来源:上海航宇科普中心
一 早期探索
从古代人类翱翔天宇的梦想到如今载人飞船和航天飞机的空间旅行,历史的车轮已经前进了好几千年。纵观人类的飞天历史,不难发现我们的祖先在这一方面作出了卓越的贡献。
据《三国志》记载,火箭一词最早出现在魏明帝太和二年,魏国司空诸葛诞“临高以发石车,火箭逆烧,破其攻具。”当时的火箭是将引火物绑在箭杆上射出去纵火,并非今天意义上的靠作用与反作用原理工作的火箭,因此实际上应该叫做纵火箭。到唐朝发明火药以后,才陆续出现了利用火药喷射推力前进的火箭。
完全依靠火药喷射的反作用力前进的火箭最早出现在南宋。人们最开始只是利用火药制成了地老鼠、走线流星、起火等烟花或娱乐玩具,随后便发现利用火药反作用力发射带炸药的火箭不但射得远,而且杀伤力大。据历史记载,公元1161年,南宋将领虞允文在著名的采石战役中,使用霹雳炮打败了金兵,这种霹雳炮就是利用火药发射到敌军中,然后引燃爆炸,杀伤敌军,有点类似现代的火箭弹。
到了明代,古代火箭的技术发展得更为完备。明洪武年间,兵仗局制造了一种名叫的火箭,曾用于1399年燕王朱棣争夺皇位的“靖难”战争;而明代的另一种武器“神火飞鸦”则是利用火箭推进的爆炸性火器,它是用竹蔑编成的小篓,外形如乌鸦,内装火药,乌鸦的下面装四只起飞用的火箭,背上钻有安装引信的孔,并将引信连在火箭上。此外还有诸如“火龙出水”、“长蛇破敌箭”等,明人茅元仪所编著的《武备志》中详细记载了当时各种火箭的功用和原理图,其中包括抗倭名将戚继光所使用的飞刀箭、飞枪箭等。所有的这些成就与探索中最值得一提的是明朝初年,有一位名叫万户(也叫万虎)的人,曾让人将47只火箭和自己一起绑在椅子上,两手各拿一只大风筝,试图借助火箭的推力和风筝的升力飞行,虽然试验以失败而告终,但他可以称得上是人类航天史上第一个用火箭作动力飞行的人。为表彰这位先驱者的勇敢探索,国际天文联合会将月球上一环形山命名为“万户”山。
13世纪时,一代天骄成吉思汗崛起,蒙古人的铁蹄硬弓横扫欧亚两洲,黑色火药的秘方也随着元军的西征和贸易来往经由印度和阿拉伯国家传入了欧洲,并得到了广泛的应用和迅猛的发展,把中国古老的火箭技术提高到了一个新的水平。在欧洲众多的火箭先驱者中,英国的威廉.康格里夫(William Congreve 1772-1828)较为著名,康格里夫1793年毕业于剑桥大学,而且是学文的,由于其父经管英国皇家兵工厂的影响,他对兵工机械怀有浓厚兴趣,因此后来便弃文习武,进入这家兵工厂,并且开始在英国士兵从印度带回的火箭资料的基础上,研究改进火箭的速度和射程。经过几年的探索,1805年,康格里夫采用新型火药制造出了一种实用的火箭,重14.5千克,箭长1.06米,直径0.1米,并且装了一根4.6米长的平衡杆,射程可达1800米。这种火箭在英国击败拿破仑军队的战争中建立了卓著的战功。由于康格里夫在火箭方面作出的贡献,英国政府于1814年授予他爵位荣誉,并在1817年被选为议会议员。然而,康格里夫火箭还未能解决制导和控制问题,精度较差。1844年,英国的威廉·霍尔发明了一种自旋稳定器,并用来对康格里夫火箭进行改进。虽然与现代火箭相比,所有的这些火箭都十分简陋,应用也不广泛,但它们的出现却为现代火箭的诞生奏响了序曲。
二 现代火箭
说到现代火箭,就不能不提到俄国科学家康斯坦丁.齐奥尔科夫斯基,被举世公认的真正开拓宇宙航行理论的先驱者。正是他奠定了火箭在太空中飞行的理论基础,提出了利用火箭进行星际航行和发射人造地球卫星的可能性,并且建立了火箭结构特点与飞行速度之间的关系式,即著名的齐奥尔科夫斯基公式。他关于宇宙航行的思想有一段十分精辟的名言:“地球是人类的摇篮,但是人不能永远生活在摇篮里。”
