您的位置 首页 > 产业综合

外太空探索 历史上的外太空探索

很多朋友对于外太空探索和历史上的外太空探索不太懂,今天就由小编来为大家分享,希望可以帮助到大家,下面一起来看看吧!

2019年1月3日,这是一个值得被历史纪录的日子,中国嫦娥四号在经过26天的“长途跋涉”并“养精蓄锐”之后,1月3日上午10点26分“月球背面”成功着陆,对中国来说是航天事业上的一个重大里程碑,因为这是突破了“全球首次成功登陆月球背面”纪录。在探月的历程之上,还没有任何一个国家实现这样的技术,中国完美的实现了,先给辛苦的科学家们致敬下。

这一次月球探索不仅中国人觉得骄傲和自豪,全人类都应该骄傲和自豪,这代表人类向外太空探索和发展迈出了第一步,而且是坚实的一步。

人类登月中国并不是第一个,早在1969年美国人就登上了月球,其后美国总共成功登月5次,失败一次,但是自从1972年最后一次登月以后,人类已经基本停止了外太空探索。

人类外太空探索历史

早期的太空探索是由苏联和美国之间的“太空竞赛”推动的,1957年10月4日发射的第一个环绕地球的人造物体苏联人造卫星1号,以及1969年7月20日美国阿波罗11号飞船首次登月,常常被视为这一初期的里程碑。苏联的太空计划实现了许多最初的里程碑,包括1957年的第一次生活在轨道上,1961年的第一次载人航天飞行(尤里·加加林乘坐东方一号),1965年3月18日的第一次太空行走(阿列克谢·列昂诺夫),1966年的第一次自动降落在另一个天体上,以及1971年的第一个太空站(礼炮一号)的发射。

经过前20年的探索,重点从一次性飞行转向可再生硬件,如航天飞机计划,从竞争转向与国际空间站(ISS)的合作。

继2011年3月STS-133之后,随着国际空间站的大量建成,美国的太空探索计划仍在不断变化。2009年,一个专家审查小组报告说,布什政府计划在2020年前重返月球的星座计划资金不足,不切实际。奥巴马政府提议在2010年对星座进行修订,重点发展低地球轨道以外载人飞行任务的能力,设想将国际空间站的运行时间延长到2020年以后,将载人运载火箭的开发工作从NASA转移到私营部门,并开发技术使任务能够在低地球轨道以外进行,如地球/月球L1、月球、地球/太阳L2、近地小行星和火卫一或火星轨道。截至2011年3月,美国参众两院仍在为NASA的一项折衷资助法案而努力,这项法案可能会终止星座计划,并资助重型运载火箭(HLL)的开发。

21世纪初,中华人民共和国成功启动了载人航天工程,欧盟、日本和印度也规划了未来的载人航天任务。中国、俄罗斯、日本和印度都主张在21世纪进行载人登月,而欧盟则主张在21世纪进行月球和火星载人登月。从20世纪90年代开始,私人兴趣开始推动太空旅游,然后私人空间探索月球(见谷歌月球X奖)。

为什么美国再没有进行月球探索?

答案很简单,赔钱,没有商业价值。如同美国开始阿波罗登月计划一样,美国登月主要是为了政治目的,没有商业价值,没有科学价值(附带是有的,非主要目的)。结果真的用太空探索计划将苏联的信心打垮了,经济也拖垮了,苏联最终解体,美国也没有了继续月球探索的动力。而且登月确实太超前了,科学上技术能力还是不够。

答案是月球根本不值得花这么大代价做科学探索,几乎没有发现任何有价值的东西,所谓最有用的氦三也处于完全无法开发的阶段(难度极大还不如在地球上找)。送上去一次宇航员下去溜达溜达,再送上一次最多再开着月球车溜达溜达,然后就木有然后了啊。

