盘点一下载人航天的一些世界之最

随着神舟十八号顺利对接中国空间站,在太空的中国人暂时提升到了 6 人,而此时国际空间站中有 4 名美国人和 3 名俄罗斯人,所以目前在太空的人类中,我们中国暂时在人口数上登顶。趁此机会,我也统计了一下载人航天相关的一些纪录,还是很有收获的。同时也可以看到,载人航天是存在巨大的风险的,我们必须要对这些探索太空,开启星际文明时代的先行者们保持最高的敬意。




首次进入太空的个人

这个想必很多人都比较熟悉,历史上第一个进入太空的人类是前苏联宇航员尤里·加加林(Yuri Gagarin),空军飞行员出身,在 1961 年 4 月 12 日上午 9 时 07 分,他乘坐东方一号载人飞船从拜科努尔航天发射场起飞,在远地点为 301 公里的轨道上绕地球一周,历时 1 小时 48 分钟,于上午 10 时 55 分安全返回,降落在萨拉托夫州斯梅洛夫卡村地区,完成了世界上首次载人航天飞行。

而那个时候美苏正处于冷战和太空竞赛,苏联的领先使得美国心急如焚,他们在加加林进入太空后不到一个月,也就是 1961 年 5 月 5 日,执行了首次载人任务水星-红石3号,艾伦·谢泼德(Alan Shepard)乘坐“自由7号”太空舱进入太空,虽然这只是一次亚轨道飞行(相关概念可参考这篇《人类航天器常见轨道一览》,本文进入太空的认定标准采用国际航空联合会认定的 100 公里卡门线),但也成为了第二个进入太空的人类。

我们的载人航天工程是 1992 年 9 月 21 日启动的,所以又名“921 工程”,2003 年 10 月 15 日上午 9 点,杨利伟乘坐神舟五号载人飞船发射升空,在飞行 21 小时 23 分钟并绕地球 14 圈后安全返回,成为中国首位进入太空的航天员。虽然距离加加林的时代已经过去了 40 多年,但随后中国的载人航天进步神速,现在不仅已经有了 22 名现役航天员,还有独立自主建造的中国空间站(CSS)。

从左至右分别是尤里·加加林、艾伦·谢泼德和杨利伟。

人类历史上首位进入太空的女性是前苏联宇航员瓦莲京娜·捷列什科娃(Valentina Tereshkova),1963 年 6 月 16 日,她单独乘坐“东方六号”宇宙飞船进入太空。

在轨时间最长的国家和个人

根据维基百科的统计数据,目前太空中总的飞行时间最长的前两名为前苏联/俄罗斯以及美国,前苏联/俄罗斯总共有 136 名宇航员,飞行总时长达到了 32310 人日,美国总共有 364 名宇航员,飞行总时长达到了 26004 人日,他们遥遥领先于其他国家和组织。

中国载人航天起步比较晚,但随着空间站的成功建设,空间站实现了 3 人常态驻留,我们的在轨时间也在快速提升,目前已经排到第四,达到了 3103 人日,预计在一年之内,我们将超越欧空局(ESA)排名第三,但相距前两名仍然还有不小的差距。


世界各国和组织太空在轨总时长排名,数据截止时间为 2024 年 4 月 25 日,数据来源于维基百科。

从个人角度看,目前人类历史上飞行时间最长的人是俄罗斯现役宇航员奥列格·科诺年科(Oleg Kononenko),他在国际空间站进行了 5 次长时间飞行,截至目前他的在轨总时间已经超过了 960 天,而且现在他还在空间站上执行为期一年的任务。按目前的数据统计,到今年的 6 月 5 日,他将成为人类首个太空在轨时间超过 1000 天的宇航员。

