航天之最
◎最早提出太空航行理论的人
人类很早就有了遨游太空的梦想。1903年,俄国科学家齐奥尔科夫斯基发表了《利用喷气装置研究宇宙空间》的专著。这部著作从理论上奠定了星际航行的基础。因此齐奥尔科夫斯基被誉为“宇航之父”。
齐奥尔科夫斯基9岁因病失聪,完全靠自学在23岁时成为中学老师。自从看了凡尔纳写的《从地球到月球》科幻小说后,便迷恋上了宇航,希望能找到飞向太空的方法。为验证气流对飞行器的影响,他经常拉着自制的风筝在泥泞的地里奔跑,如醉如痴。他提出了宇宙飞船利用喷气运动的原理,画出了第一张宇宙飞船的工作图,论证了液体火箭发射卫星的可能性,并提出了用多级火箭实现星际旅行的梦想。
◎最早到达月球的探测器
人类最早到达的卫星是月球。第一个到达月球的探测器是前苏联的无人登陆器“月球”2号,它于1959年9月14日撞向月面。“月球”3号在同年10月7日拍摄了月球背面的照片。“月球”9号则是第一艘在月球软着陆的登陆器,它于1966年2月3日传回在月面上拍摄的照片。“月0号于1966年3月31日成功入轨,成为月球颗人造卫星。
↗飞越水星上空的“水手”10号空间探测器
最早的行星探测器
地球处在太阳系中,因而天文学家研究最多的是太阳系中的行星。太阳系有8大行星,分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。人类探测的第一个行星就是离地球最近的金星。
人类发射探测器的过程经历了多次失败。1961年2月12日,前苏联发射了“金星”1号探测器,但是在距离地球756万千米的地方失去了联系,无法得到探测结果。美国于1962年7月22日发射了“水手”1号探测器,但因火箭偏离轨道,发射失败。1962年8月27日,“水手”2号发射成功,12月14日,“水手”2号从距离金星34800千米处飞过,探测了金星的大气温度。此后,人类发射了更多的金星探测器,获得了关于金星的大量资料,对金星的了解进一步加深。目前,人类已经发射了各大行星探测器,对太阳系的了解越来越多。
◎最早穿越小行星带的人造探测器
小行星带是太阳系内介于火星和木星轨道之间的小行星密集区域。天文学家估计这个区域的小行星数量多达50万颗,已经被编号的小行星有120437颗,98.5%的小行星都在此处被发现。因此这个区域被称为主带,通常称为小行星带。
在人类太空探索史上,第一个穿越小行星带的探测器是“先驱者”10号,时间是在1972年,然后是“先驱者”11号、“旅行者”1号和“旅行者”2号、“伽利略”号、“卡西尼”号、“NEAR”和“尤里西斯”号。
◎最长寿的太空探测器
美国发射太空探测器到外层空间的历史,已经有30多年,其中最长寿的是“旅行者”号。到2009年的8月和9月,“旅行者”1号和2号探测器已经探索太阳系32年。“旅行者”号有很多重大发现,比如天王星高速的风、构成土星光环的扭结和幅条、木星卫星上的火山、天王星的卫星上有活喷泉等。但是它们的使命至今还未完结。两艘飞船远达神秘的天王星和海王星,现在继续向宇宙深处进发,最终脱离太阳系。
“旅行者”1号现在是距离太阳最远的探测器,至2009年5月,约距离太阳164亿千米,而“旅行者”2号的距离是133亿千米。这两艘宇宙飞船都有一张1英尺铜片镀金唱片,旨在向可能存在的外星生命表达地球的多元文化,内容是由康内尔大学教授沙根(Carl Sagan)领导下的委员会选取的116个图像及各种音乐,以及51种语言的招呼语言。
↗在造访了木星、土星、天王星和海王星之后,“旅行者”2号宇宙探测器正在飞离太阳系。
◎最快的人造飞行器
世界上最快的人造飞行器是大名鼎鼎的“新地平线”号探测器。它要踏上一段航程约50亿千米,时间长达9年半的漫漫征途。
在发射升空大约45分钟后,“新地平线”号成功与运载火箭分离。它的时速高达约5.8万千米/小时(约16千米每秒),这是迄今为止人类发射的速度最快的太空飞行器。它的速度来自于美国“宇宙神”火箭,所以飞得最快的飞行器应该是“宇宙神”火箭!
