1. 美國(guó)航天測(cè)量船
排水量2.5萬(wàn)噸
遠(yuǎn)望5號(hào)測(cè)量船,是中國(guó)第三代航天測(cè)量船,是中國(guó)具有國(guó)際先進(jìn)水平的大型航天遠(yuǎn)洋測(cè)量船,集船舶建設(shè),、航海氣象、電子,、機(jī)械,、光學(xué),、通信,、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域最新技術(shù)于一身,,由通用船舶平臺(tái)和航天測(cè)控裝備兩大部分組成,分為船舶,、測(cè)控,、通信、氣象4個(gè)系統(tǒng),。
2. 美國(guó)航天測(cè)量船叫什么
雪龍?zhí)枠O地考察船,遠(yuǎn)望5號(hào)是中國(guó)第三代航天測(cè)量船,。
雪龍?zhí)柺侵袊?guó)第三代極地破冰船和科學(xué)考察船,,由烏克蘭赫爾松船廠在1993年3月25日完成建造的一艘維他斯·白令級(jí)破冰船。中國(guó)于1993年從烏克蘭進(jìn)口后按照中國(guó)需求進(jìn)行改造而成,?!把垺碧?hào)是中國(guó)最大的極地考察船。
遠(yuǎn)望5號(hào)是中國(guó)第三代航天測(cè)量船,,具有國(guó)際先進(jìn)水平的大型航天遠(yuǎn)洋測(cè)量船,,集船舶建設(shè)、航海氣象,、電子,、機(jī)械、光學(xué),、通信,、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域最新技術(shù)于一身,由通用船舶平臺(tái)和航天測(cè)控裝備兩大部分組成,,分為船舶,、測(cè)控、通信,、氣象4個(gè)系統(tǒng),。滿載排水量2.5萬(wàn)噸,抗風(fēng)能力可達(dá)12級(jí)以上,,能在南北緯60度以內(nèi)的任何海域航行 ,。
3. 美國(guó)航天測(cè)量船有哪些
遠(yuǎn)望5號(hào)船長(zhǎng)為222.2m、船寬B=25.2m,滿載吃水11.7m,、滿載排水量24966噸,,主機(jī)功率8400kw×2。
遠(yuǎn)望5號(hào)測(cè)量船用于航天測(cè)控,,是我國(guó)具有國(guó)際先進(jìn)水平的大型航天遠(yuǎn)洋測(cè)量船,。于2007年9月29日在江南造船廠正式交付中國(guó)衛(wèi)星海上測(cè)控部使用。
遠(yuǎn)望五號(hào)測(cè)量船集船舶建設(shè),、航海氣象,、電子、機(jī)械,、光學(xué),、通信、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域最新技術(shù)于一身,,由通用船舶平臺(tái)和航天測(cè)控裝備兩大部分組成,,分為船舶、測(cè)控,、通信,、氣象4個(gè)系統(tǒng)??癸L(fēng)能力可達(dá)12級(jí)以上,,能在南北緯60度以內(nèi)的任何海域航行。
4. 航天測(cè)量船1979
我國(guó)有六艘衛(wèi)星船,,船分布于太平洋,、大西洋和印度洋的六艘測(cè)量船,分別為“遠(yuǎn)望1”號(hào)至“遠(yuǎn)望6”號(hào),,其中“遠(yuǎn)望4”號(hào)船參加了神舟一號(hào)至神舟六號(hào)任務(wù),,目前已退役。我國(guó)的第一,、二艘“遠(yuǎn)望”號(hào)航天測(cè)量船于1979年建成,。1980年5月首次執(zhí)行洲際導(dǎo)彈全程飛行試驗(yàn)的測(cè)量任務(wù),獲得了圓滿成功,。1982年10月“遠(yuǎn)望”號(hào)測(cè)量船第二次出海為水下潛艇發(fā)射火箭測(cè)量跟蹤
5. 美國(guó)海洋測(cè)量船
1968年8月3日,,北約反潛監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)了一艘G-2級(jí)潛艇在瓦胡島西北1390千米,因?yàn)橄聺撋疃瘸^(guò)極限而沉沒,。這次事故使得包括98名艇員和3枚彈道導(dǎo)彈葬身海底,。1974年7月,美國(guó)打撈了該艇的部分殘骸,。這次行動(dòng)被稱為“亞速爾人”計(jì)劃,。
這次行動(dòng)決定用兩艘即將退役的核潛艇——大比目魚號(hào)和海狼號(hào)參與這次行動(dòng)組作為深海搜尋艇,。當(dāng)大比目魚號(hào)發(fā)現(xiàn)了殘骸并發(fā)現(xiàn)至少有一枚彈道導(dǎo)彈包括彈頭部完整的保存了下來(lái)后,當(dāng)時(shí)尼克松政府的國(guó)防部長(zhǎng)Melvin Laird正式批準(zhǔn)了珍尼佛計(jì)劃,。之后美國(guó)在夏威夷島北部350海里以外,,用一搜改造過(guò)的打撈船打撈這艘海下5200米深的潛艇。該艇在打撈過(guò)程中斷裂因此只撈出了艇首的一段,,包括指揮塔在內(nèi)的大部分艇體沉入海底,。
2005年,一本陰謀論的書——《叛逃的紅星》(暫譯,,英文:Red Star Rogue,,由Kenneth Sewell所作),認(rèn)為K-129艇是在1968年3月7日發(fā)射了全部三枚導(dǎo)彈之后沉沒的,。該書認(rèn)為該潛艇浮上水面之后準(zhǔn)備從1號(hào)發(fā)射筒發(fā)射一枚兆噸當(dāng)量的核導(dǎo)彈,,這發(fā)導(dǎo)彈的爆炸能力足以炸平檀香山或胡瓦島,但由于某些誤算出發(fā)了自動(dòng)防故障裝置并且摧毀了導(dǎo)彈并使得潛艇沉沒,。該書還認(rèn)為美國(guó)打撈了全部的K-129艇殘骸,。
TIME的報(bào)道和其他一些人認(rèn)為打撈只是機(jī)密任務(wù)的掩蓋手段,這些說(shuō)法包括了:竊聽海底電纜,、安裝維護(hù)海底監(jiān)聽器,、安裝海底導(dǎo)彈筒
6. 美國(guó) 航天飛船
美國(guó)一共進(jìn)行了7次載人登月 成功6次 失敗1次
參加的航天員共21人,其中有12人登上月球
阿波羅計(jì)劃,,又稱阿波羅工程,是美國(guó)從1961年到1972年組織實(shí)施的一系列載人登月飛行任務(wù),。目的是實(shí)現(xiàn)載人登月飛行和人對(duì)月球的實(shí)地考察,,為載人行星飛行和探測(cè)進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備,它是世界航天史上具有劃時(shí)代意義的一項(xiàng)成就,。也是人類迄今為止唯一成功的載人登月項(xiàng)目,。阿波羅計(jì)劃始于1961年5月,至1972年12月第6次登月成功結(jié)束,,歷時(shí)約11年,,耗資255億美元。
經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)終于阿波羅11號(hào)載人登月飛船于1969年7月16日由“土星”5 號(hào)火箭運(yùn)載升空,。宇航員尼爾·阿姆斯特朗和巴茲·奧爾德林完成了人類第一次成功登月,。之后從1969年11月至1972年12月,美國(guó)相繼發(fā)射了阿波羅12,、13,、14、15,、16,、17號(hào)飛船,,其中除阿波羅13號(hào)因服務(wù)艙液氧箱爆炸中止登月任務(wù)(三名宇航員駕駛飛船安全返回地面)外,共有12名宇航員均登月成功,。
在執(zhí)行阿波羅登月計(jì)劃的10年時(shí)間里,,共進(jìn)行了17次飛行試驗(yàn),包括6次無(wú)人亞軌道和地球軌道飛行,、1次載人地球軌道飛行,、3次載人月球軌道飛行、7次載人登月飛行(其中6次成功,,1次失?。?/p>
7. 美國(guó)航天測(cè)控網(wǎng)
世界航天史
開普勒所著的書籍
探索浩瀚的宇宙,,是人類千百年來(lái)的美好夢(mèng)想,;自從1957年10月4日世界上第一顆人造地球衛(wèi)星;航天技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶,。世界航天史包括:一,、火箭技術(shù);二,、衛(wèi)星時(shí)代,;三、空間探測(cè),;四,、載人航天。
基本信息
中文名
世界航天史
出版物類別
航天
作者
約翰尼斯·開普勒
目錄
正文
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從幻想到科學(xué)
古代火箭的發(fā)展
近代自然科學(xué)提供的條件
科學(xué)幻想作品的啟迪
克服地球引力的努力
航天先驅(qū)者
V-2火箭的歷史作用
沖出大氣層
航天新紀(jì)元
第一顆人造衛(wèi)星的發(fā)射
