載人航天

載人航天是指由太空人執行的太空探索，可以由單人或多人執行，惟均需使用載人航天器進行。目前為止只有蘇聯及其繼承國俄羅斯、美國、中華人民共和國三個國家有能力獨立完成載人航天。

歷史上首次載人航天任務是 1961 年 4 月 12 日蘇聯發射的東方 1 號，蘇聯太空人尤里・加加林在環繞地球軌道一週後安全返回地球。5 月 5 日，艾倫・雪帕德執行自由 7 號時成為了第一個進入太空的美國太空人，也是人類歷史上第二人，航天器在太空停留了 15 分鐘。1963 年 6 月 16 日，蘇聯太空人瓦蓮京娜・捷列什科娃執行東方 6 號任務時成為了第一名進入太空的女性。中國則是第三個嘗試追趕美蘇的國家，但載人計劃在 1973 年被中途取消，直到三十年後的 2003 年，中國的航天員楊利偉乘坐神舟五號，成功圍繞地球十四圈並安全返回地球，標誌著中國成為第三個有能力獨立完成載人航天的國家。目前除俄美中三國外，還有歐洲空間局、日本、印度、伊朗、馬來西亞等國家和機構也在計劃實施載人航天。

1966 年，美國的雙子星 11 號創造了最高地球軌道記錄，飛行高度達 1374 公里。發射和修理哈勃太空望遠鏡的兩次太空梭任務也曾達到 600 公里左右的飛行高度。迄今為止，載人航天飛行目標在地球軌道之外的任務只限於月球，儘管月球本身也是地球的衛星。第一次去月球的載人任務阿波羅 8 號中，三位宇航員曾進入月球軌道。阿波羅 10 號第二次環繞了月球，在月球軌道進行了登月航天器的測試。阿波羅 11 號至 17 號中除了 13 號的六次任務都成功登月，每次都有兩名宇航員踏上了月球。於是有十二名宇航員在執行阿波羅計劃任務時完成了登月的壯舉，並全部安全返回。

某些情況下，人類以外的動物也曾乘坐航天器，也曾有過多次沒能返回地球的情況。狗是第一批進入太空的大型哺乳動物。

隨著航太技術從學術及公用領域走入民間，載人航太也開始邁向，並使包括太空旅遊在內的成為現實。

歷史

1.1 冷戰時期

人類太空飛行能力最初是在美國與蘇聯之間的冷戰期間開發的，並開發了第一批用於運送核武器的洲際飛彈。這些火箭足夠大，可以將第一批人造衛星送入低地球軌道。在 1957 年和 1958 年發射第一顆衛星之後，美國發展水星計劃，將人發射進入軌道，而蘇聯則秘密推行了上升計劃以完成同樣的任務。1961 年 4 月 12 日，蘇聯在東方 1 號任務中使用沃斯托克 3KA 火箭將第一個太空人尤里・加加林發射到軌道。1961 年 5 月 5 日，美國則在水星 - 紅石 3 號任務發射了第一位宇航員艾倫・雪帕德以紅石火箭運載的自由 7 號太空艙進行亞軌道飛行。與加加林不同，雪帕德手動控制他的航天器的姿態並降落在其中。約翰・格倫是第一個進入地球軌道的美國人，於 1962 年 2 月 20 日由水星 - 宇宙神 6 號火箭發射的太空艙友誼 7 號。蘇聯於 1963 年 6 月 16 日在沃斯托克 6 號太空船上發射了五名宇航員，其中包括第一位女太空人瓦蓮京娜・捷列什科娃。到 1963 年，美國共發射了 2 名與 4 名宇航員進行亞軌道與軌道飛行。美國還在約瑟夫・A・沃克（Joseph A.Walker）駕駛的 X-15 試驗機上進行了兩次飛行，飛行超過了卡門線，這是國際公認的國際航空聯盟用來表示太空邊緣的 100 公里高度。

