的。蜡烛在地面燃烧时，由于加热后的周围气体密度低而上升、较冷的气体从下面补充进来形成的对流作用，将蜡烛的火焰拉长呈泪珠状，并且由于炭黑来不及充分燃烧就被带走，使火焰呈红黄色。在太空失重环境中，没有了对流现象，蜡烛不仅燃烧速度比地面慢得多，且其火焰呈球状，炭黑也能够充分燃烧，使火焰呈蓝色。

失重环境还会改变动物的行为。例如，在2003年美国哥伦比亚号航天飞机失事前的16天中，航天员每天多次地观察和拍摄蚂蚁的行为和筑巢进程，共进行了80多次实验，并将实验的情况及时地传送到地面，学生们每日从互联网链接中下载数据，其中包括蚂蚁行为的录像和静态照片。原先猜想在失重环境中，蚂蚁会分不清上下，行动迟缓，筑巢的速度也会减慢，但通过发回的照片和录像发现，太空蚂蚁更活跃，会疯狂地挖隧道，但挖隧道的方式与地面蚂蚁不同。地面蚂蚁是沿着蚂蚁工坊的四周挖隧道，而太空蚂蚁挖隧道的方向没有规律，更随意。

演示视频最常用

由于太空授课的次数和时间十分有限，而太空实验对青少年又有很好的启迪作用，所以上述太空实验除了可采用太空授课的方式进行演示外，目前还常采用视频传输的方式进行演示，即航天员在载人航天器内录制学生感兴趣的太空实验，然后在通信信道不忙时把教育演示视频用中继卫星传输到地面，被广泛用于全世界的教育者进行科学演示，学生们也可通过网络直接下载航天员演示视频。

现在，有的航天员在空闲时常录制进行太空实验的教育演示视频，在“国际空间站”已录制了数以百计的教育演示视频，其中不少是演示物理定义和规律，如演示失重环境中物体的质心、旋转、共鸣、波动、水滴、牛顿定律、质量和重量、线性动量、角动量守恒、液体表面张力、速度与能量和做功、伯努利定律、向心力与加速度等。

这些演示视频丰富多彩，除了拍摄航天员的太空生活――睡眠、工作、科研活动外，更多的是借助“国际空间站”奇妙的失重环境和现有器材，进行基本定律的演示。为了更加形象地演示这些规律，同时也为了使航天员更加有兴趣参与，每次演示都需要用到一些教具，为此，陀螺、跳绳、足球、回旋镖、溜溜球、纸飞机、曲棍球等很多地面的运动、游戏和玩具都被搬到了空间站上。

制作这些视频虽然不需要耗费额外的能源或者特别的硬件设备，但需要至少2名航天员配合，他们一个负责摄像设备，一个负责演示。教育演示视频已成为“国际空间站”一项成功的太空教育活动，它只需要简单的教具和利用失重环境，就可把物体运动特性、液体表面张力等在地球上不容易理解的概念讲得生动有趣，并让更多的学生参与到真正的太空任务和实验当中来，接触前沿航天设备，获得前所未有的体验，极大地激发了学生的好奇心和创造力。

中国行动早开始

在王亚平进行太空授课之前，我国已展开过多项太空教育活动。例如，我国多次进行了“中国青少年航天飞机科学实验方案”的征集活动，并积极参加航天飞机和我国卫星的搭载实验；专门为我国青少年科技爱好者发射希望1号小卫星，并启动了希望1号卫星搭载方案征集活动；多次举办航天夏令营和体验营，对中小学生进行航天知识教育；多所高等学校的学生参加航天硬件设计（如月球车）和太空实验；组织学生与“国际空间站”航天员通话等活动。

我国曾从全国各地征集的上万份提案中评选出5项由中、小学生提出的上天方案，它们是：用胶粘法控制航天飞机舱内垃圾；液态混合物的凝固；微重力环境对草履虫生长和繁殖的影响；失重环境中固?液表面间的相互作用；蚕吐丝织茧实验。这5项实验先后登上美国的航天飞机，但最后结局不完全相同。前4项实验中除了草履虫实验由于电池工作寿命限制未获得成功外，其余3个方案都取得了很好的结果。最不幸的是第5项蚕宝宝实验，由于哥伦比亚号航天飞机在返回过程中解体，中国的蚕宝宝也随着7名航天员“为国捐躯”了。为了实现学生们的心愿，我国航天部门让蚕宝宝登上了中国的第22颗人造卫星。太空蚕回到地面后，学生们与科学家一起分析太空飞行对蚕宝宝和它们后代的影响。这是首次中国航天器搭载由孩子们自己设计的实验，对中国航天科技的发展具有开创性意义。

我国还曾多次举行过太空美术展、航天体验营等多种航天科普活动。2013年6月21日，在中国科学技术馆举行了“航天科普大讲堂”系列活动启动仪式。2013年12月28日，“航天科普大讲堂”全国系列巡讲在上海科技馆举行，嫦娥3号探测器系统副总设计师张玉花、中国空间技术研究院研究员庞之浩以科普的方式向公众介绍了世界探月技术的进展。

飞向太空的航程教案篇2

“黑马”费俊龙

在“神六”发射之前，谁将成为继杨利伟之后飞向太空的中国人，备受社会广泛关注。就在人们猜测“神五”首飞航天员梯队成员聂海胜、翟志刚可能性比较大时，却爆出了一匹“黑马”———从未在媒体露过面的费俊龙。与杨利伟等中国首批航天员一样，费俊龙此前也是一名飞行员。所不同的是费俊龙是其中为数不多的特级飞行员之一。丰富的飞行经验，为他日后成为航天员奠定了坚实的基础。“在‘神舟’五号飞船首飞训练时，他是进入强化训练的5名航天员之一。”提起这位战友，我国第一位登上太空的航天员杨利伟这样告诉记者。据杨利伟介绍，在此次入选的6位航天员梯队成员中，费俊龙比较活泼，是航校教员出身，在处理事情时协调能力很强，因此，他此次执行“神六”飞行任务担任指挥长。

费俊龙，1965年出生于江苏昆山阳澄湖畔巴城镇。1982年，高中毕业的费俊龙碰上了空军来校招收飞行员。他瞒着家里，悄悄地报名参加了飞行员体检。得知自己三代单传的孙子要去当飞行员，爷爷首先不同意。“周总理小小少年就离开家乡参加革命，我已经17岁了，能照顾好自己。”时隔20多年，费俊龙的父亲仍记得儿子当年说的这句话。

“既然选择了上天，那就要好好飞。”从军前父亲的嘱托，成了费俊龙的人生座右铭。2年后，他以全优的成绩从空军飞行学院毕业，正式成为一名空军飞行员。1992年7月，在驾机进行高空性能试飞时，突然发生了燃料不足的意外，他凭着高超的飞行技术冒险驾机飞回机场，飞机迫降后，油箱里的油已完全耗尽。过人的勇气、过硬的技术与冷静的头脑，使他在32岁那年成了一位年轻的空军特级飞行员。

飞向太空的航程教案篇3

自2011年退役全部航天飞机以来，美国向国际空间站运送宇航员一直在搭俄罗斯人的“便车”。根据2015年数据显示，NASA要花4.9亿美元购买“联盟”号飞船2017年的6张“船票”，即单张8200万美元。相比之下，2011年美国首次买俄罗斯“船票”的时候，单张是4300万美元，相当于翻了一倍！于是，NASA想把这些航天运输的日常任务“外包”给私人公司，好让 NASA 能把有限的经费都用在更加雄心勃勃的计划上。在NASA一系列商业航天运输项目后，已经有几家私企成长为可靠的承包商，可以毫不夸张地说，其中某些公司正在悄然改变世界航天运输产业的竞争版图。

美国航天工业的商业传统

美国的航天运输（含载人航天）始于冷战，但美国并没有走类似苏联倾全国之力的老路，而是通过商业合作，几乎把所有工作都“外包”给了商业公司。1958年10月7日，NASA的首位领导人基思・格莱南批准了美国载人航天计划，任务名为“水星计划”。当年12月29日，北美人航空工业公司被授权开发“小乔伊”火箭做测试飞行之用。次年1月，麦克唐纳飞机公司被选为制造“水星飞船”的主承包商。除了火箭和飞船这两个主体设备外，飞船的烧蚀热防护盾防护盾和“水星”飞船的追踪系统合同分别被交付给了通用电气公司和西电公司。这些公司通力合作，最终在1962年2月20日将宇航员约翰・戈林送入了太空。

被称为“奇迹”的“阿波罗”载人登月计划，奇迹的主要缔造者仍然是商业公司。登月计划中，有四个主要设备：指令舱、服务舱、登月艇和月球车，多家公司凭借各自的技术优势完成了这些设备的研发制造。其中北美航空工业公司依靠自己在“水星计划”中的表现，拿到了指令舱和服务舱的合同，负责将宇航员送到月球轨道而后再接回地球。而从月球轨道到月球这一段路需要的登月艇，则由格鲁门航空太空公司负责设计和建造。“阿波罗计划”后期使用的“月球漫游车”是一款4轮车，自1969年5月开始研制，由波音公司承包（通用汽车公司旗下的Delco公司作为次级承包商参与研制），研发费用共计3800万美元。

美国首个可供人类长期在宇宙空间驻留的空间站“天空实验室”，由于正处于“阿波罗计划”向“航天飞机”计划的过渡期，预算缩紧，所以负责空间站建立、控制系统和空间站运输任务的几家公司多是阿波罗计划的参与者，包括波音、北美航空、道格拉斯飞行器公司以及IBM，而制造成本也是一压再压。到1973年5月，在NASA和几家公司的合作下，用“阿波罗”计划剩余工料制造的空间站被命名为“天空实验室”，“土星”火箭将其发射到太空。当然，接棒“天空实验室”的“航天飞机计划”的研制方仍然是商业公司，这个人类首个可循环使用的太空运输工具由罗克韦尔完成。

到今天，国际空间站的美国部分仍然是商业公司的天下。在国际空间站的前身“自由空间站”计划时，NASA就宣布了与波音公司、通用电气公司和洛迪恩推进动力公司的合同。随着国际空间站的建造，越来越多诸如SpaceX这样的商业公司也随之加入。NASA的几乎所有项目都会面向美国各大航天技术公司公开招标：一般NASA会提前提出项目的基本需求，而后各公司会根据自己的技术能力制作出相应的标书，在NASA评估之后，选出最符合要求的企业，进一步敲定合同细节。

而一些所需投入较低的招标计划，甚至会引发全美的设计竞赛，不但公司甚至个人都会参加。以2008年12月16日NASA约翰逊航天中心公布的“牵牛星”月球着陆器概念设计合同招标草案为例，这份合同将确定“牵牛星”月球着陆器的需求，获胜的设计方案将在不同研发阶段获得160万美元到2000万美元之间的合同。这份标书，最终成为了全美“技术宅”和商业公司的设计盛宴，各种着陆模型让NASA应接不暇。

除了政策、资金的支持，NASA、美国空军对新兴商业航天企业进行了大量技术扶持与转移。NASA利用自身技术优势加强对SpaceX公司的技术指导，通过直接派驻技术人员和专利转让等方式帮助其发展和验证关键技术；NASA开放了“阿波罗”计划的部分技术支持新兴商业企业参与空间活动，如“猎鹰”系列火箭的“灰背隼”发动机采用了“阿波罗”计划登月舱下降级发动机的喷管；美国空军将夸贾林群岛的里根试验中心发射场、范登堡空军基地的SLC-40发射场提供给SpaceX公司用于发射“猎鹰”火箭。

太空法案协议：助力私企更上一层楼

为配合美国国家航天战略的调整，美国政府出台了一系列支持商业航天发展的具体规则和一揽子资助计划，主要包括太空法案协议（SAA）、商业载人航天与货物运输计划（C3P）、商业轨道运输服务（COTS）、商业补给服务（CRS）、商业载人航天方案（CCDev）和商业载人一体化能力计划（CCiCap）等。

太空法案协议（SAA）是NASA在国家航空航天法案中提出的一种关于航天合同授予方式的法律协议。该协议鼓励创新，以降低NASA微观管理上的繁琐程序，从而大幅节约成本。该政策的出台为SpaceX公司等新兴航天企业带来了福音，通过这项协议，NASA将数百万美元的资金集中到这些公司。由此，SpaceX公司跳出了纯商业环境的运作模式，快速成长壮大。但资金并不是SpaceX公司和其他新兴企业急需政府支持的唯一诉求，与NASA成为合作伙伴，对这些新兴企业吸引其他客户，以及华尔街和投资银行等传统投资方十分重要。NASA还帮助私有企业解决复杂的法规环境，这在未来对解决乘客安全问题十分重要。

商业轨道运输服务（COTS）计划、商业乘员发展（CCDev）计划均是这种类型的协议，它们通常并不受到联邦采办规则的制约。除了这两个协议，NASA还在商业航天运输能力（CSTC）计划达成了另外五项协议。

1.行星太空公司的“银色飞镖”升力体（由“加拿大之箭”运载火箭发射入轨）。

2.变形太空公司的可重复使用乘员运输载具（CXV）。

3.Spacehab公司的现有航天飞机改装的ARCTUS货运载具。

4.SpaceDev公司的“追梦者”升力体航天飞机。目前，该公司和相关项目已被内华达山脉公司收购。

5.星际服务国际公司的以俄罗斯现有技术制造的货运飞船。

所有3项太空法案，COTS、CSTC和CCDev都是含有对设计概念的开发、工程和测试，但CSTC协议与其他两项协议类型的重要不同在于NASA不向协议方提供资金支持。CSTC协议仅规定NASA将通过信息和设备共享，来增加与相关私企的合作，但这种规定并不意味着资金投入，双方（NASA和私企）在项目合作中需要各自承担费用负担。

商业载人航天与货物运输计划

继2004年《空间探索愿景》后，NASA开始采取实质性的行动来支持商业航天力量的发展。2005年，NASA制定了商业载人航天和货物运输计划，并专门成立了商业载人航天与货物运输计划办公室（C3PO）。该计划的任务是鼓励商业公司参与竞争，购买由这些公司提供的创新的、费用合理的国际空间站商业货物和乘员运输服务。

商业轨道运输服务计划

商业轨道运输服务是NASA用于向国际空间站运送航天员和货物的商业运输项目，旨在推动美国商业公司发展可靠的、投资少的近地轨道运输服务，营造商用航天运输市场环境，为政府和私人用户提供商业航天运输服务。该计划的最大特点是由NASA选定的商业公司研制航天器和运载器，并承担主要的研制费用，航天器和运载器归商业公司所有，NASA会随着需求的逐渐清晰签订任务合同。NASA帮助商业公司开发航天运输系统（包括技术和资金援助），并购买航天运输系统服务以支持国际空间站运行。该计划于2006年1月18日宣布，并成功地于2013年9月进行了满载货物的测试飞行。NASA已经提出，“2015年前后给国际空间站提供商业服务将是必要的。”