衛(wèi)星的發(fā)展和應(yīng)用
深空探測(cè)
月球探測(cè)
行星探測(cè)
人進(jìn)入太空
第一個(gè)航天員
登月
飛船空間對(duì)接
在空間建立基地
“天空實(shí)驗(yàn)室”
“禮炮”號(hào)航天站
“空間實(shí)驗(yàn)室”
航天飛機(jī)出現(xiàn)
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遨游太空是人類自古就有的愿望,。古代火箭的發(fā)展,、16世紀(jì)以來(lái)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、現(xiàn)代工業(yè)的興起使人類得以從幻想轉(zhuǎn)向科學(xué)探索,。19世紀(jì)末20世紀(jì)初,,在一些工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家出現(xiàn)了一批航天先驅(qū)者。他們開始研究和解決航天的科學(xué)理論和工程技術(shù)問(wèn)題,,還著手設(shè)計(jì)和試驗(yàn)火箭,。經(jīng)過(guò)大約半個(gè)世紀(jì)的努力,人類終于把人造地球衛(wèi)星送入太空,,從而開創(chuàng)了航天紀(jì)元,。自從1957年第一顆人造衛(wèi)星上天以來(lái)到1984年底,蘇聯(lián),、美國(guó),、法國(guó)、日本,、中國(guó),、英國(guó),、印度等國(guó)家以及歐洲空間局先后研制出近80種運(yùn)載火箭,修建了10多個(gè)大型航天器發(fā)射場(chǎng),,設(shè)計(jì),、制造和發(fā)射了3022顆人造地球衛(wèi)星、100多個(gè)載人航天器及109個(gè)空間探測(cè)器,,建立了完善的跟蹤和測(cè)量控制系統(tǒng),、地面模擬試驗(yàn)設(shè)施、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),。約有40個(gè)不同用途的應(yīng)用衛(wèi)星系統(tǒng)投入運(yùn)行,。一些不能獨(dú)立研制或沒有條件發(fā)射航天器的國(guó)家通過(guò)購(gòu)買、租用或委托發(fā)射也有了自己的衛(wèi)星或獲得衛(wèi)星服務(wù),。航天國(guó)際合作廣泛開展,,形式多樣。蘇聯(lián)的航天站已能在太空持續(xù)運(yùn)行58個(gè)月,,航天員在太空的持續(xù)飛行時(shí)間長(zhǎng)達(dá)236天22小時(shí)50分,。美國(guó)航天飛機(jī)進(jìn)行了14次飛行,完成了運(yùn)送和回收衛(wèi)星的雙向運(yùn)載任務(wù),。先后有14個(gè)國(guó)家的150余名航天員進(jìn)入太空,,12個(gè)人踏上月球??臻g探測(cè)器已經(jīng)成功地考察了太陽(yáng)系的許多行星,,實(shí)現(xiàn)了在金星和火星上軟著陸,探測(cè)了水星,、木星,、土星,有的將飛出太陽(yáng)系進(jìn)行科學(xué)探索,。幾十年的航天活動(dòng)促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,,對(duì)人類社會(huì)生活也產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,。
從幻想到科學(xué)
航天思想萌芽于古代人們對(duì)太空的向往,。但是科學(xué)地論證克服地球引力場(chǎng)的條件,只有在經(jīng)典力學(xué),,特別是天體力學(xué)的基礎(chǔ)上才能做到,。
古代火箭的發(fā)展 航天離不開火箭?;鸺窃诨鹚幇l(fā)明以后為適應(yīng)軍事和娛樂(lè)需要而出現(xiàn)的,。火箭約在12世紀(jì)出現(xiàn)于中國(guó)(見中國(guó)古代火箭),。在13世紀(jì),,中國(guó),、印度和阿拉伯國(guó)家都使用過(guò)火箭,以后火箭又傳入歐洲,。這個(gè)時(shí)期的火箭比較原始,,通常用層紙卷成藥筒,內(nèi)裝火藥,,把藥筒綁在細(xì)長(zhǎng)的箭桿上,,靠點(diǎn)燃藥筒的引線發(fā)射。從13世紀(jì)到18世紀(jì)中葉,,火箭技術(shù)的進(jìn)展比較緩慢,。18世紀(jì)后期,印度軍用火箭取得較大進(jìn)步,。藥筒改由鐵皮制造,,能夠承受較大的燃燒壓力?;鹚幍男阅芤灿辛烁纳?。火箭的射程已可超過(guò) 1公里,。印度軍隊(duì)在抗擊英國(guó)和法國(guó)軍隊(duì)的多次戰(zhàn)爭(zhēng)中曾大量使用火箭并取得了良好戰(zhàn)果,。
印度軍隊(duì)成功使用火箭的戰(zhàn)例推動(dòng)了歐洲火箭技術(shù)的發(fā)展。曾在印度作戰(zhàn)的英國(guó)軍官W.康格里夫?qū)τ《然鸺髁烁倪M(jìn),。他確定了黑火藥的多種配方,,改善了制造方法并使火箭系列化?;鸺男阅苓M(jìn)一步提高,,最大射程可達(dá)3公里。19世紀(jì)初,,英軍在多次大的戰(zhàn)役中使用了康格里夫火箭,,取得了顯著的效果,促使歐洲許多國(guó)家研制火箭并建立火箭部隊(duì),,黑火藥火箭獲得更廣泛的應(yīng)用,。19世紀(jì)70年代以后,火炮技術(shù)有了新的突破,,特別是線膛炮的成功應(yīng)用使火箭在使用性能方面遠(yuǎn)不如火炮,,火箭的發(fā)展也就變得緩慢。但古代火箭的演進(jìn)為現(xiàn)代火箭的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),。
近代自然科學(xué)提供的條件 16世紀(jì)中葉,,波蘭天文學(xué)家N.哥白尼創(chuàng)立了科學(xué)的日心地動(dòng)說(shuō),改變了當(dāng)時(shí)人們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí),。之后,,天文學(xué)家第谷·布拉赫通過(guò)大量天文觀測(cè)獲得了有關(guān)行星運(yùn)動(dòng)的豐富資料,。J.開普勒對(duì)第谷的觀測(cè)資料用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行了分析計(jì)算和研究,發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律,,為經(jīng)典天文學(xué)奠定了基石,。1609年,伽利略用自制的望遠(yuǎn)鏡巡視星空,,使人類對(duì)太空的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生一個(gè)飛躍,。伽利略還發(fā)現(xiàn)了自由落體定律和慣性原理,為經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn),。1673年,,荷蘭物理學(xué)家C.惠更斯從單擺和圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)得出向心力定律。I.牛頓根據(jù)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象研究自然界的力,,在1687年發(fā)表了他的不朽著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》,。他在這本書中提出了萬(wàn)有引力定律和三大運(yùn)動(dòng)定律,創(chuàng)立了天體力學(xué),,使人們得以從動(dòng)力學(xué)的角度來(lái)研究天體的力學(xué)運(yùn)動(dòng),。經(jīng)典力學(xué),特別是天體力學(xué)是航天先驅(qū)者尋求克服地球引力而進(jìn)入太空的途徑的理論基礎(chǔ),。
