人类航天技能的展开
自从1957年10月4日国际上榜首颗人工地球卫星上天以来,到1990年12月底,前苏联、美国、法国、我国、日本、印度、以色列和英国等国家以及欧洲航天局先后研宣告约80种运载火箭,修建了10多个大型航天发射场,树立了完善的地球测控网,国际各国和区域先后发射成功4127个航天器。
其间包含3875个各类卫星,141个载人航天器,111个空间勘探器,几十个运用卫星体系投入运转。如今航天员在太空的继续飞翔时刻长达438天,有12名航天员踏上月球。
空间勘探器的勘探活动大大更新了有关空间物理和空间地理方面的常识。到上世纪末,已有5000多个航天器上天。 一、 火箭技能火药是我国古代的四大创造之一,火箭是在火药创造往后我国人创造的。
早在公元1000年宋朝唐福献运用火箭原理制成了战役兵器,13世纪初传到外国。传说在14世纪末,我国有个专家万户在坐椅反面设备47支其时最大的火箭,两手各持劲风筝,企图凭借火箭的推力和风筝的升力升空。但是一声爆破往后,只见烟雾弥漫,碎片纷飞,人也找不见了。为留念这位国际上榜首个实验火箭飞翔的勇士,月球外表东方海邻近的一个环形山以万户命名。
实在的近代火箭的呈现是在第2次国际大战时的法西斯德国。早在1932年德国就发射A2火箭,飞翔高度达3公里。1942年10月发射成功V-2火箭(A4型),飞翔高度85公里,飞翔间隔190公里。V-2火箭的发射成功,把航天前驱者的理论变成实践,是现代火箭技能展开史的首要一页。
1945年5月,第2次国际大战德国打败,前苏联俘虏有些德国火箭技能人员,缉获了几枚V-2火箭和有关技能材料。在此根底上,1947年前苏联拷贝V-2火箭成功。
1948年自行方案了P-1 火箭,射程达300公里。1950年和1955年又先后研发成P-2和P-3火箭,射程别离抵达500公里和1750公里。1957年8月,成功发射两级液体洲际导弹P-7,射程8000公里,通过改装的P-7于1957年10月4日,发射成功国际上榜首颗人工地球卫星1号,然后揭开了现代火箭技能新的一页。
1990年4月7日,我国CZ-3 运载火箭发射成功美国制作的"亚洲一号"卫星。长征火箭成功地进入了国际商业发射卫星的部队,至今已将27颗外国卫星发射上天。法国从50年代开端自行研发探空火箭和导弹,并在此根底上研发"钻石"号运载火箭。
1965年11月至1967年2月,法国"钻石"号火箭将A-1、D-1人工卫星送入太空。法国活跃推进西欧国家联合展开欧洲航天作业,它是欧洲空间局的首要成员国,并承当"阿里安"号运载火箭的大部份研发生业。欧空局正式成员国有比利时、丹麦、法国、联邦德国、爱尔兰、意大利、荷兰、西班牙、瑞典和英国;非正式成员国有奥地利和挪威;加拿大为调查员国。
由欧空局研发的"阿里安"1号运载火箭于1979年12月24日初次发射成功。迄今已研发有"阿里安"1-5号五种底子型和多种改善型火箭。"阿里安"4号为欧空局首要运载东西,至今已发射80余次,失利7次,成功率在国际商用卫星运载东西中独占鳌头。
日本自1963年开端研发"谬"系列固体运载火箭,共有4代。1970年日本国际开发生业团决议引入美国"德尔它"号运载火箭技能,以展开本国的N号运载火箭。1975年9月,日本初次用N-1火箭成功地发射了"菊花"1号技能实验卫星。1994年实验成功带有氢氧燃料设备的N-2火箭。
印度自行研发成功运载火箭系列SLV,ASLV,PSLV和GSLV。2001年4月同步轨迹卫星运载火箭GSLV发射成功。此外,还有英国、意大利、加拿大、印度、巴西、以色列、韩国、朝鲜等国均有运用本国制作或租借他国运载火箭来发射人工卫星的才干。
二、卫星年代
人工地球卫星的方案想象早在1945年就在美国呈现,美水兵航空局已着手研讨一种把科学仪器送入太空的卫星,次年美国陆军航空局在审?quot;兰德方案"的一项相似的研讨陈述中,就有"实验性举世空间飞翔器"的开端方案。
跟着现代科学技能和一系列大功率运载火箭的展开,为人工地球卫星的研发和发射打下了坚实的根底。
1957年10月4日,前苏联用"卫星"号运载火箭把国际上榜首颗人工地球卫星送入太空,卫星呈球形,外径0.
