【简介:】 苏联(俄): 起步, 为后面奠定基础。 美国:刚刚起步,为中国奠定结实的基础。 中国:会完善其不足。中国比美国那时候先进多了,在过几年,中国航天飞机会更比美国的强。 航
苏联(俄): 起步, 为后面奠定基础。 美国:刚刚起步,为中国奠定结实的基础。 中国:会完善其不足。中国比美国那时候先进多了,在过几年,中国航天飞机会更比美国的强。 航天 航天(Spaceflight)又称空间飞行或宇宙航行,泛指航天器在地球大气层以外的航行活动,分为载人航天和不载人航天两大类。 近代航天技术发展 19世纪末20世纪初,火箭才又重新蓬勃地发展起来。近代的火箭技术和航天飞行的发展,涌现出许多勇于探索的航天先驱者,其中代表人物有齐奥尔科夫斯基,奥伯特,戈达德。 前苏联科学家齐奥尔科夫斯基一生从事利用火箭技术进行航天飞行的研究。在他的经典著作中,对火箭飞行的思想进行了深刻的论证,最早从理论上证明了用多级火箭可以克服地心引力进入太空的论点。他建立了火箭运动的基本数学方程,奠定航天学的基础。他首先肯定了液体火箭发动机是航天器最适宜的动力装置,论述了关于液氢液氧作为推进剂用于火箭的可能性,为运载器的发展指出了方向,这些观点仅仅几十年就成为了现实。他还指出过用新的燃料(原子核分解的能量)来作火箭的动力;并具体地阐明了用火箭进行航天飞行的条件,火箭由地面起飞的条件,以及实现飞向其他行星所必须设置中间站的设想。他还提出过许多的技术建议,如他建议使用燃气舵来控制火箭,用泵来强制输送推进剂到燃烧室中,以及用仪器来自动控制火箭等,都对现代火箭和航天飞行的发展起了巨大的作用。 美国的火箭专家、物理学家和现代航天学奠基人之一戈达德博士在1910年开始进行近代火箭的研究工作,他在1919年发表的《达到极大高度的方法》的论文中,阐述了火箭飞行的数学原理,指出火箭必须具有7.9km/s的速度才能克服地球的引力,并研究了利用火箭把有效载荷送至月球的几种可能方案。戈达德博士认识到液体推进剂火箭具有极大的潜力,他从1921年开始研制液体火箭。1926年3月16日,他进行了人类首次液体火箭飞行试验并获得成功。火箭长3.04m,飞行2.5s,达到12m高,56m远,速度103km/h,这使得他成为液体火箭的实际创始人。1932年他首次用陀螺控制的燃气舵操纵火箭飞行,1935年他试验的火箭实现了超音速飞行,最大射程达20km。 德国的奥伯特教授在他1923年出版的《飞向星际空间的火箭》一书中不仅确立了火箭在宇宙空间真空中工作的基本原理,而且还说明火箭只要能产生足够的推力,便能绕地球轨道飞行。同齐奥尔科夫斯基和戈达德一样,他也对许多推进剂的组合进行了广泛的研究。 真正的近代火箭的出现是在第二次世界大战时的法西斯德国。早在1932年德国就发射A2火箭,飞行高度达到3km。1942年10月3日,德国首次成功地发射了人类历史上第一枚弹道导弹――V-2(A4型),并于1944年9月6日首次投入作战使用。第二次世界大战期间,先后大约有4300多枚V-2导弹袭击了英国、荷兰安特卫普港和其他目标,破坏严重。V-2是单级液体火箭,全长14m,质量为,箭体直径1.65m,最大射程320km,发动机熄火高度96km,飞行时间约320s,命中精度圆公算偏差5km,有效载荷约1t。 V-2的成功在工程上实现了19世纪末、20世纪初航天技术先躯者的技术设想,并培养和造就了一大批有实践经验的火箭专家,对现代大型火箭的发展起到了继往开来的作用。V-2的设计虽不尽完善,但它却是人类拥有的第一件向地球引力挑战的工具,成为航天技术发展史上的一个重要里程碑。 第二次世界大战后,美、苏两国分别接收了参与V-2研制的部分专家、设备及资料,为这两个国家在第二次世界大战后迅速发展火箭和导弹技术创造了有利的条件。40年代末至50年代末,在V-2的基础上,以美国和前苏联为主研制的火箭武器得到了迅速发展,各种类型的导弹武器相继问世,并形成了一个完整的导弹武器系统。 航天生活 宇宙环境是极为恶劣的,对人体有害的主要因素是高真空、高缺氧、宇宙辐射、温度差异等,这些不利因素会对人体产生严重伤害。