COTS是与商业补给服务（CRS）相关，但又相互独立的项目。COTS涉及运载器的开发，而CRS则涉及运输服务。COTS包含多个太空行动协议，而NASA则提供阶段性资金支持。COTS不包括具有约束力的合约。相反，CRS则涉及具有法律约束力的合同，这意味着供应商如果未能履行合同就要承担责任。商业乘员发展（CCDev）是一个专门针对开发人员的轮换服务的相关项目。它类似于COTS-D。这三个项目都由NASA的商业乘员和货物项目办公室（C3PO）管理运作。

NASA于2006年与SpaceX公司和火箭飞机奇石公司（RpK）签署协议，但后来又由于没有足够的资助资金，终止了与RpK公司的协议。NASA随后于2008年与轨道科学公司签署了协议。NASA于2008年12月分别向轨道科学公司和SpaceX公司授予对国际空间站的货运合同，这将用到他们公司各自开发的COTS货运飞船。

NASA关于COTS的最终报告认为，它是一个不合格的成功和未来的公私合作模式。相比NASA常用的基于“成本+”模式合同，如价值120亿美元的“猎户座”飞船合同，8亿美元的COTS投资是前所未有的高效，并诞生了“两款美国中型运载火箭和两款自动货运飞船”。不是采用官方运营的运载工具将补给送往国际空间站（ISS），NASA将向商业服务提供商支付5亿美元（低于一次航天飞机的飞行成本）资助其进行轨道运输的演示。与NASA任何先前项目不同，项目中的飞船是由商业公司自己所有，主要由其自投资金，并将服务于美国政府机构和商业客户。NASA将根据自己需求发放任务合同。

它需要更精确的入轨、对接和与其他飞船的靠泊，因此这比已有的商业航天运输更具挑战性。航天私企需要在以下几个特定的服务领域竞争：

能力水平A：外部未加压货物交付和处置

能力水平B：内部加压货物的运送和处理

能力水平C：内部加压货物的运送，返回和回收

能力水平D：运输人员（没有资金支持不资助，但构成了CCDev计划的基础）

项目起源

1990年代中期，NASA启动了一个名为“备用途径”的项目。而NASA只对该项目的初步研究进行了资助，这个项目使众多企业家相信，给国际空间站提供服务将成为一个重要的市场机遇。在载人轨道交通中止多年后，NASA得出观点：在自由市场中的私企能比政府官僚机构更高效且经济地发展和运作这样一个系统。时任NASA局长的米迦勒・格里芬表示，没有经济可承受的COTS，NASA将没有足够的剩余资金去实现太空探索愿景目标。

此外，如果这种服务模式在2010年底仍不可用，NASA将不得不考虑使用外国飞船的轨道运输服务，如俄罗斯联邦航天局的“联盟”号和“进步”号飞船，欧空局的自动运输飞行器（ATV）或日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的HTV飞船。NASA声称一旦COTS进行实施，它将不再购买俄罗斯的货运服务。2012年5月22日，NASA负责空间任务运营的副局长比尔・格斯登美尔证实，NASA已经不再从俄罗斯购买任何货物补给服务，将只依靠本国的CRS飞船――SpaceX公司的“龙”和轨道科学公司“天鹅座”；当然，个别特定载荷需要利用欧洲ATV和日本HTV的除外。

NASA预计2015年后对国际空间站的COTS是不可或缺的。NASA计划每年进行约5次发射，运输10吨货物。NASA局长认为，若COTS第1阶段证明是成功的，太空运输服务采购项目将可能扩大到轨道燃料补给站和月球运输。

第1轮

2006年5月，NASA挑选了6个进入半决赛的方案进行进一步评估。2006年8月18日，NASA探索系统任务理事会（ESMD）宣布，SpaceX公司和火箭飞机奇石公司（RpK）赢得了COTS第1阶段合同。NASA计划于2010年资助在太空行动协议中的获奖者。2006年11月8日，火箭飞机奇石公司和ATK公司宣布，后者将成为第1阶段的主要承包商。NASA于2007年9月终止了与火箭飞机奇石公司的COTS协议。NASA对该公司发出警告，称它未能在2007年7月31日之前筹集到足够的自有资金，于是就将COTS项目预算中剩余的1亿7500万美元授予其他公司。

第2轮

2007年6月18日，NASA分别与四家公司签署了不用清偿资金的太空行动协议。这些协议就包括无资金支持，但NASA同意与这些公司共同分享技术信息，帮助它们开发运载工具。

2007年10月22日，NASA对在第1阶段未发出的1亿7500万美元征询意见书。进入2007年11月最后期限的新竞标公司包括Spacehab、t/Space、安德鲁斯宇航、行星宇航和SpaceDev。2008年2月19日，第2阶段最终选定轨道科学公司的“天鹅座”飞船。NASA声称轨道科学公司要比波音公司的报价更低，并可用新的“金牛座”II中型运载火箭发射入轨，其他公司则被淘汰。按照原来5亿美元的太空行动协议，NASA在演示飞行阶段前还资助额外2亿8800万美元给两家公司。

项目结果

2013年11月，在SpaceX公司和轨道科学公司完成了设计、建造和发射一对新型火箭搭载的新型飞船之后，COTS项目圆满结束。NASA已经了COTS项目的历史自传，包括使用太空行动协议对项目发展的控制，以及对未来计划的教训等。

合同奖励

・奇石火箭飞机公司――最初被授予2亿700万美元合同；但其只收到3210万美元后，NASA在该公司未按期于2007年10月完成阶段性进展后就终止了合同。

・SpaceX公司――被授予2亿7800万美元合同；2011年，附加的阶段性成果使总合同总价值金额达到3亿9600万美元。 2012年5月22日，SpaceX公司的第2次COTS演示飞行测试完成了NASA与SpaceX公司达成的太空行动协议。3号“猎鹰”9火箭将“龙”C2 +飞船运送到国际空间站。在与国际空间站成功对接、靠泊和脱离后，飞船成功重新进入大气层，而后落入太平洋。

・轨道科学公司――在2008年2月COTS第2阶段竞标中被授予1亿7000万美元合同；2011，附加的阶段性成果将总合同金额提升到2亿8800万美元。2013年4月21日，“安塔瑞思”火箭首飞将模拟载荷送到低地球轨道（LEO）。2013年9月18日，“安塔瑞斯”火箭又成功将“天鹅座”飞船送入太空与国际空间站对接。

竞争者

2006年3月，超过20家私企组织提交了COTS投标书，其中有20家是公开披露。2007年11月21日，NASA又收到了7家机构的COTS投标书。

商业补给服务

商业补给服务（CRS）是由NASA于2008年～2016年授予以商业飞船向国际空间站运送货物和补给的一系列合同。首份CRS合同于2008签署，NASA向SpaceX公司授予价值16亿美元，共12次货运任务，向轨道科学公司授予价值19亿美元，共8次货运任务。任务期限至2016年。NASA于2015年通过与SpaceX公司签订3次附加补给合同，与轨道科学公司签订了1次附加补给合同，延长了第1阶段合同。第2阶段合同（CRS2）的征询建议书于2014年，第2阶段（CRS2）合同于2016年1月被授予轨道ATK、内华达山脉公司和SpaceX公司预计将于2019年-2024年实施。

SpaceX公司于2012年开始在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地的40号航天发射台，以“猎鹰”9号火箭发射的“龙”货运飞船进行补给任务。轨道科学公司于2013年开始在弗吉尼亚州瓦勒普岛的中大西洋区域航天发射场0A发射台，以“安塔瑞斯”火箭发射的“天鹅座”货运飞船进行补给任务。

历史

最早于1984年和1990年颁布的美国公共法律，要求NASA在实施航天发射任务中考虑商业产品或服务。在本世纪初，一些更具体的国会授权法案开始对服务于NASA的商业项目发展进行资助，首先是货运服务，而后是为国际空间站运送航天员。运载火箭与货运飞船均是根据NASA的COTS项目下签订的太空行动协议开发的。

SpaceX公司于2019年6月4日进行了首次搭载模拟版“龙”飞船的“猎鹰”9火箭的发射。而首次与NASA签订的合同内发射，COTS第1次模拟飞行于2010年12月8日进行，这次任务演示了“龙”飞船的多轨道机动能力，与地面指挥相互收发信号的能力，以及与NASA的跟踪和数据转发卫星系统的窄带通信系统联网的能力。2011年8月15日，SpaceX公司称NASA将COTS第2次和第3次模拟飞行任务合并，即若两次模拟飞行任务均演示成功的话，COTS第3次验证测试就直接开始。

2012年5月22日，COTS第2+次模拟飞行成功完成， 并向国际空间站运送了货物，而后于5月31日在太平洋着陆后被回收。2012年8月23日，NASA宣布SpaceX公司已经成功完成签署的太空行动协议，随即NASA认证SpaceX公司可以开始CRS合同规定内的航天发射。SpaceX公司于2012年10月开始首次CRS飞行。2013年9月23日，轨道科学公司完成了COTS认证，首次CRS任务于2014年1月9日开始。2014年初，NASA开始启动CRS第2阶段（CRS2）的正式流程。

第一阶段任务

商业再补给服务合同的第1阶段（CRS-1）运输飞行开始于2012年并计划一直延续到2019年第2阶段合同开始。

・SpaceX公司

首次CRS任务，即SpaceX公司的CRS-1，原本定在2012年10月8日00：35 UTC（世界标准时间）从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地40号发射台发射升空。这是12次计划中的首次再补给任务。CRS-1于2012年10月8日03：03：52 GMT（格林威治时间）并实现在轨运行，与空间站对接并保持到当月28日。“龙”飞船随后重返大气层并成功溅落在太平洋。SpaceX CRS -2，即该公司进行的第2次CRS任务也于2013年3月1日成功发射。 SpaceX CRS-3，即该公司进行的第3次CRS任务，原定于2014年3月30日发射，但由于其东部发射场的一个雷达设施着火而延迟发射。最终，这次任务于同年4月18日成功完成。SpaceX CRS-4，即该公司的第4次CRS任务，原定于2014年9月20日发射，但由于恶劣的天气条件而延迟；最终于2014年9月21日1：52EDT（0552 GMT）从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空。

SpaceX CRS-5，即该公司的第5次CRS任务，原定于2014年12月9日发射，但因为“天鹅座”飞船CRS Orb-3发射任务失败导致需要重新调整货运清单，静态点火测试中发现的技术问题，美国公众假期和员工安排调度，以及12月β角期间，温度和操作限制会不利于“龙”飞船靠泊空间站。发射再次被推迟到2015年1月6日。在距发射窗口时间1分27秒时，由于与第二级矢量推力发动机的驱动问题，发射被取消。发射最终于2015年1月10日成功完成。

SpaceX CRS-6，即SpaceX公司的第6次CRS任务，于2015年4月14日20：10：41从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地成功发射。

SpaceX CRS-7，即SpaceX公司的第7次CRS任务，原计划于2015年6月28日从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射。但任务以失败告终，第一阶火箭上升中发生异常，导致整个火箭损失。

・轨道科学公司

2012年9月，轨道科学公司在大西洋中部区域的航天发射场发射台上展示了它的安塔尔斯火箭，为在同年11月初的火箭在发射台上的热试车测试做准备。该型火箭成功地在2013年4月21日发射了首个试验载荷。

2013年9月29日，轨道科学公司成功地实施了首个COTS演示任务。由于软件故障，这个进度延后了一周时间；这是由NASA授予的开始轨道商业再补给服务合同的一个前期项目。随后，接着是CRS-1和CRS -2任务。

2014年10月28日，轨道科学公司在NASA的沃洛普斯发射场进行的第3次再补给任务（CRS-3）以失败收场。这是首次使用“卡斯特”30XL上面级的“安塔瑞斯”火箭发射，由于在安全区内船只而推迟发射。第2次发射尝试遭遇到刚刚升空就爆炸的灾难。火箭内的载荷包括：航天员所需的食物和个人用品、零件、实验用品和行星资源公司制造的Arkyd飞行试验卫星。轨道科学公司决定暂停“安塔瑞斯”100系列火箭的使用，并加速研发新的推进器。“安塔瑞斯”230火箭将安装新造的俄制RD-181第一级火箭发动机，以提供更大的运载能力和高可靠性。

在此期间，轨道科学公司已经与联合发射联盟签约，以后者的“宇宙神”V于2015年底进行CRS-4的发射。更大的升级版“天鹅座”飞船也将在这次以及以后的任务中露面。公司计划2016年还用“宇宙神”V火箭发射第2艘“天鹅座”飞船。“天鹅座”飞船将承担2016年第1、2、4季度（CRS-5/6/7）的飞行任务。3次中两次将用“安塔瑞斯”230火箭，一次用“宇宙神”V火箭。选择推力更强劲的“宇宙神”V和“安塔瑞斯”230，搭配空间更大的升级版“天鹅座”飞船，将使轨道ATK公司实现CRS合同中规定的载荷。

2015年8月间，轨道ATK公司透露，他们得到了3次延长再补给项目的补充任务。这些补充任务将促使NASA继续对国际空间站进行补给服务，直到商业再补给服务第2阶段合同进入实施中。Orb-8E飞行任务已初步被定在2017年6月12日，Orb-9E和Orb-10E飞行任务目前还没有公开时间表，但预计在2017年和2018年之间进行。

第2阶段任务

第2阶段商业再补给服务（CRS-2）合同的定义和征集期开始于2014年，其结果于2016年1月14日宣布。CRS-2发射任务预计于2019年开始，并延续到至少2024年。

已知有5家公司向NASA提交了竞标方案，它们是：SpaceX公司、轨道ATK公司、波音公司、内华达山脉公司和洛马公司。原先预计于2015年4月公布的竞标结果拖延到9月，而最终结果到2016月1月14日才公布。

CRS 1的承包商轨道科学公司和SpaceX公司均提交了CRS 2方案。另外，波音公司、洛马公司和内华达山脉公司也都提交了CRS 2方案。其中，内华达山脉公司将使用货运版“追梦者”航天飞机，即：“追梦者货运系统”。这个运载器包括用于抬升和垃圾处理的附加可抛弃式货运模块；而波音公司的方案将使用它的CST-100载人太空船的货运版。洛马公司的方案是一种称为“木星”的货运系统，实际上是与“火星大气和挥发演化任务”（MAVEN）以及“朱诺”太空船类似。“木星”飞船还有一个重要用途是能够在近地轨道部署卫星，同时承担货运补给任务，显然外界对“木星”飞船充满了期待，毕竟传统的补给飞船并没有部署卫星的功能。新方案采用基于欧空局的自主货运飞船（ATV）的技术，包含一个直径4.4米的货运舱Exoliner。

合同授予

2016年1月14日，NASA宣布3家公司被授予平均最少6次的发射任务，它们是SpaceX公司、轨道ATK公司和内华达山脉公司。所有合同的最大潜在金额据透露达到140亿美元，但最小需求据信相当小。至于更详细的财务信息则处于保密状态。发射任务集中于2019年底至2024年。内华达山脉公司的方案包含它的“追梦者”航天飞机，这种航天器能水平着陆并能提供快速的卸载时间窗口，这对于科学实验非常重要。

