這原本是物理的寒假作業，因為在班級裡過於落後，允許展示。
應物理老師要求，筆者上網略微查找了一些資料，觀看了太空人訓練的紀錄片，去科技館了解火箭發射的步驟。在收集資料的過程中發現了一些在收集前沒有發現的問題（比如火箭的組裝方式、太空人的心理疾病風險等）。最終在物理老師提示相關問題的情況下完成了本文的論述。
中國載人航天起步較晚，面臨著較多的困難與問題。在此刻總結此前問題的解決方案，為未來解決困難提供提示，顯得尤為必要。筆者以高中在校學生的視角對這一課題嘗試展開論述。
航天員相關#
在火箭發射的過程中，航天員需要做好應對火箭艙體劇烈震動、巨大噪音和超重的準備。在微重力環境會給航天員的飲食和排泄造成影響，在這種環境下，航天員骨骼中的鈣會加速流失，患骨質疏鬆症的概率會增加。在太空中，絕對不能走出的狹小空間和漫長的獨處會讓航天員更容易患上心理疾病。宇宙射線可能轟擊航天員的染色體，對航天員造成不可估計的影響。另外，太空中極低的大氣壓對於宇航服也提出了嚴苛的要求。（主要參考資料：https://www.bilibili.com/video/BV1Cd4y1c7GR/）
航天員在執行任務前需要進行數年，乃至數十年的嚴格訓練，以確保在突發情況發生時能夠沉著冷靜正確地解決。除了學習空間環境、航天飛行基本原理、航天器結構特點與運行方式等基礎理論課和進行基本的身體素質訓練外，航天員還需要進行模擬航天器發射和返回時超重環境的離心機超重耐力訓練、噪音和震動環境工作訓練、模擬失重訓練、壓力試驗艙缺氧耐力訓練、鍛煉抗暈眩能力的轉椅 360 度快速旋轉、應急能力鍛煉、針對太空孤獨環境的隔離訓練、72 小時睡眠剝奪訓練。在離心機超重耐力訓練的過程中，航天員在訓練艙中水平旋轉，受向外的慣性離心力和垂直向下的重力，兩者會合成一個斜向下的表觀重力，從而模擬超重環境。模擬失重訓練則是通過使航天員所受浮力與重力大小相等實現的。（主要參考資料：https://www.bilibili.com/video/BV1LQ4y1Q7wL/）
航天服可以降低真空、極溫交替、太陽輻射、空間碎片和微流塵（宇宙空間細小的岩石顆粒）等環境因素對航天員的危害。以飛天艙外航天服為例，它具有保護、執行任務、生命維持等功能。其中，鍍金的濾光面窗用來過濾有害射線並阻擋紅外波段達到隔熱效果，由複合纖維製成的壓力服外防護層可以抵擋微流塵和宇宙射線的攻擊，由鍍鋁聚酯薄膜組成的隔熱層利用熱能反射可以起到隔熱效果，由橡膠和滌綸組成的氣密 —— 限制層可以防止航天服因為內外巨大的氣壓差而過度膨脹。（主要參考資料：https://www.bilibili.com/video/BV1Uv4y1D7AJ/）
航天員需要在太空中進行體育鍛煉防止骨質疏鬆。另外，為了防止幽閉症，航天員還需要接受心理訓練。
運載火箭相關#
運載火箭要想擺脫地球的引力進入預定軌道需要達到一定的速度，這對於火箭發動機的推力有很高的要求。火箭一旦起飛，就需要受到巨大重力和空氣阻力的影響，這對火箭發動機的爆發力有要求。除此之外，火箭發動機的質量要輕，材料要強，強度要大，穩定性要高。目前，我國主要使用 YF-100 火箭發動機作為運載火箭的發動機，它采用富氧預燃分級燃燒循環技術，具有環保、經濟、可靠、推力大、性能高、可復用等優良特點。（主要參考資料：百度百科）
由於低頻振動會造成人體內臟晃動，干擾腦電波，使得航天員語言受阻、四肢運動困難、決策混亂，嚴重危害航天員的生命安全，因此載人航天對振動抑制提出了嚴格的要求。我國載人火箭發生的 8Hz 振動，曾給首位航天員楊利偉帶來極大的痛苦，科研人員采用能夠吸收燃料振動時產生的能量、改變燃料振動頻率的變能量蓄壓器抑制了 8Hz 的振動。（主要參考資料：https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab446/info65146.htm）
在火箭組裝的過程中，為了避免麻煩和防止火箭在起豎時出現問題，火箭的組裝與測試應採取 “垂直總裝、垂直測試、垂直運輸” 以及遠距離測試發射的先進模式（“三垂模式”）。火箭燃料加注時，需要根據氣象情況對需要加注燃料的多少（加注參數）進行計算，先加注常溫燃料，再加注低溫推進劑。以防止衛星受氣動力、氣動加熱及聲振等有害環境對衛星的影響，火箭需要有整流罩這一結構。（主要參考資料：泉州市科技館太空探索場館介紹與百度百科）
其他#
空間交會對接可以分為前向、後向、徑向對接三種。空間交會對接有四種控制類型：一是全部由地面通過遙測和遙控實現的遙控操作，二是航天員在地面指導下動手操作實現的手動操作，三是船載設備與地面相結合實現的自動控制，四是船載設備在不依靠航天員和地面的情況下實現的自主控制。為了利用徑向端口，需要進行徑向交會對接。徑向交會對接控制姿態和軌道難、姿態和相對位置確定難、航天員手控交會模式難。2021 年 10 月我國進行的首次徑向交會對接整個過程都是在制導導航與控制系統的指揮下飛船自主完成的。（主要參考資料：https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_14932299 ）
飛船返回艙在返回地球時，由於空氣動力加熱，返回艙表面的氣體和材料會被分解和電離，形成一層等離子層。由於等離子體具有吸收和反射電磁波的能力，因此覆蓋在返回艙表面的等離子層就是一層電磁波屏蔽層。此時，艙外的無線電信號進不到艙內，艙內的無線電信號也傳不到艙外，艙內外因此失去了聯繫。這種空間飛行器以很高的速度返回大氣層時在一定高度區域與地面的通信聯絡會中斷的現象稱為黑障現象。例如，天問一號著陸巡視器在著陸火星時會經歷長達 9 分鐘的黑障期。目前還沒有可以徹底解決黑障現象的方法，改進返回艙艙體可以緩解黑障現象。（主要參考資料：百度百科）