也许你会觉得制造如此高速的飞行器肯定耗资巨大,其实一整套的探测计划的总预算才7亿美元。
◎最早的空间站
1971年的前苏联在拜克努尔航天中心,成功发射了世界上第一座空间站“礼炮”1号,“礼炮”1号空间站长14米,内部空间约为47立方米,重18吨,从规模和科技含量来看,“礼炮”1号空间站还相当落后,但是它毕竟是世界上第一座空间站,它的成功发射标志着空间站的建设从设想变成了现实!
◎最大的国际空间站
世界上最大的空间站是美国总统里根于1983年提出并着手建造的国际空间站。该空间站现由美、俄、欧洲航天局、日本、巴西、加拿大等16个国家和组织联合建造,该工程仍在进行中,其首体部分于1998年发射升空。最初计划建造一个翼展110米、长度80米、质量500吨的庞大空间站,并于2004年竣工。然而随着技术的不断完善和充裕的资金作后盾,如今国际空间站的规模也不断地增大。人类可以在上面进行资源考察、生物实验、航天医学等方面的研究。
太空探险史上的创举
◎寿命最长的空间站
“和平号”空间站
世界上寿命最长的空间站是前苏联的“和平号”空间站。
“和平”号空间站由核心舱和5个专业舱组成,它是世界上第一座采用多舱段组合方式的空间站,长达87米,是当时世界上最大的空间站。它是前苏联于1986年成功发射的,到2001年1月29日坠落自毁止,它在太空连续工作了15年,在这15年间,它一共绕地球飞行了8万圈,飞行距离将近35.2亿千米,有12个国家的135名宇航员先后在上面工作过,其中包括创下在太空中工作时间最长纪录的俄罗斯宇航员波利亚特夫,他连续不断地在太空中工作了437天17个小时58分钟17秒,曾经震惊了世界。美国女宇航员露西德也是在“和平”号上创下女子世界纪录的,她是第一个在太空中连续工作了188天的女子。
“和平”号空间站在太空连续工作了15年,现在还没有哪一座空间站的寿命能长得过它!
◎最早的空间渡船
美国国家宇航局研制出一种兼有航天器和航空飞机两者特性的大型运载工具,这种运载工具常被人们称为“空间渡船”。这种飞船给人类带来了新的希望:身体健康的普通人也能乘航天飞机遨游太空了。
美国宇航局于1977年8月12日上午在加利福尼亚州莫哈维沙漠上空进行了航天飞机首次成功的大气试验飞行。由一架波音747型飞机托载这架命名为“企业”号的航天飞机飞行,到达6736米的高空,指令长海斯将一组起爆器点燃,使航天飞机脱离母机。驾驶员随后驾驶它绕了一个大圈子。最后在爱德华兹空军基地降落。
◎最早的火箭
大约1000年前,中国最先发明了火箭,比起现在的火箭来,那时的火箭更像爆竹。据史料记载,宋开宝三年(970年),兵部令冯继升提出火箭制法并进行试验,11~13世纪宋军在作战中已使用火箭。蒙古军队西征时,将火箭传到阿拉伯,以后又传入欧洲。20世纪40年代后,火箭得到飞速发展和广泛应用。
↗早期的中国火箭
◎最早的液体火箭
世界上第一枚液体火箭于1926年3月16日从一个十分简陋的发射架上腾空飞起。这枚长3.04米的火箭在起飞2.5秒钟的时间里向上飞行312米,落到56米外的一片菜地里。它的制造者是戈达德,被称为“美国火箭之父”。
