美国航天事业发展和取得的成就

美国航天事业发展和取得的成就,第1张

  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。

  美国国家航空航天局-研究课题

  1957年苏联第一颗人造地球卫星上天后,美国组建了国家航空航天局,对发展美国的航空航天事业起了重大作用。美国国家航空航天局的研究课题内容广泛,以航天为主。在航空方面的研究课题主要有超声速技术 、飞机节能技术等 ;在航天方面主要配合几个大型工程,如阿波罗工程、天空实验室、航天飞机等开展研究。它通过科研课题、合同、计划等形式与国防部、高等院校、工业企业的研究机构保持密切的关系。它下辖的研究中心和实验室有十几个,如戈达德航天中心、肯尼迪航天中心、喷气推进实验室等。但科研工作80%以上委托局外各单位进行处理。研究成果以NASA出版物形式发表。出版物有《技术报告》、《技术札记》、《合同户报告》、《技术备忘录》、《技术译文》、《特殊出版物》等。

  美国太空总署的年度预算为160亿美元,总部位于华盛顿哥伦比亚特区。在太空计划之外,美国太空总署还进行长期的民用以及军用航空宇宙研究。美国国家航空航天局被广泛认为是世界范围内太空机构的领头羊。

  美国国家航空航天局-研究领域

  NASA从事的研究领域:航空学研究及探索,包括空间科学(太阳系探索、火星探索、月球探索、宇宙结构和环境),地球学研究(地球系统学、地球学的应用),生物物理研究,航空学(航空技术),并承担一定的培训计划。

  美国国家航空航天局-机构设置

  NASA的机构设置:NASA华盛顿指挥部为最高管理机构。下设埃姆斯研究中心(NASA-ARC)、 德莱顿飞行研究中心(NASA-DFRC)、格伦研究中心(NASA-GRC)、戈达德空间研究所(NASA-GISS)、戈达德航天飞行中心(NASA-GSFC)、独立认证与鉴定研究所(NASA-IVVF)、喷气推进实验室(NASA-JPL)、肯尼迪航天中心(NASA-KSC)、兰利研究中心(NASA-LRC)、马歇尔航空飞行中心(NASA-MSFC)、斯坦尼斯航天中心(NASA-SSC)、沃罗普飞行研究所(NASA-WFF)和白沙试验研究所(NASA-WST F)。

  美国国家航空航天局-奖项设置 美国国家航空航天局NASA杰出公共服务奖章(NASA Distinguished Public Service Medal)为美国国家航空航天局最高奖章,用于授予圆满完成工作任务并为NASA取得卓著贡献,且这种贡献是其它奖章不足以表明其功绩的非政府雇员。

  NASA优异服务奖章(NASA Exceptional Service Medal)仅授予政府雇员 授予积极主动表现忠于职守或者具有创造性的才干并取得工程、航空、空间飞行、管理等方面进步,使NASA计划取得实质性进展的雇员。

  NASA公平就业机会奖章(NASA Equal Employment Opportunity Medal)授予政府和非政府雇员, 奖励取得突出成就和使美国国家航空航天局公平就业计划取得实质性贡献的政府、社团和群体成员。

  NASA优异管理成就奖章(NASA Exceptional Administrative Achievement Medal,仅授予政府雇员,用于授予联邦政府雇员中取得具有重大意义成就、特殊的成就,主动做出不同寻常的贡献,或者创造性地在管理上使NASA取得实质性进步的人员。

  NASA优异成就奖章(NASA Exceptional Achievement Medal)仅授予政府雇员,用于授予具有重大意义,包括特殊成就、程序改进、效率、服务、金融储蓄及技术进步等方面为NASA做出贡献的人员。

  NASA特殊勇敢奖章(NASA Exceptional Bravery Medal)授予政府和政府雇员,用于奖励做出模范性的,不顾个人危险勇敢地处理突发事件避免了生命及政府财产损失的个人。

  NASA优异技术成就奖章(NASA Exceptional Technology Achievement Medal)授予政府和非政府雇员,奖励在NASA计划早期技术发展方面取得引人注目的贡献、模范性的合作努力、技术上的发展变化、航空航天技术转化商业应用方面作出特殊贡献者。

  NASA空间飞行奖章(NASA Space Flight Medal)授予取得重大成就或服务于从事民间或军事太空飞行的人员,包括宇航员、飞行员、任务专家、载荷专家、或者其它参与空间飞行任务的人员。

  NASA公共服务奖章(NASA Public Service Medal)授予非政府职员,奖励完成任务的非政府雇员,承认其为美国国家航空航天局做出的特殊贡献。

  NASA杰出领导奖章(NASA Outstanding Leadership Medal)仅授予政府职员,奖励取得突出成绩,在美国国家航空航天局技术和行政上有着非凡影响的***员。