近地间谍卫星的情报侦察效果大大超出了苏联和美国的预期,尤其是双方掌握了卫星返回技术之后(美俄中是世界上前三个掌握这个技术的国家)。

美国的Corona卫星首次返回的任务就被美国国防部汇报为:“这一颗卫星收集到的情报超过了以往对东欧、苏联和中国所有U-2侦察机获得情报的总和”。

而苏联下手更早,迅速开始将原先计划的登月飞船联盟号改造为近地空间站,大家意识到只有近地空间才是最宝贵的,直到今天这都是共识。

阿波罗登月期间,苏联人的礼炮一号就升空了,而礼炮二到五则带有明显的军事特点,还带有武器,美国人当然慌了啊。

于是阿波罗18号到20号被直接砍掉,剩下的几个已经生产出的土星火箭直接用来改造成天空实验室空间站,和苏联对抗。

1972年,尼克松访问中国和苏联,东西方阵营缓和下来。美国和苏联签署了削减弹道武器和核武器的条约,也宣布太空竞赛“结束”并开始合作。双方的航天项目投入陡然下降,阿波罗自然也不免被砍。双方还在1975年完成了人类历史上的首次航天合作,具有划时代意义的联盟-阿波罗测试计划。

但是阿波罗登月计划成果上的确意义斐然:极大增强了美国在冷战中的领先优势,实现压制苏联;促进了美国微电子、集成电路、通讯行业的急速崛起;培养了大量的顶级科研人才、尤其是促成了NASA的成功,为在人类航天时代起步阶段占据领导地位奠定了优势。这个钱在这个角度没有白花。

中国探月工程与美国探月工程有什么区别?

中国探月工程不是和其他国家进行太空竞赛,而是中国人处于科学的目的进行的外太空探索,是一场经过政治阶层,资本阶层,普通人充分考虑以后的结果,将是一场持续的探索活动。是以外太空移民,外太空殖民,外太空开发为目的,没有政治目的。而且中国的外太空开发也刺激了其他国家,不管是从政治还是经济角度考虑,美国,俄罗斯,欧洲,印度,日本,以色列等航天大国都开始外太空探索计划,这对整个人类更快的进入外太空生存肯定是有利的。而商业航天,民用航天也开启了元年。这一次的外太空探索希望能使更多的人类离开地球生存

美国阿波罗登月计划及后续外太空探索

1962年,肯尼迪发表了著名的演讲:“我们选择去月球…不是因为它容易,而是因为它很难。”

从1961到1972,折合2017年的币值计算通货膨胀之后,阿波罗计划共花掉了1190亿美元。阿波罗计划高峰期雇用了超过40万人,20000多家公司和学校参与。

1969年7月16日上午,巨大的“土星5号”火箭载着“阿波罗11号”飞船从美国肯尼迪角发射场点火升空,开始了人类首次登月的太空飞行。参加这次飞行的有美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗、埃德温·奥尔德林、迈克尔·科林斯。在美国东部时间下午4时17分42秒,阿姆斯特朗将左脚小心翼翼地踏上了月球表面,这是人类第一次踏上月球。接着他用特制的70毫米照相机拍摄了奥尔德林降落月球的情形。他们在登月舱附近插上了一面美国国旗,为了使星条旗在无风的月面看上去也像迎风招展,他们通过一根弹簧状金属丝的作用,使它舒展开来。接着,宇航员们装起了一台“测震仪”、一台“激光反射器”……在月面上他们共停留21小时18分钟,采回22公斤月球土壤和岩石标本。7月25日清晨,“阿波罗11号”指令舱载着三名航天英雄平安溅落在太平洋中部海面,人类首次登月宣告圆满结束。

1970年代“阿波罗”计划结束之后,NASA的重心第一次转向,启动了航天飞机计划。小布什总统之后NASA第二次转向,精力主要围绕行星际探索计划。

2012年航天飞机项目结束之后,统计显示每一次航天飞机发射的平均花费高达18亿美元(当前币值)。

总的来说,NASA这些年开展的项目,都是看上去挺花钱,但都有明确目标的长时间计划,比如“机遇号”火星车,总预算4亿美元,但实际上已经超期服役了40倍,按天计算的话,这台远在火星的探测器每天也就花掉10万美元。