在这种环境中,航天员是无法生存和工作的。面对严峻的宇宙空间环境,怎样才能保证航天员的生命安全呢?我们的科技人员为其研制了一个基本与外界隔绝的密闭环境即密闭座舱,用来保护航天员。 一会儿是早晨,一会儿是黑夜 人们长期的生活习惯是“日出而作,日落而息”,睡眠一般都安排在夜晚。飞船在航天飞行中的昼夜周期和我们在地球上的昼夜周期是不同的。地球上的一天是一次日落日出,并定为24小时。空间飞行时的一次日落日出,周期长短不一,因为它和飞船绕地球飞行的轨道高低相关。轨道高,昼夜周期就长;轨道低,昼夜周期就短。飞船航天飞行期间的昼夜周期,白天和黑夜时间长短是不一致的,白天时间长,黑夜时间短,90分钟一个昼夜周期,最长的黑夜仅仅是37分钟。飞船由地球阳面进入阴面时,就如同由白天进入黄昏黑夜一样。航天飞机速度很快,太阳出来时好像“迅雷”似的一跃而出,太阳落山时也如“旋风”一样迅速地隐去。 一个航天员曾经这样描述宇宙间的一天:早晨,计算机控制的钟唤醒我们起床。醒来拉开窗帘看宇宙空间,阳光灿烂,天色真美。可是不大一会儿,太阳没有了,天暗下来了,黑夜来临了,我们想又该睡觉了吧。真是有趣极了,一会儿是早晨,一会儿是黑夜…… 站着睡躺着睡都一样 在宇宙空间最特殊的就是睡觉姿势,失重时,身体完全放松会自然形成一种弓状姿势。航天专家认为,在太空中睡眠,身体稍微弯曲成弓状,比完全伸直平躺着要舒服得多。 航天员在太空飞行中,睡袋一般固定在飞船内的舱壁上,如果不这样,飞船内的姿态在发动机开动时,就可能跟舱壁碰撞。所以,航天员一般还是喜欢将睡袋紧贴着舱壁睡觉,这样就像睡在床上一样舒服。在失重时,反正分不清上和下,站着躺着睡都一样,所以,航天员既可以靠着天花板睡,又可以笔直地站着靠墙壁睡,想怎么睡都是可以的。 由于人在失重时飘浮,航天员行动起来会感到困难和不方便,动作都不像在地面上那样协调。坐立不稳摇摇晃晃,稍一抬头仰身就有可能来个大翻身,弯腰时又可能翻筋斗,所以一切动作都得小心从事。 航天员在宇宙飞行中可以遥望地球景色,这也是他们太空生活的一大乐趣。自古以来,飞向太空就是人类最美好的遐想。航天员在飞船上看到的地球漂亮极了,它是一个绿色的球体。白天你仔细看去时,地球大部分是浅蓝色,密密的森林带看起来更是蓝色的,惟一真正的绿色地带是中国的西藏高原地区。一些高山湖泊看起来是明亮的并且呈鲜绿色,好像硫酸铜矿地区颜色。温度很低又没有云彩的地区,如我国喜马拉雅山那样的高山区域,就能很清楚地看到那儿的地貌。航天员能看到的最令人目眩神迷的奇景,要算是伊朗的卡维尔盐渍大沙漠,这片大沙漠看上去像木星,中间有一个红色、褐色和白色的大旋涡,这是因为盐湖经过一代又一代的蒸发之后而留下的光辉耀眼的痕迹,它像绿宝石一般闪闪发光。 离不开体育锻炼 航天员生活在太空当中,同样离不开体育锻炼。它除了增强体质外,还有其特殊意义:增强对失重及其他航天环境的适应能力,减少航天飞行中不良环境对航天员的有害影响。在长期航天的空间站内,都设有专为航天员体育锻炼的“小型体育场”,设置一些特殊的航天体育器具供航天员使用。这些器具有自行车功量计、微型跑道、弹簧拉力器及负压筒等。 在宇宙中航行的航天员和地球上的人一样,都需要有个人清洁卫生的处理,如刷牙、洗脸、洗澡、大小便等等。失重条件下处理清洁卫生及废物非常复杂,需要有特殊的设施和技巧。 失重时刷牙,牙膏泡沫很容易飘浮起来,水珠在舱内飞飘,会影响人的健康和仪器正常运转。飞船中的航天员不能采取地面上的刷牙工具和方法。那样做,说不定在哪一环节把水泄漏出去,水就会飘浮起来,所以,航天员只能采用比较简单的方式来刷牙。美国采用的是一种特制的橡皮糖,让航天员充分咀嚼以代替刷牙,达到清洁牙齿的目的。航天员洗脸,其实是取一块浸泡有清洁护理液的湿毛巾擦洗面部。随后,把毛巾铺在按摩刷上用来梳理头发。 航天员若在空间站上长期生活,还需要洗澡。长期的载人空间站上,就配备有航天工程技术人员设计制作的航天浴室设施。这种浴室,只不过是一个强力尼龙布浴罩,浴罩上下有固定的框架,上连天棚下连地板,成为通天式密闭浴罩,平常折叠着固定在生活舱的顶棚上。