1960 年代，美國總統約翰・肯尼迪以成功登陸月球並安全返航做為太空競賽的標竿，為了實現這一目標，美國於 1961 年啟動了由三人組成的阿波羅計劃，並由發射；1962 年由兩人組成的臨時兩人計劃是雙子座計劃，該計劃在 1965 年和 1966 年由泰坦 2 號運載火箭進行了 10 次飛行任務。雙子座計畫的目標是透過發展美國在月球飛行任務中使用的軌道太空飛行經驗和技術來支援阿波羅。

同時，蘇聯對他們打算將人類送上月球的意圖保持沉默，並繼續將其單座 Vostok 太空艙的範圍擴大為兩人或三人的 Voskhod 太空艙，以便與雙子座計畫競爭。他們分別於 1964 年和 1965 年發射了兩次軌道飛行，並實現了第一次太空漫步，於 1965 年 3 月 8 日由阿列克謝・列昂諾夫在上升 2 號上進行的。但是 Voskhod 沒有 Gemini 的在軌道調動的能力，因此該計劃被終止。美國雙子座計畫的發射並沒有完成第一次太空漫步，而是透過進行幾次太空行走並解決了克服重力不足而導致的宇航員疲勞問題，證明瞭人類在太空飛行中的最長耐力達到了兩週，這是第一次太空飛行克服了蘇聯的早期太空會合和太空對接。

美國成功研製了將阿波羅號航天器送入月球所需的農神五號火箭，並於 1968 年 12 月將弗蘭克・博爾曼、詹姆斯・洛威爾和威廉・安德斯送入了阿波羅 8 號環繞月球執行 10 周的軌道。1969 年 7 月，阿波羅 11 號完成了甘迺迪的目標，將尼爾・阿姆斯壯和伯茲・艾德林在 7 月 21 日降落月球上，並在 7 月 24 日與指揮艙飛行員邁克爾・柯林斯一起安全返回。到 1972 年，總共進行了 6 次阿波羅飛行任務，共有 12 個人在月球上行走，其中一半更在月球表面上駕駛阿波羅月球車。而在阿波羅 13 號，洛弗爾、傑克・斯維格特和弗雷德・海斯的機組人員在災難性的飛行航天器故障中倖存下來，安全返回地球，而沒有降落在月球上。

與此同時，蘇聯秘密進行了，他們成功開發了用於月球計劃的三人聯盟號宇宙飛船，但未能開發人類著陸所必需的 N1 火箭，並於 1974 年停止了月球計劃。在輸掉登月競賽後，他們集中精力發展太空站，利用聯盟號作為載具將宇航員送入和送出太空站。從 1971 年到 1986 年，他們從一系列禮炮計劃開始。

1.2 後阿波羅時期

阿波羅計劃執行完畢後，美國於 1973 年進行了太空實驗室計劃，並在三名機組人員乘坐阿波羅飛船的情況下居住了 171 天。美國總統尼克森與蘇聯共產黨總書記列昂尼德・勃列日涅夫商定了緩和政策，緩和了冷戰的緊張局勢。作為此計劃的一部分，他們對於阿波羅 - 聯盟測試計劃進行了談判，在該計劃中，搭載特殊對接介面卡模組的阿波羅太空船於 1975 年與聯盟 19 號會合併對接。美國和俄羅斯機組人員在太空中握手，但飛行的目的純粹是外交和象徵性的。