成功登月五次,失败一次。

推进装置:“火星”V火箭

时间:1969年7月16日—24日

乘员:阿姆斯特朗、科林斯、奥乐德林

飞行时间为8天3小时,首次载人月球登陆行动,首次在月球行走。“体斯顿,宁静基地报告,鹰已降落。”1969年7月20日。

降落地点:静海。

坐标:北0.71度,东23.63度。

太空行走时间2小时31分钟,树起了旗帜、安放了仪器,在登陆处树立了一个牌子,上面写着:“人类首次月球登陆处,1969年7月。我们是为了全人类带着和平之意而来。”月球表面行走时间21.6小时,绕月球轨道飞行30次。登月舱的上升阶段舱留在了月球轨道,共采集了20公斤的物质。

推进装置:“火星”V火箭

时间:1969年11月14日—24日

乘员:康拉德、戈登、比恩。

飞行时间:10天4小时36分钟,登陆地点:风暴洋。坐标:南0.71度,西23.63度。

取回于1967年4月在月球登陆的探测者3号的部分部件。安放了阿波罗月球表面实验设备。月球表面停留时间31.5小时。月球轨道飞行时间89小时,绕月球轨道飞行45次。登月舱下载阶段舱降落在月球上,采集了34公斤的物质。

推进装置:“火星”V火箭

时间:1970年4月11日—17日

乘员:洛弗尔、海斯、斯威加特。

飞行时间5天22.9小时。进行了三次着陆努力,由于液氧箱爆炸,终止登月。由于获得了营救人员的经验,这次失败被称为“成功的失败。”用过的登陆舱上升阶段舱成功地降落在月球上。

推进装置:“火星”V火箭

时间:1971年1月31日—2月9日

乘员:谢泼德、罗塞、米切尔

飞行时间9天,登陆地点:弗拉·摩洛地区。坐标:南3.65度,西17.48度。

装置核动力科学实验站和其它实验设备。月球表面停留时间33.5小时,月球轨道飞行时间67小时,绕月球轨道飞行24次。进行了两次太空行走,时间为9小时24分钟,第三级降落在月球上,采集了42公斤的物质,首次使用手推车来运输岩石。

推进装置:“火星”V火箭

时间:1971年7月26日—8月7日

乘员:斯科特、沃登、欧文

飞行时间12天17小时,登陆地点:亚平宁山哈德利峡谷。坐标:北20.68度,东3.66度。

进行了三次太空行走,时间为10小时36分。在返往地球时,沃登进行了38分钟的舱外行走。首次携带轨道感应器。装置核动力科学实验站,着陆的科学设备数量增加了一倍。改进后的太空服增加了机动性,使宇航员可以在月球上停留更长的时间。月球表面停留时间66.9小时。首次使用四轮月球车,月球车行走了27.9公里(17分钟)。月球轨道飞行时间145小时,绕月球轨道飞行74次。首次在月球轨道上发射小卫星。采集了6.6公斤的物质。

推进装置:“火星”V火箭

时间:1972年4月16日—27日

乘员:约翰·杨、马丁利、杜克

飞行时间11天1小时,登陆地点:笛卡儿高地。坐标:南8.97度,东15.51度。

首次对高地地区进行研究,在月球表面进行了实验、首次在月球上首用紫外线摄影光谱仪、宇宙线探测仪,再次使用四轮月球车。月球表面停留时间71小时。月球轨道飞行时间126小时,绕月球轨道飞行64次。首次在月球轨道上发射小卫星。采集了95.8公斤的月球物质样本。马丁利进行了宇宙行走1小时。

推进装置:“火星”V火箭

时间:1972年12月7日—19日

乘员:塞尔南、伊文斯、斯密特

飞行时间12天13小时52分钟,最后一次登月任务。登陆地点:陶拉斯·利特罗山脉。坐标:北20.16度,东30.77度。

进行了3次舱外行走,时间为22小时4分。伊文斯进行了1小时零6分的舱外行走。斯密特是首位登陆月球的科学家。建立了第六个自动研究站。月球车行走了30.5公里。月球表面停留时间75小时。月球轨道飞行时间17小时,采集了110.4公斤的月球物质样本。

美国的火星探索

从1964年11月,美国成功发射水手4号开始到现在的洞察号火星探测器登陆已经有54年的时间了。美国一共像火星发射了将近20次火星探测器,其中超过一半以失败告终。美国确实在火星探测方面显示出了极大的热情。