善思好动的戈达德上小学时,对电学很感兴趣。有一次,他拆开蓄电池,将一对锌制电极取出,绑在自己的双脚上试图储存电能。不久他又试图制作铅制氢气球和永动机。虽然这些试验都失败了,但他那求知的心并没有因此而被挫伤。他受到威尔斯的《月球上的第一批人》的启发,萌发了遨游太空的念头。他一边制作火箭,一边撰写专著《达到极大高度的方法》,对火箭运动的基本原理进行阐述,并提出了用火箭把人送到月球上的方案。后来由于战争的需要,戈达德的宏愿在德国变成了另一种现实。1935年,他研制的火箭射程可达20千米,已超过音速飞行。他留下的专利有212项。
◎体积、威力最大的运载火箭
↗用来发射“阿波罗”登月飞船的“土星”5号火箭
作为美国航空航天家族中最著名的成员之一——“土星”5号运载火箭不仅是世界上体积最大的火箭,也是世界上威力最大的运载火箭。当年,著名的“阿波罗”登月飞船就是由它送上天的。
“土星”5号运载火箭是一种使用液体燃料的三级火箭,高达110.6米,直径为10米,起飞时的重量能达到3000吨,它由200多万个部件构成,其中有11台功率都在17560千瓦以上的发动机。可见,它的威力有多大!
1967~1973年,“土星”5号先后完成数次发射任务,并依靠它强大的威力,将“阿波罗”登月飞船送上太空,为人类的太空之旅做出了巨大贡献。后来,他还连续发射了很多宇宙飞船,比如:“天空实验室”、 “先驱者”10号、“先驱者”11号和“旅行者”1号、“旅行者”2号等。
◎运载能力最强的商用运载火箭
目前世界上运载能力最强的商用运载火箭是欧洲“阿丽亚娜”5型火箭(Ariane 5)。“阿丽亚娜”5型运载火箭是欧洲研制的不可重复使用的运载火箭“阿丽亚娜”火箭系列中的最新型号,主要将人造卫星发射至地球同步轨道或低地球轨道。
最初记载,“阿丽亚娜”5型运载火箭能承载5970千克的卫星至地球同步转移轨道(GTO),在实际飞行后评定能承载6200千克(一枚卫星)。改良后的“阿丽亚娜”5号G+型运载火箭,承载能力达6950千克(一枚卫星),在2004年此型共发射了3次。“阿丽亚娜”5号ECA型(Evolution Cryotechnique type A)运载火箭能承载10000千克(多枚卫星)或10500千克(一枚卫星)至地球同步转移轨道。
自2006年1月起,阿丽亚娜航太公司已经发射了290枚卫星,成功地将271枚卫星放置在轨道上,总量达575000千克。高成功率使阿丽亚娜航太公司成为世界上主要的商业发射公司,发射了超过2/3的商业卫星。
◎服役时间最长的运载火箭
服役时间最长的运载火箭是前苏联的A-2火箭。它远比1957年用来发射“人造地球卫星”的火箭先进。A-2已取得了包括1961年首次把人和动物送入太空等在内的多个辉煌纪录。在它服役的第6个10年里,它仍会为新的国际空间站提供服务,并成为其中重要的组成部分。现今,A-2火箭的主要工作是把“联盟”号飞行器发射到“和平”号空间站。
◎最早发射成功的载人宇宙飞船
1961年4月12日莫斯科时间上午9时7分(格林尼治时间上午6时7分),前苏联成功进行了世界上第一次载人太空飞行。而空军少校(后升任上校)尤里·A.加加林则是首位乘坐宇宙飞船进行太空飞行的幸运者。当时,他乘坐重达4724.7千克的“东方”1号宇宙飞船完成了1次长达108分钟的地球单轨飞行。飞船的最大飞行高度据记载为327千米,最大速度为每小时28259.3千米,共运行了40867.4千米。
↗“东方”1号宇宙飞船
◎世界上第一颗人造卫星