科學(xué)幻想作品的啟迪 科學(xué)幻想常常寓有科學(xué)的預(yù)言,,能夠啟發(fā)人們作出重大的發(fā)明和創(chuàng)造。將天文知識(shí)與循理虛構(gòu)的故事結(jié)合起來(lái)的太空飛行幻想小說(shuō)起源于17世紀(jì),。開普勒是最早撰寫太空科學(xué)幻想小說(shuō)的作家,。他的作品《夢(mèng)游》描述了人飛渡月球的情景。在17世紀(jì)的太空幻想小說(shuō)作家中,,法國(guó)的S.C.德貝爾熱拉克最富有想象力,。他在《月球旅行》一書中設(shè)想了多種推進(jìn)方法,包括火箭和利用太陽(yáng)能的噴射推進(jìn)器,。1783年第一個(gè)載人氣球升空后,,人們發(fā)現(xiàn)垂直向上的飛行能力是極其有限的。高度越高,,空氣越稀薄和寒冷,,為人所不能忍受。人們從而懂得了航天與大氣層內(nèi)飛行有質(zhì)的不同,。此后半個(gè)世紀(jì),,有關(guān)太空旅行的科學(xué)幻想作品出現(xiàn)了低潮,。19世紀(jì)60年代這類作品再度興起,。法國(guó)A.艾羅、美國(guó)E.E.黑爾,、德國(guó)K.拉塞維茨和英國(guó)H.G.威爾斯等作家所寫的太空旅行著作吸引了許多讀者,,而法國(guó)著名作家J.凡爾納的《從地球到月球》(圖1)和《環(huán)游月球》產(chǎn)生的影響更為廣泛,。17世紀(jì)以來(lái)的科學(xué)幻想小說(shuō)與古代神話傳說(shuō)有根本區(qū)別。前者在科學(xué)的基礎(chǔ)上加上合理演繹和設(shè)想,,虛幻之中寓有合理的思路,。它喚起了人們對(duì)航天的興趣,使航天愛好者從中得到啟發(fā)和鼓舞,。
世界航天史
克服地球引力的努力
航天先驅(qū)者 19世紀(jì)后期到20世紀(jì)初,,涌現(xiàn)出許多富于探索精神的航天先驅(qū)者。他們對(duì)航天事業(yè)的早期發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn),,其中影響最大的是К.Э.齊奧爾科夫斯基,、R.H.戈達(dá)德和H.奧伯特。
俄國(guó)的齊奧爾科夫斯基最早從理論上證明用多級(jí)火箭可以克服地球引力而進(jìn)入太空,。他建立了火箭運(yùn)動(dòng)的基本數(shù)學(xué)方程,,奠定了航天學(xué)的基礎(chǔ)。齊奧爾科夫斯基的另一重要貢獻(xiàn)是肯定了液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是航天器最適宜的動(dòng)力裝置,,為運(yùn)載器的發(fā)展指出了正確的方向(圖2),。
美國(guó)的戈達(dá)德博士把航天理論與火箭技術(shù)相結(jié)合。他在1919年出版的《到達(dá)極大高度的方法》論文中提出了火箭飛行的數(shù)學(xué)原理,,指出火箭必須具有7.9公里每秒的速度才能克服地球的引力,。他認(rèn)為只有液體火箭才能提供航天所需的能量,因而從1921年開始研制液體火箭,。1926年 3月16日他制造的液體火箭(圖3)首次飛行成功,,達(dá)到12米高,56米遠(yuǎn),。這是世界上第一次液體火箭的飛行試驗(yàn),,而戈達(dá)德也就成了液體火箭的實(shí)際創(chuàng)始人。
世界航天史
世界航天史
1923年,,德國(guó)的奧伯特出版了《飛往星際空間的火箭》一書,,論述火箭飛行的數(shù)學(xué)理論,并提出許多關(guān)于火箭結(jié)構(gòu)和飛行的新觀念,。奧伯特的理論受到了廣泛的注意,,激起當(dāng)時(shí)許多青年進(jìn)行實(shí)踐的迫切愿望。在許多國(guó)家開始出現(xiàn)火箭和航天愛好者的研究組織,。1927年,,太空旅行協(xié)會(huì)創(chuàng)立于德國(guó),奧伯特任會(huì)長(zhǎng),;1928年,,反作用運(yùn)動(dòng)研究組成立于蘇聯(lián);美國(guó)星際協(xié)會(huì)組建于1930年;英國(guó)星際學(xué)會(huì)出現(xiàn)在1933年,。這些組織中的不少成員后來(lái)都成為本國(guó)研制第一代火箭的領(lǐng)導(dǎo)人,。
V-2火箭的歷史作用 30年代各國(guó)航天愛好者自發(fā)組織起來(lái)的火箭團(tuán)體在開展活動(dòng)的初期都遇到了困難,缺乏資金,,受到社會(huì)人士的冷落,。只有兩個(gè)國(guó)家──德國(guó)和蘇聯(lián)的青年火箭專家得到了國(guó)家的支持。德國(guó)人對(duì)于尚處在萌芽狀態(tài)的火箭的軍事潛力寄予希望,。德國(guó)當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)火箭研制工作的W.R.多恩伯格把研制火箭的課題委托給太空旅行協(xié)會(huì)的青年專家 W.von布勞恩,。布勞恩領(lǐng)導(dǎo)的火箭設(shè)計(jì)研究小組設(shè)計(jì)的第一代液體火箭 A-1因結(jié)構(gòu)不合理而遭到失敗。但 A-1的改進(jìn)型 A-2卻于1932年12月試射成功,,飛行高度達(dá)到3公里,。1935 年開始研制第二代火箭A-3,重750公斤,,推力達(dá)14.7千牛(1500公斤力),,采用再生冷卻式燃燒室和燃?xì)舛娴刃录夹g(shù)。1936年4月,,德國(guó)陸軍增加撥款發(fā)展火箭技術(shù),,并在波羅的海海濱的佩內(nèi)明德興建火箭研究中心,同時(shí)研制V-1飛航式導(dǎo)彈和V-2彈道導(dǎo)彈,。V-2(見V-2工程)是在A-3試驗(yàn)火箭基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的,,因而還有A-4的代號(hào)。
V-2導(dǎo)彈于1942年10月3日首次發(fā)射成功,,飛行180公里(圖4),。它是歷史上的第一枚彈道導(dǎo)彈。V-2在工程上實(shí)現(xiàn)了20世紀(jì)初航天先驅(qū)者的技術(shù)設(shè)想,,對(duì)現(xiàn)代大型火箭的發(fā)展起了繼往開來(lái)的作用,。V-2火箭的設(shè)計(jì)雖然不盡完善,但它卻是人類擁有的第一件向地球引力挑戰(zhàn)的工具,,成為航天發(fā)展史上的一個(gè)重要的里程碑,。
世界航天史
沖出大氣層 沖出大氣層是人類向空間進(jìn)軍的序曲。大氣層保護(hù)了人類免遭空間粒子輻射的傷害,,為人類繁衍生息創(chuàng)造了條件,,但大氣折射、漫射和對(duì)某些波段輻射的選擇吸收使人類對(duì)宇宙奧秘之探索受到限制,。要實(shí)現(xiàn)航天的愿望,,首先必須突破大氣層的屏障。從19世紀(jì)末到20世紀(jì)初,,人們開始用氣球,、飛機(jī)和探空火箭向大氣高層沖擊,。到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時(shí),飛機(jī)的升限達(dá)到了15.23公里,,氣球達(dá)到了32公里的高度。1946年,,美國(guó)發(fā)射繳獲的V-2,測(cè)到了112公里高度的大氣數(shù)據(jù),。1949年,蘇聯(lián)用P-2A探空火箭攜帶860公斤的儀器設(shè)備上升到212公里的高空,。1949年2月,,美國(guó)以V-2為第一級(jí),“女兵下士”火箭為第二級(jí)組成的“豐收”號(hào)探空火箭,創(chuàng)造了393公里的高度紀(jì)錄,,獲得了高層大氣參數(shù),、化學(xué)成分和輻射強(qiáng)度等資料。50年代初,,為了參與1957~1958國(guó)際地球物理年的活動(dòng),,法國(guó)、日本,、加拿大,、澳大利亞等國(guó)也都發(fā)展了探空火箭。
航天新紀(jì)元
第一顆人造衛(wèi)星的發(fā)射 第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,,蘇聯(lián)和美國(guó)都通過(guò)仿制德國(guó) V-2火箭建立了火箭和導(dǎo)彈工業(yè),,并且積累了研制現(xiàn)代火箭系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)。一些科學(xué)家已經(jīng)看到,,在V-2技術(shù)成果的基礎(chǔ)上有可能發(fā)射人造地球衛(wèi)星,,而借助載有儀器設(shè)備的衛(wèi)星可以更有效地開展空間科學(xué)研究工作。1946年1月,,美國(guó)成立了V-2高級(jí)研究委員會(huì),,決定將V-2作為發(fā)展新型導(dǎo)彈的試驗(yàn)工具和研究高層大氣的探空火箭。1954年召開的地球物理學(xué)國(guó)際會(huì)議建議有關(guān)國(guó)家在1957~1958國(guó)際地球物理年期間發(fā)射人造地球衛(wèi)星,。在這一年,,美國(guó)和蘇聯(lián)都開始著手人造衛(wèi)星及其運(yùn)載火箭的方案探索工作。在美國(guó),,陸軍提出了用“丘辟特” C運(yùn)載火箭發(fā)射“探險(xiǎn)者”號(hào)衛(wèi)星的“軌道器”計(jì)劃,,海軍建議在“海盜”號(hào)探空火箭的基礎(chǔ)上加上兩級(jí)固體火箭組成“先鋒”號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射“先鋒”號(hào)衛(wèi)星,空軍則主張用MX-774火箭發(fā)射衛(wèi)星,。為了不影響戰(zhàn)略導(dǎo)彈的研制工作,,美國(guó)政府在1955年決定采用海軍的“先鋒”號(hào)運(yùn)載火箭方案,并計(jì)劃在1957年10月發(fā)射衛(wèi)星,,但“先鋒”號(hào)火箭在1957年9月的首次試射中沒有獲得成功,。