1964年,美国相继发射了水手三号与四号,这是美国第一次尝试探索火星,水手三号失败,水手四号成功,并且成功传回来了火星的照片,人类第一次目睹到了火星的具体面貌,认识到火星上的大气极其的稀薄。

5年以后,美国再次发射了水手六号、七号,成功抵达火星附近,展开对于火星的基础探测。

随着航天技术的发展尤其是进入二十一世纪之后,NASA的火星车一个接着一个前往火星。机遇号、勇气号、好奇号,还有最近的洞察号火星探测器等等。

美国著名的天文学家卡尔萨根给出了具体理由。他在给美国宇航局(NASA)的报告中说:

美国外太空探索

“新疆界”计划

NASA一个中等规模的太阳系探测计划,自2003年进入NASA预算规划以来,就采用了NASA的创新机制,即引入项目竞标,由主要科学家领导项目,吸引公众的眼球与参与度。

“新视野”号探测器——“新疆界”计划实施的第一个探测项目,也是人类目前发射过的速度最快的太空设备,以及首个探测冥王星的人类飞行器。目前,它正在快速飞离冥王星、进入柯伊伯带中心地带,准备以前所未有的3500公里近距离飞掠小型天体2014MU69,创造另一个具有历史意义的太空探索成就;

“朱诺”号木星探测器是“新疆界”第二个探测项目,它让人类首次有机会以极近距离观察“行星之王”——木星,并一举打破了依靠太阳能提供能源的探测器最远航行纪录。在今年,发表在《科学》和《地球物理通讯》杂志上的超过40篇论文,报告了迄今为止人类对木星的最深入探索成果。

第三个是OSIRIS-Rex探测器,全名为“源光谱释义资源安全风化层辨认探测器”,而它将要执行的任务比名字更复杂——从小行星带回样本,这也是美国发射的首个此类任务。鉴于小行星是太阳系诞生时留下的“碎片”,对小行星进行全面研究可以发现太阳系诞生奥秘。该探测器将在发射的4年后,即2020年接近一颗近地小行星1999RQ36。

“欧罗巴快帆”任务

计划多次飞掠木卫二——此处的冰层之下是含盐的液态海洋,而“欧罗巴快帆”将探测该星球是否有生命存在的可能。整个任务计划包含40至45次飞掠,任务将在2020年代启动。

该机构还在2017年初宣布了两个探索未知小行星的任务——露西(Lucy)和普赛克(Psyche)。“露西”无人探测器要造访6个小行星,预计2021年升空,2025年抵达首个目的地;而“普赛克”只探索一个巨大的金属小行星,2023年出发,2030年抵达。这两项任务预算比“新疆界”计划要小得多,但也会为我们打开一扇了解早期太阳系历史的窗口。

苏联外太空探索计划

在冷战中,苏联也拖进了登月计划中,但是最终没有成功。

问题出在运载火箭“N-1”上。1969年1月,“N-1”火箭研制出来了。2月初,拜科努尔的航天发射场进行发射,结果火箭尾部猝然起火爆炸……问题就出在第一级火箭上。

同年7月3日,“N-1”第二次出现在发射台上。比前一次更不幸,火箭还没有离开地面,一个氧气泵突然发生爆炸,引爆了另一端已经注满燃料的火箭,由此引起了连锁爆炸,爆炸威力之大完全摧毁了苏联的这个发射基地。此后重建共用了10年时间。

人类真正着手实施对于火星的探测可以追溯到上世纪六十年代初,也就是1960年,当时前苏联一年内连发了两颗火星探测器,但是很不幸,却连地球轨道也没能进入。

两年后,不甘气馁的前苏联又相继发射了2颗探测器,只有一颗成功进入到了前往火星的轨道,不过,在探测器飞行了一亿公里时与地球失去了联系。

1963年3月份,前苏联发射了第五颗火星探测器,不过重蹈了之前的命运,依旧没能成功。

1964年年底,前苏联再次发射火星探测器,不过亦是以失败告终,虽然抵达火星附近,但是没有传回来任何数据。

1969年,苏联发射了两颗探测器,但同样的还是以失败告终。

中国外太空探索计划

中国探月工程经过10年的酝酿,最终确定中国的探月工程分为“绕”、“落”、“回”3个阶段。

第一期绕月工程将在2007年发射探月卫星“嫦娥一号”,对月球表面环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测。