世界上第一颗人造地球卫星名为“人造地球卫星”1号,于1957年10月4日夜晚,在距咸海东面273.6千米的秋拉塔姆发射场,由前苏联发射成功。其速度为每小时28565.1千米,高度为228.5/946.3千米。这颗卫星直径57.9厘米,重83.6千克,在空间运行了92天,于1985年1月4日结束飞行。其总设计师是瑟奇·帕夫洛维奇·科罗里夫博士。
◎世界上最早的气象卫星
1960年4月1日,美国发射了世界上第一颗气象卫星“蒂罗斯”1号,它在750千米的轨道上拍摄了2.3万张云图,包括第一张从太空拍摄的云层运动图片。“蒂罗斯”1号气象卫星的发射成功使得气象学家们第一次有机会看到地球整体天气布局的情况。但它的云图分辨率不高,随发随收的功能也不够理想,因而只能作为实验卫星。到1965年止,美国共发射了10颗“蒂罗斯”系列气象卫星。
◎第一颗实用型商用通信卫星
1965年4月6日,世界上第一颗实用型商用通信卫星——国际通信卫星-I(又称“晨鸟”)发射升空。晨鸟正式为北美和欧洲之间提供通信服务,开创了卫星商用通信的新时代。
◎最大和最小的人造卫星
人造地球卫星的用途不一,形状各异,大小也差别很大。最重的人造卫星是美国发射的“天空实验室”1号。这个卫星长35米,直径7米,容积335立方米,整个卫星重76.5吨,要16辆载重5吨的大卡车才运得动。卫星内设备齐全,生活和工作环境几乎与地面上的实验室一样舒适。自1973年5月14日上天后,它先后接待了三批(共9名)宇航员进入这个实验室工作,第三批3个宇航员在上面工作、生活了12个星期。它已于1979年7月11日坠毁。
在卫星长度方面创纪录的,是美国1973年6月10日发射的“射电天文探测器B号”。这颗卫星的形状像一只神话中的大蜘蛛,它的两根天线就长达450米。
最小的卫星是“四面体研究卫星”,这是美国军用卫星,从1962年9月17日到1964年7月17日,一共发射了6颗。6颗卫星都很小,最重的也不过2千克,其中前3颗都只有0.7千克,每边长只有20厘米,还不到成人的手臂那么长。
◎使用寿命最长的人造卫星
目前仍在绕轨道运行的世界上最老的人造卫星是由美国发射的“先锋”1号。该卫星直径为15.2厘米,质量仅为1.47千克,其设计使用寿限为1000年,自1958年3月17日被发射到绕地轨道之日起,这颗人造卫星就一直在绕轨道运行。
◎最早的宇航员
↗前苏联空军少校尤里·加加林
一枚有6个发动机的重型火箭在拜克努尔发射中心于1961年4月12日莫斯科时间上午9时7分起飞了。一个直径为2.3米的球形容器连接在末级火箭的顶端,这就是“东方”1号宇宙飞船。当时刚满27岁的世界上最早的宇航员——前苏联空军少校尤里·加加林坐在球形容器中。
“东方”1号是前苏联的第一艘载人宇宙飞船,它连同末级火箭在内,重4725千克,总长7.35米。飞船用了108分钟在绕地球的轨道上飞行,其中有89分钟加加林是在失重状态下度过的。他在这次人类历史上第一次太空失重试验中没有受到任何损伤。他从宇宙飞船上报告说:“飞行正常,经受失重状况的情况良好。”加加林向世人作出了证明,人体机能完全能胜任火箭起飞时的超重负载,也能适应宇宙飞行中的失重环境。
加加林在绕地球飞行一周后,安全地降落在莫斯科东南805千米的萨拉托夫。当时,他的照片几乎刊登在全世界所有的报纸上。加加林在1968年3月的一次意外飞机失事中遇难,时年仅34岁。
