顾建文、李科、高俊峰、张莉、杨媛、高川、王洪江、雒伟伟、战略支援部队特色医学中心、航天临床医学科、心内科、研究部、载人航天医疗队
保障航天员安全的关键 航天飞行是一项充满危险的任务，因此，拥有可靠的救援/逃生系统对于提高航天员的生存能力至关重要。那么，这些系统在哪些情况下可以发挥作用呢？
一、逃逸塔与滑翔返回
逃逸塔是一种用于在航天器发射阶段提供紧急逃生功能的装置。它通常安装在运载火箭的顶部，包含发动机和降落伞等组件。 逃逸塔的原理是在紧急情况下，如火箭发动机故障或其他危险情况，启动逃逸发动机。逃逸发动机产生强大的推力，将航天器与火箭分离，并使其快速远离危险区域。同时，逃逸塔上还配备有降落伞，在航天器分离后，降落伞会打开，减缓航天器的下降速度，以确保航天器和乘员的安全。 滑翔返回技术则是一种在航天器返回阶段使用的技术。它利用航天器的外形和空气动力学特性，使其在大气层中进行滑翔飞行，以实现安全返回。
滑翔返回的原理是在航天器进入大气层后，通过调整航天器的姿态和外形，利用空气阻力和升力来控制航天器的飞行方向和速度。航天器可以通过翼面、舵面或其他控制面来实现姿态调整和飞行控制。同时，航天器的隔热材料和热防护系统可以保护其免受大气层高温的影响。 总的来说，逃逸塔和滑翔返回技术都是为了保障航天员的安全，在不同阶段提供应急逃生和返回的手段。这些技术的设计和实施需要综合考虑多种因素，包括航天器的结构、动力系统、热防护等，以确保在紧急情况下能够有效地保障乘员的生命安全。
1. 发射前和上升段的逃逸救生主要依靠逃逸火箭。逃逸火箭安装在火箭顶部的逃逸塔里，或整流罩的侧面。一旦发生事故，火箭会将乘员舱从运载火箭中“拔出”，然后抛掉整流罩，利用飞船本身的降落伞着陆。
2. 航天飞机没有逃逸火箭系统，但其轨道器是有翼飞行器，增加了自救的选择。在某些情况下，如发动机性能下降或停机，轨道器可以选择“完整中止”。这包括“向轨道中止”（ATO）、一次性中止（AOA）、返回发射场（RTLS）的完整中止模式、跨大西洋中止着陆（TAL）或东海岸中止着陆（ECAL）等具体情况。
3. 如果所有预案都无法执行，航天员可以执行应急中止。在这种情况下，航天员会通过滑梯爬到逃生杆上，然后跳伞。他们的橙色发射逃生服具有漂浮能力，以保障在海上的安全。救援力量会在第一时间赶到。
二、在轨救援
在轨救援是指在航天器在轨运行期间进行的救援行动。以下是一些关于在轨救援的关键方面：
1. 检测与警报系统：航天器上通常会配备各种检测设备和警报系统，用于监测航天器的关键系统和参数。当发生异常或故障时，这些系统会及时发出警报，以便航天员采取相应的措施。
2. 紧急避难措施：航天器可能会配备紧急避难设施，如救生舱、紧急逃生通道等。在紧急情况下，航天员可以进入这些设施，以保障生命安全。
3. 通信与遥测：良好的通信和遥测系统是在轨救援的关键。它们可以让地面控制中心实时了解航天器的状态，并与航天员进行沟通，提供指导和支持。
4. 救援航天器：在某些情况下，可能会发射专门的救援航天器前往在轨航天器进行救援。救援航天器需要具备与遇险航天器对接或接近的能力，并提供必要的资源和支持。
5. 航天员培训：航天员接受严格的培训，包括应急程序、自救技能等，以应对可能的在轨救援情况。
6. 国际合作：在轨救援可能需要国际间的合作和协调。不同国家和航天机构之间可以共享信息和资源，共同应对航天器遇险的情况。
在轨救援是一个复杂而具有挑战性的任务，需要航天器设计、技术装备、地面支持和航天员培训等多方面的保障。随着航天技术的不断发展，在轨救援的能力也在不断提高，以确保航天员的安全和任务的顺利进行。
1. 尽管在过去几十年的载人航天中，从轨道上紧急撤离的情况相对较少，但研究者们仍然热衷于研究相关方案。其中，基于“救生艇”范式的轨道救援概念通常涉及小型航天器，可将航天员带回地球。
2. 而“降落伞”范式的救援系统一般只能救援一名航天员，通常采用充气式或泡沫结构制成的可展开系统，并借助降落伞返回。然而，这些系统在结构强度、离轨机动和再入期间的稳定性方面存在挑战。
3. 出舱活动期间的事故需要使用反推系统将航天员推回。一些航天服，如航天飞机的航天服，配备了推进系统，提供了自我救援的能力。
三、自我救援的重要性
1. 载人航天历史上发生过一些惨烈事故，但留给救援的机会并不多。例如，苏联“联盟 1号”事故和“联盟 11 号”返回舱泄漏事故，以及美国航天飞机事故，致命伤害都是瞬间发生的，几乎没有救援的机会。
2. 真正成功的救援案例是“阿波罗 13 号”。该案例表明，在航天器发生故障时，自救是关键，然后才能考虑其他航天器的救援。
3. 遇险航天器和救援航天器的特性对于能否实施救援至关重要。如果遇险航天器能够长时间维持人类生命，并且救援航天器能够快速准备并发射到相同轨道，那么救援任务将更容易进行。
四、对接空间站延长生存时间
1. 在近地轨道飞行中，航天器可以考虑与空间站对接，以延长应急情况下的生存时间。然而，这种对接机会受到轨道条件的限制。
2. “阿波罗 13 号”的成功救援得益于指令舱与登月舱的对接，以及登月舱对人员生存的长时间支持和指令舱的有限返回能力。
3. 哥伦比亚号航天飞机失事后，对接避险模式受到了高度重视，但这需要航天器满足特定的轨道条件。 总的来说，太空救援主要依赖自我救援，然后再考虑其他航天器的救援。随着国际空间站和中国空间站的长期在轨飞行，以及未来商业空间站、绕月轨道空间站和月球科研站的建立，“阿波罗 13 号”案例的价值将越来越重要。实施这样的救援任务取决于遇险航天器和救援航天器的特性，以及快速准备和发射的能力。