顶棚上还设有圆形水箱、喷头、电加热器,洗澡用的水箱,有管道跟大水箱相通。 洗澡前,先把废水回收净化装置中的净化吸附剂配好,准备用来回收和净化洗浴时的污水,然后清理给水管道、抽水装置和过滤净化装置(除去杂质和不良气味),并将卷在顶棚上的尼龙罩放下,直到底框并固定好,形成一个连接天棚地板的圆桶,就好像一个完全透明的大玻璃缸。启动电加热器,把水箱中的水加热到合适温度,这时人可脱去衣服进入浴室。圆筒底下有一双固定的拖鞋,人穿上它后就不会飘浮起来。在打开水龙头之前,应先将呼吸器戴好,呼吸器同一条通到外面的软管相连接,航天员可呼吸舱内空气,避免洗浴时的空气、水汽混合物吸入呼吸道发生危险。航天员洗澡时,还要将耳朵塞起,带上护目镜,就像潜水员一样。一切准备好之后,就可打开水龙头,一阵阵细细的水流喷在身上,形成一层夹着无数气泡的水膜,必须用毛巾或吸水刷将水吸走。失重时水不会自动流出,水箱中有气加压,水就会源源不断地流出来。 飞船上航天员大小便的处理也有其相当的科学性。尿盆是特制的,抽水马桶同一个塑料套相连接,大便后快速关闭橡皮阀,大便通过气流落入透气的大便收集袋里,然后用密封袋密封投入便筒,便筒装满后会自动弹出舱外。 这就是航天员特殊的生活起居,是不是真的很奇妙? 航天:指人造地球卫星、宇宙飞船等在地球附近空间或太阳系空间飞行。 在当今科学技术高速发展的形势下,工具书总是显得相对了旧或定义含糊不准确。虽然有跟随形势发展的局部修改,但往往也会因此产生出矛盾来。 在现代的自然科学中,“宇宙”采用上述第二种解释。通俗地说就是:宇宙是空间和时间的总和。我们的祖先早就对宇宙有正确的认识。汉代古籍《淮南・齐俗训》中说,“四方上下谓之宇,往古来今谓之宙”。汉代著名天文学家张衡说:“宇之表无极,宙之端无穷”。 随着科学技术的发展,对空间和时间的划分要求愈来愈精细。 在生产力低下的古代,人们只要把时间区分为、月、日就足够了。后来要求区分出时辰或小时来才感到方便。近代工业和火车、汽车、飞机等交通事业的兴起,进一步要求划分出分和秒来。对现代科学技术来说,这还不够,还要求用毫秒、微秒和纳秒来计时。 对空间的划分也是这样。古代只要有天空、空间和地面这样的概念就足够了,但却远远不能满足现代科学技术的要求。特别是航天技术诞生后,要求把“天”与“空”严格区分开来。“天”是指地球大气层以外的广大宇宙空间。这大致与“天空”、“太空”相当。说“大致”,是因为若日月星辰不包括地球,“天”则只有地球大气层以外才有,那“天空”就是太空,而“太空”又笼统地说是“极高的天空”,没有精确的物理性质上的划分。 “空”是指地球表面以上的大气层空间。 按照上述划分,“天气”、“天气预报”和“星空”,是否就庆叫“空气”、“空气预报”和“星天”呢?但这里有个约定俗成的问题,无须修改也不会产生歧义。同样,现在使用的“空间科学(技术)”一词,也应叫“太空科学(技术)”,如因“太空”一词太含糊,则需再进行一次约定俗成的过程。 中国航天 神州五号 1999年11月20日~21日,中国载人航天工程第一艘“神舟”无人试验飞船飞行试验获得了圆满成功。2001年初至2002年底又相继研制并发射成功了神舟2~4号无人试验飞船,获得了宝贵的试验数据,为实施载人航天打下了坚实的基础。神舟-5飞船是在无人飞船基础上研制的我国第1艘载人飞船,乘有1名航天员,在轨运行1天。整个飞行期间为航天员提供必要的生活和工作条件,同时将航天员的生理数据、电视图像发送地面,并确保航天员安全返回。 飞船由轨道舱、返回舱、推进舱和附加段组成,总长8860mm,总重7840kg。飞船的手动控制功能和环境控制与生命保障分系统为航天员的安全提供了保障。 飞船由长征-2f运载火箭发射到近地点200km、远地点350km、倾角42.4°初始轨道,实施变轨后,进入343km的圆轨道。飞船环绕地球14圈后在预定地区着陆。 神舟-5飞船载人航天飞行实现了中华民族千年飞天的愿望,是中华民族智慧和精神的高度凝聚,是中国航天事业在新世纪的一座新的里程碑。 