第二期工程时间定为2007年至2010年,目标是研制和发射航天器,以软着陆的方式降落在月球上进行探测。具体方案是用安全降落在月面上的巡视车、自动机器人探测着陆区岩石与矿物成分,测定着陆点的热流和周围环境,进行高分辨率摄影和月岩的现场探测或采样分析,为以后建立月球基地的选址提供月面的化学与物理参数。

第三期工程时间定在2011至2020年,目标是月面巡视勘察与采样返回。其中前期主要是研制和发射新型软着陆月球巡视车,对着陆区进行巡视勘察。后期即2015年以后,研制和发射小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等,采集关键性样品返回地球,对着陆区进行考察,为下一步载人登月探测、建立月球前哨站的选址提供数据资料。此段工程的结束将使我国航天技术迈上一个新的台阶。

而2020年前后实施的中国火星探测工程,目前正稳步推进,该任务将对火星开展绕、落、巡的科学探测。

其他国家外太空探索计划

2018年10月,欧洲空间局和日本宇宙航空研究开发机构也将发射名为BepiColumbo的探测器。这是一个为期一年的水星任务,预计会在2024年抵达水星,接手上一任“信使”号留下的工作。NASA这回也搭了个“顺风船”——他们在探测器上放了一个质谱仪,用以探索水星的大气层。

欧洲航天局(ESA)邀请SOM设计外太空上的第一个永久性人类住区。这个富有远见的项目被称为“月球村”,汇集了来自政府、学术机构和私营企业的专家。设计涵盖支持月球上人类生命的方方面面——从定居点的总体规划到第一批居民的实际栖息地板块。

全球商业太空公司

马斯克的SpaceX公司更是雄心勃勃的准备10年之后登陆火星进行殖民,最终在火星上建立第二个人类文明,NASA的洞察号火星车也顺利降落火星,主要任务是研究火星的地质情况。

蓝色起源BlueOrigin,在2015年11月,BlueOrigin公司成为全球首家成功发射和回收火箭的公司。为近一两年内实行商业载人飞行奠定良好基础。

北京蓝箭空间科技有限公司(蓝箭航天)宣布,公司自主研发的中型液氧甲烷运载火箭朱雀二号已经于今年六月完成全系统设计工作,计划于2019年完成全部地面试验,2020年首飞。

蓝箭之所以选择做液态火箭,也是考虑到商业航天市场所看重的高效和高性价比原则。SpaceX生产的Raptor(猛禽)、蓝色起源的BE-4均采用液氧甲烷发动机,也是基于市场驱动的结果。

“一公斤液体推行器的性能比一公斤固体推行器的性能有可能高40%-50%,价格又比固体便宜很多。”据康永来介绍,朱雀二号所用的液氧甲烷推进剂每公斤成本约为5元,远低于液氧煤油的每公斤十几元和液氧液氢每公斤一百元的成本。一体化电气单机使全箭电气成本降低80%。无塔架发射系统大幅度提升发射效率,可将发射准备时间缩短到7天,未来每公斤发射成本预计将低于猎鹰9号。

基本上现有的科技已经使太空探索的商业化存在可能了,未来会越来越便宜,越来越方便,那时人类才算是真正进入了太空文明。

月球岩石是人类唯一从外太空星球上取回的物体,对于人类探索月球起源,地球起源,太阳系起源,宇宙起源都有重要的作用。

美国通过阿波罗载人登月计划,采集了381千克月壤,而前苏联则通过无人自动采样月球探测器采回了321克月壤,而中国未来的嫦娥五号工程将采集2千克月壤返回,要钻进去2米获取原原本本的月壤,还必须封装好拿回来。届时中国的拥有月壤量,也将超过1972年尼克松访华时候,美国送给中国的1克月壤质量,成为拥有月壤质量第二大的国家。