58米,外伸4根条形天线,重83.6公斤,卫星在天上正常作业了三个月。同年11月3日,前苏联发射了第二颗卫星,卫星呈圆锥形,重508.
3公斤,这是一颗生物卫星,除了运用小狗"莱伊卡"作生物实验外,还有于勘探太阳紫外线,X射线和国际线。依照今日的规范衡量,前苏联的榜首颗卫星只不过是一个伸翻开发射机天线的圆球,但它却是国际榜首自个造天体,把人类几千年的期望变成实践,为人类创始了航天新纪元。
人工地球卫星呈现往后,60年代前苏联和美国发射了很多的科学实验卫星、技能实验卫星和各类运用卫星。70年代军、民用卫星悉数进入运用时期,并向侦查、通讯、导航、预警、气候、测地、海洋和地球资本等专门化方向展开。
一同各类卫星亦向多用处、长命数、高牢靠性和低本钱方向展开。80年代后期新起的单一功用的微型化、小型化卫星是卫星展开上的新动向,这类分量轻、本钱低、研发周期短、见效快的小型卫星将是将来卫星的一支生力军。
除美、苏外,我国、欧洲航天局、日本、印度、加拿大、巴西、印尼、巴基斯坦等国都具有自个研发的卫星。为啥通过短短的三十多年,航天活动取得了如此敏捷的展开呢?除了美、苏搞空间军备竞赛发射了很多的军事运用卫星外,首要是人类一开端就十分重视航天技能的运用。
航天活动大大扩展了人类常识宝库和物质资本、给人类平常日子带来了严重的影响和无穷的经济效益。航天活动大大推进了现代科学技能和现代工农业的向前展开。
三、空间勘探
空间勘探的首要意图是:了解太阳系的来源、演化和现状;通过对太阳系内的各首要行星及其卫星的对比研讨进一步知道地球环境的构成和演化;了解太阳系的改动前史;探究生命的来源和演化。
空间勘探器完结了对月球和行星的迫临观测和直接取样勘探,创始了人类探究太阳系内天体的新时期。
月球勘探:月球是地球的仅有的天然卫星,天然变成空间勘探的榜首个政策。直接调查月球有助于十分好地了解地-月体系的来源,月球是将来航天飞翔抱负的基地站和人类进入太阳系空间的榜首个定居点。
美国和前苏联自1958年至1976年8月共发射过83个无人月球勘探器,其间美国36个,前苏联47个。尔后,美、苏再也没有发射过无人月球勘探器。1990年1月日本发射了一颗月球勘探器,变成第三个向月球发射勘探器的国家。
勘探器由两有些构成,一有些(182公斤)进入大椭圆轨迹,在地-月体系中飞翔,另一有些(11公斤)在月球轨迹上飞翔。日本还方案在1996年2月发射一颗重550公斤(含推进剂190公斤)的月球-A勘探器。
月球勘探现已完结的首要方法有:(1)在月球近旁飞过或在其外表硬着陆,运用这个进程的时刻短时刻勘探月球周围环境和拍照月球相片;(2)以月球卫星的方法获取信息,其特征是勘探时刻长并能获取较悉数的材料;(3)在月球软着陆,可拍照局部区域的高分辨率相片和进行月面土壤剖析。
1999年7月31日,为了确证月球上究竟有没有冰,美国"月球"勘探者号进行了飞翔器碰击月球实验。行星和行星际勘探人类长时刻凭借于地理望远镜观测行星外表的细节,发现了土星光环、木星卫星和天王星;运用万有引力定律接连发现了海王星和冥王星;凭借于近代照相术、分光术和光度丈量技能对行星外表的物理特性和化学构成有了必定的知道。
但是咱们在地上隔着大气层观测行星,现已不能满意对行星的深化研讨。行星和行星际勘探器为行星和行星际空间的研讨供给了新的手法。
自1960年至1978年美、苏和西德共发射了63个行星和行星际勘探器,其间美国23个,前苏联38个,西德2个。选用的勘探方法有:(1)从行星邻近飞过拍照相片,测定它们的辐射和磁场;(2)在行星外表硬着陆,直接勘探行星大气;(3)绕行星飞翔,变成行星的人工卫星;(4)在行星上软着陆,对行星外表进行详尽的剖析和勘探。
1960年3月发射了榜首个行星际勘探器"前驱者"5号,进入了一条0.8~1.0地理单位的椭圆日心轨迹,丈量了行星际磁场、行星际粒子和太阳风,勘探标明太阳风像喷水池螺旋形喷水图形;发现地球磁场在向着太阳的一面被太阳风紧缩,另一面最少延伸到500万公里远。
1962年8月发射的"水手"2号成功地飞过金星,发现金星没有磁场和辐射带。
