2021年6月17日，在中國酒泉衛星發射中心，搭載著聶海勝、劉伯明和湯洪波三名航天員的神舟十二號飛船，由“神箭”長征2F火箭順利發射升空。在6小時后，采用了自主快速交會對接模式的飛船與已經在軌的天宮空間站“天和”核心艙順利對接，標志著中國載人航天全面進入第三階段，“天上宮闕”（天宮空間站）開始有“天神”（航天員）長期駐留。

三名航天員在太空中生活場景（圖源：航天科技集團）

載人航天是人類航天技術的“皇冠上明珠”，也是人類邁出地球搖籃的必備技術。由于要運輸相對無人飛行器而言極度脆弱的人類身體進入環境惡劣的太空，相對于普通航天工程，載人航天不僅需要增加載人運載火箭、載人飛船、貨運飛船、航天員訓練和著陸回收等高難度分系統，整個系統還會變成可以用“木桶桶底”理論適用的環節：只要有任何一個環節出問題，桶里的水都會徹底漏光，變成徹底的失敗。因此，載人航天的技術門檻極高。人類進入航天時代60余年來，僅有蘇聯/俄羅斯、美國和中國掌握了獨立自主的載人航天技術，各國最大里程碑事件，就是運營獨立的空間站，例如禮炮號系列、天空實驗室、和平號和天宮空間站等。

擁有一座空間站，就意味著在外太空會有一個長期穩定的生活和工作空間，航天員可以通過載人火箭和飛船，實現頻繁的天地往返并長期駐留那里，并通過貨運飛船定期補給。通過搭載的一系列頂級科研設備，空間站也成為一個重要的“太空實驗室”，相關科研成果不僅直接促進航天技術進一步發展，甚至能帶動很多產業鏈上下游的相關制造業的發展，對于提升一個國家的整體科學技術水平有著重要意義，是航天大國技術發展的必經之路。

失重環境下，不僅航天員發型變得與眾不同，液滴也變的與地球表面截然不同（圖源：NASA）

太空中最得天獨厚的環境就是長期的失重，這是長期生活在地球表面的我們無法實現的。在失重環境下，精密機械加工、高級材料成型、液體氣體力學等技術領域將呈現出截然不同的現象。例如，一滴液體在太空中可以輕易形成近乎完美的球形，在地球表面重力的影響下，這幾乎是不可能做到的。植物也會由于沒有重力影響而自由生長，甚至種子也會受到太空輻射的影響發生一定的變異，成為“太空種子”。在空間站里，載荷專家還能實現很多特殊的實驗，驗證科學家們的理論推導，甚至做出超出預期的科研結果。

空間站往往飛行在距離地球表面400千米的高度，每隔90分鐘左右就可以繞地球一圈，這對于地球遙感、國土勘察、資源搜尋、環境保護和國防安全等領域有著無可取代的益處。由于空間尺寸巨大、天地往返交互頻繁、有人駐留等有利條件，空間站的相關儀器平臺技術水平和維護更新頻率都遠超無人航天器，取得相關成果的效率極高。

從地球表面觀測電磁波的頻譜窗口透明度，真正的有效觀測的窗口極小，在太空中這些問題迎刃而解（圖源：公共版權+本文注釋）

空間站幾乎擺脫了大氣層最致密區域的影響，也極少受到人類活動的干擾，例如電磁污染和夜光污染等，可以很便利進行需要“安靜”環境的天文觀測。在地球上，濃密的大氣、電離層、人類活動等使得天文學家基本只能進行部分可見光、無線電波段的天文觀測，對于X射線、伽馬射線、紅外線、超長波等則望塵莫及。而在太空環境中，不少難題迎刃而解，無數太空望遠鏡的發射徹底改變了人類天文學的發展。而空間站也能成為搭載空間天文學儀器的完美平臺，在航天員的精心維護下，會收獲大量的科研成果，讓人類“看得更遠”。

人類身體，是載人航天的最重要組成部分，保護這個脆弱的血肉之軀成為所有技術的核心。而人類進入太空后，也會變成“科研載荷”，在失重環境下人的感知會大大不同于地球，例如上下左右不分、體液重新布置、骨質流失、肌肉萎縮等空間適應綜合癥，未經專業訓練的普通人很難適應。在相對封閉的空間內，航天員還要長期自我檢測身體健康狀況，出艙行走等特殊情形下還要求8小時左右密封在艙外服中，心理健康也成為一個重要挑戰。為此，需要一個龐大的航天員輔助和航天醫學研究團隊作為支撐，相關的科研也有不少已經反饋到了普通大眾的生活中，例如尿不濕、耳溫計、各種集成便攜的醫療器械等。

這種上下不分的場景在地球上是很難出現的，但在空間站是常態（圖源：NASA）

除了空間站的直接產出，它的間接產出更是難以評價的。作為人類工業文明的巔峰，航天需要大量的高新科技，涉及到結構材料、電子電路、通信技術等無數行業支持。例如，在硅谷的半導體、電子計算機和通信等行業的起步和快速發展階段，恰逢太空競賽的巔峰時刻，阿波羅登月、天空實驗室、航天飛機計劃等載人航天項目預算驚人，對于減重、可靠性、計算性能等方面的要求至上、價格卻并不敏感，為這些行業帶來了天量的訂單，數個巨頭快速發展，一躍成為世界的領跑者，在冷戰末期就奠定了今天幾乎全球壟斷的地位。

載人航天是個科技密集型行業的屬性本身，也決定了它一定是個智力密集型行業，需要廣大科技工作者共同努力。這也意味著它的快速發展，能極大促進相關領域科研院所和高等教育機構的成長，孕育出龐大的理工科人才隊伍規模。這些人不僅能推動相關領域的發展，人才溢出和價值迭代效應，也會影響社會其他領域的發展，提高整體的生產力水平。

“地球是人類的搖籃，但人類不可能永遠生活在地球上”。這是航天先驅齊奧爾科夫斯基所說的名言。

隨著人類社會的快速發展，自然資源變得越發緊張，人口爆炸、環境污染、物種滅絕等人與自然沖突變得更多，地球越來越難以承載人類社會的進一步發展。而宇宙中的資源卻是近乎無限的：人類離開地球的腳步僅邁出了38萬千米，而已知宇宙的半徑已經達到了465億光年，每一光年，就是9.5萬億千米！人類必然會邁出地球。

目前世界各航天大國都在進行太空電站的相關研究（圖源：NASA）

在人類目前技術水平下的的航天發展規劃中，利用空間太陽能的太空發電站、利用小行星帶的太空采礦、利用其他星球的載人登月/登火，都將逐漸成為現實。在更遠的將來，毫無疑問空間站是未來人類邁出地球的基本單元，成為我們的在宇宙中的“諾亞方舟”，讓地球人的腳步踏上更遠的宇宙角落，成為跨行星際空間生存的物種。有生之年，我們還需拭目以待。