尽管苏联的月球15号取样器失败了,但后续的月球16号、20号和24号取得了成功,3台取样器共取回了326克月壤和岩芯样本。1970年,苏联用月球16号取回的3克样品与阿波罗11号、12号带回的各3克样品进行了交换。同位素分析结果显示,阿波罗计划带回的最古老的月岩形成于45亿年以前,比最古老的地球岩石还要早2亿年,并且成分与苏联探测器带回的样品非常接近。

嫦娥四号将登陆月球南极附近的艾特肯盆地,而由于月球背面不能朝向地球,因而需要发射一颗发抵达地月拉格朗日L2点的Halo轨道上的中继卫星,在成功发射中继卫星之后,才能进行嫦娥四号探测器的发射,通过中继卫星的中继,才能成功实现地月通讯和指控。而相关地月拉格朗日L2点的测试,中国已经成功在嫦娥二号上进行了中继测试,并取得了有益的经验。

探索外太空的意义

与每一个人都密切相关的意义就是为了寻找更大的土地,更多的能源,那时人类就再也不用呆在地球的弹丸之地,为了一点鸡毛蒜皮的小事情,就打打杀杀的,搞不好就发生世界大战,让全人类都胆颤心惊了,让我们的后代可以更舒服的活着了。

对于全人类来说,可以预防人类文明灭绝的危险,在外太空留下人类文明的种子。地球现在有多危险,普通人可能感觉不到,想想70亿人生活在一个星球上,而且还在快速增长,各种生存资源都不足以养活这么多人口,说不定哪天就会为一滴水一口空气发生世界大战,说不定哪个坏人研究出生化危机类似的病毒就会毁灭人类,外太空的大型陨石如果撞击地球也将导致人类大量死亡,地球磁场翻转随时都会发生,等等各种SCPXK末日危机(当然不可能有那么恐怖)都是因为人类只能生存在地球上。如果人类可以在其他星球生存,那么很多文明危机都可以避免了,这是人类必须走出的一步。

而对中国来说,危机更是迫在眉睫,中国有13亿人口,这还是实行了计划生育的结果,食物和能量的巨大消耗让中国社会随时处于危机之中,而人民的幸福感也在不停下降,中国需要更多的土地,更多的生存空间,更多的能量,中国才能继续发展,中国人才能继续随意生育。而中国计划生育导致人口生育率下降,导致社会过早进入人口老龄化阶段,中国必须找到新的方法扭转,但是有限的资源导致人民不愿生育,已经很难改变这种生育欲望下降的趋势。而全球的土地已经分配完了,除非发动战争,否则很难得到一寸土地,食物与资源也受制于别的国家,如果发生战争中国将非常危险。为了子孙后代,为了中华文明,中国人也愿意出钱出力进行外太空探索和开发,所以中国是全球最迫切需要进行外太空探索和开发的国家。

反之,美国和俄罗斯地广人稀,其实并没有迫切的外太空开发需求,民众没有生存危机,又何必去开发外太空呢?更多的是出于政治,科学的需求,民众在贫富差距中,在收入分配不均的社会矛盾中只会反对外太空探索(其实不进行外太空探索,这部分钱也不会分给民众)。民用航空也没有那么大的市场,最终的商业太空公司也很难盈利。

人类只有进入太空,才能避免第六次生物大灭绝降临在人类身上,人类反而会走向更遥远的宇宙空间,在银河系生存,那样人类文明就会很难灭绝了。而第一步就是登月,中国迈出了第一步,全人类都在跟进。而中国要到2030年左右才能实现人类登月,全人类都在万众瞩目,翘首以待。

我相信中国会是太空探索的真正赢家,相信中国政府的领导力,执行力,中国科学家的专业能力,中国人民的洪荒之力。

最主要的是,需求决定市场,市场决定商业,商业决定科技。而中国有需求,那么中国离太空还会遥远吗?

下一篇我介绍一下人类外太空生存要哪些科技和社会,政治等条件。

外太空探索的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,更多关于历史上的外太空探索、外太空探索的信息别忘了在本站进行查找哦。

本站涵盖的内容、图片、视频等数据,部分未能与原作者取得联系。若涉及版权问题,请及时通知我们并提供相关证明材料,我们将及时予以删除!谢谢大家的理解与支持!

Copyright © 2023