为表彰加加林所作出的突出贡献,前苏联政府作出决定:在莫斯科繁华的列宁大街上,建立一座高40米的加加林纪念碑,上面站立着12米高的加加林塑像。
◎最早的女宇航员
前苏联的瓦连京娜·捷列什科娃少尉是世界上最早的女宇航员。她于1963年6月16日在格林尼治时间9时30分,乘坐“东方”6号宇宙飞船在拜克努尔发射中心起飞,从而成为最早进入宇宙空间的女性。她在离地面233千米的轨道上环绕地球飞行48圈以后,于1963年6月19日8时16分平安地在卡拉干达东北620千米的地方着陆,这次飞行共用了70小时46分钟。
捷列什科娃在此次飞行中不仅要考察飞船的操作系统,更重要的是对太空飞行中女性生理的变化进行研究。据报道,返回地面后的捷列什科娃身体状况良好,后来还生了一个女儿。前苏联早先发射的宇宙飞船“东方”5号在捷列什科娃飞行期间进行了编队飞行,两艘飞船最近的距离低于5千米。
◎最早在太空漫步的人
↗列昂诺夫在太空漫步
前苏联列昂诺夫中校(1934年5月30日生)于1965年3月18日与别利亚耶夫一起乘“上升”2号宇宙飞船在拜克努尔升空。在格林尼治时间8时30分,列昂诺夫离开坐椅,穿好宇航服,身背氧气筒,从连接在宇宙飞船一端的一个气闸室经过,走出飞船船舱,进入了宇宙空间。他的动作过程与潜水员从潜水艇中进入海底很像,只不过潜水员通过的是一个水闸,但是危险性要远远大于前者。由于处于失重状态,飞船和宇航员就可能在空间不是走,而是在飘,稍微不注意,宇航员就会永远飘离飞船。因此,必须用一根长5米的缆索把宇航员紧紧拴住以保证安全。舱内外两名宇航员可以借助缆索中的电话线通话,舱外宇航员在宇宙空间的一切生理测量数据也能通过电缆线传回坐舱并发回地球。在空中停留20分钟后,列昂诺夫由原通道回到了舱内,他在20分钟内飘了12分9秒。从发回的电视图像上能看到他那“笨拙”的动作。人可以在宇宙空间中停留并活动这一点得到了证实。这次宇宙航行为以后的宇宙航行积累了宝贵的经验。
◎太空中工作时间最长的人
世界上在太空中工作时间最长的人是俄罗斯宇航员波利亚特夫。
波利亚特夫曾经在浩瀚的太空之中单独工作了一年多,被称为是世界上在太空工作时间最长的人,437天17个小时58分17秒——这么长的时间!波利亚特夫连续不断地在“和平号”空间站上努力工作了这么长日子,波利亚特夫创造了一个世界纪录,永远地留在了人类历史里。
人类的科技会越来越发达,也许有一天,人类真的能够在太空定居也说不定,但即使是到那时候,那些曾经为了太空事业不惜一切的科学家也会留在我们的记忆里。
◎最早登月的人
世界上最早登月的人是美国宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林。
1969年7月20日——这是一个让全世界人都激动万分的日子,人类在这一天首次登上月球,在阿姆斯特朗把脚踏上月球表面的那一刻,世界都为之沸腾了!1969年7月21日在格林尼治时间3时51分,飞行了将近100个小时的美国“阿波罗”11号飞船成功登月,飞行指令长阿姆斯特朗第一次把人类的脚印留在了月球上,之后的21个小时18分之内,阿姆斯特朗在月球表面安装了自动月震仪、激光后向反射器、太阳风测试仪等设备,还采集了各种各样的月球表面的岩石标本——在静寂的月球表面,阿姆斯特朗和他的同伴顺利地完成任务,他们成了世界上最早登上月球的人!