为了探究国际的奥妙,美欧联合研发的"哈勃空间望远镜"于1990年4月发射升空,这项方案取得了无穷的成功,十年间进行了10多万次的地理观测,观测了大约13670个天体,向地球发回了黑洞、衰亡中的恒星、国际诞生前期的"初始星系"、慧星碰击木星以及悠远星系等很多壮丽图画,为近2600篇科学论文供给了依据。
这是人类空间地理观测作业的一个里程碑。1997年7月4日,美国"探路者"号火星勘探器在火星外表安全着陆,并开释出一辆火星?quot;漫游者"号,初次拍照到火星的五颜六色三维立体图画,传回地球很多的火星外表的相片。
四、载人航天
载人航天在航天活动中占有首要方位。尽管航天器带着设备精确、灵敏度高、能主动调查、操作、贮存、处理数据,但它们不能替代人的思想。
前期载人航天器一方面研讨航天技能,另一方面进行生物学和医学实验,研讨航天员在长时刻失重条件下的反响,航天员在密闭舱中的作业才干,航天器对接时和走出航天器时的人的生理反响。前苏联自1961年4月到1970年9月共发射了17艘载人飞船("东方"号6艘、"上升"号2艘?quot;联盟"号9艘)。
1965年3月航天员在"上升"号上初次走出飞船,1966年1月两艘"联盟"号飞船初次在轨迹上交会对接,并完结两个航天员从一艘飞船向另一艘飞船转移。
1971年到1982年发射了7艘分量为18~20吨的"礼炮"号空间站,到1985年还发射了27艘载人飞船("联盟"T号、TM号)和25艘无人飞船("行进"号)用作六合往复运输体系。
1986年发射了"平和"号空间站,这是将来永久性空间站的基地舱,将于90年代建成由7个舱构成的大型空间站。俄罗斯方案21世纪前期发射无人和载人火星飞船以及树立载人月球基地。方案寿数为五年的"平和号"空间站运转了十五年,于2001年3月23日13时59分安全地坠落在南太平洋海域。
美国自1961年5月至1966年11月发射了16艘载人飞船("水星"和"双子星座")。"水星"和"双子星座"方案是载人登月飞翔政策"阿波罗"方案的头两个时期。
1965年6月"双子星座"飞船上的航天员初次步入太空,1966年3月"双子星座"-8号和"阿金纳"飞翔器在轨迹上初次成功地完结对接,尔后,"双子星座"飞船体系进行过屡次交会和对接。
1967年至1972年共发射了14次"阿波罗"飞船(其间3次无人飞翔,3次载人绕月飞翔,6次载人登月飞翔,12名航天员登上月球)。1973年发射了"天空实验室"并和"阿波罗"飞船进行过对接。1969年尼克松政府宣告70年代研发载人航天飞机,1984年里根政府宣告90年代树立永久性载人空间站。
1993年9月美俄二国达成协议,协作缔造一个有16国参加的国际空间站,2006年完结。2001年5月,美国宇航发烧友蒂托进入国际空间站俄罗斯舱漫游8天,变成地球旅客航天游榜首人。
五、我国航天展开史
1956年2月,闻名科学家钱学森向基地提出《树立我国国防航空工业的定见》。3月,***制定《1956年至1967年科学技能展开远景方案大纲(草案)》,其间提出要在十二年内使我国喷气和火箭技能走上独立展开的路途。
4月,树立中华公民共和国航空工业委员会,一同领导我国的航空和火箭作业,***任主任,黄克诚、赵尔陆任副主任。5月10日,***副总理向基地提出《树立我国 导弹研讨作业的开端定见》。5月26日,***总理掌管基地***会议谈论附和,并责成航委担任安排导弹办理安排和研讨安排。
10月15日,***副总理就展开我国导弹作业向基地陈述,提出对导弹的研讨采纳“自给自足为主,力求外援和运用外国已有的科学作用”的政策。
10月17日,基地附和了这个陈述。 1958年1月,国防部制定喷气与火箭技能10年(1958年至1967年)展开方案大纲。苏联榜首颗人工地球卫星发射往后,我国一些闻名科学家主张展开我国卫星工程的研讨作业。
一些高等院校也开端进行有关学术活动。我国科学院由钱学森、赵九章等科学家担任拟定展开人工卫星的方案草案,代号为“581”使命,树立了“581小组”,议定树立三个方案院子。4月,开端兴修我国榜首个运载火箭发射场。
5月17日,******在中共八大二次会议上指出:“咱们也要搞人工卫星。”8月,榜首方案院树立。11月,迁往上海,改名为我国科学院上海机电方案院。