蘇聯(lián)在1954年基本上解決了多燃燒室發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和工藝問(wèn)題,,并有可能在較短時(shí)間內(nèi)研制出推力達(dá)980千牛(100噸力)的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī),因而決定采用捆綁技術(shù)來(lái)研制P-7洲際彈道導(dǎo)彈,,計(jì)劃在P-7導(dǎo)彈研制成功后將幾枚P-7導(dǎo)彈改裝成“衛(wèi)星”號(hào)運(yùn)載火箭,,用以發(fā)射人造地球衛(wèi)星。1956年末,,蘇聯(lián)獲悉美國(guó)運(yùn)載火箭已進(jìn)行飛行試驗(yàn),,而蘇聯(lián)正在研制的人造衛(wèi)星因技術(shù)較復(fù)雜,短期內(nèi)難以完成,。為了趕在美國(guó)之前發(fā)射衛(wèi)星,,蘇聯(lián)決定將原計(jì)劃確定研制的衛(wèi)星暫時(shí)推遲,改為先發(fā)射兩顆簡(jiǎn)易衛(wèi)星,。1957年8月21日,,P-7洲際導(dǎo)彈首次全程試射成功,同年10月4日,,蘇聯(lián)用“衛(wèi)星”號(hào)運(yùn)載火箭把世界上第一顆人造地球衛(wèi)星(圖5)送入太空(見““人造地球衛(wèi)星”1號(hào)工程),。這顆衛(wèi)星正常工作了3個(gè)月左右,成為第一個(gè)被人類送入太空的航天器,,實(shí)現(xiàn)了人類千百年來(lái)的夢(mèng)想,。這顆衛(wèi)星的發(fā)射成功開創(chuàng)了人類的航天紀(jì)元。(見彩圖)
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衛(wèi)星的發(fā)展和應(yīng)用 蘇聯(lián)第一顆人造地球衛(wèi)星的發(fā)射成功在國(guó)際上產(chǎn)生了巨大的影響,,對(duì)許多國(guó)家的運(yùn)載火箭和航天器研制工作起到了積極的推動(dòng)作用,。為了擺脫落后局面,美國(guó)在繼續(xù)抓緊“先鋒”號(hào)計(jì)劃的同時(shí)又恢復(fù)了“軌道器”計(jì)劃,。1957年12月,,“先鋒”號(hào)火箭發(fā)射衛(wèi)星失敗。1958年1月31日,,美國(guó)用“軌道器”計(jì)劃的“丘辟特”C火箭(當(dāng)時(shí)已改名為“丘諾”1號(hào)運(yùn)載火箭)發(fā)射成功自己的第一顆衛(wèi)星“探險(xiǎn)者”1號(hào)(見“探險(xiǎn)者”號(hào)衛(wèi)星),。這顆衛(wèi)星比蘇聯(lián)第一顆衛(wèi)星晚發(fā)射了3個(gè)多月,重量只有4.8公斤,,但它卻取得了重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn),。物理學(xué)教授J.A.范愛倫根據(jù)衛(wèi)星攜帶的蓋革計(jì)數(shù)器因磁飽和沒有輸出的現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)了地球輻射帶(后稱范愛倫帶),。此后,,衛(wèi)星的發(fā)射越來(lái)越頻繁,世界上越來(lái)越多的國(guó)家參加到航天活動(dòng)行列中來(lái),。繼蘇聯(lián)和美國(guó)之后,法國(guó)在1965年11月26日,、日本在1970年2月11日,、中國(guó)在1970年 4月24日,、英國(guó)在1971年10月28日、歐洲空間局在1979年12月24日,、印度在1980年 7月18日相繼用自行研制的運(yùn)載火箭成功地發(fā)射了自己的第一顆人造地球衛(wèi)星,。
從60年代中期開始,人造衛(wèi)星的發(fā)展已從探索試驗(yàn)階段進(jìn)入實(shí)用階段,。各種應(yīng)用衛(wèi)星相繼投入使用,,取得明顯的軍事、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,??茖W(xué)衛(wèi)星和技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星獲得相應(yīng)發(fā)展,,取得一些重要發(fā)現(xiàn)和技術(shù)成果。衛(wèi)星的發(fā)射數(shù)量急劇上升,,應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。70年代以來(lái),,各種衛(wèi)星逐漸向多用途,、長(zhǎng)壽命、低成本和高可靠性的方向發(fā)展,,在發(fā)射數(shù)量上有所減少,,但質(zhì)量卻有顯著提高。
航天器的研制帶動(dòng)了其他工業(yè)部門的發(fā)展,,促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,。航天技術(shù)成果的應(yīng)用對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響。航天技術(shù)領(lǐng)域的許多新設(shè)計(jì),、新結(jié)構(gòu),、新材料、新工藝,、高可靠性的元、器件和精密儀器逐漸推廣到其他領(lǐng)域中應(yīng)用,,大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率,。但是更主要的還是直接利用衛(wèi)星完成軍事和國(guó)民經(jīng)濟(jì)使命,起到其他手段無(wú)法起到的作用,。60年代以來(lái),,應(yīng)用衛(wèi)星發(fā)射總數(shù)已超過(guò)2500顆,,其中以蘇聯(lián)的數(shù)量為最多,約占總數(shù)的三分之二,。應(yīng)用衛(wèi)星的種類繁多,,有直接為軍事目的服務(wù)、支援地(海)面武裝力量的照相和電子偵察衛(wèi)星,、預(yù)警衛(wèi)星,、海洋監(jiān)視衛(wèi)星和核爆炸探測(cè)衛(wèi)星,有攻擊敵方航天器的反衛(wèi)星系統(tǒng),,有軍用和民用通信衛(wèi)星,、導(dǎo)航衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星和測(cè)地衛(wèi)星,,還有民用的地球資源衛(wèi)星,、天文衛(wèi)星、生物衛(wèi)星,、廣播衛(wèi)星(圖6)和其他科學(xué)探測(cè)衛(wèi)星,。
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應(yīng)用衛(wèi)星的功能不一,使用要求也不同,,但技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程大體都經(jīng)過(guò)以下3個(gè)階段:①技術(shù)試驗(yàn)階段:主要是探索實(shí)現(xiàn)途徑,、發(fā)展專用設(shè)備,進(jìn)行地面和飛行試驗(yàn),,驗(yàn)證工作原理和設(shè)備功能,,如40年代后期開始的以月球作為對(duì)象進(jìn)行的被動(dòng)通信試驗(yàn),直至50年代的無(wú)源中繼衛(wèi)星和1960年10月的有源通信衛(wèi)星的技術(shù)試驗(yàn),。②半實(shí)用階段:發(fā)射能在有限時(shí)間和空間內(nèi)服務(wù)的衛(wèi)星,,如氣象衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星和偵察衛(wèi)星的早期型號(hào),,它們所取得的信息和提供的服務(wù)都是局部的,。③實(shí)用階段:70年代航天活動(dòng)的特點(diǎn)之一是發(fā)展各種使命的衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng),也就是陸續(xù)發(fā)射多顆衛(wèi)星,,使之按一定規(guī)律運(yùn)行,,組成空間衛(wèi)星網(wǎng)和地面設(shè)備配套的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)時(shí)間,、空間連續(xù)服務(wù)?,F(xiàn)在正在使用的衛(wèi)星通信、氣象,、導(dǎo)航和軍用系統(tǒng)大約有40多個(gè),。在一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中往往有多顆衛(wèi)星,有的多達(dá)24顆衛(wèi)星,,而且衛(wèi)星的壽命有限,,還需要不斷補(bǔ)充新的衛(wèi)星,。如美國(guó)的照相偵察衛(wèi)星系統(tǒng)已發(fā)展到第5代,前4代已發(fā)射了222顆衛(wèi)星,。