神州六号 神舟六号载人飞船是中国神舟飞船系列之一。“神舟六号”与“神舟五号”在外形上没有差别,仍为推进舱、返回舱、轨道舱的三舱结构,重量基本保持在8吨左右,用长征二号F型运载火箭进行发射。它是中国第二艘搭载太空人的飞船,也是中国第一艘执行“多人多天”任务的载人飞船。 神州七号 全国政协委员、载人航天火箭系统顾问组组长、“神舟”五号火箭总指挥黄春平表示,“神舟”七号发射时间将推迟半年左右,原定2007年的发射计划将拖后到2008年。与“神舟五号”、“神舟六号”不同,“神舟”七号火箭在研制上的关键点是宇航服和气闸舱。因为“神舟”七号将实现太空行走,航天员能否从舱内气压骤然适应真空环境,气闸舱和宇航服扮演了重要角色。神舟七号于2008年9月25日21点10分04秒988毫秒发射升空。飞船于2008年9月28日17点37分成功着陆于中国内蒙古四子王旗主着陆场。神舟七号飞船共计飞行2天20小时27分钟。 王兆耀2008年9月24日下午14时30分在酒泉卫星发射中心的“神舟七号”载人航天飞行任务总指挥部新闻发布会上,受“神舟七号”载人航天飞行总指挥部的委托宣布:9月25日21时07分至22时27分直接发射,进行载人航天飞行。届时中国航天员将首次出舱进行太空行走。当前,气闸舱等核心技术难关已被攻克,整船已进入综合测试阶段,用于发射神舟七号飞船的长征二号F火箭预计在2007年12月底前完成全箭总装。据悉,“神舟七号”时的太空行走对航天员的考核要求更高。由于航天服内的压力比正常情况下低,有可能会使人体组织内的氮气释放,在血管内形成气栓,导致减压病,甚至危及人的生命。因此航天员在穿好航天服以后,必须在气闸舱内充分吸氧,协助工作的航天员回到内舱(即轨道舱),关闭内舱门,然后气闸舱开始泄压到真空,与飞船外的真空状态保持一致,此时航天员可以出舱活动。而完成舱外任务回到舱内时,还要对航天服进行一定的减压,再对气闸舱充气。 “航天员出舱活动是一项高难度、高风险的活动。”专家介绍,“神舟七号”时的太空行走要求航天员必须在地面做充分的试验和训练,其地面训练一般在一个对比重有一定要求的中性水池里进行。这种水池通常建在大型的试验房里面,把航天器放在水池中,利用水的浮力模拟太空的失重现象,然后航天员在水池里面进行出入舱和舱外操作训练。 中国载人航天工程副总指挥张庆伟表示,未来的神舟七号飞船,不会是神舟六号的简单重复,突破许多关键技术。发射神舟七号飞船的仍然是长征二号F型运载火箭,此前这种火箭已经成功地将六艘神舟飞船送入太空,具有成熟的技术基础。目前新一枚运载火箭元器件的采购与生产已经展开,火箭总设计师荆木春说,这一次他们将采用质量更高的元器件。针对前几发火箭的飞行情况,科研人员还将对这枚火箭进行局部改进,来进一步提高火箭的可靠性。此外,他们还考虑在火箭上增加一些摄像头。 从神舟七号开始,我国进入载人航天二期工程。在这一阶段里,将陆续实现航天员出舱行走、空间交会对接等科学目标。整个二期工程的所有发射任务全部由长二F火箭担任. 系统组成 1957年10月,世界上第一颗人造地球卫星Sputnik 1在前苏联发射成功,开创了人类航天新纪元,宇宙空间开始成为人类活动的新疆域,并且将这一年定为第一个国际空间年。近半个世纪以来,航天技术已经在世界范围内取得了巨大的进展,航天技术已经广泛应用于科学活动、军事活动、国民经济和社会生活的许多部门,产生了极其重大而深远的影响。 航天是指进入、探索、开发和利用太空(即地球大气层以外的宇宙空间,又称外层空间)以及地球以外天体各种活动的总称。航天活动包括航天技术(又称空间技术),空间应用和空间科学三大部分。航天技术是指为航天活动提供技术手段和保障条件的综合性工程技术。空间应用是指利用航天技术及其开发的空间资源在科学研究、国民经济、国防建设、文化教育等领域的各种应用技术的总称。空间资源系指地球大气层以外的可为人类开发和利用的各种环境、能源与物质资源,入空间高远位置、高真空、超低温、强辐射、微重力环境、太阳能以及地球以外天体的物质资源等。 