1857年,齐奥尔科夫斯基出生在俄国梁赞省伊热夫斯基村一个贫穷的家庭里,他从小便对数理和天文有着浓厚兴趣,常常将自己沉浸在书本和思索之中。1880年,齐奥尔科夫斯基开始了他在卡卢加的中学教师生涯,并把他的全部业余时间放在了宇宙航行理论的研究上。很快,他便发表了一篇题为《外层空间》的论文,首次提出宇宙飞船利用喷气运动的原理,并且画出了第一张所设想的宇宙飞船工作图。1898年,齐奥尔科夫斯基完成了他的有关火箭研究的划时代巨著棗《利用喷气工具研究宇宙空间》。这部著作的问世标志着火箭飞行技术的真正开端,为后来火箭技术的发展奠定了坚实的理论基础。虽然齐奥尔科夫斯基一生中并没有亲手设计出实用的火箭,但他的许多研究成果却大大加快了人类飞向太空的历程。鉴于他的杰出贡献,齐奥尔科夫斯基被后人誉为苏联“航天之父”。
差不多与此同时,后来被誉为美国“火箭之父”的罗伯特.哥达德(Robert H. Goddard)也开始了火箭技术的研究,并且率先将理论付诸于实践,进行了多次的火箭试验。经过几年的艰苦努力,1926年3月16日,哥达德在马萨诸塞州奥本郊区的沃德农场成功地发射了由他设计的世界上第一枚液体火箭。这枚火箭长3.04米,重5.5千克,在空中飞行2.5秒,上升了12米。随后他由将火箭进行了一系列的改进,然而,哥达德的工作在当时并没有引起足够的重视,因而他的火箭没有得到进一步的发展。
虽然俄国和美国的火箭技术起步最早,然而,世界上第一枚实用火箭的诞生地既不是俄国,也不是美国,而是德国。在哥达德致力于液体火箭研究的同时,罗马尼亚出生的德国科学家赫尔曼.奥伯特(Hermann Oberth)在火箭研究领域也取得突破性进展。更为重要的是在他的影响下德国掀起了一股火箭热,而且奥伯特还把一批热心于火箭和宇航研究的年轻人吸引在自己周围,建立了世界上第一个宇宙旅行协会。在这个协会中出了许多年轻的火箭专家,其中最为著名的是冯.布劳恩,这位当年18岁的年青人后来成为了直接负责第一次将人类送上月球的火箭工程师。
1932年,年仅20岁的冯·布劳恩受聘于德国陆军军械部,随后他便邀请了里德尔、鲁道夫等一批火箭专家组织起库麦斯多夫液体火箭小组,开始实施一个在库麦斯多夫试验场研制A系列火箭的计划。在不到两年的时间,1934年,冯·布劳恩主持研制的两枚A-2火箭便在波尔库姆岛试验成功。1937年,他所领导的火箭小组转到了佩内明德基地,并且先后研制出了A-3、A-4和A-5火箭。然而,由于争的需要,德国政府下令将A-4火箭改装成为战争工具,这便是著名的V-2导弹——人类历史上的第一枚导弹。二战以后,航天科技得到了迅猛的发展,人类进入太空的日子已经不远了。
三 载人航天
载人航天一直是人们心中一个最美好的梦想,然而,人类正式开始载人航天的研究还是在20世纪四、五十年代,德国的V2火箭出现以后。尽管当时火箭刚刚出现,但科学家们已经意识到了载人航天时代即将来临。
二战以后,当时火箭技术的领先者德国成了战败国,美国和前苏联从德国获得了大量的研究资料,并在德国的基础上分别开始了载人航天的研究,并且取得了迅速的进展。最初,美国用从德国获得的V2火箭进行了大量的发射试验,虽然主要是为了军事目的,但同时也获得了大量的高层大气试验数据。随后,美国开始进行了一系列独特的生物试验,将果蝇、猴子、老鼠等动物用火箭发射除去,虽然大多数试验都失败了,但却获得了宝贵的试验数据,为今后的载人航天打下了基础。
然而,前苏联在载人航天领域的脚步却走在了美国的前面。1957年10月4日,前苏联发射了人类历史上的第一颗人造地球卫星,这一划时代的成功加快了人类实现载人航天的步伐。一个月之后,1957年11月3日,前苏联又发射了第二颗人造地球卫星,这颗卫星不但比第一颗重了五倍多,更为不同的是卫星上搭载了一条名叫“莱卡”的小狗。“莱卡”住在卫星圆柱形的生物舱中,舱内的密闭式生态保障系统可供给它生存所需的空气、水和食物。科学家们在“莱卡”身上连接了用于测量其脉搏、呼吸和血压等的医疗仪器,以便获取航天过程中高等动物的机体反映。随后,前苏联又用动物进行了大量的试验,在连续两次成功地回收了载狗的宇宙飞船以后,人类在太空中遨游的日子悄然来临了。