  NASA杰出服务奖章(NASA Distinguished Service Medal )仅授予政府雇员,NASA 的最高荣誉称号,授予联邦政府雇员中提供了卓越服务,具有非凡才干或精神,使NASA取得实质性进步其它奖章不足以表明其功绩的人员。

  NASA优异工程成就奖章(NASA Exceptional Engineering Achievement Medal)授予在工程方面做出贡献的政府或非政府职员。

  NASA优异科学成就奖章(ESAM) (NASA Exceptional Scientific Achievement Medal )授予取得显著重大的包括航空、空间探险等科学方面贡献的人员。

  美国国家航空航天局-组织机构 太阳出现巨大黑子NASA在行政上直属总统领导,由局长总体负责。NASA是在两个层次的基础上实施管理,局总部管理和战略事务部管理。局总部对全局负有领导责任,协调局内外工作,执行NASA的对外成本核算和联络,制定该局长远规划、年度计划,实施预算集成,制定NASA的发展战略、长期投资战略、NASA政策和标准。监督各研究中心的技术管理工作;检查各阶段工作进展和完成情况;保证执行经国家批准的计划。NASA建立了六个战略事务部,分管NASA的主要业务领域,以实现NASA的任务和更好地服务于客户。它们分别是:航天飞行部(约翰逊航天中心、肯尼迪航天中心、马歇尔航天飞行中心、斯坦尼斯航天中心);航空航天技术部(下属艾姆斯研究中心、德莱登飞行研究中心、兰利研究中心、戈兰研究中心四个研究中心);地球科学部(下属戈达德航天飞行中心);空间科学部(下属喷气推进实验室);生物和物理研究部和安全与任务保障部。每个战略事务部都有自己的一套战略目标、目的和为满足主要客户需求的执行措施。战略事务部负责确定客户需求并确保所有客户满意。各事务部会同分管业务的副局长确定其工作方向,负责制定各事务部的长期投资战略、预算、项目资源分配和性能评估、政策和标准,执行NASA的政策。

  NASA总部下辖10个研究中心:戈达德航天飞行中心(Goddard Space Flight Center)、约翰逊航天中心(Lydon B Johnson Space Center)、肯尼迪航天中心(John F Kennedy Space Center)、马歇尔航天飞行中心(George C Marshall Space Flight Center)、斯坦尼斯航天中心(John C Stennls Space Center)、艾姆斯研究中心(Ames Research Center)、德莱登飞行研究中心(Dryden Flight Research Center)、兰利研究中心(Langley Research Center)、戈兰研究中心(Glenn Research Center)和喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory),其中喷气推进实验室是NASA的合同运作单位。

  NASA总部下辖进行航空科研工作的单位,主要有5个,现分别介绍如下。

  1)艾姆斯研究中心,

  2) 戈兰研究中心,John H Glenn Research Center at Lewis Field ,

  3) 兰利研究中心,Langley Research Center (LaRC),

  4)喷气推进实验室,Jet Propulsion Laboratory (JPL) ,

  5) 德莱登飞行研究中心,Dryden Flight Research Center

  美国国家航空航天局-人员与经费

  NASA 1994年度雇员为24731人,到1999年减少到21000人。1994年度经费为1455亿美元, 1995年度经费为143亿美元。2001年经费为1425亿美元。2002年,NASA有雇员18800多人,其中总部有1200多人、约翰逊航天中心2900多人、肯尼迪航天中心1800多人、马歇尔航天飞行中心2700多人、斯坦尼斯航天中心约300人,艾姆斯研究中心1500多人、德莱登研究中心约600人、兰利研究中心2300多人、戈兰研究中心1900多人,戈达德航天飞行中心3300多人。从业务领域来看,从事人类航空航天探索与开发的有6700多人,从事空间科学的有2453人,从事生物与物理研究的1200多人、从事地球科学的1800多人。

  美国国家航空航天局-出版物

  《技术报告》(TR)、《技术札记》(TN)、《合同户报告》(CR)、《技术备忘录》(TM)、《技术译文》(TT-F)、《特殊出版物》(SR)等。

  美国国家航空航天局-科研发现 美国国家航空航天局美国国家航空航天局2009年7月21日证实,木星在过去相当短一段时间内再次遭遇其他星体撞击,使木星南极附近落下黑色疤斑,撞击处上空的木星大气层出现一个地球大小的空洞。