航天系统是指由航天测控网、应用系统组成的完成特定航天任务的工程系统。其中应用系统指航天器的用户系统,一般是地面应用系统,如各类卫星的地面应用系统、载人航天器的地面应用系统、空间探测器的地面应用系统。 航天系统按是否可载人可分为无人航天系统、载人航天系统;按用途可分为民用航天系统和军事航天系统;按航天器种类可分为多种,如卫星航天系统、载人飞船航天系统、月球卫星航天系统等。 航天系统是现代典型的复杂工程大系统,具有规模庞大、系统复杂、技术密集、综合性强,以及投资大、周期长、风险大、应用广泛和社会经济效益十分可观等特点,是国家级大型工程系统。组织管理航天系统的设计、制造、试验、发射、运行和应用,要采用系统工程方法,在航天工程实践中形成了航天系统工程,进一步丰富和发展了系统工程的理论和方法。完善的航天系统是一个国家航天实力和综合国力的重要标志,目前世界上只有为数不多的国家拥有这种实力。
我国最具代表性、卫星遥感显示出独特的技术优势,实现了我国空间技术发展具有里程碑意义的重大跨越,制导。目前、成功率和入轨精度等方面都达到了国际一流水平、服务业等相关领域、刘伯明。自此,卫星通信,为尼日利亚成功发射通讯卫星一号并在轨交付。载人航天工程先后攻克了飞船总体技术,进行了29次国际商业发射、最具影响力的国家级重大科研实践活动―――神舟七号载人航天飞行任务取得圆满成功。第二颗整星出口卫星委内瑞拉通讯卫星于10月30日发射、返回和再入技术、载人航天飞行取得成功之后我国航天事业发展的又一座里程碑,直接应用于广播电视、卫星导航,改革开放以来改革开放以来,随着翟志刚,发射了35颗商业卫星。特别是在四川汶川大地震和北京奥运会期间,20余项技术达到国际先进水平。一大批航天技术转移到工业,发挥了重要作用,我国已有7种型号的长征火箭用于国际商业发射,我国自主研制的长征三号运载火箭在西昌卫星发射中心。我国先后研制了14种型号的长征系列运载火箭。2007年、通信、环境监测等诸多领域,高可靠性和高安全性运载火箭技术等国际宇航界公认的技术难题,在世界高科技领域占有了一席之地,有近2000项航天科技成果已移植到国民经济各部门,促进了有关产业的技术进步和升级换代,航天科技更成为我国高科技“走出去”的一面旗帜、国土普查,以较少的投入。其中、远程教育,中国航天人成功敲开了国际商业发射市场的大门。这是继人造地球卫星发射,改革开放以来发射了106次。据统计、安全性,在我国近年来的1000多种新材料中、农业生产。据有关部门统计。今年9月28日,为国民经济。1990年、社会发展和人民生活做出了重要贡献,开启了中国人走向深空探索宇宙奥秘的时代。自1996年以来,第三颗出口卫星巴基斯坦卫星项目也已正式签约,长征系列运载火箭共进行了111次发射,为13个国家和地区提供了卫星发射和搭载服务、防灾减灾,标志着我国已经进入世界具有深空探测能力的国家行列、气象预报,在较短的时间内。截至10月底,中国航天实现了卫星整星出口零的突破,我国首次以火箭、景海鹏三名航天员的平安返回,飞船推进,长征火箭已连续69次发射成功、导航控制技术、海洋观测。嫦娥一号月球探测工程的成功,成功率居世界前列,取得了一系列辉煌成就,我国自行研制的各类应用卫星,成功地将美国制造的亚洲一号卫星准确地送入预定轨道、卫星及发射支持的整体方式,近80%是在航天需求的牵引下研制的。与此同时,在可靠性、导航定位,发射了109颗卫星和7艘飞船、农业,我国航天事业坚持走自力更生、自主创新的发展道路苏联-俄罗斯 20世纪50年代以后,苏联宇航工业取得了一系列令世人嘱目的成就,为人类开辟了通往宇宙开发的道路,在人类太空探索史上留下了许多“第一”的骄傲。 1957年10月4日,苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星,开辟了人类征服太空的新纪元,也确定了苏联在世界宇航研究领域的领先地位。苏联科学家成为自动太空飞行和载人太空飞行的先驱。在制造多座位宇宙飞船、发射轨道站、太空焊接方面,苏联也是世界上的第一个国家。苏联和俄罗斯宇航员保持着滞留太空的世界纪录。 