空間科學(xué)技術(shù)

空間科學(xué)技術(shù)主要內(nèi)容第1節(jié)概述第2節(jié)運(yùn)載器技術(shù)第3節(jié)航天器技術(shù)第4節(jié)發(fā)射與測(cè)控技術(shù)第5節(jié)我國(guó)航天科技的偉大成就第6節(jié)空間技術(shù)的應(yīng)用及展望萬戶——第一個(gè)想利用火箭飛行的人14世紀(jì)末期，明朝的士大夫萬戶把47個(gè)自制的火箭綁在椅子上，自己坐在椅子上，雙手舉著大風(fēng)箏。設(shè)想利用火箭的推力，加上風(fēng)箏的力量飛起。不幸火箭爆炸，萬戶也為此獻(xiàn)出了生命。

萬戶是世界上第一個(gè)利用火箭向太空搏擊的英雄。他的努力雖然失敗了，但他借助火箭推力升空的創(chuàng)想是世界上第一個(gè)，因此他被世界公認(rèn)為“真正的航天始祖”，為了紀(jì)念這位世界航天始祖，世界科學(xué)家將月球上的一座環(huán)形火山命名為“萬戶山”。第1節(jié)概述一、概念（一）空間：人類的第四環(huán)境人類逐步擴(kuò)展的活動(dòng)范圍：從陸地海洋大氣層(稠密空間)外層空間人類的第一環(huán)境：陸地人類的第二環(huán)境：海洋人類的第三環(huán)境：大氣層人類的第四環(huán)境：外層空間外層空間簡(jiǎn)稱空間，又稱宇宙空間，即地球大氣層以外的空間區(qū)域。通常把離地球表面100—120km以上的區(qū)域稱為外層空間——第四環(huán)境可到達(dá)無窮遠(yuǎn)的宇宙深空。第1節(jié)概述一、概念（二）航空、航天、航宇、宇宙航行航空：人類在地球表面的大氣層內(nèi)的航行活動(dòng)。航天：在大氣層以外、太陽(yáng)系以內(nèi)的范圍里航行。航宇：在太陽(yáng)系以外的宇宙空間里航行。宇宙航行：航天和航宇合稱為宇宙航行。第1節(jié)概述一、概念（三）空間技術(shù)：鋪向通天路空間科學(xué)技術(shù)：由空間科學(xué)和空間技術(shù)兩個(gè)部分組成?？臻g技術(shù)：它是研究如何使空間飛行器（又稱航天器）飛離大氣層，進(jìn)入宇宙空間，并在那里進(jìn)行探測(cè)、研究、開發(fā)、利用等活動(dòng)的一門高度綜合性技術(shù)。

空間技術(shù)≈航天技術(shù)？空間技術(shù)：涵蓋航天技術(shù)和航宇技術(shù)由于在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，人類主要還是在太陽(yáng)系內(nèi)從事活動(dòng)，因此，當(dāng)今把航天技術(shù)和空間技術(shù)視為同義詞已得到公認(rèn)。第1節(jié)概述一、概念（三）空間技術(shù)：鋪向通天路要實(shí)現(xiàn)航天活動(dòng)，就要建立龐大的以航天器為核心的航天系統(tǒng)。它由特定的航天器（衛(wèi)星、空間站、探測(cè)器），運(yùn)載工具（火箭、航天飛機(jī)），航天發(fā)射場(chǎng)，地面測(cè)控網(wǎng)（地面站、船），地面應(yīng)用站網(wǎng)及其他有關(guān)系統(tǒng)組成，它是一個(gè)大系統(tǒng)工程?？臻g技術(shù)的主要內(nèi)容：運(yùn)載器、航天器、發(fā)射與測(cè)控技術(shù)空間--人類的第四環(huán)境進(jìn)入第四環(huán)境需要克服的難關(guān)：1．克服地球甚至太陽(yáng)系的萬有引力。2．克服真空。3．適應(yīng)劇烈變化的溫度環(huán)境。4．防止有害輻射。第四環(huán)境中蘊(yùn)藏著的空間資源，僅就近地的外空領(lǐng)域來看，可利用的空間資源就有：

相對(duì)地面的高位置資源；微重力環(huán)境資源；高真空、高潔凈環(huán)境資源；超低溫資源；太陽(yáng)能資源；月球及其行星資源等。

空間技術(shù)1957－1960年，初期試驗(yàn)階段1960－1964年，實(shí)際應(yīng)用試驗(yàn)階段1964－1979年，載人飛行，在太空部署各種衛(wèi)星網(wǎng)，對(duì)行星空間科學(xué)探測(cè)1980年到現(xiàn)在，航天飛機(jī)階段萬有引力定律第一宇宙速度（環(huán)繞速度）：7.91km/s，航天器可克服地球引力，而環(huán)繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)，不落回地球表面。第2節(jié)運(yùn)載器技術(shù)一、三個(gè)宇宙速度第二宇宙速度（脫離速度）：11.19km/s，航天器脫離地球引力飛向太陽(yáng)系的其他行星。第2節(jié)運(yùn)載器技術(shù)一、三個(gè)宇宙速度第三宇宙速度（逃逸速度）：16.65千米/秒，航天器脫離太陽(yáng)引力場(chǎng)飛出太陽(yáng)系。二、運(yùn)載器