中国目前进入过太空的航天员共 22 人,在轨时间最长的是目前仍在空间站的指令长汤洪波,截至 4 月 25 日他已经在太空生活了 274.94 天,但不久之后就会返回地球。他的纪录今年会被神舟十八号的指令长叶光富打破,叶光富也将成为中国首个在太空在轨时间超过一年的航天员。但即使是叶光富完成本次任务,他的总时间也可能在人类历史上排不进前 50,希望后续在这个排行榜上能看到越来越多的中国航天员的身影。


中国航天员截至 2024 年 4 月 25 日的在轨总时间数据,目前超过 200 天的有三人,分别是汤洪波、陈冬和景海鹏。

执行太空发射任务次数最多的个人

这个纪录可能要加上一些限定词,比如要求是从地球发射入轨的,并且从地球发射要越过国际航空联合会认定的卡门线高度(100 公里)。在这些限定条件下,目前人类历史上完成太空飞行次数最多的有两个人,分别是美国宇航员杰里·罗斯(Jerry Ross)和富兰克林·张·迪亚兹(Franklin Chang-Díaz,有四分之一华人血统),他们均执行了 7 次航天飞机任务。

但是如果不限定从地球入轨,那么还得再多加一位,他就是第九位踏上月球的美国宇航员约翰·杨(John Young),他执行过六次太空任务,其中一次是阿波罗十六号,登月后因为需要从月球表面发射入轨,因此如果不限定发射位置,那么他在阿波罗十六号任务中,应该算是执行了两次太空发射任务,这样加起来也是七次。他还是唯一操纵过四种航天器的宇航员:双子星航天器、阿波罗指令/服务舱、登月舱和航天飞机,也是历史上唯一一个在双子星座、阿波罗和航天飞机计划中都担任过指令长的宇航员。

从左至右分别是杰里·罗斯、富兰克林·张·迪亚兹、约翰·杨。

中国目前执行太空发射任务次数最多的航天员是景海鹏,他参与了神舟七号、九号、十一号和十六号任务,并在后面三次任务中均担任指令长。

单次持续时间最长的太空任务

近年来人类太空飞行的任务周期一般都是 6 个月,偶尔有拉长到一年的任务,就像前面所提到的俄罗斯现役宇航员奥列格·科诺年科,正在执行的任务周期差不多就是一年。但这并不是人类历史上持续时间最长的任务,目前这个纪录依然还属于俄罗斯宇航员瓦列里·波利亚科夫(Valeri Polyakov),从 1994 年 1 月 8 日至 1995 年 3 月 22 日,波利亚科夫在和平号空间站停留了 14 个月(437 天 18 小时),这是迄今为止单次太空停留时间最长的纪录,至今未被打破。

俄罗斯宇航员瓦列里·波利亚科夫

从目前人类探索太空的计划来看,要想打破这样一个纪录,有可能要等到载人火星任务了。火星由于距离遥远,任务时长必定会超过 14 个月,到时破这样一个纪录应该不在话下,但此类任务所面临最重要的问题是长时间失重和宇宙辐射对人体的影响。

首次进行舱外活动的个人

舱外活动(Extravehicular Activity, EVA)在一些日常媒体报道中也会称之为“太空行走”或“太空漫步”,但在航天领域用这个词会更准确和正式一些。人类首次舱外活动是前苏联宇航员阿列克谢·列昂诺夫(Alexei Leonov),1965 年 3 月 18 日,他在上升 2 号任务中,拴着 5 米长的安全绳,离开宇宙飞船到达太空环境中进行了 10 分钟的活动,成为首个完成出舱活动的人类。在返回时,由于宇航服的膨胀而被卡在了气闸舱舱口,在多次排放掉宇航服内气体后他才最终进入舱内。

在上升 2 号的降落过程中,太空舱内的氧气压力和温度开始升高,两名宇航员进入昏迷状态。昏迷过程中,可能是他们中的一个触碰了补充空气的开关,使得舱内环境开始恢复正常。然而飞船的导航系统也出现了故障,飞船降落在距离预定地点 3200 公里的西伯利亚森林中,经历了两天饥寒交迫的等待后,二人步行到 9 公里外的临时机场。列昂诺夫因为此次行动获得了苏联英雄的称号。