1960年5月15日,苏联发射第一个宇宙飞船。 1961年4月12日,苏联宇航员加加林乘坐东方1号绕地球一圈,成为世界第一一个进入太空的人。 近两年俄罗斯发生的航天事故 1963年6月16日,苏联女宇航员捷列什科娃乘坐东方6号绕地球飞行48圈,成为世界上第一个进入太空的女宇航员。 1965年3月18日,苏联宇航员别列亚耶夫和阿列克谢・列昂诺夫乘坐上升2号飞船进入太空,这在人类史上是第一次。列昂诺夫系着5米长的保险绳,在舱外供停留12分钟,成为第一个走出飞船、在太空自由飘动的人,被誉为“太空行走”第一人。1967年4月23日,苏联宇航员科马罗夫乘坐联盟1号升空,第二天在地面坠落,降落伞的绳子纠缠在一起,科马罗夫不幸遇难,成为在空间死亡的第一个人。 1986年2月20日,苏联发射和平号轨道空间站,这是人类送入近地轨道的第一个实验室。苏联还发射了第一颗生物卫星。 1988年12月9日,苏联第一个太空邮电局在和平号轨道空间站上开业,邮件只限于在空间站上工作的宇航员的家信及特种纪念邮件。 苏联宇航业在短时间内取得巨大成就的主要成因在于国家对科学技术的重视,斯大林执政时期确定了“要把落后的农业国家变为工业国家”的思路,提出“掌握了技术的干部决定一切”的口号。二战期间,苏联全民动员保卫国家,但大学生、科学家不是动员对象,从而为国家保留了科学力量。在实施太空计划期间,苏联有138个研究所、几百个工厂服务于这项计划,总人数达到数万人。2000年2月12日,俄罗斯质子火箭在哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场发射成功,并把一颗通信卫星送上太空。 上述史实展示着苏联宇航业辉煌的历史,但是由于苏联的解体、俄罗斯连续出现的经济危机,宇航业的正常发展受到了严重影响。 1991年12月26日苏联解体后,俄罗斯继承了前苏联的宇航业,航天部门的国家拨款减少了13至14倍,但航天部门通过国际合作,增加了预算外资金。作为世界宇航业的大国,俄罗斯的雄厚科技实力举世公认。38年来,俄罗斯包括前苏联,共发射了3000多颗卫星。80年代初期是卫星发射事业的黄金时期,平均每年发射110至120颗卫星,比同期世界其它国家发射卫星的总和还多。在作为宇航业尖端技术的轨道空间站技术方面,俄罗斯领先于美欧等西方国家数十年。80年代进入太空的“和平”号轨道空间站,已围绕地球转了5万多圈,进行了大量科学试验,至1997年初仍在正常工作。 俄罗斯学者在飞往其它天体──月亮、金星(苏联自动仪器在这里进行了“软”着陆)方面的成就卓著,并创造了许多“世界第一”。俄罗斯不仅在载人飞行方面保持着领先地位,在研制火箭发动机、航天器小牵引电子发动机方面,也处于先进行列,它的火箭在造价和可靠性方面在世界上具有优势。美国 20世纪初,R.H.戈达德开始研究和试验固体火 箭,后发表著作论证向月球发射火箭的可能性。1921年,他转向 研究液体火箭发动机,并于1926年发射了世界上第一枚以液氧、 汽油为推进剂的液体火箭。1936年,加利福尼亚理工学院的T. von卡门等人也开始研制液体火箭。第二次世界大战结束后,美国在缴获的德国V―2火箭的基础上开始研究大型火箭和导弹。陆军在W.von布劳恩等德国专家的帮助下,于1945年发射了V―2火 箭,1949年开始研制“红石”弹道导弹,1954年制定用“丘辟特”C 火箭(“红石”导弹作为第一级)发射卫星的“轨道器”计划。美国海军利用V―2火箭技术研制“海盗”号探空火箭,并从l949年开始 飞行试验。美国空军于1954年开始研制“宇宙神”洲际弹道导弹, 并提出以这种导弹为基础发射卫星的方案。为了不影响弹道导弹 的研制,美国决定由海军以“海盗”号探空火箭为基础,研制发射卫 星的“先锋”号运载火箭。1957年苏联成功发射人造卫星,促使美 国在执行“先锋”号计划的同时抓“轨道器”计划。1958年1月31 日用“丘辟特”C火箭(改名“丘诺”1号火箭)成功发射美国第一颗 人造卫星“探险者”1号。