1961年4月12日清晨,在前苏联哈萨克共和国的拜科努尔空间发射场上,一个高约38米,粗达10米的庞然大物巍然耸立,这便是顶端带有“东方”号宇宙飞船的多级运载火箭。“东方”号宇宙飞船中载着将要将人类几千年的飞天梦想变为现实的尤里·加加林上尉。随着发射倒计时的开始,人们的心都提了起来,莫斯科时间上午9时7分,运载火箭伴随作发动机的巨大轰鸣声腾空而起,载着人们的梦想飞入了太空。一切正常,大约14分钟以后,“东方”号宇宙飞船顺利进入了人造地球卫星轨道。在环绕地球一圈之后,10时55分,“东方”号宇宙飞船安全降落在前苏联萨拉托夫州的一块田野里。人类终于征服了太空,载人航天的时代到来了。当时年仅27岁的尤里.加加林上尉成为第一个遨游太空的人而被历史所铭记,不幸的是,加加林在1968年3月27日因驾驶的喷气式战斗机失事而牺牲。
美国的第一次载人轨道飞行是在1962年2月20日,宇航员格林乘坐“水星-6”号宇宙飞船绕地球飞行了三圈,随后美苏之间展开了激烈的载人航天技术竞争。长期以来,载人航天一直是美苏(俄)两国一统天下的局面,直到今天,我国的“神舟”号宇宙飞船发射成功以后,中国也即将成为世界上第三个掌握载人航天技术的国家。可以这样说,载人航天走入寻常百姓家的日子已经不远了。
四 登上月球
自古以来,人们对月亮一直怀着无限的好奇和向往,我国民间就传说美丽的月宫里住着美丽的嫦娥和玉兔,而高挂夜空,皓洁美丽的月亮更成为了人类爱情的象征,“月亮代表我的心”一直就是恋人之间互吐衷肠的浪漫情话!然而随着科学的进步,人们逐渐对月亮有了一个真实的认识,月亮上没有美丽的仙女,没有活泼的玉兔,甚至没有任何生命,有的只是无尽的环形山和暴冷暴热的温度。如果它真的代表小伙子的心,哪个姑娘又会喜欢呢?
月球,我们美丽星球的卫星,也是离地球最近的天体,自然成为了人类走出地球的第一个驿站。美国和前苏联为了显示各自的军事能力,从六十年代初几乎同时启动了登月计划。然而到目前为止,只有美国实现了登上月球的计划。
美国的登月计划被称为“阿波罗”计划,除了研制土星号系列运载火箭、研制阿波罗飞船,进行试飞、确定登月方案和实现载人飞行外,还包括研制发射月球探测器,发射水星号、双子星座号无人和载人飞船等辅助计划。
“阿波罗”计划开始于1961年。作为登月第一步,美国先后研制和发射了徘徊者号、勘测者号、月球轨道器号等探测器,为载人登月作前期探索。徘徊者号从1961年8月到1965年3月共发射了9个,重300-370公斤,发射徘徊者号的主要目的是为了在月球表面硬着陆并拍摄月球照片。勘测者号从1966年5月至1968年1月共发射了7个,其主要目的是在月球软着陆,探测月球并为阿波罗飞船登月选择着陆点。 月球轨道器号,重380-390公斤,从1966年8月到1967年8月共发射了5个,它们环绕月球轨道飞行,拍摄月球的高清晰度照片,测量月球表面的放射性、矿物含量和月球引力场,探测近月空间的微流星体和电离辐射。三种型号的探测器先后对月球进行了大量拍摄,取回了月球土壤和岩石标本,考察了月面的坚实程度,对适宜的着陆点进行了反复的选择和测绘。到1967年底,美国航空航天局将第一次有希望的登月地点筛选并剔除到只剩“静海”、“风暴海”等5处。