運(yùn)載器是將動(dòng)能和勢(shì)能傳遞給航天器，使其進(jìn)入預(yù)定軌道的運(yùn)載工具。

分類：

多級(jí)運(yùn)載火箭——一次使用的多級(jí)火箭。

空間運(yùn)輸系統(tǒng)——部分重復(fù)使用的航天運(yùn)輸器（如航天飛機(jī)）。

運(yùn)載火箭的組成：

動(dòng)力系統(tǒng)；

控制系統(tǒng)；

結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。二、運(yùn)載器多級(jí)火箭的結(jié)構(gòu)形式二、運(yùn)載器有按不同飛行任務(wù)，運(yùn)載火箭分三類：(1)探空火箭：

攜帶儀器射向高空進(jìn)行大氣測(cè)量(2)彈道式導(dǎo)彈：

攜帶各種彈頭打擊敵方目標(biāo)(3)衛(wèi)星(宇宙飛船)運(yùn)載器：

把衛(wèi)星或飛船送上軌道中國(guó)第一代可重復(fù)使用航天運(yùn)載器外形“東方號(hào)”系列火箭三、運(yùn)載火箭

喬奧爾可夫斯基第一個(gè)提出：只有多級(jí)火箭可以達(dá)到很高的速度，實(shí)現(xiàn)宇宙航行。1903年他提出火箭公式：v為終速,vP噴氣速度,M0為原始質(zhì)量,M為所剩質(zhì)量。多級(jí)火箭接力辦法：在火箭垂直發(fā)射時(shí)，讓最下面一級(jí)先工作，完成任務(wù)后脫離，接著啟動(dòng)上面一級(jí)，進(jìn)一步提高速度。反正我看不懂這些公式四、現(xiàn)代火箭技術(shù)的誕生19世紀(jì)末20世紀(jì)初，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，近代火箭技術(shù)和航天飛行發(fā)展起來，先驅(qū)者的代表人物有前蘇聯(lián)的齊奧爾科夫斯基，美國(guó)人戈達(dá)德和德國(guó)奧伯特?！盎鸺浮薄R奧爾科夫斯基

俄國(guó)人齊奧爾科夫斯基(1857～1935)，是世界上公認(rèn)的宇宙航行理論奠基人，在他的一生中，對(duì)宇宙航行的所有基本問題都從理論上進(jìn)行了研究，并得出了正確的結(jié)論。

1883年，他就在《外層空間》一書中，發(fā)展了反作用推進(jìn)理論，第一個(gè)從理論上證明，火箭能在空間真空環(huán)境工作。1903年，他發(fā)表了《利用噴氣工具研究宇宙空間》的論文，推導(dǎo)出發(fā)射火箭運(yùn)動(dòng)必須遵循的“齊奧爾科夫斯基公式”。他還提出了多級(jí)火箭構(gòu)造設(shè)想，指出了液體火箭是最合適的運(yùn)載工具。“火箭實(shí)驗(yàn)創(chuàng)始者”--羅伯特·戈達(dá)德1909年開始進(jìn)行火箭動(dòng)力學(xué)方面的理論研究，三年后點(diǎn)燃了一枚放在真空玻璃容器內(nèi)的固體燃料火箭，證明火箭在真空中能夠工作。

他從1920年開始研究液體火箭，1926年3月16日在馬薩諸塞州沃德農(nóng)場(chǎng)成功發(fā)射了世界上第一枚液體火箭。航天之路的先驅(qū)——赫爾曼·奧伯特

德國(guó)火箭專家，現(xiàn)代航天學(xué)奠基人之一。1894年6月25日生于羅馬尼亞赫爾曼施塔特。于1938年在維也納工程軍院從事火箭研究，后又在德累斯頓大學(xué)研制液體火箭的燃料泵，但他的主要興趣在固體火箭方面。1940年加入德國(guó)籍，1941年到佩內(nèi)明德研究中心參與V-2火箭的研制工作。

他的貢獻(xiàn)主要在理論方面，他的經(jīng)典著作《飛往星際空間的火箭》于1923年出版。1929年經(jīng)過修改和充實(shí)改名《通向航天之路》。五、現(xiàn)代火箭技術(shù)的發(fā)展1942年10月發(fā)射成功V-2火箭（A4型），飛行高度85公里，飛行距離190公里。V-2火箭的發(fā)射成功，把航天先驅(qū)者的理論變成現(xiàn)實(shí)，是現(xiàn)代火箭技術(shù)發(fā)展史的重要一頁(yè)。1945年5月，第二次世界大戰(zhàn)德國(guó)戰(zhàn)敗，前蘇聯(lián)俘虜部分德國(guó)火箭技術(shù)人員，繳獲了幾枚V-2火箭和有關(guān)技術(shù)資料。在此基礎(chǔ)上，1947年前蘇聯(lián)仿制V-2火箭成功。1948年自行設(shè)計(jì)了P-1火箭，1950年和1955年又先后研制成P-2和P-3火箭，經(jīng)過改裝的P-7于1957年10月4日，發(fā)射成功世界上第一顆人造地球衛(wèi)星，從而揭開了現(xiàn)代火箭技術(shù)新的一頁(yè)。前蘇聯(lián)由于發(fā)射多種航天器的需要，先后研制成功“東方”號(hào)、“聯(lián)盟”號(hào)、“宇宙”號(hào)、“質(zhì)子”號(hào)、“能源”號(hào)等多種型號(hào)的運(yùn)載火箭，可將100多噸的有效載荷送入近地軌道。