  木星新出现的这处空洞由澳大利亚业余天文爱好者安东尼韦斯利于20日上午从澳大利亚最初观测发现。美国航天局位于加利福尼亚州的喷气推进实验室随后展开观测活动,并借助设于夏威夷的空间红外望远设备捕捉到了木星空洞及疤痕静态画面。喷气推进实验室天文科学家格伦奥顿说:“疤痕可能因彗星撞击所致,但有待进一步证实。” 喷气推进实验室宇航员雷格弗莱彻告诉美国《新科学家》杂志,木星黑斑“约等同于一个地球大小”。

  观测并拍摄到木星新空洞的澳大利亚天文爱好者韦斯利现年44岁,正业是一名计算机程序编写员。澳大利亚媒体报道,韦斯利从小就喜欢天文观测,此次发现木星空洞的工具是架设在他家后院内的一台14.5英寸折反射望远镜。 韦斯利20日在互联网上刊登了他拍摄的照片及拍摄记录。他说,当天他首先观测到木星南极处出现一个“黑点”,原本以为是木星“极暴”,但随着木星自转,他发现黑点为立体空洞状,随即推翻“极暴”猜测转而判定为撞击痕迹。木星为液态行星,是太阳系八大行星中体积和质量最大的一颗。1994年7月16日至22日,一颗名为苏梅克-列维9号的彗星与木星迎头相撞,成为人类史上第一次直接观测到的天体相撞。

  那次彗木相撞产生相当于20亿枚原子弹爆炸的威力,产生直径达10公里、温度达7000摄氏度的火球,形成地球大小的尘埃云团,在木星表面衍生的黑斑存在了数月之久。 《纽约时报》报道,美国航天局仍在继续追踪观测木星,以获取更多信息,包括证实撞击物究竟是彗星还是其他物质。由于此次相撞的时间很可能与15年前的彗木相撞重合,科学家还希望研究其间是否存在某种规律

楼主问的是世界上哪个国家第一个拥有航天技术?

1957年10月4日 苏联发射人类第一颗人造地球卫星

但航天技术包括火箭、卫星、空间探测、载人航天等,这样来讲的话,不应该是苏联。下面贴一篇文章,相信看了便会明白:

第一章 世界航天发展简史

探索浩瀚的宇宙,是人类千百年来的美好梦想。我国在远古时就有嫦娥奔月的神话。公元前1700年,我国有"顺风飞车,日行万里"之说,还绘制了飞车腾云驾雾的想像图。外国也有许多有关月亮的美好传说。

自从1957年10月4日世界上第一颗人造地球卫星上天以来,到1990年12月底,前苏联、美国、法国、中国、日本、印度、以色列和英国等国家以及欧洲航天局先后研制出约80种运载火箭,修建了10多个大型航天发射场,建立了完善的地球测控网,世界各国和地区先后发射成功4127个航天器。其中包括3875个各类卫星,141个载人航天器,111个空间探测器,几十个应用卫星系统投入运行。目前航天员在太空的持续飞行时间长达438天,有12名航天员踏上月球。空间探测器的探测活动大大更新了有关空间物理和空间天文方面的知识。到上世纪末,已有5000多个航天器上天。有一百多个国家和地区开展航天活动,利用航天技术成果,或制定了本国航天活动计划。航天活动成为国民经济和军事部门的重要组成部分。

航天技术是现代科学技术的结晶,它以基础科学和技术科学为基础,汇集了20世纪许多工程技术的新成就。力学、热力学、材料学、医学、电子技术、光电技术、自动控制、喷气推进、计算机、真空技术、低温技术、半导体技术、制造工艺学等对航天技术的发展起了重要作用。这些科学技术在航天应用中互相交叉和渗透,产生了一些新学科,使航天科学技术形成了完整的体系。航天技术不断提出的新要求,又促进了科学技术的进步。

一、 火箭技术

火箭技术推动了人类航天发展的历史。

火药是中国古代的四大发明之一,火箭是在火药发明之后中国人发明的。早在公元1000年宋朝唐福献应用火箭原理制成了战争武器,13世纪初传到外国。传说在14世纪末,中国有个学者万户在坐椅背后安装47支当时最大的火箭,两手各持大风筝,试图借助火箭的推力和风筝的升力升空。但是一声爆炸之后,只见烟雾弥漫,碎片纷飞,人也找不见了。为纪念这位世界上第一个试验火箭飞行的勇士,月球表面东方海附近的一个环形山以万户命名。18世纪,印度军队在抗击英国和法国军队的多次战争中曾大量使用火箭并取得良好的效果。由此推动了欧洲火箭技术的发展。曾在印度作战的英国人康格雷对印度火箭作了改进。他确定了黑火药的多种配方,改善了制造方法并使火箭系列化,射程达3公里。这些初期火箭的原理成了近代火箭技术的基础。