商业乘员开发计划（CCDev）

商业乘员发展（CCDev）是一项多阶段航天技术发展计划，它由美国政府资助，由NASA商业乘员和货物计划办公室主管。该计划旨在刺激在低地球轨道运行的私人载人航天器的发展。NASA负责人类探索的副局长威廉・格斯坦迈耶在2012年说，最有可能选择留下一个竞争者向国际空间站运送宇航员。这种飞船预计将于2017年开始执行任务。在该计划的第1阶段，NASA于2010年向5家美国公司提供了5000万美元，旨在促进私人载人航天领域的研发。

2010年10月，NASACCDev第2阶段的项目征求建议书，有效期14个月。2011年4月，NASA宣布将奖励4家公司的CCDev 2方案，总金额近2亿7000万美元。2012年8月至2014年期间，NASA了的第3阶段太空行动协议，称为CCiCap。CCiCap之后是联邦采购条例（FAR）第15部分配套的CCtCap合同。CCtCap FAR合同构成了第4阶段和最后阶段授予给SpaceX公司和波音公司的合同。

项目需求：对商业乘员运载工具的关键需求包括：

・将4名宇航员和他们的器材送到国际空间站并返回地球。

・在紧急情况下提供有保障的乘员逃生措施。

・在紧急情况下作为24小时时间内的安全避难所。

・可在国际空间站停泊210天。航天飞机只能停泊最多12天。

项目概述

2009年12月，NASA对CCDev作出了如下项目描述：

商业乘员和货物项目的目标是实施美国太空探索政策，用政府投资带动、刺激商业航天产业；促进美国私人工业乘员和货物航天运输能力达到技术可靠、成本可承受的低地球轨道的项目演示，成本效益的低地球轨道，并建立一个政府部门和私营部门都有实用性的商业航天运输服务市场环境。

商业乘员和货物项目使用经济复苏法案资金刺激私营部门，以发展和展示载人航天能力。NASA下属的C3PO计划使用《2009年美国经济复苏与再投资法案（ARRA）》的授权资金支持私营部门发展具有实用性的商业载人航天服务的系统概念和能力。这些努力是在创建新型市场的同时，促进本行业的创业活动，增加工程、分析、设计和研究领域的就业机会并促进经济复苏的能力。

ARRA向太空探索的相关计划提供了4亿美元资金。这些金额中，5000万美元是用于开发商业乘员航天运输概念和能力的。这项计划被称为CCDev。该项目的目的是向可靠的商业公司提供发展系统概念、关键技术和最终会被用于商业乘员航天运输系统所需的资金支持。这项计划必须注明，在协议时间的范围内，技术领先且取得进展较大，较小的技术和乘员风险，以便加速发展其商业乘员航天运输概念。

CCDev的合同资金与传统航天工业承包商资金发展航天飞机、“阿波罗”飞船、“双子座”飞船和“水星计划”等项目的完全不同。合同明确是资助用于NASA专用领域的特定子系统的技术开发；所有其他系统的技术开发是由商业承包商资助。合同费用模式是固定价格+项目进展奖励。其中，NASA的贡献是不可或缺的。

第1阶段CCDev

在CCDev 第1阶段，NASA已经与几家掌握着载人航天技术和系统的公司达成了有资金资助的太空行动协议。最初，第1阶段资金金额是1亿5000万美元，其中大部分被由参议员理查德・谢尔比转到“星座”项目中。这五家公司计划于2010年底获得的53个里程碑式的交付业绩。

方案选定

NASA向以下5家公司拨付发展资金：

・蓝色起源公司――向创造性的“推动者”发射逃生系统和复合材料压力舱拨付370万美元。2011年2月，即完成第2次地面测试之时，蓝色起源公司已经完成了合同中设想的发射逃生系统所需的工作。他们也已经“完成了合同奖励所需达到的其他方面，以及复合材料压力舱中降低风险所需的工作”。

・波音公司――向2010年10月演示的CST-100飞船开发工作拨付1800万美元。NASA官方网站显示CST-100的所有目标都已达到。

・完美太空发展公司――向即插即用环境控制和生命支持系统（ECLSS）的空气再生系统（ARS）的工程开发部门拨付140万美元。2010年12月中旬，商业乘员运输空气再生系统完成测试，适用于多种不同商业载人航天器的生命支持系统，完美太空发展公司已经完成了合同中规定的所有工作。

・内华达山脉公司―― 向发展可重复使用、向低地球轨道运送货物或最多8名航天员的“追梦者”航天飞机拨付2000万美元。该公司已于2010年12月完成了合同中第4阶段和最后阶段――工程样品的结构测试工作。

・联合发射联盟――向为EELV运载火箭进行人类评级认证的急救检测系统（EDS）拨付670万美元。该公司于12月进行了EDS的演示测试。NASA官方网站显示所有里程碑指标已经完成。

第2阶段CCDev

NASA于2010年10月向工业界征集第2阶段商业船员发展方案。2011年4月18日，NASA向4家公司授予近2亿7000万美元的合同，开发在航天飞机时代结束后能取而代之的太空运输工具。同年8月，NASA公布了4家公司在CCDev 2项目中取得的载人飞船技术进步。2011年第2季度到2012年第2季度，项目获得了9-11项特定技术突破。在项目在，每家公司必须按时按进度完成工作，才能获得资金。

选定方案

获得第2阶段CCDev 2项目资助的公司如下：

・蓝色起源公司，2200万美元。蓝色起源公司的方案采用了基于双锥体鼻锥轨道飞行器的先进技术，包括发射逃生系统和可重新启动液氢/液氧发动机。蓝色起源公司完成了所有CCDev 2项目的技术突破。2014年11月，NASA宣布该公司有取得另外3项未经资助的技术突破，这就包括推进剂存储罐、BE-3发动机和推杆式逃生系统。

・内华达山脉公司，8000万美元。内华达山脉公司的方案采用了“追梦者”航天飞机的升级技术。与轨道科学公司的方案类似，“追梦者”也采用一种升力体设计。该公司还将让维珍银河公司帮其进行市场推广，还将使用后者的“白色骑士二号”运载飞机作为“追梦者”大气层测试中的投放平台。

・SpaceX公司，7500万美元。SpaceX公司的方案为“龙”飞船加装了“一体化发射中止系统设计”，这一设备比传统载人飞船使用的牵引塔方式更具理论优势。这一设备将成为SpaceX公司用于“龙”飞船用于轨机动和脱轨加力的“德拉科”机动系统一部分。SpaceX公司于2012年8月完成了CCDev 2的所有技术突破。

・波音公司，9230万美元。波音公司的方案进一步发展了CST-100飞船，超过NASA在CCDev 1项目中授予1800万美元需求的目标。该飞船将有人员和货物两种配置，并明确设计可由多个不同的火箭发射，并可重复使用10次。

NASA非资选定方案

・联合发射联盟提出了延长“宇宙神”V型运载火箭适人性评估的开发工作。虽然没有受到NASA资助，NASA却于2011年7月与该公司达成了非资太空行动协议，来共享“宇宙神”V的适人性评估信息。而“宇宙神”V火箭将是蓝色起源公司、波音公司和内华达山脉公司飞船方案的共同发射工具。联合发射联盟于2012年9月结束对CCDev 2项目所有技术的开发工作。

・ATK公司和（欧洲）阿斯特里姆公司提出基于“战神”I和“阿丽亚娜”5型火箭的“自由”号火箭。2011年9月13日，有报道称，NASA打算与ATK达成协议，进一步发展“自由”号火箭作为将人类送入太空的重型运载火箭。虽然NASA最终没有提供这项协议的资金，但预计NASA将会与开发公司共享技术。ATK公司于2012年8月完成了CCDev项目的所有技术工作。

・王剑钻石公司正在开发一款升级和现代化版的苏联时期太空船设计，并将用于太空轨道旅游。2011年10月26日，NASA宣布王剑钻石公司已经与该公司达成了太空行动协议，建立一个进一步开发该公司概念的低地球轨道航天员运输的合作框架。王剑钻石公司的CCDev项目概念是使用公司设计的3人载人飞船和中间级火箭，并将两者集成一体，用商用运载火箭发射。王剑钻石公司于2012年6月完成了CCDev项目的所有技术工作。

未选方案

在CCDev 2项目评估中，未被选定的方案如下：

・轨道科学公司的方案是一款称为“普罗米修斯”的升力体航天飞机，外形只有传统航天飞机的四分之一。这款垂直起飞、水平着陆的飞船将从经过适人性认证的“大力神”V火箭发射升空，返回时则降落到机场跑道。最初设计型号将搭载4人，但可增加到6人，或人货混装。除了轨道科学公司之外，本团队还包括诺斯罗普-格鲁曼公司，后者被指定制造这款飞船，联合发射联盟被指定提供运载火箭。维珍银河公司也确认将与轨道科学公司一道，参与到CCDev项目中。由于在CCDev 2项目中落选，轨道科学公司于2011年4月宣布他们将终止发展商业载人飞船上的工作。

・完美太空发展公司于2011年提出了商业载人运输-空气再生系统（CCTARS）的开发，为其商业载人运输项目的客户提供环境控制和生命支持系统的完整解决方案。

・变形太空公司提出了一款可用“大力神”V、“猎鹰”9和“金牛座”等一系列火箭发射入轨的可重复使用的8人载人/货运飞船。

・联合太空联盟提出了一个称为商业航天运输服务的计划，使用已退役的两部航天飞机――“奋进”号和“亚特兰蒂斯”号，从2013年到2017年，每年发射两次。

商业乘员综合能力

商业乘员综合能力（CCiCap）计划是商业乘员发展项目的第3阶段，最初被称为CCDev 3.这个阶段中，NASA需要完成了端对端设计的方案，这包括飞船、运载火箭、发射服务、地面和任务操作和复原。2011年9月，NASA了本项目的项目征询书草案。

美国政府原本打算让CCiCap项目使用一种与新的承包模式，之前的太空行动协议采取固定价格、以前期取得的技术突破为基础的合同。2011年10月，NASA原计划放弃使用太空行动协议，而使用更传统的联邦采办规则（FAR）来授予竞争合同。但几个月的新式合同模式策划期后，NASA于2011年12月中旬宣布，还将使用太空行动协议，这是因为2012年该项目的国会拨款遭到削减。NASA计划在商业运输服务认证阶段再使用FAR合同模式。2012年2月7日，最终项目征询书，截至日期2012年3月23日。

受资助的首份太空行动协议于2012年8月3日被授出，并于2013年8月15日被修订。CCiCap合同原计划于2014年8月完成。NASA希望促进发展美国这项能力，能够向低地球轨道（LEO）提供安全、可靠、低成本的载人运输服务。

选定方案

2012年8月3日，NASA公布了第3阶段CCDev项目的获胜方：

・内华达山脉公司，2亿1250万美元。该公司提出进一步发展“追梦者”/“大力神”V组合。

・SpaceX公司，4亿4000万美元。该公司提出进一步发展“龙”/“猎鹰”9组合。

・波音公司，4亿6000万美元。该公司提出进一步发展CST-100/“大力神”V组合。

通过可接受性审查的方案

ATK公司的“自由”号

安全性

NASA商业乘员项目的安全与任务保证部门认为，确保航天员安全地进入飞船并顺利返回地球是NASA完成空间探索任务目标的一个非常明确而现实的重要因子。为了强化其重要性，NASA与波音公司、SpaceX公司积极采取了各种预防措施以提高系统的安全性。

（1）为飞船配置发射逃逸系统，以确保航天员在发射和上升段出现意外情况时能够生存。因此，从分系统到系统集成再到任务操作，每个设计阶段都计入了比以往任何时候都更加严格的安全因素考量。

（2）波音和SpaceX公司建造了飞船模拟器和实体模型，设计团队参与其中并对安全性、实用性和生产等方面进行改进完善。如同以前的载人飞行项目一样，为在发射日顺利执行飞行任务，航天员在开展飞行任务前要进行大量训练。在实施首次商业载人飞行任务前，航天员将会针对每一个可能出现的任务场景进行演练。此外，航天员还完全介入到整个测试与评估过程，与波音和SpaceX公司的设计人员和工程师共同研究常规性和意外性任务场景。

在航天员看来，安全性已渗入到 NASA、波音和SpaceX公司目前开展的所有设计、研制、发射、飞行等各项工作中。NASA的航天员维克多・葛洛弗说到，“在任务控制中心，所有人都会讨论乘员的安全性、火箭与飞船的安全性以及任务的安全性。所以，在NASA的各个层面，安全性已成为目前所有工作不可分割的重要部分”。

（3）同时，NASA、波音和SpaceX公司还开展太空运输系统之外的安全性考量，并实施大量的实践操作以确保研发调整后的无意识性后果的发生。例如，NASA、美国空军、空军后备部队和国民警卫队近期在佛罗里达州海岸实施了一次商业乘员项目的首批航天员员救援演练。负责美国国防部为NASA实施救援保障工作的空军第45翼航天操作大队第3分队的詹森・哈夫中校说到，“从安全性角度来讲，演练操作可使警卫队救援团队能够更好地完善和提高其现有在飞船着陆意外情况下救援航天员的技术”。

这次演练完成了4次从C-17运输机上进行的空降场景救援。数天后，包括空军降落伞员和模拟航天员在内的同一救援团队，在NASA的休斯顿中性浮力实验室和兰利研究中心内对演练项目的其他内容进行实践操作。每次救援演练都针对回收操作所构建的不同场景和团队展开。例如，在佛罗里达州海岸，配置了数架飞机以及飞行员之间的通讯网链路，按飞船意外着陆和逃逸场景将控制人员和航天员散布在数英里的范围。对于这样的场景演练，将由现役空军人员扮演航天员，并使用与飞船尺寸相同的救生艇，由救援人员从水域上实施救援。

（4）其他场所的工作也在紧张有序地开展。在SpaceX公司总部，航天员在载人“龙”飞船模型内进行演练。NASA兰利研究中心，波音将“星际客车”飞船的测试部件投掷到巨大的水池中以对其应急着陆系统进行验证，随后的完善性测试工作是由波音技术人员与NASA技术人员和空军降落伞员共同攀爬到飞船上并将其稳定住，以便对航天员实施安全的救援。空军第45翼航天操作大队第3分队的克里斯・斯劳森少校说到，在NASA兰利研究中心获得的认知与经验有助于未来波音“星际客车”飞船救援保障设备的研制。