五、現(xiàn)代火箭技術(shù)的發(fā)展二戰(zhàn)后，美國(guó)俘虜了以馮·布勞恩為首的德國(guó)火箭專家，繳獲了100余枚V-2火箭。美國(guó)陸軍在布勞恩的幫助下于1945年發(fā)射了V-2火箭，1949年開始研究“紅石”彈道導(dǎo)彈，1954年制定人造衛(wèi)星計(jì)劃，1958年2月1日“丘比特”C火箭成功發(fā)射美國(guó)第一顆人造衛(wèi)星，美國(guó)為發(fā)射多種航天器的需要，先后研制成功“先鋒”號(hào)、“丘諾”號(hào)、“偵察兵”號(hào)、“大力神”號(hào)和“土星”號(hào)等運(yùn)載火箭。中國(guó)于1960年11月5日第一枚近程火箭發(fā)射試驗(yàn)成功。我國(guó)有“長(zhǎng)征”號(hào)（CZ）系列運(yùn)載火箭。1990年4月7日，中國(guó)CZ-3運(yùn)載火箭發(fā)射成功美國(guó)制造的“亞洲一號(hào)”衛(wèi)星。長(zhǎng)征火箭成功地進(jìn)入了國(guó)際商業(yè)發(fā)射衛(wèi)星的行列，至今已將27顆外國(guó)衛(wèi)星發(fā)射上天。世界上第一個(gè)航天運(yùn)載火箭系列“東方號(hào)”系列火箭是世界上第一個(gè)航天運(yùn)載火箭系列。包括“衛(wèi)星號(hào)”、“月球號(hào)”、“東方號(hào)”、“上升號(hào)”、“閃電號(hào)”、“聯(lián)盟號(hào)”、“進(jìn)步號(hào)”等型號(hào)，后四種火箭又構(gòu)成“聯(lián)盟號(hào)”子系列火箭。“質(zhì)子號(hào)”系列運(yùn)載火箭“質(zhì)子號(hào)”系列運(yùn)載火箭是前蘇聯(lián)專為航天任務(wù)設(shè)計(jì)的大型運(yùn)載器。在“能源號(hào)”重型火箭投入使用以前，該型號(hào)是前蘇聯(lián)運(yùn)載能力最大的運(yùn)載火箭?！百|(zhì)子號(hào)”系列共有三種型號(hào)：二級(jí)型、三級(jí)型和四級(jí)型。中國(guó)“長(zhǎng)征”系列火箭中國(guó)自1956年開始展開現(xiàn)代火箭的研制工作。1964年6月29日，中國(guó)自行設(shè)計(jì)研制的中程火箭試飛成功之后，即著手研制多級(jí)火箭。經(jīng)過了五年的艱苦努力,1970年4月24日“長(zhǎng)征1號(hào)”運(yùn)載火箭誕生,首次發(fā)射“東方紅1號(hào)”衛(wèi)星成功。中國(guó)航天技術(shù)邁出了重要的一步?，F(xiàn)在,“長(zhǎng)征”系列火箭已經(jīng)走向世界,享譽(yù)全球，在國(guó)際發(fā)射市場(chǎng)占有重要一席。第3節(jié)航天器技術(shù)航天器(亦稱空間飛行器、太空飛行器)：在空間各種軌道上運(yùn)行工作的人造天體的總稱；飛向宇宙空間或在宇宙空間飛行的所有裝置的統(tǒng)稱。航天器的分類1.按原理分：近地軌道宇宙飛行器

——環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)行星際宇宙飛行器

——飛離地球引力場(chǎng)

在行星際空間運(yùn)行2.按應(yīng)用分：無人航天器載人航天器衛(wèi)星式，登月式人造衛(wèi)星(繞地運(yùn)行)

空間探測(cè)器載人飛船空間站航天飛機(jī)