19世纪末20世纪初,随着科学技术的进步,近代火箭技术和航天飞行发展起来,先驱者的代表人物有前苏联的齐奥尔科夫斯基,美国人戈达德和德国奥伯特。

齐奥尔科夫斯基毕生从事火箭技术和航天飞行的研究。在他的经典著作中,对火箭飞行的思想进行了深刻的论证,最早从理论上证明用多级火箭可以克服地心引力进入太空。他建立了火箭运动的基本数学方程,奠定了理论基础。他首先提出了使用液体推进剂火箭的倡议,经过了短短的30年就实现了。他预想到现代火箭的真实结构,并论述了关于液氢-液氧作为推进剂用于火箭的可靠性,设想用新的燃料(原子核分解的能量)来作火箭的动力。他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,人造地球卫星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,如建议用燃气舵控制火箭,用泵来强制输送推进剂,以及用仪器自动控制火箭等,都对现代火箭和航天飞行的发展起了巨大的作用。

戈达德博士在1010年开始进行近代火箭的研究工作。他在1919年的论文中提出了火箭飞行的数学原理,指出火箭必须具有79km/s的速度才能克服地球的引力。他认识到液体推进剂火箭具有极大的潜力,1926年3月他成功在研制和发射了世界上第一枚液体推进剂火箭,飞行速度103km/h,上升高度125米,飞行距离56米。

奥伯特教授在他1923年出版的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,他也对许多种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3公里。1942年10月发射成功V-2火箭(A4型),飞行高度85公里,飞行距离190公里。V-2火箭的发射成功,把航天先驱者的理论变成现实,是现代火箭技术发展史的重要一页。

1945年5月,第二次世界大战德国战败,前苏联俘虏部分德国火箭技术人员,缴获了几枚V-2火箭和有关技术资料。在此基础上,1947年前苏联仿制V-2火箭成功。1948年自行设计了P-1 火箭,射程达300公里。1950年和1955年又先后研制成P-2和P-3火箭,射程分别达到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,经过改装的P-7于1957年10月4日,发射成功世界上第一颗人造地球卫quot;人造地球卫星1号",从而揭开了现代火箭技术新的一页。前苏联由于发射多种航天器的需要,先后研制成功"东方"号、"联盟"号、"宇宙"号、"质子"号、"能源"号等多种型号的运载火箭,可将100多吨的有效载荷送入近地轨道。

二战后,美国俘虏了以冯·布劳恩为首的德国火箭专家,缴获了100余枚V-2火箭。美国陆军在布劳恩的帮助下于1945年发射了V-2火箭,1949年开始研究"红石"弹道导弹,1954年制定人造卫星计划,1958年2月1日"丘辟特"C火箭成功发射美国第一颗人造卫星,美国为发射多种航天器的需要,先后研制成功"先锋"号、"丘诺"号quot;红石"号、"侦察兵"号、"大力神"号和"土星"号等运载火箭。

中国于1960年11月5日第一枚近程火箭发射试验成功。我国有"长征"号(CZ)系列运载火箭,主要有CZ-1、CZ-2、CZ-3、CZ-4四种基本型运载火箭和CZ-1D、C(CZ-2C)、CZ-2C/SD、CZ-2D、CZ-2E、CZ-2F、CZ-3A、CZ-3B、CZ-4B等几种改进型。

1990年4月7日,中国CZ-3 运载火箭发射成功美国制造的"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行列,至今已将27颗外国卫星发射上天。

法国从50年代开始自行研制探空火箭和导弹,并在此基础上研制"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人造卫星送入太空。法国积极推动西欧国家联合发展欧洲航天事业,它是欧洲空间局的主要成员国,并承担"阿里安"号运载火箭的大部份研制工作。

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;加拿大为观察员国。由欧空局研制的"阿里安"1号运载火箭于1979年12月24日首次发射成功。迄今已研制有"阿里安"1-5号五种基本型和多种改进型火箭。"阿里安"4号为欧空局主要运载工具,至今已发射80余次,失败7次,成功率在世界商用卫星运载工具中名列前茅。

日本自1963年开始研制"谬"系列固体运载火箭,共有4代。1970年日本宇宙开发事业团决定引进美国"德尔它"号运载火箭技术,以发展本国的N号运载火箭。1975年9月,日本首次用N-1火箭成功地发射了"菊花"1号技术试验卫星。1994年试验成功带有氢氧燃料装置的N-2火箭。印度自行研制成功运载火箭系列SLV,ASLV,PSLV和GSLV。2001年4月同步轨道卫星运载火箭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、朝鲜等国均有利用本国制造或租用他国运载火箭来发射人造卫星的能力。