尼克森於 1969 年任命副總統斯皮羅・阿格紐（Spiro Agnew）領導一個太空任務小組，以推薦繼阿波羅之後的後續人類太空飛行計劃。該小組提出了一個雄心勃勃的，該系統基於可重複使用的太空梭，該太空梭由有翼，內部燃料的軌道級燃燒液態氫組成，由類似但較大的煤油燃料升壓級發射，每個升壓級均配備有噴氣式噴氣發動機以提供動力返回進入甘迺迪太空中心發射場的跑道。該系統的其他組成部分包括一個永久性的模組化空間站，可重複使用的太空拖船和 NERVA 行星際渡輪，根據分配的資金水平，讓人類最早於 1986 年或 2000 年遠徵火星。但是，尼克森知道美國的政治氣候不會支援國會為這種雄心壯志籌集資金，因此取消了除太空梭之外的所有提議，太空站可能會緊隨其後。太空梭的計劃被縮減以減少開發風險，成本和時間，用兩個可重複使用的固體火箭助推器代替飛行員反激式助推器，而較小的軌道器將使用消耗性的為其氫燃料主引擎提供動力。軌道飛行器將不得不進行無動力著陸。

隨著美國轉向發展太空梭與自由號空間站，兩國繼續在太空競爭而不是合作。蘇聯從 1973 年到 1977 年發射了 3 個偽裝成禮炮計畫的金剛石計劃軍事太空站。他們跟隨金剛石計劃軍事太空站開發了和平號太空站，這是第一個模組化的半永久性空間站，其建造時間是 1986 年至 1996 年。和平號（Mir）以 354 公里（191 海裡）的高度，以 51.6° 的傾角旋轉。它被佔領了 4,592 天，並於 2001 年進行了受控的再入。

太空梭於 1981 年開始飛行，但美國國會未能批准足夠的資金來實現自由號空間站。由四個太空梭組成的艦隊：哥倫比亞號、挑戰者號、發現號和亞特蘭蒂斯號。第五架太空梭奮進號，用以取代 1986 年 1 月 28 日挑戰者號在發射過程中因事故而被摧毀，並造成造成 7 名宇航員死亡。從 1983 年到 1998 年，有 22 次太空梭在有效載荷海灣中載有一個名為太空實驗室計劃的歐洲太空總署出動太空站。

蘇聯複製了可重複使用的太空梭軌道器，他們將其稱為暴雪號。它被設計為由可消耗的能量號發射入軌道，並且能夠進行機器人軌道飛行和著陸。與太空梭不同，暴雪號沒有主火箭發動機，但是像太空梭軌道器一樣，它使用發動機執行最後的軌道插入。1988 年 11 月成功進行了一次無載人軌道試驗飛行。計劃在 1993 年進行第二次試飛，但由於缺乏資金和 1991 年蘇聯解體，該計劃被取消。2002 年 5 月，另外兩架軌道飛行器從未完成，一次進行無人飛行的軌道器在機庫屋頂坍塌中被摧毀。

1.3 美俄合作

1991 年蘇聯解體結束了冷戰，並為美俄之間的真正合作開啟了大門。蘇聯聯盟號和太空梭 - 和平號計劃由俄羅斯聯邦航天局接管。太空梭 - 和平號計劃包括訪問和平號太空站的美國太空梭，在太空梭上飛行的俄羅斯宇航員以及在聯盟號飛船上進行和平號太空梭長期探險的美國宇航員。

1993 年，比爾・克林頓總統確保了俄羅斯的合作，將計劃中的自由號太空站轉換為國際太空站（ISS）。該站的建設始於 1998 年。該站以 409 公里（221 nmi）的高度和 51.65° 的傾角執行。

太空梭在進行了 135 次軌道飛行後於 2011 年退役，其中幾次幫助國際太空站的組裝、補給和乘員。2003 年 2 月 1 日，哥倫比亞號太空梭在重返大氣層期間被摧毀，造成 7 名宇航員遇難。

儘管國際太空站的一半是俄羅斯獨有的，但俄羅斯仍在繼續合作。

1.4 中華人民共和國

中國載人航天工程於 1992 年正式啟動，以 “三步走” 走的方式發展載人航天。2003 年 10 月 15 日早上 9 時整，長征二號 F 運載火箭在酒泉衛星發射中心將搭載著中國第一位航天員楊利偉的神舟五號飛船成功發射升空，飛船在太空繞地球飛行 14 圈後，返回艙於 2003 年 10 月 16 日 6 時 23 分在內蒙古四子王旗主著陸場成功著陸，標誌著中華人民共和國成為繼前蘇聯和美國之後世界上第三個有能力獨立進行載人航天的國家，完成 “第一步”。