科學(xué)衛(wèi)星應(yīng)用衛(wèi)星技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星通信、氣象偵查、導(dǎo)航地測(cè)等探月球探行星位于地球赤道上空35786公里處的地球靜止軌道通信衛(wèi)星我國(guó)1984年4月8日發(fā)射的第一顆靜止軌道通信衛(wèi)星“東方紅二號(hào)”1957年第一顆人造衛(wèi)星（1）人造衛(wèi)星1970年第一個(gè)觀測(cè)X射線的小型天文衛(wèi)星──美國(guó)的“自由號(hào)”進(jìn)入巡天軌道法國(guó)監(jiān)視雷達(dá)發(fā)現(xiàn)數(shù)十顆身份不明人造衛(wèi)星各種宇航器簡(jiǎn)介（1）人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星的概念始于1870年。人造地球衛(wèi)星是在環(huán)繞地球的空間軌道上運(yùn)行的無人飛行器。其運(yùn)動(dòng)服從開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，其軌道一般是以地心為焦點(diǎn)的橢圓，特殊情況下是以地心為中心的圓。它離地面的高度根據(jù)用途而定，從幾百公里到幾萬公里不等，一般不低于200公里。按離地球的距離分為：低軌道（500千米以下）；中軌道（600-2000千米）；高軌道（2000千米以上）。人造衛(wèi)星是發(fā)射數(shù)量最多的一種航天器，占全部航天器的90％左右，在科學(xué)、軍事和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)方面都獲得了極其廣泛的應(yīng)用。（1）人造衛(wèi)星按用途分類科學(xué)衛(wèi)星技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星：新技術(shù)試驗(yàn)或?yàn)閼?yīng)用衛(wèi)星進(jìn)行試驗(yàn)應(yīng)用衛(wèi)星空間物理探測(cè)衛(wèi)星天文衛(wèi)星科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星無線電中繼類，如通信、海事、廣播衛(wèi)星。對(duì)地觀測(cè)平臺(tái)類，如氣象、資源探測(cè)、偵察衛(wèi)星。導(dǎo)航定位基準(zhǔn)類，如導(dǎo)航衛(wèi)星，測(cè)地衛(wèi)星。我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星“東方紅”1號(hào)中國(guó)是第五個(gè)能獨(dú)立發(fā)射衛(wèi)星的國(guó)家。1970年4月24日，我國(guó)用自制“長(zhǎng)征—1”運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，成功地發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星——“東方紅”1號(hào)，它標(biāo)志著我國(guó)在征服太空的道路上邁出了巨大的一步，并躋身于世界航天先進(jìn)國(guó)家之林。衛(wèi)星用20.009MHz的頻率向全世界播送《東方紅》樂曲。第一顆人造衛(wèi)星前蘇聯(lián)于1957年10月4日發(fā)射的“伴侶一號(hào)”人造地球衛(wèi)星，是世界上第一顆在地球軌道運(yùn)行的人造衛(wèi)星，開辟了人類的空間時(shí)代。這顆衛(wèi)星在天空中運(yùn)行了92天，繞地球約1400圈，行程6000萬公里，于1958年1月4日隕落。為了紀(jì)念人類進(jìn)入宇宙空間的偉大時(shí)刻，蘇聯(lián)在莫斯科列寧山上建立了一座紀(jì)念碑，碑頂安置著這個(gè)人造天體的復(fù)制品。（2）探測(cè)器

研制和發(fā)射行星際探測(cè)器的主要目的：

對(duì)月球及太陽(yáng)系內(nèi)各行星進(jìn)行系統(tǒng)考察與研究行星際探測(cè)器主要采用三種飛行方法：從目的星附近飛過，近距離觀測(cè)；繞目的星運(yùn)轉(zhuǎn)，成為目的星的衛(wèi)星，長(zhǎng)期反復(fù)觀測(cè)；穿過目的星周圍大氣層，在目的星上著陸（分硬著陸和軟著陸），實(shí)地考察或?qū)悠匪突氐厍蜓芯?。美?guó)1962-1974年間發(fā)射的探測(cè)金星的“水手”號(hào)系列1號(hào)2號(hào)5號(hào)10號(hào)2007年發(fā)射的嫦娥一號(hào)系列圖載人航天人類駕駛和乘坐航天器從事探測(cè)、試驗(yàn)、研究和生產(chǎn)的往返飛行活動(dòng)。載人航天器的分類①天地往返運(yùn)輸機(jī)—載人飛船，航天飛機(jī)。②空間站載人航天器需要配備維持生命的系統(tǒng)和返回設(shè)備,需要精確的對(duì)接技術(shù)。載人研究經(jīng)過三個(gè)階段：第一，把人送入地球軌道并安全返回；第二，發(fā)展載人空間基本技術(shù)，如軌道機(jī)動(dòng)飛行、交匯、對(duì)接以及考察宇航員出艙活動(dòng)能力等；第三，發(fā)展小型實(shí)驗(yàn)性空間站，進(jìn)一步考察人在長(zhǎng)期空間條件下的生活和工作能力。

載人航天（3）載人宇宙飛船載人宇宙飛船是一種天地往返運(yùn)輸器，也是載人航天器中最小的一種。每艘飛船只能使用一次，在太空一般可單獨(dú)飛行數(shù)天到十余天，它也能作為往返于地面與太空站、地面與月球及地面與行星之間的"渡船"，還可與空間站或其他航天器對(duì)接后聯(lián)合飛行。1961年4月12日，蘇聯(lián)航天員加加林乘坐“東方號(hào)”載人宇宙飛船升空，成為世界航天第一人，開創(chuàng)了載人骯天的新紀(jì)元。此舉不僅使加加林名揚(yáng)四海，宇宙飛船也因此蜚聲全球。從那時(shí)起至今，人類已發(fā)射了大量多種宇宙飛船。