深空探測(cè)
人類進(jìn)入太空的前奏是對(duì)空間進(jìn)行廣泛的探測(cè),,采用的手段就是空間探測(cè)器??臻g探測(cè)很自然地是由近及遠(yuǎn)進(jìn)行的,,從地球自己的衛(wèi)星──月球開始,進(jìn)一步便是本家族──太陽(yáng)系的各個(gè)行星及其衛(wèi)星,,最后再飛出太陽(yáng)系,,深入到遙遠(yuǎn)的恒星際空間進(jìn)行探測(cè)。
月球探測(cè) 伽利略是第一位用望遠(yuǎn)鏡看到崎嶇不平月面的科學(xué)家,。到19世紀(jì)末,,人類對(duì)月球向著地球的一面所拍攝的照片已達(dá)到1公里的分辨率:50年代后期,蘇聯(lián)和美國(guó)都制定了用無(wú)人探測(cè)器考察月球的計(jì)劃,。1959年蘇聯(lián)以拍攝月球背面圖像為目標(biāo),,先后發(fā)射了3個(gè)月球探測(cè)器,。第一個(gè)探測(cè)器從月球一側(cè)約5000公里處飛過(guò),,未發(fā)回信息,進(jìn)入了太陽(yáng)軌道,;第二個(gè)命中月球視中心以北800公里處,,在即將撞擊月球表面的瞬間向地球發(fā)回關(guān)于月球附近不存在強(qiáng)磁場(chǎng)和輻射帶的信息。這是第一個(gè)到達(dá)地球以外其他天體的航天器,。第三個(gè)探測(cè)器從月球之南7900公里進(jìn)入繞月飛行軌道,,經(jīng)過(guò)月球背面時(shí)拍攝到月球背面70%從未被人類見過(guò)的區(qū)域和30%可從地面看見的月面。探測(cè)器飛回地球時(shí),,軌道正處于地球北半球的上空,,有利于蘇聯(lián)地球站跟蹤和數(shù)據(jù)接收。探測(cè)器在回程中又將所拍攝的資料重復(fù)播送,。地球站收到并整理出約30張關(guān)于月球背面的圖像,,月球背面的面貌第一次被揭開了。
1963~1976年是蘇聯(lián)實(shí)施月球考察計(jì)劃的第二個(gè)階段,。在此期間蘇聯(lián)共發(fā)射21個(gè)“月球”號(hào)探測(cè)器(圖7),。最重要的成果是:“月球”16、20和24號(hào)分別于1970年9月,、1972年2月和1976年8月在月面軟著陸并鉆孔取樣,,將月球的土壤和巖石樣品帶回地球;“月球”17號(hào)和21號(hào)在1970年11月和1973年1月分別攜帶一輛重約1.8噸的月球車在月面軟著陸,,由地面遙控月球車在月面自動(dòng)行駛考察,。兩輛月球車分別行駛了10.5和37公里,。
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美國(guó)早期的月球探測(cè)器是“先驅(qū)者”號(hào)探測(cè)器,從1958年開始發(fā)射,。前3個(gè)都因未達(dá)到預(yù)定速度而失敗,,第4個(gè)雖然發(fā)射成功,但時(shí)間上已晚于蘇聯(lián),,且在離月球很遠(yuǎn)處飛過(guò),,未發(fā)回重要信息。此后,,美國(guó)把對(duì)月球探測(cè)的第二個(gè)階段計(jì)劃與“阿波羅”載人登月計(jì)劃(見“阿波羅”工程)結(jié)合起來(lái),,執(zhí)行了“徘徊者”號(hào)探測(cè)器、“勘測(cè)者”號(hào)探測(cè)器和“月球軌道環(huán)行器”計(jì)劃,。
行星探測(cè) 太陽(yáng)系的九個(gè)行星分為內(nèi)行星和外行星,。4個(gè)內(nèi)行星是水星、金星,、地球和火星,5個(gè)外行星是木星,、土星、天王星,、海王星和冥王星,。行星探測(cè)可分為內(nèi)行星探測(cè)和外行星探測(cè)兩類。
內(nèi)行星探測(cè)從60年代初開始,。1961年 2月12日蘇聯(lián)發(fā)射第一個(gè)金星探測(cè)器,。這個(gè)探測(cè)器在需時(shí)約 3個(gè)月的旅程中只飛行了15天便與地面中斷了通信聯(lián)系。在60年代,,蘇聯(lián)多次發(fā)射金星探測(cè)器,,但均無(wú)重要收獲。美國(guó)在1962年8月26日發(fā)射“水手”2號(hào)金星探測(cè)器(見“水手”號(hào)探測(cè)器),探測(cè)器在距金星35000公里的地方掠過(guò),,取得了關(guān)于金星的某些資料,。當(dāng)探測(cè)器經(jīng)過(guò)金星時(shí),科學(xué)家測(cè)量它因金星引力而產(chǎn)生的軌道偏差,,首次準(zhǔn)確地計(jì)算出金星的質(zhì)量,。從70年代開始蘇聯(lián)和美國(guó)的金星探測(cè)進(jìn)入第二個(gè)階段。1971年,,蘇聯(lián)“金星” 7號(hào)探測(cè)器(見“金星”號(hào)探測(cè)器)的著陸艙在金星表面軟著陸成功,,此后相繼發(fā)射“金星” 8號(hào)至“金星”16號(hào)探測(cè)器,發(fā)回了一批金星全景遙測(cè)照片和測(cè)量數(shù)據(jù),。測(cè)得的金星表面溫度高達(dá) 470±8°C,,壓力為9±0.15兆帕(約90±1.5大氣壓)。美國(guó)在 1978年金星大沖期間發(fā)射了“先驅(qū)者-金星”1號(hào)和 2號(hào)探測(cè)器(見“先驅(qū)者”號(hào)探測(cè)器),在金星表面軟著陸成功,,對(duì)金星進(jìn)行了綜合考察,。
人類對(duì)火星上可能存在生命的問(wèn)題一直懷有希望。蘇聯(lián)在1962~1973年間發(fā)射了7個(gè)“火星”號(hào)探測(cè)器,其中1個(gè)飛越火星,,2個(gè)出了故障,,2個(gè)軟著陸失敗,2個(gè)軟著陸后不久通信中斷,。美國(guó)在1964~1975年間共發(fā)射 6個(gè)“水手”號(hào)探測(cè)器和2個(gè)“海盜”號(hào)探測(cè)器(圖8),。前者拍攝了火星的照片,后者拋出著陸艙在火星表面軟著陸(見彩圖),。蘇,、美兩國(guó)對(duì)火星探測(cè)的結(jié)果表明,在著陸點(diǎn)附近未發(fā)現(xiàn)地球類型的生命形式(見地外生命探索),。
世界航天史
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人類第一次用逼近方式取得關(guān)于水星表面狀態(tài)的信息是 1973年美國(guó)發(fā)射的“水手” 10號(hào)探測(cè)器在距水星690 公里處發(fā)回的,。水星是太陽(yáng)系內(nèi)距太陽(yáng)最近的行星。從地球上觀察只能在它接近地平線處才有可能,。但它這時(shí)的形象又因大氣和渦流的遮攔而十分模糊,。“水手”10號(hào)發(fā)回的水星照片十分清晰,,可分辨約150米大小的物體,。測(cè)得的數(shù)據(jù)表明水星表面很像月球,布滿大大小小的環(huán)形山,,有很稀薄的大氣,,大氣壓力小于2×10-11帕,,晝夜溫差極大,,白天溫度達(dá)700K,夜間冷到100K,。