二、卫星时代

人造地球卫星的计划设想早在1945年就在美国出现,美海军航空局已着手研究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;兰德计划"的一项类似的研究报告中,就有"实验性环球空间飞行器"的初步设计。随着现代科学技术和一系列大功率运载火箭的发展,为人造地球卫星的研制和发射打下了坚实的基础。

1957年10月4日,前苏联用"卫星"号运载火箭把世界上第一颗人造地球卫星送入太空,卫星呈球形,外径058米,外伸4根条形天线,重836公斤,卫星在天上正常工作了三个月。同年11月3日,前苏联发射了第二颗卫星,卫星呈圆锥形,重5083公斤,这是一颗生物卫星,除了利用小狗"莱伊卡"作生物试验外,还有于探测太阳紫外线,X射线和宇宙线。按照今天的标准衡量,前苏联的第一颗卫星只不过是一个伸展开发射机天线的圆球,但它却是世界第一个人造天体,把人类几千年的梦想变成现实,为人类开创了航天新纪元。

人造地球卫星出现之后,60年代前苏联和美国发射了大量的科学实验卫星、技术实验卫星和各类应用卫星。70年代军、民用卫星全面进入应用阶段,并向侦察、通信、导航、预警、气象、测地、海洋和地球资源等专门化方向发展。同时各类卫星亦向多用途、长寿命、高可靠性和低成本方向发展。80年代后期新起的单一功能的微型化、小型化卫星是卫星发展上的新动向,这类重量轻、成本低、研制周期短、见效快的小型卫星将是未来卫星的一支生力军。除美、苏外,中国、欧洲航天局、日本、印度、加拿大、巴西、印尼、巴基斯坦等国都拥有自己研制的卫星。

为什么经过短短的三十多年,航天活动取得了如此迅速的发展呢?除了美、苏搞空间军备竞赛发射了大量的军事应用卫星外,主要是人类一开始就非常重视航天技术的应用。航天活动大大扩大了人类知识宝库和物质资源、给人类日常生活带来了重大的影响和巨大的经济效益。航天活动大大推动了现代科学技术和现代工农业的向前发展。

三、空间探测

空间探测的主要目的是:了解太阳系的起源、演变和现状;通过对太阳系内的各主要行星及其卫星的比较研究进一步认识地球环境的形成和演变;了解太阳系的变化历史;探索生命的起源和演变。空间探测器实现了对月球和行星的逼近观测和直接取样探测,开创了人类探索太阳系内天体的新阶段。

月球探测:月球是地球的唯一的天然卫星,自然成为空间探测的第一个目标。直接考察月球有助于更好地了解地-月系统的起源,月球是未来航天飞行理想的中间站和人类进入太阳系空间的第一个定居点。

美国和前苏联自1958年至1976年8月共发射过83个无人月球探测器,其中美国36个,前苏联47个。此后,美、苏再也没有发射过无人月球探测器。1990年1月日本发射了一颗月球探测器,成为第三个向月球发射探测器的国家。探测器由两部分组成,一部分(182公斤)进入大椭圆轨道,在地-月系统中飞行,另一部分(11公斤)在月球轨道上飞行。日本还计划在1996年2月发射一颗重550公斤(含推进剂190公斤)的月球-A探测器。

月球探测已经实现的主要方式有:(1)在月球近旁飞过或在其表面硬着陆,利用这个过程的短暂时间探测月球周围环境和拍摄月球照片;(2)以月球卫星的方式获取信息,其特点是探测时间长并能获取较全面的资料;(3)在月球软着陆,可拍摄局部地区的高分辨率照片和进行月面土壤分析。

1999年7月31日,为了确证月球上到底有没有冰,美国"月球"勘探者号进行了飞行器撞击月球实验。

行星和行星际探测 人类长期借助于天文望远镜观测行星表面的细节,发现了土星光环、木星卫星和天王星;运用万有引力定律陆续发现了海王星和冥王星;借助于近代照相术、分光术和光度测量技术对行星表面的物理特性和化学组成有了一定的认识。然而人们在地面隔着大气层观测行星,已经不能满足对行星的深入研究。行星和行星际探测器为行星和行星际空间的研究提供了新的手段。