太空旅行的第一人：加加林

“東方”號(hào)宇宙飛船于1961年4月12日莫斯科時(shí)間上午9時(shí)零7分發(fā)射，在最大高度為301公里的軌道上繞地球一周，歷時(shí)1小時(shí)48分鐘，于上午10時(shí)55分降落在原蘇聯(lián)境內(nèi)。這次飛行之后，加加林的名字在全球家喻戶曉。加加林也因此榮獲列寧勛章并被授予“蘇聯(lián)英雄”和“蘇聯(lián)宇航員”稱號(hào)。1968年3月27日，在一次例行訓(xùn)練飛行中，因一架雙座噴氣式飛機(jī)墜毀而罹難。太空行走第一人：列昂諾夫

1965年3月18日，蘇聯(lián)宇航員列昂諾夫乘“上升2”號(hào)飛船進(jìn)入太空飛行，在艙外活動(dòng)24分鐘，系安全帶離開飛船達(dá)5米，完成了人類太空史上的壯舉——太空行走，成為世界上第一位在太空行走的人。為表彰列昂諾夫在開發(fā)宇宙空間方面建立的功勛，蘇聯(lián)科學(xué)院授予他齊奧爾科夫斯基金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?枚，國(guó)際航空聯(lián)合會(huì)授予他“宇宙”金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?枚。月球背面一環(huán)形山以其名字命名。第一位踏上月球的宇航員：阿姆斯特朗1969年7月16日，阿姆斯特朗同小奧爾德林、科林斯一起乘“阿波羅11號(hào)”飛船飛向月球。4天后于美國(guó)東部夏令時(shí)下午4時(shí)18分，由他手控操縱“鷹”號(hào)登月艙在寧?kù)o的海西南緣附近的平坦地帶著陸。7月20日美國(guó)東部夏令時(shí)下午10時(shí)56分，阿姆斯特朗從“鷹”號(hào)登月艙走下來，踏上積滿塵土的月球表面，并說“對(duì)一個(gè)人來說，這只是一小步，但對(duì)全人類來說，這卻是巨大的一步”。登月照片（4）航天飛機(jī)航天飛機(jī)是可以重復(fù)使用的、往返于地球表面和近地軌道之間運(yùn)送人員和貨物的飛行器。它在軌道上運(yùn)行時(shí)，可在機(jī)載有效載荷和乘員的配合下完成多種任務(wù)。航天飛機(jī)通常設(shè)計(jì)成火箭推進(jìn)的飛機(jī)，返回地面時(shí)能像滑翔飛機(jī)或飛機(jī)那樣下滑和著陸。航天飛機(jī)為人類自由進(jìn)出太空提供了很好的工具，它的出現(xiàn)是航天技術(shù)發(fā)展的一次飛躍，是航天史上的一個(gè)重要里程碑，代表了載人航天器的發(fā)展方向。到目前為止，世界上真正投入使用的航天飛機(jī)只有美國(guó)航天

飛機(jī)一種。美國(guó)航天飛機(jī)發(fā)展史第一架航天飛機(jī)：哥倫比亞號(hào)第二架航天飛機(jī)：挑戰(zhàn)者號(hào)第三架航天飛機(jī)：發(fā)現(xiàn)號(hào)第四架航天飛機(jī)：亞特蘭蒂斯號(hào)第五架航天飛機(jī)：奮進(jìn)號(hào)哥倫比亞號(hào)1986年1月18日挑戰(zhàn)者爆炸發(fā)現(xiàn)號(hào)亞特蘭蒂斯號(hào)人類太空探索事故回放1960年10月24日，前蘇聯(lián)拜科努爾航天中心火箭發(fā)射爆炸事故造成地面100多人死亡；1967年1月27日，美國(guó)3名宇航員在“阿波羅－1”號(hào)模擬發(fā)射過程中因起火而喪生；1967年4月23日，蘇聯(lián)宇航員弗拉基米爾·科馬羅夫駕駛的宇宙飛船在降落時(shí)墜毀；1971年6月29日，3名蘇聯(lián)宇航員在結(jié)束24天太空旅行返回地面時(shí)因缺氧窒息而死；1980年3月18日，蘇聯(lián)普列謝茨克航天發(fā)射場(chǎng)火箭發(fā)射爆炸導(dǎo)致地面50名技術(shù)人員喪生；1986年1月28日，美國(guó)“挑戰(zhàn)者”號(hào)在空中爆炸，7名宇航員全部遇難。2003年2月1日，美國(guó)“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)失事，7名宇航員罹難。（5）空間站空間站是一種在近地軌道長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，可供多名航天員在其中生活工作和巡訪的載人航天器?？臻g站的主要任務(wù)：研究人對(duì)空間環(huán)境的適應(yīng)能力控測(cè)天體、觀察地球、試制新材料和進(jìn)行生物學(xué)試驗(yàn)等空間站的主體結(jié)構(gòu)：生活艙工作艙(儀器設(shè)備艙)：宇航員進(jìn)行各種研究的場(chǎng)所服務(wù)艙：承裝動(dòng)力和能源系統(tǒng)對(duì)接艙：空間站的?？看a頭，宇宙飛船和航天飛機(jī)等空間飛行器通過對(duì)接艙與空間站實(shí)現(xiàn)?？?，以便進(jìn)行人員輪換，物資供應(yīng)和廢物處理等。到目前為止，全世界已發(fā)射了9個(gè)空間站。前蘇聯(lián)禮炮號(hào)空間站，美國(guó)天空實(shí)驗(yàn)室，前蘇聯(lián)和平號(hào)空間站等。第一座空間站——禮炮1號(hào)前蘇聯(lián)1971年4月19日發(fā)射了第一座空間站禮炮1號(hào)，從此載人太空飛行進(jìn)入一個(gè)新的階段。禮炮1號(hào)空間站由軌道艙，服務(wù)艙和對(duì)接艙組成，呈不規(guī)則的圓柱形，總長(zhǎng)約12.5米，最大直徑4米，總重約18.5噸。它在約200多千米高的軌道上運(yùn)行，站上裝有各種試驗(yàn)設(shè)備，照像攝影設(shè)備和科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。國(guó)際空間站1993年11月1日，美國(guó)航空航天局與俄羅斯宇航局簽署協(xié)議，決定在和平號(hào)軌道站的基礎(chǔ)上建造一座國(guó)際空間站，命名為阿爾法。空間站以美國(guó)、俄羅斯為首，包括加拿大、日本、巴西和歐空局（11個(gè)國(guó)家）共16個(gè)國(guó)家參與研制。其設(shè)計(jì)壽命為10-15年，總質(zhì)量約423噸、長(zhǎng)108米、寬（含翼展）88米，運(yùn)行軌道高度為397千米，載人艙內(nèi)大氣壓與地表面相同，可載6人。第4節(jié)