外行星探測(cè)是從70年代初開始的,。它比內(nèi)行星探測(cè)的距離遠(yuǎn),探測(cè)器飛行時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)年,,必須有大功率無(wú)線電發(fā)射機(jī)和大的發(fā)射天線才能使發(fā)回的信號(hào)在達(dá)到地球表面時(shí)仍有一定的強(qiáng)度,。其次,在離太陽(yáng)遙遠(yuǎn)的空間已不可能利用太陽(yáng)電池,,只能用核電源,。1972年3月美國(guó)發(fā)射了第一個(gè)探測(cè)外行星的“先驅(qū)者”10號(hào)探測(cè)器。1973年12月,,這個(gè)探測(cè)器飛近木星,,向地球發(fā)回300張中等分辨率的木星照片,然后利用木星的引力場(chǎng)加速飛向土星,,再利用土星的引力場(chǎng)加速飛行,,折向海王星,,1983年飛過(guò)海王星的軌道,預(yù)計(jì)到1986年將越過(guò)冥王星的平均軌道,,成為脫離太陽(yáng)系的第一個(gè)航天器,。1973年4月發(fā)射的“先驅(qū)者”11號(hào)探測(cè)器在1974年12月經(jīng)過(guò)木星,1979年9月在離土星34000公里處掠過(guò),,拍攝了土星的照片,,發(fā)回有關(guān)土星光環(huán)成分的資料。1977年8月和9月,,美國(guó)發(fā)射“旅行者”2號(hào)和1號(hào)探測(cè)器(見“旅行者”號(hào)探測(cè)器),。1979年以后,它們陸續(xù)發(fā)回木星和土星的照片,,清楚地顯示出木星的光環(huán),、極光和 3顆新衛(wèi)星以及木星的大紅斑結(jié)構(gòu)和磁尾形狀,土星的光環(huán)構(gòu)造,、新的土星衛(wèi)星,、奇異的電磁環(huán)境等信息(見彩圖)。70~80年代的空間探測(cè)成果無(wú)論從航天技術(shù)水平,,或是從空間天文觀測(cè)成果來(lái)看,,都是重大的歷史性成就。
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人進(jìn)入太空
載人航天是航天技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新階段,。實(shí)現(xiàn)載人航天需要解決的主要問(wèn)題是:研制出高度可靠而推力又足夠大的運(yùn)載工具,;獲得關(guān)于空間飛行環(huán)境的足夠信息,對(duì)人所能承受的極限環(huán)境條件作出正確的判斷,;研制出能確保航天員生活,、工作和安全飛行的生命保障系統(tǒng)和救生系統(tǒng);能對(duì)飛行中的航天員的器官功能和健康進(jìn)行監(jiān)測(cè),;研制出航天器的人工駕駛和自動(dòng)控制系統(tǒng),;使地面與航天員之間保持可靠的不間斷的通信聯(lián)系;掌握航天器再入大氣層和安全返回的技術(shù),。
第一個(gè)航天員 早在40年代末,,人們就把一些生物裝入探空火箭進(jìn)行試驗(yàn)。50年代后期,,出現(xiàn)了攜帶動(dòng)物的人造衛(wèi)星,,對(duì)生命保障系統(tǒng)、回收技術(shù),、遙測(cè),、遙控、通信技術(shù)等進(jìn)行了全面試驗(yàn)??茖W(xué)家們對(duì)獲得的空間環(huán)境數(shù)據(jù)加以處理后發(fā)現(xiàn)過(guò)去對(duì)微流星的危害估計(jì)偏高,,存在輻射帶的空間也是有限的,從而肯定了人進(jìn)入太空的可行性,。蘇聯(lián)在發(fā)射了5艘不載人的衛(wèi)星式飛船后,,于1961年4月12日用“東方”號(hào)運(yùn)載火箭(見彩圖)成功地發(fā)射了世界上第一艘載人飛船“東方”1號(hào)(見“東方”號(hào)飛船),使Ю.А.加加林成為世界上第一個(gè)進(jìn)入太空的人,,從而開辟了人類航天的道路,。
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登月 人踏上月球是載人航天活動(dòng)的新高峰。美國(guó)為了加強(qiáng)航天活動(dòng),,于1958年采取了一項(xiàng)重要措施,,將航空咨詢委員會(huì)改組為美國(guó)國(guó)家航空航天局,并作出兩項(xiàng)具有戰(zhàn)略意義的決定:一個(gè)是立即為載人的“水星”計(jì)劃選調(diào)航天員,;第二是優(yōu)先發(fā)展巨大推力的F-1發(fā)動(dòng)機(jī),。1961年 5月25日,美國(guó)總統(tǒng)J.F.肯尼迪向國(guó)會(huì)提出在60年代末將人送上月球的“阿波羅”工程,。在國(guó)家航空航天局嚴(yán)格而科學(xué)的管理下,,經(jīng)過(guò)幾十萬(wàn)人8年多的工作,1969年 7月20日由航天員N.A.阿姆斯特朗和E.E.奧爾德林駕駛的“阿波羅”11號(hào)飛船的登月艙降落在月球赤道附近的靜海區(qū),。這是一次震動(dòng)全球的壯舉,,也是世界航天史上具有重大歷史意義的成就。此后,,“阿波羅”12,、14、15,、16,、17號(hào)相繼登月成功,對(duì)月球進(jìn)行了廣泛的考察,?!鞍⒉_”工程集中體現(xiàn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的水平,推動(dòng)了航天技術(shù)的迅速發(fā)展,。
飛船空間對(duì)接 1975年蘇、美兩國(guó)的載人飛船在地球軌道上交會(huì)和對(duì)接并進(jìn)行聯(lián)合飛行,,這是載人航天活動(dòng)的一個(gè)重要事件,。整個(gè)60年代,蘇聯(lián)和美國(guó)雖然在氣象衛(wèi)星信息交換,、被動(dòng)通信衛(wèi)星試驗(yàn)以及生物醫(yī)學(xué)等方面有過(guò)合作,,但深度和廣度十分有限。1969年,蘇,、美兩國(guó)商定在載人航天方面進(jìn)行一次有效的合作,。由蘇聯(lián)的“聯(lián)盟”號(hào)飛船和美國(guó)的“阿波羅”號(hào)飛船進(jìn)行一次聯(lián)合飛行。經(jīng)過(guò)幾年的努力,,為實(shí)現(xiàn)飛船對(duì)接和聯(lián)合飛行所需要解決的測(cè)距方法與交會(huì)系統(tǒng),、對(duì)接機(jī)構(gòu)、通信與飛行控制,、生命保障和艙內(nèi)環(huán)境條件等問(wèn)題都獲得解決,。1975年7月15日,蘇聯(lián)發(fā)射“聯(lián)盟”19號(hào)飛船,。飛船在第4和第17圈作了兩次機(jī)動(dòng)變軌,,最后進(jìn)入225公里高的圓形軌道。在“聯(lián)盟”號(hào)飛船起飛后7小時(shí)30分,,美國(guó)發(fā)射“阿波羅”18號(hào)飛船進(jìn)入與“聯(lián)盟”號(hào)飛船相同的軌道,。兩艘飛船的發(fā)射和入軌都很成功。在“阿波羅”號(hào)飛船飛行到29圈,“聯(lián)盟”號(hào)飛船飛行到36圈時(shí),,兩船開始對(duì)接并聯(lián)合飛行2天(圖9),。兩國(guó)航天員經(jīng)由過(guò)渡段進(jìn)行了互訪,共同表演科學(xué)試驗(yàn),,聯(lián)合舉行答記者問(wèn),,完成了合作計(jì)劃。
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在空間建立基地
在空間建立適合人們長(zhǎng)期生活和工作的基地既是航天先驅(qū)者的理想,,也是進(jìn)一步開發(fā)和利用太空的需要,。第一步是建立可長(zhǎng)期工作的航天站。到1984年年中,,進(jìn)入近地軌道的航天站有3種:美國(guó)的“天空實(shí)驗(yàn)室”,、蘇聯(lián)的“禮炮”號(hào)航天站和歐洲空間局的“空間實(shí)驗(yàn)室”。
“天空實(shí)驗(yàn)室”美國(guó)國(guó)家航空航天局利用“阿波羅”工程節(jié)余的“土星” 5號(hào)運(yùn)載火箭的末級(jí),,將它改造成為試驗(yàn)型航天站,,即“天空實(shí)驗(yàn)室”?!疤炜諏?shí)驗(yàn)室”于1973年5月14日發(fā)射進(jìn)入435公里高的軌道,。先后有3批共9名航天員登上“天空實(shí)驗(yàn)室”進(jìn)行生物學(xué)、航天醫(yī)學(xué),、太陽(yáng)物理,、天文觀測(cè)、對(duì)地觀測(cè)和工程技術(shù)試驗(yàn),,拍攝了約1000萬(wàn)平方公里地球表面的 4萬(wàn)多張照片(見彩圖),?!疤炜諏?shí)驗(yàn)室”取得的另一重大成果是觀察到一次中等程度的太陽(yáng)耀斑爆發(fā)的全過(guò)程,并進(jìn)行了錄像,,這是研究太陽(yáng)耀斑的極可貴的資料,。根據(jù)原來(lái)的設(shè)計(jì),“天空實(shí)驗(yàn)室”應(yīng)在軌道上運(yùn)行到80年代初,,待航天飛機(jī)研制成功后由航天飛機(jī)將其回收,,但由于1978~1979年間太陽(yáng)黑子活動(dòng)加劇,大氣層略有擴(kuò)張,,致使“天空實(shí)驗(yàn)室”在軌道上的阻力增加,,于1979年7月11日提前墜入大氣層燒毀。