1960年2月19日,我国自行方案制作的实验型液体燃料探空火箭初次发射成功。
9月,探空火箭发射成功。11月5日,我国拷贝的苏联“P—2”导弹初次发射实验取得成功。
1962年3月21日,我国独立研发的榜首枚中近程火箭发射实验失利。
1963年1月,我国科学院树立星际飞翔委员会,由竺可桢、裴丽生、钱学森、赵九章等领导,研讨制定星际飞翔久远方案。
1964年4月29日,国防科委向基地陈述,想象在1970年或1971年发射我国榜首颗人工卫星。6月29日,我国自行研发的中近程火箭再次发射实验,取得成功。7月19日,成功地发射了榜首枚生物火箭。
1965年,基地专门委员会附和第七机械工业部制定的1965至1972年运载火箭展开方案。基地专委责成我国科学院担任拟定卫星系列展开方案。10月,我国科学院受国防科学技能委员会的托付,举办榜首颗人工卫星方案论证会。
1966年6月30日,***总理调查酒泉运载火箭发射基地,观看中近程火箭发射实验,恭喜发射成功。10月27日,导弹核兵器发射实验成功。弹头精确射中政策,完结核爆破。11月,“长征一号”运载火箭和“东方红一号”人工卫星开端研发。
12月26日,我国研发的中程火箭初次飞翔实验底子成功。
1967年,“平和二号”固体燃料气候火箭试射成功。
1968年2月20日,空间技能研讨院树立。
1970年1月30日,中长途火箭飞翔实验初次成功。4月24日,“东方红一号”人工卫星发射成功。这是我国发射的榜首颗人工卫星。我国变成国际上第五个发射卫星的国家。******等领导人于“五?一”节在天安门城楼接见了卫星和运载火箭研发人员代表。
1971年3月3日,我国发射了科学实验卫星“实习一号”。卫星在预订轨迹上作业了八年。9月10日,洲际火箭初次飞翔实验底子成功。
1975年11月26日,我国发射了一颗回来式人工卫星。
卫星按预订方案于29日回来地上。我国变成国际上第三个把握卫星回来技能的国家。
1979年1月7日,长途火箭实验一种新的发射方法,取得成功。
1980年5月18日,我国向太平洋预订海域成功地发射了长途运载火箭。
中共基地、***、基地***发电致贺。六月十日,在北京公民大会堂举办庆祝大会,***、***、***、***、***、***等领导人到会,***作首要说话。
1981年9月20日,我国用一枚运载火箭发射了三颗科学实验卫星。
1982年10月12日,潜艇水下发射运载火箭取得成功,收回舱精确地溅落在预订海域。中共基地***发电致贺。
1984年4月8日,我国榜首颗地球停止轨迹实验通讯卫星发射成功。16日,卫星成功地定点于东经1250赤道上空。中共基地、***、基地***发电致贺。30日,在北京公民大会堂举办庆祝大会。
1986年2月1日,我国发射一颗有用通讯播送卫星。20日,卫星定点成功。这象征着我国已悉数把握运载火箭技能,卫星通讯由实验时期进入有用时期。
1988年9月7日,我国发射一颗实验性气候卫星“风云一号”。
这是我国自行研发和发射的榜首颗极地轨迹气候卫星。12月25日,我国科学院海南探空火箭发射场成功地发射了一枚“织女一号”火箭,至此,我国低纬度区初次火箭探空实验满意完毕。这次为期两周的实验共发射了四枚火箭。
1990年4月7日,我国自行研发的“长征三号”运载火箭在西昌卫星发射基地,把美国制作的亚洲一号通讯卫星送入预订的轨迹,初次取得了为国外用户发射卫星的满意成功。7月16日9时40分,我国新研发的大推力运载火箭——长征二号绑缚式运载火箭在西昌卫星发射基地发射成功,将仿照卫星送入了预订轨迹。
这枚火箭是由我国新建的大型航天发射设备发射升空的,一同还为巴基斯坦搭载发射了一颗小型科学实验卫星。
1991年1月22日下午18时23分,我国榜首枚120公里高空低纬度探空火箭——“织女三号”在我国科学院海南探空发射场发射实验成功。
1992年,我国载人飞船正式列入国家方案进行研发,这项工程后来被定名为“神舟”号飞船载人航天工程。
1994年2月22日,我国榜首座海事卫星地上站通过查验。它的建成添补了我国高科技的一项空白。