自1960年至1978年美、苏和西德共发射了63个行星和行星际探测器,其中美国23个,前苏联38个,西德2个。采用的探测方式有:(1)从行星附近飞过拍摄照片,测定它们的辐射和磁场;(2)在行星表面硬着陆,直接探测行星大气;(3)绕行星飞行,成为行星的人造卫星;(4)在行星上软着陆,对行星表面进行细致的分析和探测。1960年3月发射了第一个行星际探测器"先驱者"5号,进入了一条08~10天文单位的椭圆日心轨道,测量了行星际磁场、行星际粒子和太阳风,探测表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压缩,另一面至少延伸到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。1970年8月发射的"金星"7号第一次降落金星表面,探测表明金星表面温度为475℃,压力为90±15个大气压。多次探测表明金星有稠密的大气层和厚厚的云层和频繁的闪电,发现金星大气中二氧化碳占97%,氮气占1%~3%,,水气占01%~04%。1964年11月发射的"水手"4号飞过火星,探测表明火星没有辐射带和磁场,测量到火星电离层的特性和大气密度垂直分布,火星表面大气压不到海平面大气压的百分之一,照片表明火星上的环形山与月球相似。1975年8月发射的"海盗"1号第一次在火星上着陆成功,探测表面火星大气中尘土含量很高,火星大气本身二氧化碳占95%,氮占27%,还有微量的氩、氧和水汽;对火星土壤分析表明,硅占15%~20%,铁占4%,还有少量的钙、铝、硫、钛、镁、铯和钾。1973年11月发射的"水手"10号,同水星相会的探测表明,水星有极稀薄的含有微量氩、氖和氦的大气,只有地球大气的一万亿分之一;水星表面温度在510℃~-210℃之间;水星有磁场,强度是地球磁场强度的百分之一,照片表明水星有密密麻麻环形山。1972年2月和1973年4月发射的"先驱者"10号和11号发现木星的辐射带强度是地球辐射带强度的10000倍,而且它的脉动磁场延伸到土星附近,发回了木星和土星云量的图像,有关土星主外光环很有价值的资料,它们通过小行星带时没有受到损害,它们最终将飞出太阳系进入恒星际空间,它们带有会被地外文明世界理解的信息牌。

为了探索宇宙的奥秘,美欧联合研制的"哈勃空间望远镜"于1990年4月发射升空,这项计划获得了巨大的成功,十年间进行了10多万次的天文观测,观测了大约13670个天体,向地球发回了黑洞、衰亡中的恒星、宇宙诞生早期的"原始星系"、慧星撞击木星以及遥远星系等许多壮观图像,为近2600篇科学论文提供了依据。这是人类空间天文观测工作的一个里程碑。

1997年7月4日,美国"探路者"号火星探测器在火星表面安全着陆,并释放出一辆火星quot;漫游者"号,第一次拍摄到火星的彩色三维立体图像,传回地球大量的火星表面的照片。

四、载人航天

载人航天在航天活动中占有重要位置。尽管航天器携带装置精确、灵敏度高、能自动观察、操作、储存、处理数据,但它们不能代替人的思维。初期载人航天器一方面研究航天技术,另一方面进行生物学和医学试验,研究航天员在长期失重条件下的反应,航天员在密闭舱中的工作能力,航天器对接时和走出航天器时的人的生理反应。

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"号上第一次走出飞船,1966年1月两艘"联盟"号飞船第一次在轨道上交会对接,并实现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艘重量为18~20吨的"礼炮"号空间站,截至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("进步"号)用作天地往返运输系统。1986年发射了"和平"号空间站,这是未来永久性空间站的核心舱,将于90年代建成由7个舱组成的大型空间站。俄罗斯计划21世纪前期发射无人和载人火星飞船以及建立载人月球基地。设计寿命为五年的"和平号"空间站运行了十五年,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"计划是载人登月飞行目标"阿波罗"计划的头两个阶段。1965年6月"双子星座"飞船上的航天员第一次步入太空,1966年3月"双子星座"-8号和"阿金纳"飞行器在轨道上第一次成功地实现对接,此后,"双子星座"飞船系统进行过多次交会和对接。1967年至1972年共发射了14次"阿波罗"飞船(其中3次无人飞行,3次载人绕月飞行,6次载人登月飞行,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年尼克松政府宣布70年代研制载人航天飞机,1984年里根政府宣布90年代建立永久性载人空间站。

1993年9月美俄二国达成协议,合作建造一个有16国参加的国际空间站,2006年完成。2001年5月,美国宇航发烧友蒂托进入国际空间站俄罗斯舱遨游8天,成为地球旅客航天游第一人。

另一方面,美国和俄罗斯关于载人火星飞行的计划正在悄悄进行之中。二、三十年以后,人类就可能登上红色的行星--火星。

1999年11月20日,长征二号乙火箭发射"神舟号"无人试验飞船上天,11月21日飞船顺利回收,我国航天技术实现了历史性的跨越。中国航天员遨游宇宙的日子已经不远了。