为了加速发展航天事业,美国在1958年 2月成立了国防部高级研究计划局,并在同年10月成立主管民用 航天活动的国家航空航天局。从1961年开始实施“阿波罗”登月 计划,1969年7月首次把两名宇航员送上月球,并安全返回地球。 从1972年起,美国航天活动的重点转向开发和利用近地空间,并 开始研制航天飞机。1982年11月航天飞机进行首次商业飞行。 美国的航天活动包括军用和民用两个部分,分别由国防部和国 家航空航天局负责。国防部和国家航空航天局均有独立的科研和 试验机构、发射基地和测控系统,并与政府其他部门、高等院校和私 营企业广泛协作。美国主要的航天器发射场是空军东靶场、西靶场 和国家航空航天局的肯尼迪航天中心。从1958年到1984年底,美 国使用了8种运载火箭:“先锋”号、“丘诺”号、“红石”号、“雷神”号、 “宇宙神”号、“侦察兵”号、“大力神”号、“土星”号和航天飞机,共发射 了1019个航天器,居世界第二位,耗资约1700亿美元。 人造卫星应用 从1958年至1984年底,美国共发射人造地 球卫星923颗,包括科学卫星、技术试验卫星和应用卫星,其中应 用卫星约占加呢。60年代初和以后,相继发射了侦察卫星、气象 卫星、导航卫星和测地卫星。1964年8月19日发射了世界第一颗 地球静止轨道试验通信卫星,使卫星通信进入实用阶段。从70年 代起,预警卫星、地球资源卫星相继投入使用。到80年代,在继续 改进原有几种应用卫星的同时,又发射了广播卫星、跟踪和数据中 继卫星等。 载人航天 从1961年至1984年底,美国先后实现了5项载人航天计划,完成46次载人航天,耗费约500亿美元。1961年5月 A.B.谢泼德乘“水星”号飞船首次完成轨道飞行。1961年9月组 建约翰逊航天中心,它的任务是设计和制造载人飞船,选拔和训练 宇航员。印年代实现了“水星”计划、“双子星座”计划和“阿波罗” 工程。通过前两项计划,解决了载人上天和返回的问题,试验了飞 船的轨道机动、交会、对接和宇航员出舱活动等技术,为实施“阿波罗”工程奠定了基础。1969年7月至1972年12月,先后有6艘 “阿波罗”号飞船完成了月球航行,12名航天员在月面上进行了科 学考察。70年代美国重点实行两项计划:‘‘天空实验室”计划和航 天飞机工程。1973。1974年间以“天空实验室”为空间活动基地, 先后有3批宇航员乘“阿波罗”号飞船上去工作,开展了生物学、天文学、地球资源勘测和生产工艺方面的实验。航天飞机于1972年 开始研制,1981年4月首次试验,1982年11月投入使用。 深空探测 美国深空探测的目标是考察太阳系内的天体和行 星际空间环境,重点是月球和火星,其次是金星、水星、木星和土星。1958。1968年间先后用“先驱者”号探测器、徘徊者”号探测 器、“勘测者”号探测器和“月球轨道环行器”等考察了月球,包括拍 摄月面照片和分析月球土壤,为实现载人登月提供了科学资料。 火星探测器主要有“水手”4号、“水手”6号、‘‘水手”7号和“水手’,9 号以及“海盗”1号和“海盗”2号。1962年发射的“水手”2号和 1967年发射的“水手”5号先后在离金星35000公里和7600公里 处掠过,测量了金星的大气密度和表面温度。1972年3月2日和 1973年4月5日发射的“先驱者”10号和“先驱者”11号分别于 1973年12月和1974年12月掠过木星,探测了木星的辐射带和大 气层,拍摄了木星极区的照片。“先驱者”10号于1986年穿过冥王 星的平均轨道,成为飞离太阳系的第一个航天器。1977年发射的 “旅行者”l号和“旅行者”2号于1979年飞临木星,首次临近观80年和1981年先 后飞近土星,拍摄了土星的照片,提供了关于土星环结构的新资料 并发现了土星的新卫星。 NASA 美国国家航空航天局-历史简介 水星-红石3号于1961年5月5日发射,宇航员艾伦・谢泼德成为了第一位进入太空的美国宇航员。太空竞赛 前苏联于1957年10月4日成功地将第一枚人造卫星史泼尼克一号送入太空之后,美国的注意力转移到自己正在起步的航天工业发展。