在中国载人航天的历史中,首次进行舱外活动的航天员是翟志刚,在 2008 年 9 月 27 日的神舟七号任务中,他穿着中国自主研制的飞天航天服完全出舱,并挥舞国旗说道:“我已出舱,感觉良好”。整个出舱活动持续了 22 分钟。由于出舱活动的危险性,翟志刚和杨利伟一样,也获得了“航天英雄”荣誉称号,他们两位也是至今唯二获得此称号的中国航天员。

神舟七号翟志刚出舱后挥舞国旗。

进行舱外活动次数最多的个人

目前人类进行舱外活动次数最多的人是俄罗斯宇航员阿纳托利·索洛维约夫(Anatoly Solovyev),他总共完成了 16 次舱外活动,累计舱外活动时间为 82 小时 21 分钟,这两项数据均为目前历史之最。

美国宇航员佩吉·惠特森(Peggy Whitson)完成了 10 次舱外活动,累计舱外活动时间 60 小时 21 分钟,创造了女性在这两项数据上的世界纪录。同时惠特森也是现役的 NASA 宇航员,共执行过 4 次太空任务,在太空停留时间超过 675 天,是目前累计在轨时间最长的美国人。

左边是俄罗斯宇航员阿纳托利·索洛维约夫,右边是美国 NASA 宇航员佩吉·惠特森。

在中国航天员队伍中,舱外活动次数最多、时间最长的是费俊龙张陆,他们两人在神舟十五号任务中,完成了 4 次舱外活动,累计舱外活动时间超过了 27 个小时,这可能是因为同组航天员邓清明因身体原因没能执行舱外活动的缘故。

首个离开近地轨道的个人

我在《人类航天器常见轨道一览》中介绍了近地轨道(LEO)的范围,也曾经提到,除了上个世纪的阿波罗载人登月任务之外,人类没有任何其他超出近地轨道范围的载人航天活动,所以这个纪录必定是属于阿波罗计划的。

1968 年 12 月 21 日早晨 7 点 51 分 00 秒,阿波罗 8 号顺利从肯尼迪航天中心 LC 39A 工位发射升空,三名宇航员分别为指令长弗兰克·博尔曼(Frank Borman)、指令舱驾驶员詹姆斯·洛威尔(Jim Lovell)以及登月舱驾驶员威廉·安德斯(William Anders)。他们在太空中飞行了三天才到达月球,并围绕月球轨道飞行了 20 小时。阿波罗 8 号任务所使用的土星 5 号只测试了两次,第三次发射就是载人,所幸发射过程几近完美。

左边是阿波罗 8 号在距离地球 30000 公里的时候拍摄的,右边是阿波罗 8 号在环绕月球第 4 圈时拍摄的“地出”照片。

阿波罗 8 号成员成为了第一批穿越范艾伦辐射带的人类,也是人类首次进入另外一个天体的引力范围。据估计,当时全球四分之一的人口都观看了现场直播或是平安夜前播放的录像——阿波罗 8 号第九次环绕月球轨道的节目,这次节目在世界范围内的影响堪称巨大。

首个登陆月球的国家和个人

这个纪录的答案大概是家喻户晓的级别,在美国上个世纪的阿波罗计划中,总共送了 12 名宇航员登上月球,而其中阿波罗 11 号是首个登陆月球的任务。

1969 年 7 月 20 日 20 点 17 分,阿波罗 11 号的登月舱在月表着陆,6 小时 39 分后,也就是 7 月 21 日 2 点 56 分,指令长尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)迈出了“人类的一大步”,成为登月第一人,登月舱驾驶员巴兹·奥尔德林(Buzz Aldrin)19 分钟后跟进也踏上月球表面。两人在月表活动了约 135 分钟,收集了 21.55 千克月岩样本带回地球,这也是人类首次在地外天体表面的舱外活动。