第二章 中国航天发展简史

一、 中国是火药和火箭的故乡

自古以来,人类就向往着飞向太空,遨游宇宙。这个美好的理想,到了二十世纪五十年代才变成现实。一九五七年苏联第一颗人造地球卫星上天,揭开了航天活动的序幕。

这以后的二十多年中,世界各国把数以千计的各种航天器送往宇宙空间,航天技术迅速从科学技术试验进入实用和商品化阶段,它在经济、科学、文化、军事上取得的巨大社会效益,使航天工业成为世界上发展最快的新兴产业之一。

我们伟大祖国,是世界四大文明古国之一。我国古代发明的指南针、造纸、印刷术、火药,对世界文明产生了深远的影响。中国,还是古代火箭的故乡。在宋朝,我国就制成了用火药推进的世界上最早的火箭。

我国古代火箭的推进系统,是在竹筒或纸筒中装满火药,筒上端封闭,下端开口,筒侧小孔引出药线。点火后,火药在筒中燃烧,产生大量气体,高速向后喷射,产生向前推力。这就是现代火箭发动机的雏型。作为武器用的古代火箭,箭杆的顶端装有箭头,起杀伤作用;尾端装有箭羽,起稳定飞行作用。这种古代火箭的工作原理和基本结构,为现代火箭的设计和制造,提供了宝贵的启示。

我国明朝发明的一种武器“一窝蜂”火箭,一次能发射32支火箭,杀伤力较大,当时已经用于战争。明朝发明的另一种用于水战的武器“火龙出水”,达到了更高的技术水平。“火龙”有龙身、龙头和龙尾。龙体内装有神机火箭数枚,龙体外周装有4个火药筒。发射时,先点燃龙体外的4个火药筒,推进“火龙”飞行,继而点燃龙体内的数枚火箭再度加速。通过多枚火箭联用和“两级”火箭接力。火箭可在水面上飞行数里远。我国古代这种“多能”火箭的设计思想,是很富有创见的。几百年后,俄国科学家齐奥尔科夫斯基提出了火箭列车原理,建立了现代多级火箭的理论基础。这说明,现代火箭技术渊源于古代火箭。在人类漫长的航天征途中,古代火箭占有重要的历史地位。

在我国古代,不仅有嫦娥奔月的美丽神话,有《山海经》、《帝王世纪》上记载的“飞人”、“飞车”的传说,而且有勇于试验空中飞行的开拓者。据传,在明朝(十四世纪末),有一位称“万户”的学者,用几十支火箭捆绑在椅子后面,自已坐在椅子上,手拿两个大风筝,叫人把火箭点燃,使自己飞上天去。“万户”的试验虽然失败了,但他表现了惊人的胆略和非凡的预见。为了纪念这位世界上火箭飞行的先驱,苏联科学家把月球背面的一个环形山命名为“万户火山口”。

我国古代火药、火箭技术的发展,其时间之早,技艺之高,在世界各国遥遥领先。十三世纪之后,随着商船的往来和蒙古族的西征,火药、火箭技术才逐渐传入欧洲,并对后来西方的文明与进步产生了深远的影响。二十世纪初,在欧美科学家的努力下,现代火箭技术在理论上有了重大突破。当苏、美开始发展导弹、火箭技术的时候,处在战争状态下的旧中国,战火连年,国民经济遭到严重破坏,千疮百孔。科学技术力量十分薄弱,人员研究场所、设备、仪器和资金极端缺乏,一些新发展的科学技术完全无法进行。对于发展现代火箭技术,更无从谈起,总而言之在尖端技术方面,旧中国给我们留下的完全是一张白纸。

新中国的诞生,社会主义制度的建立,为我国科学技术的发展开辟了广阔的道路。

自一九五六年以来,我国人民在中国共产常的领导下,坚持自力更生,艰苦奋斗,创建和发展了自己的航天事业,取得了举世瞩目的成就。它充分体现了中国人民自立于世界民族之林的志气和能力。

二、 新中国航天事业的创立和发展

在五十年代中期,根据国防建设的需要,党中央、国务院决定发展我国的导弹事业,并以国防科研、工业机构为主,重点发展弹道式地地导弹,以建立我国独立的战略反击力量,也为发展运载火箭技术打下物质技术基础。另一方面,以中国科学院为主,首先以研制探空火箭开路,开展高空探测活动,同时开展人造地球卫星有关单项技术的研究和测量、试验设备的研制,为发展我国航天器技术和地面测控技术作了准备。到了六十年代中期,随着我国第一颗人造卫星及其运载火箭研制工作的全面开展,这两条战线的工作开始结合起来,整个航天工程体系集中到国防科研、工业部门,在国家的统一规划、统一指挥下,航天技术便以更大的规模、更快的速度向前发展。