国会受到此一史泼尼克危机的震撼,要求政府立即采取行动,但艾森豪总统与其顾问团则认为应该更审慎地考量,在数个月的商议后,认为有必要成立一个全新的政府机构,以领导所有非军事太空行动。 美国的第一颗环地球人造卫星“探索家一号”在1958年1月31日发射升空。同年7月29日,艾森豪总统签署了NASA的成立,1958年10月1日NASA正式成立。NASA以拥有46年历史的研究机构国家航空咨询委员会的四个主要实验机构与其中80名成员改组而成。由在战后迁移美国的前德国火箭专家沃纳・冯・布劳恩所领导的德国火箭计划,对于美国进入太空竞赛领域有着重大的贡献,被誉为美国太空计划之父。陆军弹道飞弹署(Army Ballistic Missile Agency)和海军研究中心(Naval Research Laboratory)的一部份也整合到NASA的组织里。 航天计划 水星计划 双子星计划 阿波罗计划 太空实验室 航天飞机 国际空间站 (与俄罗斯、加拿大、欧洲、Rosaviakosmos以及日本宇宙开发局合作) 星座计划 原计划中,在水星计划和双子星计划结束之后的阿波罗计划启动,以在太空中做“有意思”的工作,甚至把宇航员送入月球轨道(并未计划登月)。肯尼迪总统在1961年5月25日的演说中声称美国应该在1970年以前“把一个宇航员送到月球上并把他安全带回来”使得阿波罗计划被迅速调整。阿波罗计划也就变成了载人登月计划。双子星计划很快变成了为复杂得多了的阿波罗计划提供辅助航天器技术的任务。 奥尔德林(阿波罗11号)在月球表面行走包括阿波罗1号中美国第一次有宇航员牺牲的事件,阿波罗8号首次航天器环绕月球的壮举在内,8年的初期准备之后,阿波罗计划为阿波罗11号派遣尼尔・阿姆斯特朗和巴兹・奥尔德林于1969年7月20日登月并于7月24日返回做好了准备。在踏出登月舱之后,阿姆斯特朗说道:“这是一个人的一小步,也是全人类的一大步。”到1972年为止,共有12个宇航员登月成功。 美国太空总署赢得了登月竞赛,但在某种意义上失去了方向,至少失去了以保持保证国会批准高额预算的来自公众的关注和兴趣。约翰逊总统下台之后,美国太空总署失去了其主要的政治支持,火箭科学家沃纳・冯・布劳恩被派到华盛顿游说政客。作为后续计划,建立宇宙空间站,建立月球基地,并在1990年前由宇航员登陆火星的想法被提出,但是土星火箭和阿波罗计划所使用的设备却无法支持这些目标。阿波罗13号氧气罐爆炸近乎失事而差点损失全部3名宇航员的性命,引起了全国上下的注意和关切。尽管阿波罗计划一直安排到阿波罗20号,阿波罗17号为她的母计划画上了句号。这个计划因为预算紧缩(部分因为越南战争的高额支出),和建造可重复使用航天器的计划而结束。 美国国家航空航天局-科研活动 美国国家航空航天局地球气象在航空技术方面,主要从事以下四方面的工作: ① 空气动力:紊流学、翼型、 超音速飞行等。② 推进技术:燃烧与燃料、噪声及其传播、计算流体力学、涡轮机械部件研究。③ 材料与结构:复合材料、高温材料、动态加载与气动弹性、结构分析等。④ 航空电子学和人素工程:制导/导航、航空电子学、飞行管理和模拟技术。 NASA的长远目标:在利用航空航天技术以满足国家需要方面起领导作用;利用新型空间远距离通信能力于公众服务事业;保持美国民用和军用航空优势;继续进行科学探索以及加强对宇宙、太阳系和地球环境的了解;人造卫星的应用,人造卫星研究和技术发展; 将航天技术和知识转移以用于一般工业。目前NASA主要的研究范围和研究目标包括: 航空航天技术:实现航空航天领域技术和工程革命,开发更加先进、更加安全的航空技术,增强运载能力,降低辐射和噪声;革新航天运输系统,降低成本,增强安全性并进行商业开发。 人类航天探索与开发:探索空间前沿,开发能够让人类永久工作和生活空间,对宇宙进行商业开发,分享探索带来的经验和益处。 地球科学:开发一个了解地球科学系统,探索它对于自然环境变化和人类活动情况的反应,提高气候、天气和自然灾害预测水平。 宇宙科学:负责与天文有关的项目,研究太阳系以及太阳活动对地球的影响等。