發(fā)射與測(cè)控技術(shù)

航天基地的任務(wù)：發(fā)射航天器、控制飛行過程、回收返回的航天器。

航天基地由航天發(fā)射場(chǎng)和航天測(cè)控網(wǎng)組成。

航天發(fā)射場(chǎng)為發(fā)射航天器的特定區(qū)域。

航天測(cè)控網(wǎng)是航天測(cè)控系統(tǒng)的地面部分，是地面對(duì)航天器進(jìn)行跟蹤、遙控和保持通信聯(lián)系。高精系統(tǒng)支持探月"嫦娥一號(hào)"與地面的聯(lián)系第5節(jié)我國(guó)航天科技的偉大成就（一）運(yùn)載火箭我國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭四個(gè)體系：長(zhǎng)征1號(hào)和長(zhǎng)征2號(hào)是二級(jí)或二級(jí)半液體火箭，用于發(fā)射近軌道的航天器（人造地球衛(wèi)星或飛船）。長(zhǎng)征3號(hào)是三級(jí)或三級(jí)半液體火箭，它們是用于發(fā)射地球同步軌道的人造地球衛(wèi)星（嫦娥工程用長(zhǎng)征-3甲火箭）。長(zhǎng)征4號(hào)是多用途的三級(jí)液體火箭，當(dāng)前主要用于發(fā)射風(fēng)云號(hào)氣象衛(wèi)星。（二）人造地球衛(wèi)星第一顆人造地球衛(wèi)星：1970年4月24日，中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心升空，在太空晝夜不停地向全球播放“東方紅”樂曲和遙測(cè)信號(hào)，向全世界宣布中國(guó)已進(jìn)入宇宙空間。目前，我國(guó)已初步形成了返回式遙感衛(wèi)星系列、“東方紅”通信廣播衛(wèi)星系列、“風(fēng)云”氣象衛(wèi)星系列、“實(shí)踐”科學(xué)探測(cè)與技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星系列、地球資源衛(wèi)星系列、北斗星導(dǎo)航衛(wèi)星系列等六大衛(wèi)星系列。到2007年1月，我國(guó)已成功發(fā)射了

近百顆衛(wèi)星、其中有27顆國(guó)外衛(wèi)星。（三）“神舟”飛船

1、探索“神舟”一號(hào)飛船于1999年11月20日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。飛船返回艙于次日在內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū)成功著陸。神舟一號(hào)在長(zhǎng)征-2F捆綁式火箭的基礎(chǔ)上改進(jìn)研制的長(zhǎng)征2號(hào)F載人航天火箭。這是中國(guó)載人航天計(jì)劃中發(fā)射的第一艘無人實(shí)驗(yàn)飛船。“神舟”二號(hào)飛船于2001年1月10日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，在軌飛行7天后成功返回地面。神舟二號(hào)進(jìn)行了一系列的空間材料,空間天文和空間生物等實(shí)驗(yàn)。（三）“神舟”飛船

1、探索“神舟”三號(hào)飛船于2002年3月25日發(fā)射。飛船搭載了人體代謝模擬裝置、擬人生理信號(hào)設(shè)備以及形體假人，能夠定量模擬航天員呼吸和血液循環(huán)的重要生理活動(dòng)參數(shù)。“神舟”三號(hào)軌道艙在太空留軌運(yùn)行180多天，成功進(jìn)行了一系列空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)?！吧裰邸彼奶?hào)飛船于2002年12月30日成功發(fā)射，在完成預(yù)定空間科學(xué)和技術(shù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，于2003年1月5日在內(nèi)蒙古中部地區(qū)準(zhǔn)確著陸。這艘飛船除沒有載人外，技術(shù)狀態(tài)與載人飛船完全一致，飛行中先后進(jìn)行了對(duì)地觀測(cè)、材料科學(xué)、生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)及空間天文和空間環(huán)境探測(cè)等。