(一) 下决心发展火箭技术

五十年代,世界上几个主要大国已经进入了所谓“原子时代”和“喷气时代”,航天技术也进入了一个新的发展时期,而当时我国还处在帝国主义的封锁、包围和威胁之下。我们要不受人欺负,就必须拥有现代化的武器装备。我们这样一个大国,靠购买武器来支撑国防是不可能的,而且也摆脱不了受制于人的被动局面。因此,在制定十二年科学规划中,国家把国防现代化建设摆在突出的地位,把火箭和喷气技术、电子计算机等列为国家的重点发展项目。毛泽东主席、周恩来总理和其他中央***,专门听取了我国一些著名科学家的意见。如一九五六年四月,周恩来总理曾主持中央军委会议,听取了刚回国不久的火箭专家钱学森关于在我国发展导弹技术的规划设想。党中央果断作出了发展导弹技术的决策。一九五六年四月,国家成立了航空工业委员会(简称航委),聂荣臻任主任,黄克诚、赵尔陆任副主任,王士光、王净、安东、刘亚楼、李强、钱志道、钱学森等为委员,负责领导我国导弹和航空事业的发展建设。五月,周恩来总理主持中央军委会议,讨论了聂荣臻主任代表航委提出的《建立我国导弹研究工作的初步意见》,确定由航委负责组建国防部导弹管理局(国防部第五局)和导弹研究院(国防部第五研究院)。

一九五六年十月八日,我国第一个导弹研究机构——国防部第五研究院(简称国防部五院,钱学森任院长),正式宣布成立。这是我国导弹、航天事业奠基的历史性纪念日。

国防部五院成立之后,我国导弹、火箭技术究竟选择一条什么样的发展道路,聂荣臻副总理在向中央的报告中指出:我国导弹的研究,采取“自力更生为主,力争外援和利用资本主义国家已有的科学成果”的方针。一九五六年十月十七日,毛泽东主席、周恩来总理批准了这个方针。这就是国防部五院的建院方针。三十年中,在这个方针的指引下,我国导弹、航天事业战胜了重重困难,不断发展壮大,走出了一条适合我国国情的发展道路。

为了缩短我国导弹技术起步阶段的摸索过程,我国政府曾就建立和发展我国导弹技术同苏联政府举行谈判,苏方只同意接收50名火箭专业留学生和提供两发供教学用的P-1模型导弹(即苏联仿制的德国V-2导弹),以及相关的资料和设备,也派来专家。大多数苏联专家热情帮助,在导弹的仿制和研制基地建设中做了大量有益的工作,起了积极的促进作用。1960年,中苏关系恶化,赫鲁晓夫背信弃义,撕毁合同,撤走全部专家。但这更激起了我国导弹研制人员自力更生、奋发图强的精神,做好仿制P-2导弹的工作。

1960年9月,在祖国的地平线上,飞起了我国自己制造的第一枚导弹。这是我国运载工具史上一个重要的转折点。从此,中国有了自己的近程导弹。这是打基础、上水平的阶段。六十年代中期,航天事业在奠定基础之后,进入了从仿制到自行研制,从初级向高级发展的阶段。

一九六四年六月,我国第一个自行设计的中近程火箭成功地进行了发射试验,揭开了我国导弹、火箭发展史上新的一页。一九六六年十月,用我国独立设计生产的中近程导弹投掷国产原子弹,进行两弹结合试验,获得圆满成功,标志着我国导弹核武器的发展进入成熟阶段。

在我国自行设计的中近程导弹试验成功之后,我们不失时机地展开多种新型火箭的研制,突破了很多关键性技术。一九七O年、一九七一年,我国独立研制的两级中远程火箭和第一枚远程火箭相继进行飞行试验,取得基本成功。八十年代第一个年头的春天,我国的远程火箭从西北导弹发射基地呼啸而起,划破万里长空,准时正点精确命中南太平洋海域目标。这次发射的圆满成功,标志着我国大型液体燃料火箭技术已经达到国际水平。

美国航天史(United States Space Activities)

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2003年10月06日

美国是世界上较早开展航天活动的国家,活动规模和技术水平居世界前列。

发展概况

20世纪初,RH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Wvon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AB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,首次临近观测了木星环、大红斑和3颗木星卫星。然后又于1980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。

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