2005 年，神舟六號完成首次 “多人多天” 載人航天飛行任務。2007 年，神舟七號的翟志剛和劉伯明成功實施了中華人民共和國首次太空艙外活動。2011 年至 2012 年，天宮一號目標飛行器先後與神舟八號和神舟九號完成首次無人與有人空間交會對接，中華人民共和國成為世界上第三個獨立完全掌握空間交會對接技術的國家。2017 年 4 月 27 日，天舟一號貨運飛船與天宮二號空間實驗室對接併成功完成首次推進劑在軌補加試驗，標誌著中華人民共和國突破和掌握推進劑在軌補加技術，中國載人航天工程 “第二步” 順利完成。

從 2020 年開始，載人航天工程的 “第三步” 啟動，共規劃 12 次無人與載人飛行任務以在 2022 年前後完成天宮空間站的建造。2021 年 4 月 29 日，搭載空間站天和核心艙的長征五號 B 運載火箭在文昌航天發射場點火升空併成功將核心艙進入預定軌道，中國空間站在軌組裝建造全面展開。2021 年 6 月 17 日，神舟十二號載人飛船發射並與天和核心艙對接，三人乘組順利進入核心艙，中國人首次進入自己的空間站，進行了為期三個月的駐留後於 9 月 17 日順利返回，順利完成中國空間站階段的首次載人飛行任務。同年 10 月 17 日，神舟十三號乘組進駐天和核心艙，之後完成了為期六個月的首次空間站長期駐留，創造了中國航天員連續在軌飛行時長新紀錄。

根據中國載人航天工程辦公室公佈的計劃，空間站建造階段規劃了 6 次任務，全部在 2022 年完成。其中 5 月發射天舟四號貨運飛船，6 月發射神舟十四號載人飛船，7 月發射空間站問天實驗艙，10 月發射夢天實驗艙，隨後發射天舟五號貨運飛船和神舟十五號載人飛船。

1.5 其他國家已放棄的計劃

1.6 美國 "太空梭間隙"("Shuttle gap")

在布什政府的領導下，星座計劃包括了退役太空梭計劃，並將其替換為低地球軌道之外的太空飛行能力的計劃。在 2011 年美國聯邦預算中，歐巴馬政府取消了星座計劃，原因是星座計劃超出預算且進度落後，而沒有對關鍵的新技術進行創新和投資。作為阿提米絲計畫的一部分，NASA 正在開發由太空發射系統發射的獵戶座太空船。根據商業載人航天發展計劃，NASA 將依靠私營部門提供的運輸服務到達低地球軌道，例如 SpaceX 的龍飛船 2 號，內華達山脈公司的逐夢者太空飛機或波音的星際航線。從 2011 年太空梭退役到 2018 年 12 月 13 日首次發射太空船 2 號 VP-03 太空梭的時間，與 1975 年阿波羅計畫飛行結束和 1981 年第一次太空梭飛行之間的間隔相似。被總統藍絲帶委員會列為美國人類太空飛行的空白。

SpaceX 龍飛船 2 號於 2020 年 5 月 30 日發射升空，由 2 名美國宇航員組成，這是自 STS-135 以來美國首次進行人類太空飛行。

1.7 商業私人太空飛行

自 2000 年代初以來，已經開展了各種私人航天飛行事業。包括藍色起源、SpaceX、維珍銀河和內華達山脈在內的幾家公司都有明確的計劃來推進人類太空飛行。截至 2016 年，這四家公司都在實施開發計劃，以搭乘商業旅客。

