太空寻梦/宇宙探秘丛书

本书介绍了人类探索太空的主要历程，内容包括：人造地球卫星，载人宇宙飞船，空间站，阿波罗载人登月计划，登陆火星，登陆小行星，登陆彗星，中国登月计划，飞离太阳系，太空技术的应用。本书还通过上述里程碑事件介绍了人类探索太空过程中用到的技术及飞行轨迹。

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     人造地球卫星(简称卫星)是指环绕地球飞行且在空间轨道飞行一周以上的无人航天器。人造地球卫星是发射数量最多、用途最广、发展最快的航天器。人造地球卫星是由人类设计制造并由运载火箭送上太空的。 1957年10月4日，在苏联拜科努尔航天中心，伴随着一声震耳欲聋的巨响，发射塔上的运载火箭离开地面，直冲太空。周围气流翻卷起一片片的烟云。苏联成功发射世界上第一颗人造地球卫星“斯普特尼克-1”号(如图1—1)，由此揭开了人类向太空进军的序幕。 运载这颗人造地球卫星的多级火箭先到达距地面900多千米的高度，然后以约28800千米／小时的速度平飞，最后卫星脱离停止燃烧的最后一级火箭，在距地面约880千米的高度进人自己的运行轨道。“斯普特尼克-1”号在近地点为227千米、远地点为945千米、倾角为65~的轨道上运行。它环绕地球进行科学考察，环绕地球一周所需的时间是96．2分钟。由于地球的自转，这颗人造地球卫星能飞越各大洲以及所有有人居住的区域。“斯普特尼克-1”号的科学任务是测量距地面200～500千米高处的大气密度、温度、压力、磁场、紫外线等数据。 “斯普特尼克-1”号的主体部分是一个直径58．5厘米的球体，质量为83．6千克。其寿命与原本设定的运行时间(3个月)相符合。它在太空中共运行了92天，绕地球大约1 400周，共飞行了6 000万千米，较为出色地完成了任务。1958年1月4日，“斯普特尼克一l”号陨落。 后来，“斯普特尼克-1”号被命名为“人造地球卫星1”号，简称“卫星-1”号，以此纪念具有划时代意义的人类第一颗人造地球卫星。今天，在莫斯科列宁山上还安放着“卫星-1”号的复制品。 近地点与远地点 人造地球卫星环绕地球作周期性运动的轨道只有两种：圆形轨道和椭圆形轨道。圆形轨道可以视为椭圆形轨道的一种特例。椭圆形轨道有两个焦点，地球位于其中一个焦点上。通过椭圆的两个焦点画一条直线，与卫星轨道有两个交点，其中距离地球最近的点称为近地点，距离地球最远的点称为远地点(如图1-2)。近地点、远地点分别是人造地球卫星绕地球运行的椭圆轨道上距地心最近、最远的一点。通常在近地点时，卫星运行的角速度优选；在远地点时，卫星运行的角速度最小。 轨道平面与交角 可以将人造地球卫星的轨道平面(如图1-2)想象成一个将地球切成两半的巨大而扁平的盘子。这个盘子就叫作轨道平面。交角是另一个轨道参数，指的是轨道平面与地球赤道平面的角度(赤道平面即赤道向外扩展而成的一个平面)。交角可以描述卫星绕地球运行的范围，比如一个卫星的交角是50°，那么它就在地球北纬50~到南纬．50°之间运行。 世界上第一颗人造地球卫星的成功发射，激发了世界各国研制和发射人造地球卫星的热惰，掀起了一波发射人造地球卫星的浪潮。美国、法国、日本等国家相继发射人造地球卫星。 1958年1月31日，凭借着“朱诺一号”运载火箭，美国第一颗人造卫星“探险者1号”(如图1-3)成功发射升空。这颗人造地球卫星质量为8．22千克，锥顶为圆柱形，高203．2厘米，直径1 5．2厘米。它沿着近地点360．4千米、远地点2 531千米、倾角33。左右的椭圆形轨道绕地球运行，运行周期为114．8分钟。 法国于1965年11月26日成功发射了第一颗人造地球卫星“阿泰利克斯”。这颗人造地球卫星的运载火箭为“钻石号A型”三级火箭。火箭总长为1 8．7米，直径为1．4米。它的起飞质量约18吨，而这颗人造地球卫星质量约42千克。“阿泰利克斯”沿着近地点526．24千米、远地点l 808．85千米、倾角34。左右的椭圆形轨道运行，运行周期是108．61分钟。 日本也于1970年2月11日成功发射了第一颗人造卫星“大隅”号(如图1-4)。发射“大隅”号的运载火箭为“拉姆达一4S一5”四级固体火箭。火箭全长16．5米，直径0．74米，起飞质量9．4吨。运载火箭的第一级由主发动机和两个助推器组成，推力较大，分别为37吨和26吨。 世界各国对人造地球卫星的发射热情日益高涨，人类对太空的探索也迈开了大步。国家之间的交流与竞争给太空探索之旅增添了不少的推动力。 在发射人造地球卫星的国家榜单中，中国也占据了一席之地。1970年4月24日21时35分，中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”(如图1-5)装载在“长征一号”运载火箭(如图1-6)上，于甘肃酒泉卫星发射场发射，由此开创了中国航天史的新纪元。这标志着中国成为继苏联、美国、法国、日本之后世界上第五个独立研发制造并发射人造地球卫星的国家。 “东方红一号”攻克了结构系统、热控系统和能源系统、乐音装置及短波遥测系统、跟踪系统、天线系统和科学探测系统等一系列技术难关。P1-5