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“禮炮”號(hào)航天站 蘇聯(lián)從60年代以來(lái)發(fā)射了 6艘“東方”號(hào)飛船和2艘“上升”號(hào)飛船,完成了第一階段的載人航天任務(wù),。蘇聯(lián)根據(jù)這些航天實(shí)踐得出結(jié)論,,在軌道上建立可長(zhǎng)時(shí)間工作的航天站,比每次攜帶一套電源,、生命保障系統(tǒng)和通用設(shè)備的單個(gè)飛船更為經(jīng)濟(jì)有效,。因此決定發(fā)展能為軍用和民用較大規(guī)模科學(xué)試驗(yàn)服務(wù)的“禮炮”號(hào)航天站,,并用“聯(lián)盟”號(hào)飛船作為接送航天員的工具,。同時(shí)研制專為“禮炮”號(hào)航天站運(yùn)送物資的不回收的“進(jìn)步”號(hào)飛船。蘇聯(lián)從1971年4月19日到1984年11月共發(fā)射7個(gè)“禮炮”號(hào)航天站,以實(shí)際應(yīng)用為目標(biāo),,進(jìn)一步完善航天設(shè)備,,并從事許多與科學(xué)研究、國(guó)民經(jīng)濟(jì),、軍事有關(guān)的探測(cè),、偵察、試驗(yàn)活動(dòng),。自1979年 9月29日“禮炮”6號(hào)航天站上天以來(lái),,蘇聯(lián)共進(jìn)行33次與此有關(guān)的發(fā)射活動(dòng),先后有19批航天員到航天站上工作,?!岸Y炮”6號(hào)航天站有兩個(gè)對(duì)接艙口,借以進(jìn)行不定期的加油,、補(bǔ)給,、輪換航天員。1982年4月19日蘇聯(lián)發(fā)射“禮炮”7號(hào)航天站,,以“禮炮”7號(hào)航天站為中心的載人航天活動(dòng)正在進(jìn)行中,。3名航天員在“禮炮”7號(hào)航天站上創(chuàng)造了持續(xù)飛行236天22小時(shí)50分的新紀(jì)錄,完成了多項(xiàng)需要長(zhǎng)期工作的科學(xué)研究課題,,包括植物在太空環(huán)境下從播種,、發(fā)芽、生長(zhǎng),、開花到結(jié)果的全過(guò)程的研究,。
“空間實(shí)驗(yàn)室” 70年代初,美國(guó)曾計(jì)劃在航天飛機(jī)上裝備一個(gè)能進(jìn)行精密加工,、制造高強(qiáng)度材料,、提煉高純度單晶體和某些生物制品的航天器。后因經(jīng)費(fèi)不足,,遂與歐洲空間局達(dá)成協(xié)議,,由西歐國(guó)家按照美國(guó)航天飛機(jī)貨艙的尺寸和承載能力研制“空間實(shí)驗(yàn)室”?!翱臻g實(shí)驗(yàn)室”由一個(gè)圓柱形增壓艙和一個(gè)敞開的儀器艙組成,。前者是航天員的生活和工作場(chǎng)所,裝有生命保障系統(tǒng),、數(shù)據(jù)處理設(shè)備和小型專用儀器設(shè)備,。1983年11月28日“空間實(shí)驗(yàn)室”1號(hào)由“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)運(yùn)送入軌(圖10)。聯(lián)邦德國(guó)專家也參加了實(shí)驗(yàn)室的工作,?!翱臻g實(shí)驗(yàn)室”的研制成功為美國(guó)國(guó)家航空航天局提供了一個(gè)重要的航天器,也使西歐開始直接參加載人航天活動(dòng),。
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航天飛機(jī)出現(xiàn)
運(yùn)載火箭將人造衛(wèi)星,、空間探測(cè)器、載人飛船,、航天站等航天器送入軌道后,,就被遺棄在太空直至墜入大氣層焚毀,這是航天活動(dòng)耗費(fèi)巨大的一個(gè)重要原因,。60年代各種航天器發(fā)射頻繁,,降低單位有效載荷的發(fā)射費(fèi)用就顯得日益重要,為了降低費(fèi)用,,提高效益,,一些科學(xué)家提出了研制能多次使用的航天飛機(jī)的設(shè)想。美國(guó),、蘇聯(lián),、法國(guó)、日本,、英國(guó)等國(guó)都曾對(duì)航天飛機(jī)的方案作過(guò)探索性研究工作,。在這些國(guó)家中,美國(guó)最早開始研制航天飛機(jī)并將其投入商業(yè)性飛行(見美國(guó)航天飛機(jī)工程),。美國(guó)航天飛機(jī)的論證工作始于1969年,。1972年 1月美國(guó)政府批準(zhǔn)航天飛機(jī)為正式工程項(xiàng)目,。最后確定的方案是整個(gè)飛行器由可回收重復(fù)使用的固體助推器、不回收的外貯箱和可多次使用的軌道器三個(gè)部分組成,。方案要求能乘載7名航天員,,但對(duì)乘員體質(zhì)要求并不十分嚴(yán)格。航天飛機(jī)起飛時(shí)加速度不超過(guò)3g,,正常降落時(shí)不大于1.5g,。對(duì)于這樣的過(guò)載環(huán)境,身體健康的人稍加訓(xùn)練就可以承受,。1981~1982年10月,,航天飛機(jī)進(jìn)行研制性飛行試驗(yàn)。1982年11月11日,,美國(guó)航天飛機(jī)首次進(jìn)行商業(yè)性飛行,,從近地軌道將兩顆通信衛(wèi)星送入地球靜止軌道。截至1984年,,又有“挑戰(zhàn)者”號(hào)和“發(fā)現(xiàn)”號(hào)兩架航天飛機(jī)投入使用,。美國(guó)航天飛機(jī)先后飛行了14次,共將14顆衛(wèi)星運(yùn)送入軌,,還從軌道上捕捉了三顆不能工作的衛(wèi)星,,其中一顆經(jīng)修復(fù)后重新放入軌道,另外兩顆被帶回,。地面(見彩圖)“蘇聯(lián)研制的航天飛機(jī)也進(jìn)入了試驗(yàn)階段,,到1984年年底,蘇聯(lián)航天飛機(jī)已作過(guò)多次研制性飛行試驗(yàn),。航天飛機(jī)兼有運(yùn)載火箭,、載人航天器和高性能飛機(jī)的多重特性。它提高了航天活動(dòng)的經(jīng)濟(jì)效益,,使航天技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)更高的階段,。
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人類最早產(chǎn)生太空飛行理想的年代已難以查證,但有效的航天活動(dòng)只是近30年的事,。在不到一代人的時(shí)間里,,航天事業(yè)取得了巨大的成就,它極大地豐富了人類的知識(shí)寶庫(kù),,典型地反映了當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的節(jié)奏,,甚至正在改變現(xiàn)代文明社會(huì)的面貌。正是在這一領(lǐng)域,,人們所要征服的對(duì)象──宇宙是無(wú)窮盡的,,人類社會(huì)也必將從人類征服太空的活動(dòng)中吸取不斷前進(jìn)的力量。
8. 美國(guó)航天標(biāo)準(zhǔn)
飛機(jī)在空中可不是隨意飛的,,它飛行的高度也不是隨隨便便想飛多高就飛多高的,,都是相應(yīng)的規(guī)則進(jìn)行約束的,,不然肯定都會(huì)亂套的,所以飛機(jī)在空中的飛行也是需要接受空中管制,。
首先,,在我們生活的大氣圈中,,根據(jù)高低的不同分為平流層,、對(duì)流層、中間層以及熱成層幾個(gè)層面,,而我們民用客機(jī)基本上是在對(duì)流層與平流層中間的位置飛行的,,大概在8900米-10100米的高度左右。因?yàn)閷?duì)流層溫差較大,,氣流也極其不穩(wěn)定,,如果強(qiáng)行在對(duì)流層飛行的話,嚴(yán)重的話可能會(huì)導(dǎo)致乘客們出現(xiàn)嘔吐甚至?xí)炟实默F(xiàn)象,。
同時(shí)空氣阻力大,,云層面積廣,能見度比較低,,會(huì)給飛行員們帶來(lái)很大的飛行難度,。而對(duì)流層與平流層之間的高度,恰好空氣中的密度較小,,氣流相對(duì)平穩(wěn),,不會(huì)出現(xiàn)比較大的顛簸現(xiàn)象,因此乘客們也不會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的不適感,。對(duì)于航空公司來(lái)講,,就是要最大的增強(qiáng)乘客們的舒適感,如果大多數(shù)人在乘坐飛機(jī)時(shí)都會(huì)感到頭暈惡心的癥狀,,想必也沒有人再愿意乘坐了