（三）“神舟”飛船2、“神五”圓夢(mèng)

“神舟”五號(hào)飛船于2003年10月15日9時(shí)50分發(fā)射，在繞地球飛行14圈、圓滿完成各項(xiàng)科研任務(wù)后，于10月16日6時(shí)23分在內(nèi)蒙古主著陸場(chǎng)成功著陸。這是我國(guó)完全靠自己力量完成的首次載人航天飛行，創(chuàng)造了我國(guó)航天史上的英雄壯舉，實(shí)現(xiàn)了中華民族千年的飛天夢(mèng)想。使中國(guó)成為第三個(gè)能發(fā)射載人飛船的國(guó)家，也實(shí)現(xiàn)了中華民族的飛天夢(mèng)想。

中國(guó)首位航天員—楊利偉（三）“神舟”飛船

3.發(fā)展的“神六”

“神舟”六號(hào)飛船于2005年10月12日9時(shí)在酒泉航天發(fā)射中心發(fā)射升空，費(fèi)俊龍和聶海勝兩名中國(guó)宇航員被送入太空。第一次進(jìn)行2人，第一次進(jìn)入軌道艙，第一次對(duì)地球進(jìn)行污染檢查，第一次在太空完成壓力服穿脫實(shí)驗(yàn)。意義：為中國(guó)創(chuàng)造多個(gè)第一。

“神六”英雄“神舟”5號(hào)升空的重大意義“神5”升空是我國(guó)綜合國(guó)力強(qiáng)大的標(biāo)志，它將大大提高了我國(guó)的國(guó)際地位；“神5”升空大大增長(zhǎng)了中國(guó)人的志氣，將會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展；“神5”升空展示了我國(guó)科學(xué)工作者的風(fēng)貌，將會(huì)大大促進(jìn)我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展；“神5”升空增強(qiáng)了我國(guó)的國(guó)防力量。（三）“神舟”飛船

3.超越的“神七”

“神七”于2008年9月25日成功升空，翟志剛、劉伯明、景海鵬三名中國(guó)宇航員被送入太空。主要任務(wù)是出艙活動(dòng)開展空間對(duì)地觀測(cè)、空間科學(xué)及技術(shù)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)為今后有人參與的空間科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。翟志剛在太空行走十幾分鐘。標(biāo)志著中國(guó)科技進(jìn)入世界前三，對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)帶來重大影響。

“神七”英雄（四）中國(guó)的嫦娥奔月計(jì)劃1.嫦娥奔月計(jì)劃：整個(gè)探月工程分為“繞”、“落”、“回”3個(gè)階段：一期繞月工程，2007年發(fā)射探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”，對(duì)月球表面環(huán)境、地貌、地形、地質(zhì)構(gòu)造與物理場(chǎng)進(jìn)行探測(cè)。二期工程，2007年至2010年，目標(biāo)是研制和發(fā)射航天器，以軟著陸的方式降落在月球上。三期工程，2011至2020年，目標(biāo)是月面巡視勘察與采樣返回。我國(guó)首顆探月衛(wèi)星嫦娥一號(hào)發(fā)射2007年10月24日18時(shí)05分，搭載著我國(guó)首顆探月衛(wèi)星嫦娥一號(hào)的長(zhǎng)征三號(hào)甲運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心三號(hào)塔架點(diǎn)火發(fā)射。24日18時(shí)29分，嫦娥一號(hào)衛(wèi)星準(zhǔn)確入軌，此次發(fā)射圓滿成功。衛(wèi)星的太陽(yáng)帆板展開正常，定向天線已展開到位。我國(guó)衛(wèi)星繞月探測(cè)線路圖“嫦娥一號(hào)”運(yùn)載系統(tǒng)承擔(dān)中國(guó)首顆月球探測(cè)衛(wèi)星嫦娥一號(hào)發(fā)射任務(wù)的，是成功發(fā)射上百次，被授予“金牌火箭”稱號(hào)的長(zhǎng)征3號(hào)甲運(yùn)載火箭。為滿足探月衛(wèi)星的特殊要求，長(zhǎng)征3號(hào)甲火箭控制系統(tǒng)增加了單機(jī)和線路備份，確保飛行過程中不出現(xiàn)任何偏差，萬無一失?！版隙鹨惶?hào)”發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心在我國(guó)“嫦娥工程”中承擔(dān)重任，負(fù)責(zé)發(fā)射第一顆月球探測(cè)衛(wèi)星。號(hào)稱“月城”的西昌被譽(yù)為“中國(guó)航天城”、“東方休斯敦”，發(fā)射場(chǎng)地選擇在中國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，是中國(guó)目前對(duì)外開放中規(guī)模最大、設(shè)備技術(shù)最先進(jìn)、承攬外星發(fā)射任務(wù)最多的新型航天器發(fā)射場(chǎng)?！版隙鹨惶?hào)”測(cè)控系統(tǒng)