对于NASA，即使是采用简易、替代型飞船设施设备实施救援演练也非常耗时，因为这项工作要解决潜在的矛盾性问题，这对安全性问题的整个焦点性工作及其附属性细化工作都非常关键。NASA商业乘员项目地面与任务操作部门的蒂姆・奥布莱恩称，此类演练对于NASA和国防部的策略、技术和程序的研发以及飞行乘员与地面保障团队之间的通信协议实践与改进都是极其重要的。当空军后备队伞降救援人员从C-17飞船跳落并进行其动手能力实践时，在这些救援团队、模拟飞行航天员、救援飞机、控制中心之间要开展实时协调，以便实施一个安全救援场景。每次开展此类演练，都会从汲取经验教训并改进和提高相应的操作程序。

2015年7月10日，NASA宣布选拔出4名航天员参与未来的商业载人航天任务。这4名航天员将与波音公司和SpaceX公司的小组合作训练，以熟悉CST-100飞船和“龙”载人飞船的设计与操作。

NASA与波音公司和SpaceX公司的商业乘员运输能力合同均要求至少一次不少于一个航天员的载人飞行试验，以验证全面集成的火箭和飞船系统能够发射、入轨、与空间站进行对接、运行正常并最终安全返回。为满足这一要求，两个公司必须对航天员进行必要的训练，使他们熟悉商业飞船的操作。NASA也将参与该训练并评估其计划。

系统测试成功并获得NASA认证后，两个公司将轮流执行2到6次国际空间站乘员运送任务，每次任务将搭载4名NASA航天员及至少100千克的加压货物。白宫办公室科学与技术政策主任约翰・霍尔德伦称，此次选拔将帮助NASA继续推进奥巴马总统太空计划的实现，包括在美国本土的载人航天发射、创造高收入的就业机会，以及实现在21世纪30年代将航天员送往火星的目标。

选拔出的这4名航天员分别是罗伯特・本肯、埃里克・布欧、道格拉斯・赫尔利及苏尼塔・威廉姆斯。罗伯特・本肯是美国空军上校，在加州理工学院取得机械工程博士学位。他于2000年入选NASA航天员，曾执行两次航天飞机任务，共在太空飞行29天，共执行过超过37小时的出舱任务。本肯还曾任NASA航天员办公室主任。埃里克・布欧也是美国空军上校，在乔治亚理工学院取得电机工程硕士学位。他与本肯同期入选航天员，曾执行过两次航天飞机任务，太空飞行时间超过28天。布欧曾任航天员办公室副主任。道格拉斯・赫尔利是一名退役的美国海军上校，于杜兰大学取得土木工程学士学位。他于2000年入选航天员，曾执行过两次航天飞机任务，太空飞行时间超过28天。

2016年是NASA“商业乘员项目”及其工业界合作伙伴波音公司和SpaceX公司推动美国恢复载人航天的关键一年。两家公司计划在2016年实现以下目标：

波音公司CST-100/联合发射联盟“宇宙神”-5火箭

・降落伞试验：公司将使用全尺寸的飞船模型、降落伞和安全气囊进行测试，在任务末尾验证“星际飞机”的地面安全着陆机制。

飞向太空的航程教案篇4

赫鲁晓夫支持科罗廖夫的观点，他们认为，苏联已经过渡到导弹和太空时代，进入到核武器时代，而常规武器，如飞机、舰船等已经落伍了。发生核战争时，飞机尚未起飞就被击毁，水面舰船来不及发动进攻就被炸沉了。潜艇依然享有某些优先权，因为它们可以携带弹道导弹进入到深海区域。国家领导人开始钟情于航天技术，尤其是军事用途。航天技术成为国家防空的一个主要组成部分。在航空工业领域也发生了一些事件，与此相呼应。例如，属于航空部所属机构（他们研制的巡航导弹主要用于海上作战）的佛拉基米尔・切洛梅（后被称为反舰导弹之父），就强烈要求自己的企业转轨，研制航天系统。

在这种背景下，苏联运载火箭专家、飞机设计师们展开了一场论战，这里面既有政治因素，也有技术因素。参加论战的有苏联运载火箭三巨头杨格尔、科罗廖夫和切洛梅，航空界的图波列夫等飞机设计师，中央空气流体动力研究院的院长斯特鲁明斯基。随着苏联解体，当时的论战内容逐渐解密，这里将这场论战的一些细节内容披露给大家，以飨读者。

弹道导弹与巡航导弹之争

早在1952年，鲍曼工学院M1教研室菲奥多谢耶夫教授举办了一场学术辩论。这个教研室负责培养弹道导弹方面的专家，科罗廖夫作为副教授，负责授课。当时切洛梅的设计局以第52厂作为基地，这块场地现在属于苏霍伊设计局。由于没有能够解决脉冲发动机存在的问题，使FAU-1导弹的仿制落空，最后也导致涡轮喷气发动机巡航导弹项目失败，这个设计局因此被解散。切洛梅留在菲奥多谢耶夫教研室担任教授，而科罗廖夫当时还在杨格尔的领导下担任第88研究所的型号总师，远没有今天这么出名。

当时辩论的主题是：在现代武器中，弹道导弹和巡航导弹哪一个具有优先权。切洛梅讲述了巡航导弹设计思想及相关技术，并且论证巡航导弹是武装力量的主要武器，其理由是廉价：造一枚弹道导弹所花费的人力物力可以制造出若干枚廉价的巡航导弹。战时可以采用蜂群式进攻方式将大量的巡航导弹投送到敌方区域，这些导弹可以使敌人的防空系统瘫痪，因为其数量明显超过弹道导弹。由于当时还没有出现反导系统概念，依靠高炮无法拦截巡航导弹，因此，巡航导弹是占有绝对优势的一种武器。

这种辩论不会得到任何结果，但很有意思。早在1952年，切洛梅就有理有据地提出了巡航导弹的使用思想，并且随后变成了有效的理论。他已经能够运用概率参数证明巡航导弹的作战优势，比如，防空系统击落导弹的比例、由于技术原因偏离轨迹的导弹数量等。后来的实战结果证实了他当时的推断。今天俄罗斯和美国的三位一体战略武器中，就包括带核弹头的战略巡航导弹、洲际弹道导弹。专家们认为，这些武器结合在一起，就可以保证核高压态势的基本稳定。

当然，那时候还没有这个术语，但切洛梅的观点清晰地捍卫了巡航导弹的地位，他认为，巡航导弹是永远值得信任的武器。就是这样一个一直宣传巡航导弹使用思想的人，突然转向弹道导弹，并且提出要研制强大的运载火箭和航天系统。

在那个年代里，这一切最终推动苏联航空部采取了特殊的发展方式：缩小航空规模，优先发展航天。中国也深受影响，在长达20年的时间里，航空工业内部的新机型号很少。但美国并没有按照这个方向走，所以在战斗机研制领域美国一直处于领先地位。

切洛梅身处航空部体制内，很快就成为火箭技术领域的三个突出的型号总师之一。当时，火箭技术已经不可遏制地成为苏联人民和政府的最爱。

科罗廖夫属于国防工业部管辖，他所在的第88研究所是在第8厂的厂址上建立的，这个厂也属于国防工业部。这个所是专门为科罗廖夫建立的科学跟踪基地。科罗廖夫一开始研制德国的FAU-2导弹，他的所有研究课题都与导弹和火箭有关。但后来他又开始研究民用的航天器，这给他带来了巨大的荣誉。他不仅是有人驾驶航天器的型号总师，也是苏联在这一领域的奠基人。

而弹道导弹这条线在米哈伊尔・库兹米奇・杨格尔的领导下继续开展。杨格尔与科罗廖夫分道扬镳后来到第聂伯彼得罗夫斯克，在那里组建了南方设计局。后来，主持设计SS-18洲际弹道导弹的费德罗维奇・乌特金接手了这个设计局分出来的军用部分，成立了自己的设计局。美国人称这部分人为“撒旦”（与北约赋予SS-18的绰号相同――编者注），他们曾经研制出许多原创性的武器方案，其中包括以铁路机动方式部署的陆基洲际弹道导弹。

在航空部内，切洛梅是国内第三位导弹和火箭的研制者。科罗廖夫研制出“7号弹”R-7，并且已经装备使用。这一型弹道导弹既可以军用，也可以作为卫星、飞船等航天器的运载火箭，公开发射。杨格尔主张采用密封井发射洲际弹道导弹。在空天技术方面，切洛梅与杨格尔之间的争论内容至今还没有解密。但杨哥尔主张的弹道导弹发射方式很简单：一次性发射装置，而且比同类武器的发射费用低很多。简单说，就是在地下打一个洞，在洞里放入巨大的卡盘和导弹，类似于导弹加卡盘的窖井。切洛梅认为，这种导弹发射一次就足够了，没有第二次――核战争一爆发，就意味着人类的毁灭。可以说，他的这种想法获得了最后胜利，基于这种思想，切洛梅研制出100号弹道导弹（UR-100，北约代号SS-11），这也是第一枚货真价实的核盾牌式弹道导弹，可以令苏联在任何军事冲途中保持稳固的地位。

在这一型导弹研制之前，赫鲁晓夫挥舞着拳头说：我们可以让任何敌人毁灭10次，但这只是虚张声势而已。当时苏联只装备了唯一一型洲际弹道导弹，核导弹盾牌就更谈不上了，这需要巨大的物质消耗。切洛梅提出的导弹系统可以大大减少导弹盾牌的建设费用，这使他获得的荣誉更进一步：成为这一领域的总设计师。为了研制相对廉价的弹道导弹，切洛梅做出了巨大的贡献，况且他还采用了非常规的设计思路。

科罗廖夫、杨格尔所研制的导弹和运载火箭也利用了航空技术，如在弹体上采用承力构件、圆形框段，并用金属蒙皮将这些构件包上。赫鲁晓夫的儿子谢尔盖・尼基托维奇就在切洛梅的设计局工作，切洛梅充分利用这一机会，获得了与赫鲁晓夫接近的机会，向赫鲁晓夫吹嘘米亚西谢夫设计局（现在称为赫鲁尼切夫工厂）的成就。当时弗拉基米尔・米哈伊洛维奇・米亚西谢夫（又译作米亚西舍夫）已经调到中央空气流体动力研究院任院长，切洛梅掌管了这家设计局，作为自己的一个分部，同时也获得了米亚西谢夫设计局所有设计和技术储备，可以同其他设计局竞争。

当时，米亚西谢夫已经研制成功了M-4（北约绰号“野牛”）4发战略轰炸机，正在研制M-50超声速战略轰炸机。M-4也是苏联第一型洲际远程战略轰炸机，图-16就是以M-4为基础研制的批生产型轰炸机。在研制M-50时，米亚西谢夫并没有采用传统的承力结构，而是使用了承力壁板。这些承力壁板毛坯先用化学铣加工，然后再进行机械加工，上面加入加强筋，成为飞机的主要承力结构。在机身和机翼内部填充了筒状夹层材料。加强筋解决强度问题，节约出来的空间用于装载燃油。这种被戏称为“夹心饼干”的夹层结构，是一种具有重要意义的结构方案，可以使飞机实现超远距离的飞行。

但是，由于当时航天和火箭领域的巨匠们“关闭了战略轰炸机的大门”，切洛梅转而利用了米亚西谢夫在M-50飞机研制中体现出的设计思想，研制出了两型导弹，并且发挥了历史性的作用。这就是 100号导弹UR-100和500号导弹UR-500。以UR-500为原型诞生了著名的“质子”号――俄罗斯最重的运载火箭。直至今日，科罗廖夫的7号和切洛梅的500号还是俄罗斯解决各种航天任务的主要运载火箭，包括向空间轨道运送航天员、货物等。世界上还没有任何其他运载火箭超过他们。

米亚西谢夫的“夹心饼干”式弹体结构及其他新颖有趣的技术方案，让切洛梅的导弹/火箭研制冲在了前面。但这些技术措施并非一蹴而就，一开始提出的这些建议，在当时是令人反感、超乎想象的。因此，军方人士不怀好意地嘲笑说：杨格尔在为我们工作，科罗廖夫在为塔斯社工作，而切洛梅在为抽水马桶工作……

这种毫不掩饰的言语暗示人们：科罗廖夫沉溺于航天系统的发射，这多少带有宣传的味道，但得到的结果与实际物质消耗不相称；切洛梅向世人证明，有能力将某个物体送入太空轨道，能够解决人在太空中的生理问题，所以将来也会将人送到那里，但这些成就无法与我们今天的生活现状相称。但是，没有航天技术的进步，人类的进步也无法想象。科罗廖夫的作用在于掌握了近地空间航天技术，所取得的成果巨大、引人注目。但是，在那个时代，人们谈论他的时候，很少有人能够从人类征服太空的角度去认知。

飞机与火箭之争

这样的转折对苏联乃至中国的航空工业产生了巨大的影响。为了回应这一事件，1959年秋天，苏联航空部召开了历史性的全体成员大会，这次会议只讨论一个主题：航空工业到底向哪个方向发展？需要靠近运载火箭这只独木舟，还是继续干自己航空分内的事。会议争论得很激烈，当时苏联航空界所有主要的总设计师、型号总师和学者都发表了自己的看法。

由于受到了来自国家领导人的政治压力，并且已经定下来发展运载火箭技术的调子，因此很多人已经开始站队。斯特鲁明斯基院士代表中央空气流体动力研究院发言。他附和了苏共中央和苏联政府的观点并且证实说：现在已经迎来了航空时代结束的时刻，即使没有结束，也只有民用航空会得以保留，因为一系列国民经济问题只能依靠航空去解决。至于军事用途，军用飞机已经在国防领域处于次要地位。排在前列的有地空导弹、弹道导弹和其他类型导弹，有人驾驶作战飞机将要被淘汰。

在这些发言中，安德烈・尼古拉耶维奇・图波列夫做出的判断英明而且理智。他走上讲台，开始发言。发言内容大概是这样的：年轻人！现在大气层还在，人们还要在大气层内飞行。所以希望你们能够珍惜大气层！不要害怕，航空是不朽的。航空永远会存在，你们不要害怕……

这次简短的发言如同醍醐灌顶，很多人瞬间清醒。航空部全体大会以后，没有再召开更高级别的其他会议。但苏联政府诞生了一个新的部门――通用机器部。除了原来国防工业部内负责地空导弹和火箭研制的厂所划归这个部以外，航空部内航天项目的研究人员和设计师都转到了这个部。其中包括：切洛梅及其设计局；第1研究所，即过去的凯尔迪什研究中心（研究液体喷气发动机）；拉瓦什金设计局，他们放弃航空项目，转去研究解决进入外层空间问题，即所谓的探月火箭；还有其他一些研究机构。国防工业部内科罗廖夫领导的第88研究所及其一批工厂也转到这个部。新成立的这个部的第一任部长是阿方纳西耶夫。这样，苏联科学技术领域就诞生了一个特殊的研究方向――航天运载火箭领域。