所以為了乘客著想,,大多航空公司對(duì)飛機(jī)飛行的高度都有嚴(yán)格的規(guī)定,航線較短的飛行任務(wù)高度保持在6000米-9600米左右,,航線較長(zhǎng)的飛行任務(wù)保持在8000米-12600米的高度,。與此同時(shí),大家應(yīng)該都知道,,曾經(jīng)頻頻發(fā)生的飛機(jī)撞鳥的事件,,因?yàn)轱w機(jī)飛行的高度不夠。現(xiàn)在根據(jù)規(guī)定飛機(jī)必須要在平流層和對(duì)流層中間這個(gè)高度飛行,,就是因?yàn)轼B類不會(huì)在這里出現(xiàn),,避免了出現(xiàn)飛機(jī)撞鳥類這種事故。
當(dāng)然平流層還是會(huì)受地球引力的影響,,這里的大氣層在地球引力作用下隨地球一起自轉(zhuǎn),,因此這里的風(fēng)向只有一個(gè)方向長(zhǎng)年累月不會(huì)改變,,飛機(jī)在此飛行之時(shí)要么是逆風(fēng)、要么是順風(fēng)幾乎不會(huì)遇到云雪霧霜等天氣現(xiàn)象,,這樣說(shuō)就應(yīng)該明白了吧,,飛機(jī)在這個(gè)高度更加安全。
再則,,平流層的空氣很是稀薄,,并且氣流也相對(duì)比較穩(wěn)定,因此飛機(jī)飛行這個(gè)高度的時(shí)候會(huì)減少很多的空氣阻力,,油量消耗肯定也會(huì)不同程度地減少,,這在經(jīng)濟(jì)方面也是非常合算。
在高原機(jī)場(chǎng)起飛前,,航空器上氣壓高度表的氣壓刻度不能調(diào)整到機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面氣壓數(shù)值的,,應(yīng)當(dāng)將氣壓高度表的標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓值調(diào)整到固定指標(biāo)(此時(shí)所指示的高度為假定零點(diǎn)高度),然后起飛和上升到規(guī)定的飛行高度,。
搞運(yùn)營(yíng)的飛機(jī)就和地上跑的火車一樣都是有軌道性的,,只是飛機(jī)的軌道只會(huì)在雷達(dá)上看的到,像數(shù)學(xué)上的坐標(biāo)圖,,地上的火車軌道很平常 可以看得到,。相向飛行的飛機(jī)不在同一空高,避免了相撞,
飛行高度是指飛行器在空中至某一基準(zhǔn)水平面的垂直距離,。2007年10月國(guó)務(wù)院,、中央軍事委員會(huì)修訂的《中華人民共和國(guó)飛行基本規(guī)則 》規(guī)定:"飛行的安全高度是避免航空器與地面障礙物相撞的最低飛行高度?!?/p>
中型以上的民航飛機(jī)都在高空飛行,,此處的高空是指海拔7000——12000米的空間。在這個(gè)空間以1千米為1個(gè)高度層,,共分為6個(gè)高度層:
7千米,、8千米、9千米,、1萬(wàn)米,、1萬(wàn)1千米和1萬(wàn)2千米。高空飛行的飛機(jī)只允許飛以上給定高空,。
由此看來(lái),,飛得太高不可以,因?yàn)橛酗L(fēng)險(xiǎn),,飛的太低同樣不可以,,因?yàn)榭諝庾枇μ螅瑫?huì)消耗大量的燃料,因此,,兩個(gè)層面中間正合適,。總的來(lái)說(shuō),,飛機(jī)飛行的高度都是航空公司經(jīng)過(guò)專業(yè)的考量之后決定的結(jié)果,,這么做也屬于一種為乘客負(fù)責(zé)的表現(xiàn)飛機(jī)在空中可不是隨意飛的,它飛行的高度也不是隨隨便便想飛多高就飛多高的,,都是相應(yīng)的規(guī)則進(jìn)行約束的,,不然肯定都會(huì)亂套的,所以飛機(jī)在空中的飛行也是需要接受空中管制,。
首先,,在我們生活的大氣圈中,根據(jù)高低的不同分為平流層,、對(duì)流層、中間層以及熱成層幾個(gè)層面,,而我們民用客機(jī)基本上是在對(duì)流層與平流層中間的位置飛行的,,大概在8900米-10100米的高度左右。因?yàn)閷?duì)流層溫差較大,,氣流也極其不穩(wěn)定,,如果強(qiáng)行在對(duì)流層飛行的話,嚴(yán)重的話可能會(huì)導(dǎo)致乘客們出現(xiàn)嘔吐甚至?xí)炟实默F(xiàn)象,。
同時(shí)空氣阻力大,,云層面積廣,能見度比較低,,會(huì)給飛行員們帶來(lái)很大的飛行難度,。而對(duì)流層與平流層之間的高度,恰好空氣中的密度較小,,氣流相對(duì)平穩(wěn),,不會(huì)出現(xiàn)比較大的顛簸現(xiàn)象,因此乘客們也不會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的不適感,。對(duì)于航空公司來(lái)講,,就是要最大的增強(qiáng)乘客們的舒適感,如果大多數(shù)人在乘坐飛機(jī)時(shí)都會(huì)感到頭暈惡心的癥狀,,想必也沒有人再愿意乘坐了,。
所以為了乘客著想,大多航空公司對(duì)飛機(jī)飛行的高度都有嚴(yán)格的規(guī)定,,航線較短的飛行任務(wù)高度保持在6000米-9600米左右,,航線較長(zhǎng)的飛行任務(wù)保持在8000米-12600米的高度。與此同時(shí),大家應(yīng)該都知道,,曾經(jīng)頻頻發(fā)生的飛機(jī)撞鳥的事件,,因?yàn)轱w機(jī)飛行的高度不夠。現(xiàn)在根據(jù)規(guī)定飛機(jī)必須要在平流層和對(duì)流層中間這個(gè)高度飛行,,就是因?yàn)轼B類不會(huì)在這里出現(xiàn),,避免了出現(xiàn)飛機(jī)撞鳥類這種事故。
當(dāng)然平流層還是會(huì)受地球引力的影響,,這里的大氣層在地球引力作用下隨地球一起自轉(zhuǎn),,因此這里的風(fēng)向只有一個(gè)方向長(zhǎng)年累月不會(huì)改變,飛機(jī)在此飛行之時(shí)要么是逆風(fēng),、要么是順風(fēng)幾乎不會(huì)遇到云雪霧霜等天氣現(xiàn)象,,這樣說(shuō)就應(yīng)該明白了吧,飛機(jī)在這個(gè)高度更加安全,。
再則,,平流層的空氣很是稀薄,并且氣流也相對(duì)比較穩(wěn)定,,因此飛機(jī)飛行這個(gè)高度的時(shí)候會(huì)減少很多的空氣阻力,,油量消耗肯定也會(huì)不同程度地減少,這在經(jīng)濟(jì)方面也是非常合算,。
在高原機(jī)場(chǎng)起飛前,,航空器上氣壓高度表的氣壓刻度不能調(diào)整到機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面氣壓數(shù)值的,應(yīng)當(dāng)將氣壓高度表的標(biāo)準(zhǔn)海平面氣壓值調(diào)整到固定指標(biāo)(此時(shí)所指示的高度為假定零點(diǎn)高度),,然后起飛和上升到規(guī)定的飛行高度,。
搞運(yùn)營(yíng)的飛機(jī)就和地上跑的火車一樣都是有軌道性的,只是飛機(jī)的軌道只會(huì)在雷達(dá)上看的到,,像數(shù)學(xué)上的坐標(biāo)圖,,地上的火車軌道很平常 可以看得到。相向飛行的飛機(jī)不在同一空高,避免了相撞,,
飛行高度是指飛行器在空中至某一基準(zhǔn)水平面的垂直距離,。2007年10月國(guó)務(wù)院、中央軍事委員會(huì)修訂的《中華人民共和國(guó)飛行基本規(guī)則 》規(guī)定:"飛行的安全高度是避免航空器與地面障礙物相撞的最低飛行高度,。
中型以上的民航飛機(jī)都在高空飛行,,此處的高空是指海拔7000——12000米的空間。在這個(gè)空間以1千米為1個(gè)高度層,,共分為6個(gè)高度層:
7千米,、8千米、9千米,、1萬(wàn)米,、1萬(wàn)1千米和1萬(wàn)2千米。高空飛行的飛機(jī)只允許飛以上給定高空
由此看來(lái),飛得太高不可以,,因?yàn)橛酗L(fēng)險(xiǎn),,飛的太低同樣不可以,因?yàn)榭諝庾枇μ?,?huì)消耗大量的燃料,,因此,兩個(gè)層面中間正合適,??偟膩?lái)說(shuō),飛機(jī)飛行的高度都是航空公司經(jīng)過(guò)專業(yè)的考量之后決定的結(jié)果,,這么做也屬于一種為乘客負(fù)責(zé)的表現(xiàn)