与此同时,美国也按部就班地进行着载人航天的尝试。从1960年12月21日“水星红石1”号发射,到1961年11月29日“水星阿特拉斯5”号发射成功,美国总共进行了8次亚轨道飞行试验和轨道无人飞行试验,验证了飞船的座舱性能、环控系统、座舱—助推器系统以及地面的跟踪和回收系统。1962年2月20日,“水星6” 号飞船实现了首次载人轨道飞行。之后美国有发射了一系列的双子星座号载人飞船。1965年3月23日,“双子星座3” 号飞船发射,实现了首次双人飞行;1965年6月3日,“双子星座4” 号飞船发射,宇航员首次走出飞船,进行了太空行走;1965年12月4日,“双子星座7”号飞船发射,1965年12月15日,“双子星座6” 号飞船发射,两艘飞船在轨道上进行了编队飞行;1966年3月16日,“双子星座8” 号飞船发射,实现了与另一无人航天器的对接,并进行了出舱作业。截止到1966年11月,美国已经积累了1993个小时的航天经验和12个小时的出舱活动经验。
随着1968年10月11日“阿波罗7” 号飞船的升空,“阿波罗”计划进入了最后的准备阶段,1969年5月18日到5月26日,“阿波罗10” 号绕月球轨道飞行,进行了登月前的最后一次演练。
1969年7月16日,美国东部时间9时32分,随着隆隆的轰鸣声,高达85米的“土星-5”运载火箭尾部喷射出闪亮刺目的火舌,背负着“阿波罗11” 号飞船腾空而起,3817顿的庞然大物穿云拨雾,直冲九霄,人类的登月之旅开始了。
历史将记住他们棗“阿波罗11”号的机组成员:指令长尼尔·阿姆斯特朗、登月舱驾驶员爱德温·奥尔德林和指令舱驾驶员迈克尔,柯林斯。在围绕地球飞行一圈半之后,“土星5”号的第3级火箭S桰VB再次点火,“阿波罗11”号飞船踏上了历时3天的登月旅程。柯林斯驾驶着指令与服务舱从运载火箭上分离并转向与登月舱对接成一个整体,一起飞往月球。服务舱被起名为“哥伦比亚”号,登月舱则被命名为“鹰”号。
7月19日,“阿波罗11”号飞船飞越了月球背面的分界线,处于月球远端的近月点,与地球隔断了无线电联系。此时,柯林斯启动了辅助推进系统(SPS)发动机,调整了“阿波罗11”的月球轨道。经过2圈的飞行后,辅助推进系统发动机再次点火,把轨道降为118x97干米。
7月20日,阿姆斯特朗和奥尔德林步入“鹰”号,整装待发。美国东部时间13时46分,当“阿波罗”飞船位于月球背面进行第12圈环月飞行时,“鹰”号和“哥伦比亚”号成功地分离,成为两个独立的部分。柯林斯独自一人留在了指令与服务舱中,他将留在轨道上当通信“二传手”并守候着他们归来。在月球的背面,当飞船飞行到第13圈时,“鹰”号开始了降落程序。计算机指引着“鹰”号飞向“静海”的怀斯特环形山。当“鹰”号下降到距月面140米时,阿姆斯特朗用手动操作将登月舱降落到了离预定着陆地点4英里远的“静海”。
1969年7月20日22时56分,阿姆斯特朗将他的左脚踏在了月面上细细的尘土上。然后他道出了那句极富哲理的名言:“这只是一个人的一小步,但却是整个人类的一大步”。 他们在月面展开太阳电池阵,安设月震仪和激光反射器,还采集了22公斤月球岩石和月壤样品。他们在月面上插上了一块纪念碑,并大声地朗读着碑上刻着的铭文,这时月面上首次回荡起人类的声音—“我们为全人类的和平而来”。奥尔德林用阿姆斯特朗的摄像机将足印一一摄下,并把着陆地点也仔细拍了一遍。接着阿姆斯特朗又接过摄像机,拍了许多奥尔德林在着陆地点工作的著名的镜头。
7月21日13时15分,登月舱从月面起飞,飞离月球。17时35分,在月球远端,“鹰”号与“哥伦比亚”号对接成功。当宇航员成功地进入指令舱后、登月舱的上升段就被丢弃了。7月22日零时,柯林斯在月球背面启动了辅助推进系统发动机,“阿波罗ll”号飞船踏上了返乡之路。7月24日13时35分飞船开始了再入大气层程序,13分钟后飞船溅落进太平洋夏威夷西南海面。