我國(guó)航天器測(cè)控系統(tǒng)目前已發(fā)展到可從容應(yīng)對(duì)幾十個(gè)乃至上百個(gè)航天器的測(cè)控管理，并已形成了以西安衛(wèi)星測(cè)控中心為中樞，以十多個(gè)固定臺(tái)站、活動(dòng)測(cè)控站和遠(yuǎn)望號(hào)測(cè)量船為骨干的現(xiàn)代化綜合測(cè)控網(wǎng)。嫦娥一號(hào)衛(wèi)星的測(cè)控系統(tǒng)以中國(guó)現(xiàn)有的S頻段航天測(cè)控網(wǎng)為主，輔以甚長(zhǎng)基線干涉儀天文測(cè)量系統(tǒng)組成，有4個(gè)天線交叉干涉，對(duì)近40萬千米遠(yuǎn)的嫦娥1號(hào)進(jìn)行測(cè)控?！版隙鹨惶?hào)”衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星，選用的科學(xué)探測(cè)儀器有6套24件，包括CCD立體相機(jī)、激光高度計(jì)、成像光譜儀、伽馬/X射線譜儀、微波探測(cè)儀、太陽(yáng)高能粒子探測(cè)器和低能離子探測(cè)器等，這些設(shè)備在中國(guó)都屬首次使用，有的是世界首創(chuàng)?！版隙鹨惶?hào)”地面應(yīng)用系統(tǒng)地面應(yīng)用系統(tǒng)包括月球探測(cè)衛(wèi)星運(yùn)行管理中心、數(shù)據(jù)接收中心以及科學(xué)數(shù)據(jù)處理和研究中心三個(gè)部分。主要任務(wù)是衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間科學(xué)探測(cè)業(yè)務(wù)管理、數(shù)據(jù)接收與處理、科學(xué)研究與普及。地面應(yīng)用系統(tǒng)由五個(gè)分系統(tǒng)組成，即運(yùn)行管理分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)預(yù)處理分系統(tǒng)、科學(xué)研究與應(yīng)用分系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)。我國(guó)繞月探測(cè)工程地面應(yīng)用系統(tǒng)的總部設(shè)在中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)。繞月探測(cè)工程完成的科學(xué)目標(biāo)一、獲取月球表面三維立體影像，精細(xì)劃分月球表面的基本構(gòu)造和地貌單元，進(jìn)行月球表面撞擊坑形態(tài)、大小、分布、密度等的研究，為類地行星表面年齡的劃分和早期演化歷史研究提供基本數(shù)據(jù)，并為月面軟著陸區(qū)選址和月球基地位置優(yōu)選提供基礎(chǔ)資料等。二、分析月球表面有用元素含量和物質(zhì)類型的分布特點(diǎn)，主要是勘察月球表面有開發(fā)利用價(jià)值的鈦、鐵等14種元素的含量和分布，繪制各元素的全月球分布圖，月球巖石、礦物和地質(zhì)學(xué)專題圖等，發(fā)現(xiàn)各元素在月表的富集區(qū)，評(píng)估月球礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用前景等。繞月探測(cè)工程完成的科學(xué)目標(biāo)三、探測(cè)月壤厚度，即利用微波輻射技術(shù)，獲取月球表面月壤的厚度數(shù)據(jù)，從而得到月球表面年齡及其分布，并在此基礎(chǔ)上，估算核聚變發(fā)電燃料氦-3的含量、資源分布及資源量等。四、探測(cè)地球至月亮的空間環(huán)境。月球與地球平均距離為38萬公里，處于地球磁場(chǎng)空間的遠(yuǎn)磁尾區(qū)域，衛(wèi)星在此區(qū)域可探測(cè)太陽(yáng)宇宙線高能粒子和太陽(yáng)風(fēng)等離子體，研究太陽(yáng)風(fēng)和月球以及地球磁場(chǎng)磁尾與月球的相互作用。

探月工程的意義月球探測(cè)是國(guó)際公認(rèn)的深空探測(cè)的起點(diǎn)，它將填補(bǔ)中國(guó)在月球及行星探測(cè)方面的空白，中國(guó)改變航天領(lǐng)域的落后局面，趕上國(guó)際先進(jìn)水平提供了良好的機(jī)遇。月球探測(cè)工程是一項(xiàng)多學(xué)科、高科技集成的系統(tǒng)工程，實(shí)施這樣的戰(zhàn)略工程，將推進(jìn)航天工程系統(tǒng)集成、深空測(cè)控通信、新型運(yùn)載火箭和航天發(fā)射等航天技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，從而保持中國(guó)進(jìn)入空間能力的不斷提高。探月工程也必將帶動(dòng)信息、材料、能源、微機(jī)電、遙科學(xué)等其它新技術(shù)的提高，對(duì)于促進(jìn)中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義我國(guó)自主研發(fā)的月球車第6節(jié)空間技術(shù)的應(yīng)用及展望開發(fā)月球①

地球上已有的各種元素月球上都有。③

進(jìn)一步掌握有關(guān)行星大氣、行星上火山和地質(zhì)學(xué)方面的知識(shí)，為認(rèn)識(shí)太陽(yáng)系演化理論、生命起源等基本問題增添新內(nèi)容。④

研究高能天