据苏联专家分析，这项决定对苏联航空航天技术一体化的发展带来了巨大的损失。在全世界范围，欧洲、美国和其他大国，从事运载火箭系统研制的公司都隶属于航空系统。因此，两者之间存在着设计思想和技术上的相互交流，虽然在两个方向上奔跑，但沿着同一技术路线前进，彼此可以互相促进。正如前面所引用的一个例子：米亚西谢夫在航空领域取得的成就，帮助切洛梅研制出新型火箭，让他在竞争中超前。这种结合可以降低系统的研制费用，避免重复性的劳动。在苏联，同时成立了两个并行的强力工业部门，不仅存在着部委之间的行政壁垒，而且彼此孤立，独自奋斗。首先，存在着设备上的双重消耗，如工装夹具的制造、设计集体的组建、研制体系和试验基地的重复建立等。其次，在10年内相近领域知识之间将会形成一个彼此隔离的分水岭。

之所以会产生这样的分水岭，是由于航空部全体会议的召开，在国家领导层之间已经出现了相互矛盾的声音。比如，在航空部部长戴门蒂耶夫与苏共中央主管国防问题的书记乌斯季诺夫之间就出现了问题。他们之间彼此不睦，互不欣赏。戴门蒂耶夫希望尽快摆脱航空部内突然快速成长的航天嫩芽，比如切洛梅，大概这家伙没少折腾航空部部长。而乌斯季诺夫从国防工业系统起家，试图尽一切力量减轻科罗廖夫及其战友们的负担，毕竟这些人比航空系统与他更亲近，况且在他担任国防工业部长期间，正是他本人提出的基于弹道导弹/运载火箭的核盾牌的构想。这是他的宠儿，并且由此诞生了通用机器部。但所有这一切进展的并非一帆风顺。

登月计划的失败

虽然说切洛梅一开始粗制滥造了许多废品，但随后还是研制出一些精品，先是UR-100导弹，随后是UR-500导弹，并且开始着手研制UR-700型导弹。研制成功UR-500导弹后，切洛梅又以这型导弹作为运载火箭的原型机，开始进入航天领域。由于一个部内出现了两个总设计师科罗廖夫和切洛梅，他们之间必然存在竞争。正好当时全国都在响应“当之无愧地为苏维埃成立50周年献礼”的号召，苏联政府为此决定开展“登月计划”。

科罗廖夫研制的是大推力的N-1运载火箭，但从一开始就掺入了恶劣的意识形态思想。他们采用了大推力的液体火箭发动机，但从技术角度很难实现。科罗廖夫提出，在火箭上捆绑40台库兹涅佐夫研制的发动机，并且寄希望于通过调节发动机推力来保证火箭所需要的横向操纵力矩。但由于存在工程误差，这种调节方式无法保证火箭操纵过程的均匀性，而且还在结构上产生了不对称载荷，需要进行结构加强。这进一步减少了火箭的有效载荷。

这些载荷已经事先计算好，他们正好可以保证飞船登上月球、着陆并返回地球。此时，设计师们又决定直接将飞船送入月球轨道，这就需要运载火箭能够举起更大重量的有效载荷。美国也有类似的“阿波罗”登月计划，他们研究了登月舱与主船的分离技术，从月球轨道上出发，登上月球，然后离开月球，再与主船对接，然后返回地球。这种技术方案看似十分繁琐，但实践证明，这在当时――20世纪60年代是唯一可行的方案。

N-1方案没有走成。在N-1火箭发射试验时出现过几次爆炸，并且毁坏了相当昂贵的发射装置。即使在科罗廖夫去世后，他的继任者米申仍然试图完成这项计划。

切洛梅则沿着另外一条技术路线前进。他以UR-500为原型机，希望通过增加发动机的数量研制出UR-700型火箭，这一型火箭的运载能力与美国的“土星”-5重型运载火箭相当，后者可以保证“阿波罗”登月计划所需要的全部有效装载。但UR-700火箭无法直接飞向月球，需要围绕月球飞行。因此，切洛梅也开始研制登月舱，它可以在飞船围绕月球飞行时将航天员送到月球表面上。当时计划在1967年11月――十月革命50周年时完成方案，发射飞船升空，向全国人民献礼。科罗廖夫团队和切洛梅团队在通用机器部内部进行竞争，这个部的研制工作受到乌斯季诺夫强烈的政治影响。

这时候，切洛梅的主要支持者――赫鲁晓夫已经被解除国家领导人的职务，乌斯季诺夫立刻重新审视整个航天技术线。赫鲁晓夫的儿子谢尔盖也被赶出了切洛梅设计局，当时国家成立了若干个委员会，审查这个设计局的各项工作。登月飞船委员会主席由鲍里斯・尼古拉耶维奇・彼得罗夫院士担任。这个委员会负责审查运载火箭问题。

乌斯季诺夫说：国家不可能同时开展两个像科罗廖夫和切洛梅这样昂贵的研制计划，需要放弃一个。他自然希望保留科罗廖夫的N-1项目，但这个项目也不能在短时间内获得成功，这时候，正好美国已经实现了登月计划，形势对美国人有利，因此科罗廖夫和切洛梅的研制项目都关闭了。最终在登月计划上，苏联输给了美国。

最早提出的空间防御方案

早在赫鲁晓夫时代，切洛梅提出了两个空间防御设想：一个是研制卫星歼击机，这可以保证我们获得空间制空权；另外一个设想是研制卫星侦察机，支持海基巡航导弹作战。

切洛梅研制出几型反舰巡航导弹，但他们都有一个致命缺点：其射程受到雷达搜索距离的限制。也就是说，如果敌方舰船处于水平线以外，则任何大功率的雷达都无法发现目标，雷达只能在电磁波直射区域内探测目标。如果建立了卫星侦察系统，就拥有了监视全球海洋的能力，可以发现任何海洋作战区域内的舰船目标。巡航导弹从卫星处获得了外部目标指示后，从潜艇或水面舰船上发射，就可以打击处于直视区域以外的目标。

专家们认为，这个想法切合实际，技术上容易理解。它把分散的军事力量封闭起来，形成一个统一的系统。依靠这个系统，苏联就可以在广阔的海洋上采取军事行动。这套系统在苏联时期就已经建立并投入了作战使用。按照这一思想，苏联曾经建立起SPRN系统，即核导弹攻击预警系统，天上的卫星可以确定监视敌人弹道导弹的发射位置，不管是地基发射，还是从潜艇上发射，都可以确定其发射位置。

至于卫星歼击机概念，很多人无法理解其内涵。原因是歼击机首先需要进入到空间基本轨道内，搜索并发现目标后，通过加速或减速机动转到目标轨道内，然后接近目标并消灭它。这不同于导弹攻击，导弹需要与目标轨迹交叉后才能击落它，而这种方法需要将飞船停靠在空间站，然后使卫星失去工作能力，这是今天广泛采用的方法。人们之所以不理解卫星歼击机概念，是因为敌人很容易“找到”卫星歼击机的中间轨道，使用反击措施对抗卫星歼击机。不管怎么说，这种系统也曾经研制过。

俄罗斯航空系统研究院院长费多索夫回忆说：

“当时，我们院也受到了这些航天运载火箭的影响。当我担任副院长时，正是空间飞行研究最炙热的时候，切洛梅不仅积极参与其中，而且积极推动各种想法的实现，再加上赫鲁晓夫的支持，我们这个航空武器系统的主要研制机构，鬼使神差地研制起卫星歼击机来。我们所还在某种程度上参与了海基巡航导弹和卫星侦察机的研制，还有卫星控制技术的研究。这种系统还被冠以切洛梅卫星歼击机控制系统的名称。

“在院里，以从事反导武器研究的我们室为班底，还有托普切夫领导的第4实验室的部分人员，共同组建了一个设计集体，从事航天项目的研究。我正好从事过导弹研究，接受过这种思潮的影响，而且挂着副院长的头衔，自然想尽一切办法推动这一方向的研究。由于我是鲍曼工学院的毕业生，还是研究生，与切洛梅的私交很好，而且当时他还在航空部内，所以我们第2研究所很快就争取到这方面的研究课题。当切洛梅及其部下转到通用机器部以后，航空部开始清醒地认识到这种盲目的航天热带来的危害，开始回到‘大气层’，大部分外太空的研究项目逐渐走向衰亡。

飞向太空的航程教案篇5

2013年6月26日，中国神舟十号载人飞船返回舱在内蒙古四子王旗主着陆场预定区域顺利着陆，聂海胜、张晓光、王亚平三名航天员逐一自主出舱，各人身体状况良好。

作为神十唯一一位女航天员，镜头前的王亚平一脸灿烂的笑容。她告诉记者，这一次飞行任务让她圆了两个儿时的梦想，一个是飞天梦，一个是教师梦。

“10年前杨利伟乘首飞，当时我23岁，刚到飞行部队两年，正准备为祖国飞行事业大展身手。那时候跟大家一起看直播，火箭升空那一刻，我脑子里闪过一个念头：我们有了自己的男航天员，那什么时候能有自己的女航天员呢？这念头只是一闪而过，没想到10年后我也能作为一名女航天员出征太空。”

神舟十号在太空中飞行了15天，三位航天员成功进驻天宫一号目标飞行器，完成飞船与天宫一号的自动和手控交会对接，并展开中国航天器绕飞交会试验以及航天医学实验和技术试验等一系列太空活动。

不仅如此，在距离地面300多公里的天宫一号里，王亚平还站上了中国的“最高讲台”，演绎了迄今为止人类历史上第二次太空授课，成为中国首位“太空老师”。

太空第一课

“同学们，你们好！”6月20日上午，一个温婉的女声从遥远的太空传来，通过广播、电视和网络传入千万个中小学课堂。扎着利落的马尾，穿着蓝色航天服的航天员王亚平挥手面对镜头打招呼，亲切甜美。

在离地球表面300公里的天宫一号讲台上，她为6000万学子演示了一堂生动的物理实验课：如何测量物体质量、单摆运动、陀螺运动、水膜和水球实验……凭借扎实的理论知识、过硬的操作水平、丰富的飞行经验和耐心的心理素质，神舟十号女航天员王亚平，站上了中国的“最高讲台”，成为中国首位“太空老师”。

然而，要讲好太空课堂并不容易。空间站位置狭小，站内布满精密仪器，在太空失重环境下任何一个操作都要格外小心。为了讲好40分钟的太空课，王亚平透露自己整整准备了半年时间。

“我们做了大量前期工作，比如说教具的准备，授课内容的准备，甚至对于课堂教学的一些心理知识的了解等等。针对同学们在课堂掌握的一些相关常识，挑选了非常有趣的小实验，在天空里能达到最好的演示效果。”王亚平说。

中国载人航天工程新闻发言人武平表示，本次科普教育活动是中国利用载人航天活动普及航天知识的一次尝试，希望通过开展此类科普教育活动进一步激发广大青少年对宇宙空间的向往、对学习科技知识的热情。

“水球实验太有意思了！”北京市工美附中的崔昂说起太空课堂赞叹不已。戴着小圆眼镜的他讲话头头是道：“亚平老师像魔术师一样操控太空中的水，水球实验体现了倒影成像的原理，水膜是一个凸透镜，在水球中加入气泡又成为了一个正成像……”

同班的孙思颖非常关注航天科技，经常看探秘宇宙的纪录片，这次的太空课堂她期待了很久。“其实，我们私下都称亚平老师为‘神女’，这堂太空物理课简单易懂，看见亚平老师我们都觉得很亲切。”

在大洋彼岸，王亚平作为太空教师的出现，也让曾经的美国宇航员、世界首位太空教师芭芭拉·摩根颇为兴奋。在她看来，“太空探索和教育一样重要，宇航员与教师做的实际上是同一件事——探索、发现、分享”。

2007年，芭芭拉·摩根搭乘“奋进”号航天飞机造访国际空间站，开展了世界首次天地视频连线的太空授课。根据美国人进行第一次“太空授课”以及中国学生的特点，王亚平这次的“太空授课”内容进行过很多次方案调整。授课时间也由美国的25分钟延长到40分钟。

在这次授课前，摩根写信给王亚平，提醒她记得遥望地球，并代表全球师生表达了祝愿。授课完成后，王亚平回信致谢，还说：“飞行期间，我经常会通过舷窗遥望我们美丽的家园。”

此次太空授课效果如何？其实，6月25日，已经对此作出了回答：“你们为全国中小学生举行的太空授课很有意义，据我了解有8万所学校6000万名学生参加了这次授课活动。”

圆梦太空

2013年6月11日，随着神州十号的发射，王亚平正式成为我国第二位上天女航天员。

然而，当一名飞行员却并不是王亚平小时候的梦想。那时，她希望自己能成为一名白衣天使，或是一名律师。她的老家在山东烟台福山区张格庄镇张格庄村，父母都是种地为生的农民，现在福山家中还有一些樱桃树，是家庭主要经济来源。懂事的王亚平从7、8岁的时候便开始帮家里干一些农活。

王亚平身体素质相当好，是“天生的体育能手”。她的小学体育老师王智兴对媒体表示，从三年级开始，她便开始参加校、区运动会，一直到高中从未间断，都是参加长跑项目。

与蓝天结缘来自于一次偶然的尝试。1996年底，济空招飞办招飞行员。在同学们的撺掇之下，王亚平抱着试试看的心理去参加了体检，没想到一路过关斩将，顺利地通过了学校、烟台市和济南的大体检，高考分数下来以后，就收到了录取通知书，幸运地成为了全国第七批37名女飞中的一员。就这样，1997年的8月份，带着美好的愿望，王亚平来到了空军长春飞行学院，开始了她的军旅生涯。

长春飞行学院的生活是艰苦的，入校的第一开，她就和大家一样，被迫剪去了心爱的长发留起了男孩式头发，之后的一年零八个月，她们除了学学课程 以外，每天都得进行体能训练和军事训练，还进行了拉练、游泳、跳伞等特殊的训练。

学习期间，她熟练掌握了4种机型的驾驶。招飞中心原主任程学哲回忆说，王亚平“聪明，非常聪明，而且活泼，要强，在各种模拟考试中体现出特别的聪慧和灵气”。1999年4月，在淘汰了七名同学以后，她们剩下的30名学员顺利地转入了哈尔滨第一飞行学院，开始了真正的飞行生涯。在初教机飞行团，18岁的王亚平得到试飞机会，当第一次在教员的带飞下飞上蓝天，俯瞰祖国大好河山的时候，她真正地体会到了作为一名女飞行员的骄傲。

经过了两年零四个月，王亚平以总成绩第二名的好成绩，从一飞院毕业生分配到航空兵某师某团。该团素有“女飞行员摇篮”之称，全国大多数女飞行员都集中在这里，先后涌现出了岳喜翠、刘晓莲、程晓健等一大批英模人物。王亚平一直以她们为榜样，努力学习飞行技术。

多年的努力，可以从她熠熠发光的履历上得以呈现：王亚平现为中国人民航天员大队四级航天员，少校军衔；曾任空军某师某团某飞行大队副大队长，安全飞行1600小时，被评为空军二级飞行员。2010年5月，正式成为我国第二批航天员；经过近三年的航天员训练，以优异成绩通过航天员专业技术综合考核，2013年4月，入选天宫一号与神舟十号载人飞行任务飞行乘组。2013年6月11日，随着神州十号的发射，王亚平正式成为我国第二位上天女航天员，成为“80后”女飞行员的杰出代表。