从1969年11月至1972年12月,美国又相继发射了阿波罗12-7号6艘载人飞船,除13号飞船因服务舱液氧箱爆炸中止登月任务,航天员安全返回地面外,其它5艘均登月成功。12号从绕月轨道上将登月舱上升级射向月面,进行了人工陨石撞击试验,引起月震达55分钟。15和16号在绕月轨道上分别发射了一颗绕月运行的科学卫星。15、16和17号的登月航天员都曾驾驶月球车在月面活动和采集岩石。地质科学家乘阿波罗17号飞船登上了月球。彩色摄像机和通信设备将航天员驱车巡游月面和登月舱从月面起飞的图像实时传回地球。在返回地球时,航天员还出舱进入太空,将相机和其它设备收回舱内。
“阿波罗”计划在世界航天史上具有划时代意义。整个计划历时11年,共进行了7次登月,一共带回了近400公斤的月球样品,获得了15000米的月球全景摄影和测地摄影的软片,在月球上安装了5套科学仪器。航天员在月球上停留的时间总共为299小时32分,外出到月面的时间为80小时14分。
登上月球,是人类科技发展和勇敢精神的结晶,是人类无尽探索精神的胜利,它坚定了人类走出地球的信心。人类的目光也从此移向了更加深远的宇宙。
五 行星探测
人类的求知欲望是永无止境的,当我们对地球的认识越来越深入的时候,自然而然地将目光投向了更加广阔的宇宙。我们将对太阳系内的行星及星际空间的探测称为行星探测。因为浩瀚无垠的宇宙有1000多亿个星系,银河系只是其中之一;每个星系中又有几十亿个恒星,以各个恒星为中心又组成几十亿个恒星系统,太阳系也只是是其中之一,可见人类赖以生存、繁衍的地球所在的太阳系系相对宇宙而言是何等渺小。然而以人类目前的能力,我们所能探测的也就是这个小小的太阳系,因为现代火箭以每秒20公里的速度,到达距地球最近的恒星“比邻星”约需6.5万年,到天狼星约需13万年,只有接近光速的飞行速度才有可能实现有意义的太阳系以外的探测。
美国和俄罗斯(前苏联)是行星探测的主要力量,通过发射无人行星探测器,对太阳系内的太阳和九大行星进行了大量了勘测,极大提高了人类对太阳系的认识程度。下面我们对美国和俄罗斯的主要行星探测器和探测活动作一个简要的介绍。
1959年1月2日,苏联发射了人类第一个空间探测器--“月球1”号。它主要测量了月球和地球磁场、宇宙射线的强度与变化;研究了太阳微粒辐射、星际气体成分和流星粒子;制造了人工钠云(人造彗星)并拍了照片。同年9月26日它进入日心轨道,成了第一颗人造行星。1959年9月13日,苏联发射的“月球2”号成功实现了在月面的硬着陆,成为了第一个登上月球的人造物体。
美国直到1961年才开始发射月球探测器--徘徊者号,而直到1964年,“徘徊者7”号才成功在月球上硬着陆,并发回照片。
人类对其它行星的探索,始于地球的近邻—金星。美国于1960年3月11日率先向金星发射了行星探测器“先驱者5”号,然而却因为电池故障造成无线电通信中断,以失败告终。结果首次抵达金星的是苏联的“金星3”号,它于1966年3月1日在金星硬着陆成功,成为世界航天史上第一个到达行星的探测器。
长久以来,人们对火星可能存在生命一直寄予厚望,希望能够在近处考察它。1962年11月1日苏联捷足先登,发射了世界上第一个火星探测器—“火星1”号,迈出了探测火星的第一步。然而,在飞向火星的途中,因通讯故障在距地球一亿多公里处与地球失去了联系。这次美国人占了风头,1964年11月28日,美国从卡拉维拉尔角将“水手4”号探测器送入了奔向火星的轨道。1965年7月15日,从离火星表面10000公里处飞过,行程5亿多公里,成了第一个绕过火星的人造行星。水手4号携带电视摄像机,首次从火星附近向地球发回火星的详察图像。1971年5月28日,苏联从拜科努尔把“火星3”号送上天空,同年12月2日进入火星轨道,轨道舱在火星表面软着陆成功,成为航天世上第一个抵达火星的人类“使者”。