1998年5月2日,我国自行研宣告产的“长二丙”改善型运载火箭在太原卫星发射基地发射成功。
这象征着我国具有参加国际中低轨迹商业发射商场竞赛力。
1999年11月20日清晨6点30分,我国榜首艘无人实验飞船“神舟一号”实验飞船在酒泉航天发射场发射升空。11月21日清晨3点41分,在内蒙古中部收回场成功着陆。
飞船回来舱在太空中共飞翔了21个小时。
2001年1月10日1时整,我国第二艘无人实验飞船“神舟二号”在酒泉卫星发射基地发射升空。2001年1月16日19时22分,在内蒙古中部区域成功着陆。飞船回来舱在太空飞翔了6天零18小时/108圈。
2002年3月25日22时15分,我国第三艘无人实验飞船“神舟三号”在酒泉卫星发射基地成功升入太空。
2002年4月1日,在内蒙古中部收回场成功着陆。飞船回来舱在太空飞翔了6天零18小时/108圈。
2002年12月30日零时40分,我国第四艘无人实验飞船“神舟四号”在酒泉卫星发射基地发射升空。2003年1月5日19时16分,飞船回来舱在内蒙古中部预订区域着陆。
飞船在太空飞翔了6天零18小时/108圈。
2003年10月15日9时整,我国榜首位航天员杨利伟乘坐“神舟五号”飞船在酒泉卫星发射基地发射升空并进入太空,完结了中华民族千年飞天期望。
10月16日6时28分,飞船回来舱在内蒙古中部阿木古朗草原区域着陆。飞船在太空飞翔了21小时/14圈。
2005年10月12日9点整,我国航天员费俊龙、聂海胜乘坐“神舟六号”飞船在酒泉卫星发射基地发射升空,再次飞上太空。
10月17日4时33分,飞船回来舱在内蒙古中部四子王旗预订区域着陆。飞船在太空漫游115.5小时。
2007年10月24日18时05分,我国自立研发并发射的首个月球勘探器“嫦娥一号”在西昌卫星发射基地发射升空。
我国因而变成国际上第五个发射月球勘探器的国家(前苏联/俄罗斯、美国、日本、我国、印度、欧洲航天局)。悉数“奔月”进程大约需求8~9天。嫦娥一号运转在距月球外表200千米的圆形极轨迹上。嫦娥一号的方案寿数是一年,实习寿数是494天,其间环月运转482天。
履行使命后不再回来地球。2009年3月1日16时13分,“嫦娥一号”在操控下成功碰击月球。为我国月球勘探的一期工程,划上了满意句号。
2008年9月25日21点10分,我国航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏乘坐“神舟七号”飞船在酒泉卫星发射基地发射升空,再次飞上太空。
9月27日16时35 分,在刘伯明与景海鹏的彼此协助下,航天员翟志刚翻开舱门,开端出舱活动23分钟。9月28日17点37分,飞船回来舱在内蒙古中部四子王旗预订区域着陆。飞船在太空漫游68小时27分钟。
2010年10月1日19时整,我国第二个月球勘探器“嫦娥二号”在西昌卫星发射基地发射升空,开端了月球之旅。“嫦娥二号”的方案寿数为半年。
2011年9月29日21时16分,我国榜首个政策飞翔器和空间实验室“天宫一号”在酒泉卫星发射基地发射升空。
它的发射象征着我国迈入我国航天“三步走”战略的第二步第二时期。2011年11月3日清晨顺利完结与神舟八号飞船的对接使命。依照方案,神舟九号、神舟十号飞船将在接下来的时刻里顺次与天宫一号完结无人或有人交会对接使命,并树立我国首个空间实验室。
一同也是我国空间站的起点,象征着我国现已具有树立开端空间站,即短期无人照顾的空间站的才干。
2011年11月1日5时58分10秒,“神舟八号”无人飞船在酒泉卫星发射基地成功升入太空。
11月3日清晨1时30分,“神舟八号”与“天宫一号”在我国甘肃、陕西上空进行对接。组合飞翔12天往后,于11月14日20时进行初次太空别离、第2次交会对接。
第2次交会对接飞翔2天往后,“神舟八号”将于16日第2次撤离“天宫一号”。11月17日19点32分30秒,飞船回来舱在内蒙古白云鄂博场区着陆。
2012年6月16日18时37分24秒,我国航天员景海鹏、刘洋(女)、刘旺乘坐“神舟九号”飞船在酒泉卫星发射基地发射升空,再次飞上太空。
并将和在轨运转的天宫一号政策飞翔器初次完结载人交会对接。这次搭载首位女宇航员。