其实，早在去年“神九”发射前，王亚平便曾与刘洋一起成为媒体猜测的最可能上天的女航天员。然而，那一次，王亚平与“太空之旅”失之交臂。

在被问及是否为没能成为中国首位飞天的女航天员而感到遗憾时，她只是笑着摇摇头。中国第一个飞入太空的女航天员是特别令人向往的称号，但一个人的名字跟祖国的利益相比，实在太渺小了。

“去年神九发射那天中午，我们航天员大队的大队长带着我们备份乘组给他们壮行，大队长让我们每个人给他们送句祝福的话。我对乘组的3个人说：希望你们能平安回来。我还跟刘洋单独说了句话：你是我们女同志的骄傲。我希望你能带着我俩的梦想，一起去飞。我会在地面一直支持你。”

如今，她如愿圆了自己的“太空梦”。

飞向太空的航程教案篇6

“我看见了山脉、江河、大海和璀璨的城市之光。”她回忆说。这是人类发自宇宙深处的第二声女性的惊叹。此后30年，又有7个国家55名地球女性加入这个行列。

作为人类首次女性太空行走的创造者，这一次64岁的萨维茨卡娅对中国同行的忠告更多基于母性而非意志。她认为刘洋完成两次飞行左右，就可以考虑成为一名母亲了。

在上世纪相当长的时间里，以冷战为背景的宇宙探索和竞赛曾长期拒绝女性的进入。除了1963年前苏联出于政治宣传需要诞生首名女航天员外，近20年时间里太空都是男人们的竞技场。

然而，随着人类科技触角的延伸和女性意识的觉醒，悖论也逐渐显现：从人类在遥远的未来实现星际移民和太空繁衍的意义上说，再多的男人走进宇宙也无济于事。此外，随着女性在航天飞行中独特的优势被越来越多地发现和证实，偏见正在放下。至今，连中国的刘洋在内，已有8个国家的57名女航天员离开地球，踏足太空。

性别大战

对前苏联公民捷列什科娃来说，1963年是一个难以置信的年份。这一年的6月，她坐在一个狭窄而制作仓促的飞船中上了太空。绕了地球48圈后，她重重地砸回了地面。人们兴奋地打开舱门，却没有等待预想中的那一幕——苏联女英雄、人类首位女航天员捷列什科娃此时已被撞击至重度昏迷。

第二天，刚被抢救过来的捷列什科娃接到命令：重返着陆点。她被精心化妆，再次进入载人舱，人们欢呼着奔向她，舱内，捷列什科娃微笑着等待重见她的人民。

苏美争霸表面是军事和科技，但实质是制度。因而，争先把女性送上太空从一开始就被赋予了相当的政治色彩，兼具社会与技术的双重宣传效应。1962年，继苏联航天员加加林率先升空拔得头筹后，苏美两国加紧实施女子航天计划。前者建立了首个女子宇航员中队，后者则开启更具野心的“水星13女杰”工程。

纵使直至1980年，苏联科学界才承认“在一些问题仍没有完全弄清楚之前让女性上天是一个冒险行为”。但冷战正酣，苏美两国都极力掩盖这一点并逐渐偏离了科学探索的初衷。

“他们往我们耳朵里注射冰水，让我们吞下长长的橡皮软管，喝放射性的水，还把我们倾斜、旋转，关进漆黑的房间，捂上眼睛泡在水箱中，直至失去各种感觉……”美国“水星”计划的女子成员们这样回忆这段“非人”的训练。然而，由于国会的阻挠，她们的努力最终白费，也间接成就了捷列什科娃。

在庆祝仪式上，赫鲁晓夫高高举起女英雄的手，和人群一起欢呼。5个月后，他又为捷列什科娃和航天员尼古拉耶夫主持了一场堪比欧洲皇室的婚礼，一个“航天员样板家庭”应运而生。

“性别大战”的胜利在一定程度上影响了苏美的攻防转换，苏联也得以在早期太空竞赛中节节领先。由于既定目标的实现和对手的缺位，在此后长达19年时间里，苏联再也没有派女宇航员出征太空。

迟到的太空课

捷列什科娃后9年，顽固的美国国会终于想通了，他们修正了“民权法案”，在理论上为美国女航天员的诞生扫清了歧视障碍。1983年6月18日，斯坦福大学毕业生赖德升空，成为美国首个女航天员。

此时，深陷经济泥潭的苏联已无力阻挡其航天工业的萎缩，1986年回光返照般发射了号称“航天科技皇冠上的明珠”和平空间站后，就在美国“星球大战”的骗局里一步步走向灭亡。整个1980年代，美国共有11名女航天员飞上了太空，而苏联则只有1名。

1986年1月28日，美国佛罗里达州卡纳维拉尔角的气温降到零下2摄氏度，但仍阻挡不了人们的热情。他们别着圆形的小徽章，涌向发射看台，准备欢送一名叫麦考利夫的新罕布什尔州女教师出征太空。这是美国航空航天局(简称NASA)根据里根总统的命令所挑选出来的第一位平民航天员。

37岁的麦考利夫让浩瀚的宇宙变得不再遥不可及，她成为了那一年美国的全民偶像。人们守在电视前，等候着她将在太空讲授的两节课。“我希望给予普通人对太空的看法，让大家明白，在那里有另外一种新的生活方式。”出发前，她说。

载着麦考利夫和她的6名同伴的“挑战者”号在这个寒冷的早上向着太空出发了。地面的人们如嘉年华般欢呼雀跃，但仅仅73秒后，“挑战者”号爆炸了，化成一个触目惊心的巨大火球。

这是人类航天史上最大的灾难之一，影响至今仍未消散，它甚至被收进遥远中国的中学教材里，用以展现人类高贵无畏的探索精神。麦考利夫和朱蒂丝则成为世界上最先为航天献身的两位女性。

在现场惊愕和悲伤的人群中，另一位女教师芭芭拉·摩根的感觉最为复杂。她是当天麦考利夫的替补，爆炸发生后，死神的火焰布满了整个天空，让她感到“既渺小又沉重”。她此后回到了她的小学，且坚持向NASA申请升空完成麦考利夫未竟的使命。2007年8月，她终于如愿以偿，在“奋进号”飞船上，她通过电视屏幕向地球上的孩子补上这节迟到了21年的太空课。

盛放的宇宙玫瑰

“挑战者”号空难导致美国航天飞机计划冻结了32个月之久。经调查，美国国家航空航天局的决策缺陷和错误也随之暴露。里根总统组建了专门委员会进行调查，但显然，整顿是不彻底的，17年后，类似的原因又造成了另一场灾难——哥伦比亚号航天飞机的坠毁。

灾难让人沮丧，但也能成为遗产。麦考利夫之死成为某种意义上的召唤和标杆，吸引更多的女性投身到这片险途重重的神秘领域中来。而冷战的结束也催生了一个繁荣的太空时代。女航天员不仅在数量上，更在成就上达到一个新的高度。

进入1990年代后，世界一共诞生了45名执行过太空任务的女航天员，一些还载入了史册。例如飞行时间最长的女航天员露西德，第一位女指令长科林斯，第一个参加维修哈勃空间望远镜的女航天员桑顿，第一位黑人女航天员杰米森以及亚洲第一位女航天员向井千秋等。

科技的进步无法完全取代男女间的天然差别，但更难取代的，则是固有的观念。“我被告知会有很多困难，”俄罗斯女航天员库泽那娅说，“但最重要的一点是我不是一个男人，这就是造成我有许多困难的原因。”不过，她很快就用行动回击了这样的论断。1996年，她经受住了异常残酷的训练，击败了她的男对手，登上了国际空间站。

飞向太空的航程教案篇7

中国航天员选拔分四轮进行。首先是档案选拔，即以空军歼击机飞行员为主要选拔群体，围绕身体素质、身高体重等方面，从1500名候选飞行员中选拔出800多人。第二轮为临床选拔，对备选飞行员进行临床医学检查，“从健康中选拔更健康的”，选出60名飞行员。第三轮是航天特殊环境因素下的生理功能选拔，主要包括低压、缺氧条件下的生理功能检查、空间运动病的特殊考查等，最后选拔出20名预备航天员。

经过前三轮甄选，入围的女航天员身体条件须毫无瑕疵，比如牙齿洁白无瑕，没有身体异味，甚至蛀牙、脚茧以及皮肤上的疤痕都不能有，皮炎、哮喘、耳鸣等也都不允许。比如疤痕在太空中容易裂开出血，龋齿在太空特殊环境中容易复发，密闭舱室会加剧身体异味—在远离地球的太空环境中，这些最细小的瑕疵都可能造成大麻烦，甚至灾难。

在近似苛刻的排除下，航天员选拔进入第四轮定选阶段。在这个阶段，一方面到预备航天员所在部队走访其工作、生活情况；另一方面是预备航天员家族病史的排除，航天员选拔时家人都要接受体检，还要调查家族病史。

女航天员的选拔条件与男航天员相似：有坚定的意志、献身精神和良好的相容性，空军飞行员，飞行成绩优良，无等级事故，最近三年体检均为甲类。此外，还要求五官端正、语言清晰、无药瘾、酒瘾、烟瘾、不偏食、易入睡等等。

在杨利伟的建议下，选拔标准增加了一条：“必须已婚”，紧接着又加上一句：“生育过的优先。”鉴于女性在开始航天员训练的几年内肯定无法要小孩，这也是一条人性化的考虑。

然而，当杨利伟作为面试官见到刘洋时，进入最后一轮选拔的6名女航天员候选人中，包括刘洋在内有5人尚未生育。

杨利伟说，这一“巧合”体现了军人的奉献精神—在飞行员职业生涯中，三十多岁正是飞行技能走向成熟的黄金时期；如果生小孩，至少会停飞两三年，必然影响飞行事业。

2010年5月，刘洋、王亚平同5位新入选的男航天员一起，走进了位于北京西北郊的中国航天员中心。

这两年中经历了多少次考试，刘洋已记不清了。“其实，选拔从来这里的第一天起就开始了。我不会因为某项训练、某项考试只占小数点后零点零零零零几分就不用功。做到最好，尽自己最大努力，即使我与这次任务失之交臂，也不会后悔。”

【当惊世界殊】从天空到太空，就是要不断跨越极限

进入航天员中心，首先接受12个月的基础训练，学习航天医学基础、交会对接技术基础、力学、数学等20门基础课程，并参加国学讲座、救生生存训练和体质训练。一年后，刚开始某些项目只达到三级、二级标准的刘洋，平衡素质、力量素质、速度、耐力、肌力等全部体质指标均达到一级水平。

从2011年6月起，刘洋转入航天专业技术和任务训练阶段，针对交会对接技术、目标飞行器与组合体飞行管理、空间科学实验及飞行程序进行训练。仅仅是关船操作的8本任务手册就有六七厘米厚，她像同伴们一样，要把其中每一个细节理解透彻。

经过近3000个学时的学习，到执行任务前夕，预定训练内容全部完成。

刘洋曾想，我当飞行员时是经历过严格锻炼的，航天员训练应该不在话下。然而，后者的严酷性远远超出她的想象。

转椅训练过去在飞行部队也有过，为时4分钟，而航天员的转椅训练每次持续15分钟，对谁而言都是一道难关。

“5分钟好像是我的极限点。听到4分钟报时，我突然浑身冒汗，像晕车一样说不出的恶心，但我不能吐，更不能喊停。教员说过不行了就喊停，但从第一批航天员到我们这批航天员，没有人中途停过。因为身体对转椅会有一种条件反应式的记忆，如果你第一次呕吐或停止，下一次就很难坚持了。”刘洋回忆说，“我只好拼命转移自己的注意力，幻想自己站在美丽的海边，看夕阳，看浪花。第一次挺了过去，第二次好多了，后来就一次比一次顺利了”。

离心机训练同样艰苦。最初，刘洋不知道如何用力、如何对抗，连头发丝都在使劲。“离心机从启动到停止不超过3分钟，但我下来的时候，两条腿就像跑了万米，抖个不停。”

两年过去，刘洋说自己现在坐离心机就像玩游戏似的，稍稍加把劲就能撑过去—这“稍稍加把劲”所对抗的，是6个G的过载，相当于承受6倍于自己体重的压力。

“每一项训练都充满挑战，没有哪一个是舒舒服服完成的。我们的生活就是日复一日不停地挑战极限，不停地对抗负荷。”刘洋坦陈，如果没有对飞行的热爱，很难坚持到底。

“我把训练时间延长、延长、再延长，休息时间压缩、压缩、再压缩。”刘洋说，“我没有感到累，而是很幸福—被人信任的幸福，被国家需要的幸福”。

【天堑变通途】男女团队配合在太空尤为重要

航天员良好的心理品质十分重要，要求胆大心细，遇事不慌，善于控制情绪。女航天员在心理素质上具有独特优势，对失重等航天环境的适应能力更持久，耐寂寞能力强，心理素质稳定。在某些方面更敏锐、更细腻、更周全。

不管扮演什么角色，在太空环境下，一位女性的存在，总会起到凝结团队的作用。因此对女航天员来说，能和他人和睦相处，善于和人打交道、团队意识强也是必要的品质之一。

其实从先天讲，女性在太空中有自己的优势和劣势。比如女性在失重下的雌激素和镁代谢更优于男性，所以不易出现血栓、铁中毒、血管痉挛、心律紊乱等问题。

但女性也有不足之处。俄罗斯研究认为，女航天员不适合出舱行走等体力消耗大的任务。实践还证明，女航天员的月经在飞行中虽然没有异常，但如果在月经期间出舱活动，则会由于全身血容量减少而容易得减压病。正因为如此，男女团队配合在太空中才显得尤为重要。

在神舟九号的团队组织中，也借鉴了一些外国经验。对于航天员的团队意识培养也是地面训练的重要组成部分，有专门的心理学家对航天员进行心理相容性训练，主要是如何正确面对自己、看待他人。

和刘洋一起训练的男航天员说，前段时间搞组合体模拟飞行，早上7：30进舱，晚上11：00出来，吃饭、做实验、休息都在模拟舱内进行。“按照程序应该刘洋先就餐，但她非得让我们先吃。训练间隙短暂休息，她一定会把水杯端到我们面前。”

而在一次地面模拟训练中，两位男航天员全神贯注实施交会对接，突然出现“失火”信号—这是教员们给乘组设置的应急题目。这时，正在监视同伴操作的刘洋第一时间根据操作手册发出指令：“撤退！”要求将飞船撤到距天宫30米外。

“这种情况在实际飞行中概率太小，但她能清晰、迅速地发出指令，很难得，说明她特别自信、果断。”同伴说。

中国载人航天：三关，已过两关

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。2003年10月15日神五发射，这是我国首次发射载人航天飞行器，2008年9月25日，神七发射，图为翟志刚出舱作业。