水星是太阳系中最靠近太阳的行星,人类迄今为止只向它发射了一颗探测器“水手10”号。水手10号是双星探测器,1974年2月5日在距金星5300公里处飞过,借助金星引力场飞向水星。它的绕日轨道周期是水星绕日轨道周期的2倍,每隔6个月与水星靠近2次,直至控制姿态的气体耗尽。它装有两架高性能相机,装有粒子探测器、红外辐射计、紫外光度计等,探测到水星有一球形磁场,强度为地球磁场的1%;探测到在水星的极稀薄大气中含有微量的氦、氩、氖气体;测量出水星表面温度为-210-510摄氏度,水星的直径为1600公里;还发现水星的环形山和类似地球内核的铁核。
太阳系的外行星棗木星、土星、天王星、海王星、冥王星,距地球十分遥远,对人类来说既奇妙又陌生。然而那惊人的土星光环、难解的木星红斑……却深深地吸引着人们去探索。从七十年代初起,美国先后派出了“先驱者”号和“旅行者”号两组“探险队”,独揽了对太阳系外层空间的探测。“先驱者10”号于1973年12 月飞近木星,行程10亿公里,发回了300幅木星和木卫的照片,并利用木星引力场加速飞向土星,又借助土星引力场加速,于1986年10月越过冥王星的平均轨道,成为了第一个飞出太阳系的航天器。
八十年代末,美国发射了科学仪器更加先进的“麦哲伦”号金星探测器和“伽利略”号木星探测器;九十年代,又发射了月球探测者、火星探路者、火星全球勘测者、星尘彗星探测器等等。
可以预见,随着航天科技的突飞猛进,随着世界各国对探索宇宙奥秘、开发利用宇宙资源的重视,人类的行星际探测活动将越来越活跃,探测的目的、内容将更趋深入和明确,手段将更为完整和先进,宇宙探测将步入新的发展阶段。
六 无尽的探索
几个世纪以来,人们一直盯着夜空,冥想着外面的世界又多精彩。人们一直相信在无涯的宇宙中,除了人类,一定还有外星智慧生命存在。由于无法亲眼看见,人们充分地发挥了自己的想象力去想象外星人和外星文明,电影就是这些想象的最直接反映。电影中的外星人形象千奇百怪,对人类的态度也因片而异。例如著名的电影《E.T》就给我们描绘了一个人类和外星人之间和平相处的美好画面;而电影《独立日》则将外星人描述为对人类充满敌意的生命。然而,外星人是到底是什么样子呢?他们对人类的态度到底是友好还是敌意呢?
现在,随着人类航天科技的发展,去茫茫太空寻觅“宇宙人”成为了可能,人类的“使者”早已扬帆起航了。1972年3月和1973年4月美国先后发射了先驱者10和11号,探测了木星及其卫星和土星及其卫星。在完成太阳系内的探测任务之后,“先驱者”10号于1986年10月越过了冥王星的平均轨道,在1989年将飞越冥王星的最远轨道,永远飞离太阳系而去。相继跟随的将有“先驱者”11号以及1977年8月和9月先后发射的“旅行者”1号、2号。
在两个“先驱者”号探测器上,各携带了一块表明人类在宇宙中地位和文明现状的镀金铝质标志脾。牌中所示裸体男女为地球人,男人举起右手表示向外星人致意;人像背后为按比例绘制的“先驱者”号外形,以示人体的大小;下方10个圆圈表示太阳系,从左边数最大的是太阳,第四个为地球,从其发出的曲线表示该探测器的航迹;左中部的辐射状符号表示地球人认识的物理学和天文学;左上部的两个符号表示地球上第一号元素氢分子结构。
在一对“旅行者”号身上,各带一套反映人类存在信息的镀金铜质声像片及一枚金刚石唱针,放于铝制盒内,在宇宙真空中可完好保存10亿年以上。声像片从头起,依次录制有:116幅照片和图表,介绍了地球上数学、物理学、生物学和地质学等的发展状况,各国的风土人情、人类智慧与劳动的重大成就、太阳系的概况及其在银河系中的位置、象征生命的脱氧核糖核酸和染色体以及人类的生育情形,其中就有中国人午餐的场面和长城的雄姿;包括广州话在内的55种语言的问候辞和联合国秘书长瓦尔德海姆的讲话;地球演化的介绍,其中包括刮风、下雨、打雷、海浪冲击和火山爆发的声音以及各种虫、鸟、兽等的叫声;地球上不同时代、民族、地区的27首典型代表名乐曲,其中有中国的古琴曲“高山流水”。