維珍銀河正在開發一款目標為太空旅行的商業亞軌道航天器，名為太空船二號，該太空船於 2018 年 12 月進入太空。藍色起源已開始對其新雪帕德火箭進行多年測試計劃，並在 2015-2019 年成功進行了 11 次未乘員測試飛行。藍色起源計劃於 2019 年與人類一起飛行。

截至 2020 年，SpaceX 和波音公司都在開發具有載人能力的軌道太空艙，SpaceX 搭載獵鷹九號運載火箭上的龍飛船，將 NASA 宇航員運送到國際空間站。波音則將透過在聯合發射聯盟擎天神 5 號運載火箭上發射的波音星際航線來做到這一點。這些具有軌道能力的技術的發展資金已經由政府和私人資金共同提供，而 SpaceX 則透過私人投資為這種載人能力提供了全部發展資金中的較大部分。兩家公司都沒有公開宣佈其軌道飛行的商業產品，儘管兩家公司都計劃在飛機上使用自己的私人宇航員而非 NASA 進行飛行。

里程碑

2.1 成就排序

 1961 年 4 月 12 日

 尤里・加加林於 1961 年 4 月 12 日乘坐東方 1 號發射升空，是第一位進入太空與地球軌道的太空人.

 1962 年 7 月 17 日 或 1963 年 7 月 19 日

 羅伯特・懷特或約瑟夫・A・沃克（取決於太空邊界的定義）最早於 1962 年 7 月 17 日（懷特）或 1963 年 7 月 19 日（沃克）駕駛 X-15 試驗機太空飛機。

 1965 年 3 月 18 日

 1965 年 3 月 18 日，阿列克謝・列昂諾夫是第一位進行太空漫步的太空人。

 1965 年 12 月 15 日

 沃爾特・西拉（Walter M.Schirra）和湯姆・斯塔福德（Tom Stafford）首次表演太空會合，駕駛他們的雙子星 6A 號航天器，並保持距離雙子星 7 號 1 英尺（30 釐米）的位置超過 5 個小時。

 1966 年 3 月 16 日

 尼爾・阿姆斯特朗（Neil Armstrong）和戴維・斯科特（David Scott）首次交會對接，駕駛他們的雙子座 8 號飛船與一輛無載人的阿金納目標飛船 (Agena target vehicle) 對接。

 1968 年 12 月

 弗蘭克・博爾曼，吉姆・洛威爾和威廉・安德斯在 1968 年 12 月 21 日至 27 日返回地球的十次繞月飛行的阿波羅 8 號任務中，率先越過低地球軌道（LEO），並首次進行繞月運動。

 1969 年 7 月 20 日

 尼爾・阿姆斯特朗和伯茲・艾德林於 1969 年 7 月 20 日在阿波羅 11 號首次登陸月球。

 在宇宙中待最久的時間

 從 1994 年 1 月 8 日到 1995 年 3 月 22 日，瓦列裡・波利亞科夫進行了最長的一次太空飛行（437 天，17 小時，58 分鐘和 16 秒）。根納季・帕達爾卡在太空中花費了最多的時間，完成了 879 天的多次任務。

 最久的載人太空站

從 2000 年 11 月 2 日到現在，國際太空站在太空中人類持續存在的時間最長（19 年和 285 天）。該記錄先前是和平號太空站所儲存的，從 1989 年 9 月 5 日的聯盟號 TM-8 到 1999 年 8 月 28 日的聯盟號 TM-29，歷時 3,634 天（近 10 年）。

2.2 國籍或性別排序

 1961 年 4 月 12 日

 尤里・加加林成為 1961 年 4 月 12 日在東方 1 號升空的第一個蘇聯人以及第一個進入太空的人。

 1961 年 5 月 5 日

 1961 年 5 月 5 日，艾倫・謝潑德成為第一個在自由 7 號上升空的美國人。

 2003 年 10 月 15 日

 2003 年 10 月 25 日，楊利偉成為第一個進入太空的中國人。

各國首次載人航太

成功的載人航天以粗體顯示

 亞軌道飛行以斜體顯示

時間軸