第二步，突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术，再研制发射空间实验室，解决有一定规模的短期有人照料的空间应用问题。 2012年6月18日，天宫一号与神九载人交汇对接，为中国航天史掀开极具突破性的一幕。

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。中国载人空间站工程已正式实施，2020年前后将建成规模较大，后期有人参与的部级太空实验室。

神女年少时

刘洋一年级班主任白凤枝

74岁高龄的白凤枝是刘洋一年级班主任，也是她的启蒙老师。刘洋在小学老师白凤枝眼里“从小就是个好苗子”。刘洋小学就读于郑州市管城区实验小学。刘洋在长春第一飞行学院上学期间，每次回家时都要探望白凤枝老师。在白凤枝老师眼里，刘洋从小就乖巧，从一年级到六年级都是三好学生，白凤枝老师一直珍藏着刘洋送给她的歼击机模型。

刘洋中学老师李风云

刘洋给她的印象是朴实较真而且大胆，刘洋的话很少，平日里衣着打扮很朴素，单从外表看，很是不起眼。不过，无论是哪位老师讲完课，如果心中有疑问，刘洋总是会在下课后，在讲台边拦住老师，把自己的问题提出来，“但从这一点来看，刘洋还是一个很较真也很大胆的孩子，刘洋高中三年从未请过假，也从未迟到早退，纪律性非常强。”

给太空加一点温柔

据不完全统计，截至2012年“神九”发射，全世界已经有57名女航天员上天，其中美国46名，前苏联和俄罗斯3名，加拿大和日本各2名，中国、英国、法国和韩国各1名。

第一位女太空人 捷列什科娃

捷列什科娃，世界第一名女航天员，苏联英雄，苏联空军少将，人类历史上进入太空的第一位女性。1963年6月16日清晨，27岁的捷列什科娃乘东方6号飞船飞向太空。最终，她飞行了70小时50分钟，航行200万公里，于6月19日返回地面。迄今，她仍是全世界在太空单独飞行时间最长的女性。

她还两次被授予列宁勋章；荣获联合国和平金奖，以及世界许多国家授予的高级奖章，是世界上十几个城市的荣誉市民；月球背面的一座环形山以她的名字命名。目前捷列什科娃还在继续积极地从事社会活动，希望能参加火星探险。

第一位太空行走的女航天员 萨维茨卡娅

捷列什科娃飞天后，一直过了近20年，太空才迎来第二位女性苏联航天员萨维茨卡娅。1982年，34岁的萨维茨卡娅乘坐联盟T－7号飞船首度飞天。两年后，她又搭乘联盟T－12号飞船升空，并参加与礼炮7号空间站的对接飞行。在这次飞行中，她走出空间站，在距地球350千米的茫茫太空中，进行修理装配的操作实验。这个工作看似简单，但要在失重状态下完成并不容易。试验足足进行了3个小时。最终，萨维茨卡娅准确无误地完成了操作。这是地球上的女性首次在太空中漫步并完成修理操作试验。

第一位航天飞机女指令长 柯林斯

1995年2月3日，美国女宇航员艾琳·玛丽·柯林斯乘“发现”号航天飞机飞上太空。1999年，已经身为人母的柯林斯第三次进入太空，成为人类历史上第一位航天飞机女指令长，驾驶“哥伦比亚”号航天飞机完成了7月23日至27日的飞行。至今，她驾驶过三十多种不同的飞机，累计飞行时间达到6280多小时，其中有537小时是在太空度过的。2005年，作为发现号航天飞机指令长的柯林斯驾驶隔热瓦受损的发现号在太空中做了一个“转体后空翻”，技艺惊人。当返航的发现号进入大气层时，美国宇航局地面控制中心播放了上世纪80年代的流行歌曲《来吧，艾琳》，向柯林斯致敬。

飞向太空的航程教案篇8

1974年，北京东郊机场从英国进口了一种飞行训练设备，据说利用这一设备在地面就能完成“三叉戟”飞机飞行员的部分基本操作训练。消息传到当时的中央军委，军委相关领导马上对这样的训练设备产生了兴趣――在地面训练飞行员不仅能节约大笔训练费用，还能避免机毁人亡的风险，这种训练方法如果能被空军借鉴，无疑会对中国空军的飞行员训练方式产生积极影响。1975年，地面模拟训练室建成之后，中央军委的部分领导随即亲临东郊机场，实地考察这个神奇的家伙。

这台训练器由一个能运动的驾驶舱、一个中央控制台、一个机场沙盘和一个摄像探头组成。在控制台计算机的协调下，驾驶舱的飞机操纵系统、沙盘上的摄像探头和控制驾驶舱运动的液压装置三者联动，探头拍摄的沙盘彩色画面会投放在座舱前，这样一来，飞行员既能感受到运动载荷，又能看到飞机运动的主视景，全方位的感知体验有如驾驶一架真飞机。这台训练器就是新中国引进的第一台飞行模拟器，由当时的英国雷迪丰公司生产――1993年法国汤姆逊公司并购了雷迪丰，成立了当今模拟器研发巨头法国泰勒斯（Thales）公司。

东郊机场的考察让军委领导印象深刻，通过研究，我国决定研发类似的训练设备。1975年2月28日，当时的国防工办（国防工业委员会办公室）就召集了北京航空学院（现为北京航空航天大学，简称北航）、国家计委、空军、三机部、北京市计划局、仪表局和机械局等一些单位开会。“会议的主要内容就两个”，当时会议的亲历者，现年94岁的北航老教授文传源回忆道，“首先是确定任务，搞歼6飞行模拟器，看看各个单位的态度，同意不同意干，有没有能力干。另外就是任务确定之后由哪个单位负责牵头？”会上，各个单位的同志纷纷表示模拟器的研制对于空军和民航的建设意义重大，应该予以支持。至于牵头单位，由于模拟器的研制是一个系统性很强的工程，重点和难点在于软件部分的开发，其他单位这方面的经验不多，因此由综合技术实力最强的北航负责――2月25日，北航负责牵头成立总设计体组，文传源任总体组组长；三机部下属的125厂负责总装工作。

“我在1958年曾经接触过美国的林克机电模拟器，之后也搞过无人机的训练器，可能是这个原因，领导才让我当这个总体组组长的吧。”文教授对笔者如是说。接触过林克模拟器已经是当时参研人员中对模拟器了解最多的了，但林克也只是上世纪三四十年代的机电模拟器，而随着电子技术的发展，后来的模拟器全部改由计算机控制，系统要复杂得多。对设计人员来说，要设计研发就要先学习，东郊机场的雷迪丰模拟器就成了学习的唯一标本。1975年3月14日，总体组26人开赴东郊机场，参观雷迪丰模拟器。“卖给中国的东西本来就是中国的了，看什么，查阅什么我们都有权利，但是英国人还是百般阻挠。”对于当时的困难，文教授至今历历在目。首先是英国人的阻挠，每次都要经过一翻解释才能查到阅模拟器的维护资料和使用说明；其次是生活困难，“当时东郊机场没有住房，大家只能自备帐篷，3月的北京还很冷，这段时间确实比较辛苦，但大家也都克服过来了。”一个月以后的4月14日，总体组完成了对雷迪丰模拟器的初步了解，4月底便拿出了歼6模拟器的总体方案。雷迪丰飞行模拟器是当时世界最为先进的飞行模拟器，而总体组的方案在技术上与雷迪丰的产品相当。5月1号，空军、国防工办、国家计委、北航、三机部125厂等单位开会审查并通过了总体方案，歼6模拟器的研制工作正式启动。

总体组的主要工作有两个，一是模拟器软件部分的开发，二是协调各个单位的工作。“在软件开发的时候，数据缺乏是个大问题”，文教授说，“比如我们要构建飞机下滑轨迹的数学模型时，就需要飞机在各个下滑状态下的各项数据。但在这之前，歼6只有在典型飞行状态下的数据记录。”众所周知，模拟器是软硬件相结合的，所谓硬件就是要将座舱中的一切做得与真飞机一样，而关于加速度这样涉及到飞行员感受的运动模拟实际上都是由软件控制，因此模拟器是否具有实用性，软件的设计至关重要。在模拟软件设计时，构建数学模型是基础，但没有连续的飞行轨迹参数，数学模型就无法构建。在此情况下，总体组只能通过国防工办与空军协调，空军向相关部队下达试飞任务，完善数据。“空军的同志们配合得很积极，但需要的数据实在太多，等真正完善了所需的数据已经是5年以后（1980年）的事了，在此之前我们只能通过计算估算出一些数据先完成建模，等拿到空军的实验数据后，再进行替换。”文教授说。

除了软件设计这样技术难度很高的部分以外，歼6模拟器也有一些相对简单但也非常重要的部件，比如沙盘。在今天看来，制作沙盘的方法明显过于笨拙，但在多媒体技术出现之前，沙盘是唯一的视觉模拟方法，即便是当时最为先进的雷迪丰模拟器用的也是沙盘。歼6模拟器的沙盘制作由负责总装的125厂负责，他们委托一个山东的工厂以2 000:1的比例复制了一个方圆30千米的机场环境，其中被模拟的跑道长2 000米，宽80米。视觉模拟的过程如同在沙盘上进行一次现场直播，为了保证成像，对于沙盘的照明要求就非常高，四面布设的大功率摄像灯让这台模拟器运转时相当费电。

1983年，歼6模拟器完成研制，交付空军验收。“空军的第一次验收问题出了一大堆，总共有100多个故障”，文教授自嘲地笑了笑，“验收的时候所有参研单位的同志都在，哪个单位的部件出了问题，就现场解决，解决不了的就拿回厂里再改。”在当时，设计模拟器绝对是开创性的工作，没有什么经验参考，很多技术问题都无从下手，在解决问题的时候有的人也发了一些牢骚，好在最后所有参研的技术人员还是坚持了下来。“大部分问题都得到了很好的解决，但也有个别问题实在受当时技术所限，无法彻底修改只能尽量完善。”探头的对焦问题就是文老所说的个别问题之一，“由于当时探头的对焦点太远，在模拟飞机起飞或者接地时，探头会过于接近沙盘，影像因无法对焦而变得一片模糊，这是个光学成像问题。”最后，总体组只得对程序进行修改，让探头与沙盘景物之间的距离始终控制在焦距之外，基本解决了这个问题。

1983年下半年，歼6模拟器最终完成了验收，并在空军服役。作为国产第一台大型全任务飞行模拟器，歼6模拟器获得了国家科技进步一等奖。

歼6模拟器播下的种子

虽然实现了零的突破，但在歼6模拟器之后相当长的一段时间内，中国再没有研制过任何其他型号的航空模拟器，即便是已经研制成功的歼6模拟器也没能实现量产――1983年交付的那台成为空军使用的唯一一台训练用飞行模拟器。让中国模拟器的研制戛然而止的主要原因有二：首先，模拟器的采购和使用成本太高，未能实现之前节约训练费用的预期――首台歼6模拟器的造价高达1 700万人民币，在当时，这些钱足可以采购十几架歼6了，另外供沙盘照明所需的设备用电量太高，在电力缺乏的上世纪80年代，如果大批量使用模拟器进行飞行训练，这样的耗电量是无法承受的；其次是训练效果也差强人意，歼6模拟器的仿真效果还不够理想。这主要受当时计算机技术发展的限制，不难想象，对于一台运算速度不及现在智能手机百分之一的计算机来说，计算飞机飞行轨迹这样的复杂函数是一件多么困难的事。

不过，歼6模拟器项目却播下了一粒种子――负责总装的三机部125厂借此项目专门成立了一个名为“航空模拟器研究所”的科研机构（即北京蓝天的前身），航空模拟器研究所的成立标志着中国在航空模拟仿真应用领域有了一个专业化的科研队伍。1993年，航空模拟器研究所整体迁至北京上地信息产业基地，更名为北京蓝天航空模拟器技术发展中心，直属于原航空航天工业部。2001年，经过体制改革，蓝天航空模拟器技术发展中心再次更名为北京蓝天航空科技有限公司（后文简称蓝天公司），隶属于中国航空工业集团，成为目前国内规模最大、科研能力最强的航空模拟仿真技术应用企业。

“飞行模拟技术进入跨越式发展还是在2000年以后”，蓝天公司董事长靳东升对笔者说，“这主要得益于计算机技术的进步。”如果说，中国航空仿真模拟的起步远远晚于传统航空强国，那么计算机技术的革命无疑大大缩短了中国与世界的差距。自2001年完成体制改革之后，靳东升就一直担任蓝天公司董事长一职，作为公司的掌舵人，靳东升亲历了航空模拟仿真领域近年来在中国的跨越式发展。“也只用了仅仅10年时间，我们的模拟仿真技术就经历了几代更新，大大缩短了与国外的先进技术的距离。”在介绍情况时，靳东升的脸上透露着一种自信，飞行模拟器的研制是一个符合水桶原理的系统工程，除了高逼真的视景环境仿真之外，还需要主飞行仿真、发动机仿真、仪表仿真、航电仿真、飞机座舱仿真、飞机任务仿真、实时控制管理等“十几块木板”的协同合作，如果出现任何一块“短板”都将影响“成品水桶的容量”。“蓝天公司在飞行模拟仿真领域拥有国内最全面的学科建设和最优秀的人才队伍，”靳东升对笔者说,“日后我们的专业建设还会进一步细化，和世界先进水平的差距也会越来越小。”

技术上的跨越发展和完善的人才队伍意味着产品性能的提升，现在的飞行模拟器可以让飞行员在各个感官上真切体会到如驾驶真机一样的感觉，而训练费用仅相当于驾驶真飞机的1/5以下,且可以承担许多在真飞机上无法训练的科目，如：特情处置、复杂气象、任务训练等。近年来，蓝天公司接到了各种飞机模拟器的国内外用户的订单，产品深得用户好评：运7-100飞机全动模拟器填补了国内民机模拟器的空白；“新舟”60全动模拟器、“新舟”600全动模拟器、“新舟”600FTD（基本训练器）等均取得了民航局方的高等级适航认证； K-8高级教练机模拟器和歼7等系列飞机飞行模拟器均出口多个国家；多年来已为我国各航空兵军兵种研制并交付了多种型号的军用飞机、直升机的飞行训练模拟器和模拟训练系统。

打破垄断

中国民航业发展速度之快让世界震惊，这已经不是什么新闻了。据统计，截止到2012年3月，中国民航服役的干/支线客机总数超过2 400架，另外中国各航空公司每年还会购入250架干线客机补充机队规模。而根据国际民航组织的相关建议，每20~25架飞机就必需要有1台高等级全动飞行模拟器供飞行员培训使用。如此计算，中国目前至少需要一百多台全动飞行模拟器，而且每年还有10台以上的增量。根据相关统计，目前民航系统的全动飞行模拟器数量为65台，因此每年有大约1/3的飞行员要到海外进行模拟飞行训练――这无疑是一个巨大的市场。但是很遗憾，这个市场目前还被国外企业所垄断――仅加拿大CAE公司就占据着国内民航全动飞行模拟器70%的市场份额。“这个行业总有一个准入机制，由于技术难度大，品质要求高，用户不会把订单交给一个没有商用大型全动飞行模拟器制造经验的公司。”靳东升的这句话解释了国外企业垄断的原因，“所以我们首先要证明的是自己有能力制造符合国际适航标准要求的大型民航机飞行模拟器。”