“先驱者”和“旅行者”号将怀揣表征人类科学、形象、声音、音乐、思想和感情的珍贵礼物,漫游于茫茫宇宙,继续着人类的无尽探索,盼望能与“知音”相逢。这机会虽说犹如大海捞针,十分渺茫,但人们仍期待着那令人神往的时刻。
七 未来的航天时代
尽管人类的航天技术发展十分迅速,但似乎离老百姓的生活还很遥远,宇宙飞船、航天飞机、空间站一类东西对普通人来说仍是遥不可及的事物。
然而,我们已经在不知不觉中享受到了现代航天技术带来的便利。我们收看的卫星电视是由通讯卫星转发的信号;而从气象卫星发回的气象云图则为每日的天气预报提供了可靠的依据。未来的航天技术就如同今天的航空技术一样,将深入到人们日常生活中的各个方面,人们乘坐宇宙飞船进行星际航行就如同今天的环球飞行一样方便。
众所周知,在宇宙间飞行的物体是没有重力作用的。各种材料和物体在失重的环境下会产生许多意想不到的奇妙变化。除了能改善目前所拥有的材料的结构和性能外,还能制造出地面上不能制造的新材料,经历过失重状态的农作物种子大都异常茂盛,这些必将影响到人类的衣、食、住、行等各方面,给我们的生活带来巨大的变革。
人们还设想在空间利用强大的太阳能发电,将电能通过电磁波发射回地面,以解决人类目前面临的能源危机,虽然以目前宇宙飞船和航天飞机的运载能力来说建立这样大的太空电站存在运输上的难题,但无论从理论上还是技术上都是可行的。此外,由于地球人口爆炸,环境的恶化,人们开始设想向太空和其它星球移民。未来的太空城将是一个密闭式的生态系统,完全实行自给自足。我们还可以运用各种先进技术改造其它星球上的恶劣环境,使之适合人类的生存。这一系列诱人的前景随着航天技术的进步将离我们越来越近。人类正以其无穷无尽的智慧迎来一个精彩纷呈的航天新时代。
八 航天大事记
1942.10.03 世界上第一颗导弹,德国制造的V2导弹首次发射成功,为二战以后的航天运载工具、远程导弹奠定了基础。
1957.10.04 苏联发射世界上第一颗人造地球卫星成功,开创了人类航天的新纪元。
1959.10.04 苏联的“月球3号”探测器首次拍摄到了月球背面的照片。
1961.04.12 第一艘载人飞船,苏联的“东方1号”反射成功,宇航员加加林在绕地飞行一圈,历时108分钟后安全返回地面,开始了载人航天的新时代。
1963.06.16 世界上第一位女宇航员,美国的捷连丝柯娃绕地球飞行了48圈。 1965.03.18 苏联宇航员列昂诺夫走出“上升2号”宇宙飞船,第一次在空间自由行走了十分钟。
1969.07.20 美国宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林乘坐“阿波罗”11号宇宙飞船登月成功,阿姆斯特朗成为第一个踏上月球的人。
1970.04.24 中国成功发射了第一颗人造地球卫星“东方红1号”。
1971.04.19 苏联成功发射“礼炮1号”空间站。
1972.03 美国发射“先驱者”10号探测器,经过11年的飞行,与1983年6月越过海王星轨道,而后成为飞离太阳系的第一个人造天体。
1975.07.18 美国的“阿波罗”和苏联的“联盟19号”宇宙飞船在大西洋上空对接成功
1981.04.12 第一艘航天飞机,美国的“哥伦比亚”号首次发射成功。
1981.09.20 中国首次用一枚运载火箭发射三颗人造卫星成功。
1986.01.28 美国的“挑战者”号航天飞机在发射后73秒爆炸,七名宇航员全部死亡,其中包括两名女宇航员。
1999.07.23 世界上第一位女航天飞行指令长,美国的艾琳·科林斯乘坐“哥伦比亚”号航天飞机升空。
1999.11.20 中国的第一艘宇宙飞船“神舟一号”发射成功。中国成为继俄、美之后第三个发射宇宙飞船的国家。
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