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阿姆斯特朗迈出“人类的一大步”时的视频。

人类在阿波罗计划之后半个多世纪的时间里,再也没有返回过月球,但人类总是需要走出地球这个“摇篮”的。目前美国已经开始了重返月球的阿耳忒弥斯计划,力争在 2028 年前送宇航员登陆月球,而中国也宣布了 2030 年前载人登月的计划。有关这方面的情况,可以看看我这篇文章:《中美登月竞赛,谁能胜出?》。

人类到达离地球最远的距离

这个纪录同样属于阿波罗计划,根据目前掌握的数据,阿波罗 13 号三名宇航员吉姆·洛弗尔(Jim Lovell)、弗雷德·海斯(Fred Haise)和杰克·斯威格特(Jack Swigert)在距离月球表面 254 公里的高度飞越月球背面时,距地球 400,171 公里。这一破纪录的距离是在 1970 年 4 月 15 日 00:21(UTC 时间)时达到的。

关于阿波罗 13 号任务可以多说几句,因为很多人都看过 1995 年由汤姆·汉克斯主演的同名电影。阿波罗 13 号于 1970 年 4 月 11 日从肯尼迪航天中心起飞,但两天后因服务舱氧气瓶故障被迫中止登月任务,宇航员驾驶飞船绕月旋转,直到 4 月 17 日安全返回地球。

按比例绘制的阿波罗 13 号绕月轨迹,事故发生在任务开始约 56 小时后。

阿波罗 13 号被称为一次“成功的失败”,它是人类太空史上首次在近地轨道外放弃的任务,在电力和氧气均大量损失的情况下,三名宇航员依然安全返回地球,这本身在人类的太空探索历史上也具有极为深远的意义。

进入太空最年轻和最年长的个人

按前面所述,进入太空并非一定意味着轨道飞行,亚轨道飞行也算,只要越过国际航空联合会(FAI)认可的 100 公里卡门线即可。

按这种算法,荷兰人奥利弗·戴门(Oliver Daemen)是进入太空最年轻的人,他参与了 2021 年 7 月 10 日蓝色起源 NS-16 飞行任务,这是是由蓝色起源运营的亚轨道太空飞行任务,持续时间仅 10 分 18 秒,远地点 107 公里,算是越过卡门线进入了太空,当时他年仅 18 岁又 11 个月

而进入太空最年长的人是加拿大人威廉·夏特纳(William Shatner),同样也是乘坐 2021 年 10 月 13 日的蓝色起源 NS-18 飞行任务,越过了 100 公里的卡门线,此时他已经 90 岁高龄。

太空中人口最多的时刻

我们都知道,目前人类仅有两个空间站在运行,一是国际空间站(ISS),另外一个就是中国空间站(CSS)。这两个空间站都是有常驻宇航员或航天员的,另外偶尔也有一些太空旅游项目越过卡门线,那什么时候太空中的人数最多呢?

根据目前查询的数据知道,人类历史上同时在太空的人数最多的一刻出现在 2021 年 12 月 11 日,这一天太空中有 19 名人类同时存在。其中蓝色起源的 NS-19 任务带了 6 名美国人越过卡门线,而国际空间站上有 4 名美国人、3 名俄罗斯人、2 名日本人和 1 名德国人,中国空间站还有我们的三名航天员翟志刚、王亚平和叶光富,这样加起来有 19 人之多。

神舟十三号乘组,从左至右分别是叶光富、翟志刚、王亚平。

人类的宇宙探索之路才刚刚开始,随着登月及火星移民计划的启动,离开地球摇篮的人会越来越多,这也是为什么说星际文明时代的大幕正在徐徐拉开的原因。人类不会永远停留在地球上,一定会成为马斯克所说的多行星物种,甚至可以去往更遥远的星际空间。

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页面更新:2024-04-28

标签:卡门   阿波罗   航天员   宇航员   空间站   月球   中国   轨道   太空   人类   世界

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