人类的星际探索之旅,航天飞船和空间站起到
2022/9/20 来源:不详人类的太空探索之旅始于半个世纪之前。自从年前苏联发射了第1颗人造卫星后,人类已经将几百颗航天器送入太空。随着宇宙飞船相继造访太阳系的几大天体,人类所能探测到的宇宙空间越来越大,范围也越来越广。年,美国的“阿波罗11号”在月球上成功登陆。年“海盗1号”探测器登陆火星。年“先驱者10号”探测器抵达木星。于年发射的“旅行者1号”和“旅行者2号”探测器已经飞跃至冥王星的轨道,但总体来说还没有飞出太阳系的范围。
知识点击:美国航天局于年发射的新视野号宇宙探测器,需要花10年时间才能到达冥王星
年4月,前苏联宇航员尤里·加加林成为第1个进入太空的人
年10月15日北京时间9时,杨利伟乘由长征2号火箭运载的神州5号飞船首次进入太空,是中国第一位进入太空的太空人
航天飞船
虽然宇宙飞船是最简单的一种载人航天器,但它还是比无人宇宙探测器、卫星等复杂得多。宇宙飞船与返回式卫星有相似之处,但要载人,故增加了许多特设系统,以满足宇航员在太空工作和生活的多种需要。例如,用于空气更新、废水处理和再生、通风、温度和湿度控制等的环境控制和生命保障系统、报话通信系统、仪表和照明系统、航天服、载人机动装置和逃逸生系统等。早期的载人宇宙飞船只能使用一次,再返回地球时只用一个小小的飞行舱装宇航员。现在宇航员乘坐的航天飞机进入太空轨道后,航天飞机能够像普通飞机一样重复的起飞和降落往返于太空和地球。
航天飞机主要由三个部分组成:外形像飞机的轨道飞行器机身长37.2米。装有3台以氧液和液氢为燃料的主引擎。巨大的外挂燃料箱内装有补给燃料。两台长45米的固体燃料火箭推进器连接在外挂燃料箱两侧。航天飞机的前端是给航天员乘坐舱,分为上、中、下三层。上层为主舱,可容纳7人。中层为中舱,也是供航天员工作和休息的地方,有卧室、洗浴室、厨房、健身室和兼储物室;下层为底舱,是设置冷气管道、风扇、水泵、油泵和存放废弃物品的地方。航天飞机的货舱长18米,最大有效载荷可达27.6吨。是放置人造地球卫星探测器和大型实验设备的地方。与货舱相连的还有遥控机械臂,用于释放回收人造地球卫星和探测器等航天器,还可以作为宇航员太空行走的“阶梯”。
发射火箭
要使宇宙飞船能够到达足够的速度以脱离地球引力进入太空,需要强大的火箭提供动力。宇宙飞船一旦进入太空,就不需要火箭的推动了。将宇宙飞船送入太空的任务是一枚火箭和数枚同级火箭共同完成的,一旦任务完成,推进燃料耗尽,各级火箭就相继分离、脱落。
航天飞机结构航天飞机发射升空后,所有的5枚火箭(安装在轨道飞行器上的3枚火箭以及两枚固体燃料火箭推进器)全部点燃。两分钟后,外置的两枚火箭推进器脱离机身,并借助降落伞落入大海,回收修复后还可以利用20次。当轨道飞行器进入地球轨道6分钟后,机组航天员将外挂的燃料箱抛离机身,燃料箱重新进入地球大气层后烧毁。航天飞机经历整个降落减速过程后,在其着陆阶段减速时打开降落伞,使航天飞机进一步减速,完成降落回收飞船。
宇宙探测器
尽管目前人类仅登上过月球,但是宇宙探测器且已经造访了太阳系的八大行星,美国航天局的“伽利略号”探测计划可以算是其中最成功的探测计划之一了。“伽利略号”不仅环绕木星飞行,还于年12月成功下降进入木星大气层,拍摄并传回有关木星及其卫星的许多惊人的图片资料。
用来探测太阳的宇宙探测器在太空生存的基地(空间站)
国际空间站空间站是停留在太空中的宇宙飞船,它们沿着运行轨道不断围绕地球运行,空间站为宇航员,科学家以及偶尔的太空游民们提供一个在太空的家,在一系列宇航任务中,太空站被一点一点的建造起来。目前运行国际空间站是有史以来最大的空间站,它长达米,所提供的生存空间足以容纳2架巨型的喷气式飞机。国际空间站是由美国国家航空航天局(NASA)、俄罗斯联邦航天局(RFSA)、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)、加拿大太空局(CSA)和欧洲空间局(ESA)等共同建造的空间站项目。它在年开始建造,各功能模块在其后被陆续送入轨道装配,年2月国际空间站组装工作全部结束
中国航天发展
中华人民共和国的航天事业起始于年。中国于年4月24日发射第一颗人造卫星(东方红1号),是继苏联、美国与法国、日本之后世界上第5个能独立发射人造卫星的国家。
中国发展航天事业的宗旨是:探索外太空,扩展对地球和宇宙的认识;和平利用外太空,促进人类文明和社会进步,造福全人类;满足经济建设、科技发展、国家安全和社会进步等方面的需求,提高全民科学素质,维护国家权益,增强综合国力。中国发展航天事业贯彻国家科技事业发展的指导方针,即自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来。
中国空间站又称天宫空间站是中华人民共和国计划中的一个空间站系统。最终目标是在低地轨道由中国大陆自主建设一个常驻的60至吨级的大型空间站。
年6月12日,中国载人航天工程办公室和联合国外层空间事务办公室在维也纳联合宣布,17国9个项目入选中国空间站首批科学实验11月17日,周建平说中国将在年前后完成空间站建造并开始运营,空间站的近期规模为吨,可载3
载人空间站命名为“天宫”,货运飞船命名为“天舟”。中国载人空间站整体名称及各舱段和货运飞船共5个名称具体如下:
载人空间站命名为“天宫”,代号“TG”;核心舱命名为“天和”,代号“TH”;实验舱Ⅰ命名为“问天”,代号“WT”;实验舱Ⅱ命名为“梦天”,代号“MT”;货运飞船命名为“天舟”,代号“TZ”。年空间站建好后,将随即投入正常运营,开展科学研究和太空实验,促进中国空间科学研究进入世界先进行列,为人类文明发展进步作出贡献。考虑到当前需求和耗费等因素,中国不搞国际空间站这么大规模的空间站,考虑的规模是适度的,可以满足重大科学研究项目的需要,而扩展能力的设计将使我们能根据科学前沿的发展需求,提供更为强大的支持能力。
未来的恒星际飞船
在太阳系以外,地球最近的邻居是半人马座的阿尔法星系。该星系距地球有40万亿千米,如果利用现在人类能够达到的最高速度,飞船需要1万年才能到达。并且还要为飞船装载足够的推进剂(燃料)。光速是宇宙中目前最快的速度,只需4年多便能抵达半人马阿尔法星系,如果想同《星际旅行》中的“美国精神号”一样,在星际之间来往自如,飞船的速度就必须突破光速,为此,科学家们正在不断的努力去实现这一梦想!
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