国内民航制造业的迅猛发展让蓝天公司有了一个能够逐步证明自己的机会：研发“新舟”60和“新舟”600支线客机高等级全动的飞行训练模拟器并取得民航适航证，让蓝天公司有了成功研制现代化民航机飞行模拟器的经历，同时蓝天公司也成为国内唯一获得民航适航证的飞行模拟器研发企业。而参与ARJ21和C919项目，承担研制这两型民机工程模拟器的任务，则让蓝天公司积累了新型支线/干线喷气客机飞行模拟器的研制经验，“在日后完成C919飞行训练模拟器的研制之后，我们将在波音和空客飞机模拟器上取得突破。”靳东升说。

如果说民用飞行模拟器被国外厂商垄断，那么在军用飞机模拟器领域则像其他装备一样需要依靠自己的力量去开发、研制。“作为中国模拟器研制的专业化企业，蓝天有责任为军队提供性能优良的模拟训练装备”，靳东升说，“目前迫切需要解决的还是标准化问题，国内不同企业的产品，所用的开发软件种类较多，接口也是各式各样，另外我们为客户量身定制的东西太多，缺少模块化标准化的技术体系。”缺乏标准化显然不利于行业的进一步发展，过多的专门定制产品不仅提高了产品的研发成本还提高了客户的使用维护成本，给用户的使用维护带来极大的困惑。将各种模拟器及分系统实现标准化和模块化不仅大大降低成本，还能保证系统的稳定性和可维护性。按照靳东升的设想，日后国产的模拟器产品70%以上将实现标准化和模块化，30%以下是为客户量身定制的部分。

飞向太空的航程教案篇9

那么，传统的飞行训练模式究竟存在什么问题？航空业为什么要发展MPL？MPL培训具体课程是如何安排的？业内在飞行训练方面还进行了哪些有益的探索？近日，在青岛九天国际飞行学院成立10周年之际召开的飞行训练座谈会暨MPL课程研讨会上，来自航空公司和国内外航校的50多位代表围绕上述问题进行了深入讨论。 传统训练模式：不合身的“露脐”装

根据波音公司最新预测，未来20年，全球机队将新增3.8万架飞机，商业航空公司将需要招募、培训55.8万名新飞行员。其中，亚太地区需要22.6万名，占总量的40%。而中国民航正处在发展的快车道上，对运输航空飞行员的市场需求巨大。再加上飞行员是飞行安全的最后一道关口，飞行员培训始终是运输航空公司关注的一大焦点。

据了解，传统的飞行训练模式分为四个阶段：第一阶段，学员主要进行私照训练；第二阶段，学员要完成商照、仪表训练；第三阶段，学员主要进行高性能训练、过桥训练或多人制机组合作（MCC）训练等；第四阶段，学员要进入航空公司进行初始改装训练、本场起落训练等。然而，在这种训练模式下，飞行学员的大多数训练是在单发飞机上完成的，这有悖于现代大型运输航空器多人制机组运行的实际操作环境。

然而，商照培养出来的学员是通用航空的机长，而不是运输航空的副驾驶。青岛九天国际飞行学院MPL合作伙伴、来自新加坡航空培训顾问公司的石庆祥说，采用传统模式培养出来的学员拿到的只是可以开轻型飞机的商照，他们很难快速为在重达50吨的大型喷气飞机上进行机型转换做好准备。所以，商照持有人在进入航空公司参加初始改装训练前要进行一些必需的训练。例如，美国联邦航空局（FAA）要求其在通航领域积累1500小时的飞行经历，欧洲航空安全局（EASA）要求其进行MCC或大型喷气机的训练，我国民航局要求其进行一定时间的高性能训练。

从低空、低速、简单设备向高空、高速、复杂设备过渡，飞行学员需要补上一些缺失的知识和技能，这在业界早有共识。高性能训练、过桥训练、ELT课程等都是基于这一现实而制订的解决方案。上海春秋飞行培训有限公司总经理施永宏说：“在传统培训模式下，航校的商照训练类似于一条长裤，航空公司的改装训练相当于一件上衣，但是这件上衣又明显偏短，成了露脐装。过桥训练、MCC训练等课程都试图去弥补‘露脐’的部分。”

石庆祥认为，传统的飞行训练模式缺乏有效的针对性，已经过时了。国际民航组织（ICAO）在1949年就构建了商照培训体系，当时使用的飞机类似于DC3。如今，民航拥有了先进的空客A380、波音787等飞机，这些飞机高度自动化、精密化，而且需要多人制机组来操纵。初始改装训练对商照持有人来说是非常短暂的，他们没有充足的时间在此类训练中掌握所有必备的技能。“因此，问题是：我们需要的飞行员培训是相同的吗？我的看法当然是‘不’。”他说。 MPL培训：一条完整的连衣裙

考虑到机组差错是目前不安全事件发生的主要原因，加上未来15年空中交通流量会翻倍，ICAO认为，要保证不安全事件不再增加，飞行员培训体系必须实现现代化。2006年，ICAO专门为培训运输航空副驾驶而引入了一种全新的培训理念，即MPL培训。

石庆祥表示，MPL是为航空公司提供安全和经过良好型别等级训练的航线飞行员的一种稳定途径，学员从开始培训到成为具有型别等级的飞行员只要22个月左右，花费几乎与传统训练模式相当。截至2014年11月，全球有1100多名多人制机组驾驶员、3000多名受训飞行员，30多家航空公司已经或即将开始进行MPL课程培训。目前，汉莎航空、卡塔尔航空、新加坡虎航、亚航已经完全终止了传统的商照培训，全部使用MPL培训飞行员；全日空、日航、新加坡航空等公司即将开始使用MPL培训飞行员。

为了消除传统模式的局限性，培养出更符合航空公司要求的飞行员，在ICAO的大力推行下，我国民航也从2007年底开始在中国民航飞行学院试点培养这类副驾驶。中国民航飞行学院飞行训练标准处副处长白宏秋表示，试点共分3批次为国航和东航培养了35名学员，培训质量得到了局方和航空公司的正面评价。同时，中国民航大学和九天航校也在积极推进MPL试点工作。值得一提的是，2014年，民航局在第4次修订通过的《民用航空器驾驶员和地面教员合格审定规则》（CCAR-61-R4）中新增了MPL执照。

那么，MPL培训课程与传统的培训模式究竟有何不同？白宏秋说，MPL培训主要分为4个阶段：基本飞行技能阶段是私照训练；初级训练阶段包括仪表训练和高性能训练，有仪表飞行、不正常飞行状态改出、仪表转场、机组训练等课目；中级训练阶段是多人制机组训练，有正常或非正常程序、面向航线的飞行训练（LOFT）、机组资源管理训练等课目；高级训练阶段包括航线与型别等级训练、本场起落训练。

施永宏指出，MPL培训就是针对最终目标――运输航空副驾驶――的训练，其在执照上只保留了最初的私照，不再有中间过渡的商照，学员最终获得的是MPL执照。从这个意义上讲，这种训练本质上也是型别相关的训练。学员完成训练即具备型别等级，只需要在航空公司完成20个起落的本场训练即可。“MPL培训其实就是一条连衣裙，是一个整体的解决方案。”他说。

石庆祥表示，合理的MPL培训课程需要三大支柱：模拟机、教员和航空公司对飞行学员的筛选。在传统模式下，飞行学员大多数的训练是在单发飞机上完成的；而在MPL培训中，飞行学员只有很短的时间在轻型飞机上进行单人操作，主要是在多人制机组和模拟机的环境中进行有针对性的训练。他还说，因为MPL培训是航校与航空公司的合作项目，航校的教员和航空公司的飞行员都要参与其中，从而更好地理解标准操作程序和飞行文化。 另一种可能：高性能训练替代课程

然而，无论是传统的培训模式还是新的MPL培训，业内似乎都有不同的声音。施永宏表示，对于传统的培训模式，“我们就像《皇帝的新装》中的那个小孩”。他直言不讳地说：“目前，中国民航的高性能训练试图在航校里解决‘露脐’的问题。但我认为，方向是错误的，因为它使用的教员仍然是航校的，没有解决航空公司训练资源的问题。这就好比试图将这条长裤的裤腰继续往上提。”

而对于那条完整的“连衣裙”，尽管其在国际上颇受欢迎，但我国民航业对其发展还是相当谨慎的。民航局飞标司规定，MPL课程必须是一个整体课程。白宏秋也坦言，目前MPL在国内实施存在着诸多难点，如需要培训符合要求的飞行教员，需要建立ATPL理论培训体系，建立飞行员能力选拔系统等。同时，MPL大量使用模拟机代替真机进行飞行训练也存在着较大的争议。

“MPL培训本质上是航空公司的训练项目，其核心是具有航空公司运行经验的教员。”施永宏说。如果航空公司的介入较少，再加上没有航空公司教员的参与，就无法解决根本问题。正是在这种背景下，上海春秋飞行培训有限公司在2014年8月获得了民航局飞标司关于“高性能训练替代课程”的批准，要求在12个月内完成30名学员的试点训练。

据了解，春秋航空高性能训练替代课程包括27小时的基础课程、74小时的运行课程和75小时的空客A320机型课程。基础课程主要是复习回顾难度较大、内容较多的理论知识；运行课程主要是灌输商业飞行员的使命与责任，学习与商业运行环境相关的知识，掌握航线运输所需的运行资料，了解航空公司的运行规定；空客A320机型课程主要练习多人制机组配合、人工操纵飞机、LOFT航线运行和在运行偏离时的决策分析。

飞向太空的航程教案篇10

航天员的培养和训练，在我国是一件从来没有人做过的事情。

北京航天医学工程研究所专门成立了两个研究室：航天员选拔训练研究室，负责制定航天员训练大纲、训练方案和编写训练教材，对航天员进行训练指导和飞行操作指导；航天员医学监督和保障研究室，负责航天员从训练、生活到航天飞行期间全过程的健康维护、检查、鉴定和治疗。

培训航天员，对北京航天医学工程研究所来说是严峻的挑战。载人航天工程的其它六大系统，工作都有一定的继承性，而航天员的培训，犹如在平地上盖楼，在白纸上绘画，一切都得从零开始。

制定航天员训练大纲、训练方案和编写航天员训练教材，是培训航天员的基础性工作。而对他们来说，却又是一项难度很大的工作。他们查找国外资料，借鉴外国经验，创造性地制定出航天员训练大纲，内容详尽而充实；他们制定的航天员训练方案，针对性强，有着明显的中国特色，甚至还包括了航天员的文学和艺术修养。

航天员的训练项目和内容很多，包括基础理论训练、体质训练、心理训练、航天环境耐力和适应性训练、专业技术训练、飞行程序与任务模拟训练、救生与生存训练等七大项目，每一大项里面又包括多项甚至几十项具体项目的训练。对这些训练的指导，没有现成的经验可借鉴，他（她）们一边探索，一边工作，倾注了大量心血。

特别是我国载人航天工程各大系统的工作是同步进行的，这给航天员的训练工作带来了很大的难度。比如，航天员作为飞船飞行过程的管理者、驾驶者、监控者，必须对飞船有比较深入的了解。而飞船的研制和航天员的培训处于同步过程。教员们只能在飞船的研制过程中，同步进行飞船操作手册的编写，指导航天员熟悉、掌握和操作飞船。

航天员的医学监督和保障，是航天员培训中不可忽视的重要方面。无论是日常训练、工作和生活，还是执行飞行试验任务，医学人员都对航天员的健康状况实施严格的医学监督和保障，确保航天员以良好的身心状态完成训练和飞行任务。在5年时间里，首批14名航天员没有一人因为健康原因而被淘汰。

（三）

航天员的训练是艰苦的。要完成从飞行员到航天员的转变，需要经过千锤百炼。

5年来，航天员大队叫响了“祖国的载人航天事业高于一切”的口号，还制定了“团结，自律，勤奋，奉献”八个字的队训。

航天员们的基础理论训练共有13门课程：载人航天工程基础、航天医学基础、医学生理学基础、地理气象、星空识别、高等数学、力学、英语、计算机基础、自动控制理论、CNC制导导航基础、电工电子学、政治理论及文学艺术修养。14名航天员虽然都有大专以上学历，但经历长期的飞行员生活，重新坐下来学习并不是一件轻松的事，加之许多课程非常陌生，困难可想而知。航天员白天上课，晚上做作业，课余时间也抓紧学习，就是外出疗养也不忘背英语单词。就这样，基础理论学习结束，14名航天员门门课程都达到良好以上。

体质训练是长期的。飞行员的身体素质都很过硬，但航天员对体重、耐力、速度、灵活性、柔韧性、肌力等方面有着更高的标准和要求。他们按照训练大纲要求，坚持每周3次、每次2小时的体质训练从不间断。为了控制体重，不少航天员坚持每天跑5000米。在北京航天医学工程研究所的运动会上，中长跑项目的第一、二名都是航天员。

航天环境适应性训练实际上是向人的生理极限挑战。比如，超重耐力训练，要求飞行员在5倍重力加速度的条件下，持续2至3秒，而航天员却要在8倍重力加速度的条件下，持续40秒；低压缺氧训练，按照相当于每秒15米的速度，迅速提升到5000米的高空，在氧气稀薄的情况下持续30分钟；前庭功能训练，训练中，要求航天员自旋转、振动或坐在离心机中，用4倍重力加速度转动并突然停止，还要求闭上眼睛转动脑袋。此外，还有失重飞机飞行训练、跳伞训练、航空飞行训练、飞船着陆冲击体验等。

我国航天员的失重飞行训练是在俄罗斯航天员训练中心进行的。有时一个架次飞了12个抛物线，我们的航天员一个都没有吐。俄方人员敬佩地说：中国的航天员素质真好！

航天员的工作充满风险，面临的又是陌生的太空，容易造成巨大的心理压力。为此，必须进行一系列心理训练。其中，隔绝训练对航天员是艰难的考验。他们每人都要单独在一个绝音室里生活一段时间。没有音乐，没有人交谈，没有来自外部世界的任何干优。这种孤独、异常的考验，常人是难以忍受的，而航天员们却不能有丝毫的烦躁，否则就过不了关。

专业技术训练、野外生存和救生训练、飞行程序和任务训练……这些项目要反反复复进行，确保真正执行航天飞行任务时“万无一失”。

训练是艰苦的，考核是严格的。在航天员训练的每个阶段，都要进行评定考核，训练不合格的将被淘汰。在5年的时间里，14名航天员以坚韧的毅力，全部圆满完成了所有项目的训练。