跨世界知识城 征服宇宙

飞向太空


　　飞上蓝天，遨游太空，是人类千百年来的梦想与企望。蓝天、白云、 繁星、皓月，自古以来，多少人为之心驰神往、梦绕魂牵，想象有朝一 日，能够“上穷碧落”，“蟾宫折桂”。
　　宇宙之大，大至无限；宇宙空间之无限，决定着人类对宇宙的认识、 斗争和利用，必然也是无限的，不会永远停留在一个水平上。
　　伴随着人类认识自然、改造自然的活动不断深入，特别是近现代科 学技术的飞速发展，人类已经初步掌握了打开宇宙空间神秘之门的金钥 匙。从蒙格尔费兄弟的热气球首次载人升空到莱特兄弟发明的第一架飞 机；从火箭上天到前苏联发射第一颗人造地球卫星；从“阿波罗”号宇 宙飞船登上月球到“哥伦比亚”号航天飞机试飞成功??航空、航天事 业飞速地发展着，并且随着科学技术的进步，必将发生更大的变化。
　　浩渺的太空无限深邃，永远放射出诱人的光芒，吸引人们对它一步 一步地进行探索。
　　无以记数的古代飞行尝试，我们暂不赘述。在本册书中，我们主要 向大家介绍飞机、火箭、人造卫星、航天飞机等现代飞行器以及人类步 入太空的真实历程。

现代飞机的大家族


　　第一架飞机的问世 1903 年，威尔伯·莱特和奥维尔·莱特兄弟发 明了第一架以内燃机为动力的可操纵的有人驾驶飞机。
莱特兄弟是自行车技师，在美国俄亥俄州德顿城开了一个自行车小
作坊。他们没有上过大学，只有中学文化程度。他们的外祖父和母亲都 是技术很高的手艺人，因此他们从小受过很好的制造手艺的教育。
莱特兄弟少年时代就对飞机很感兴趣。他们不断搜集有关飞行的书
籍，不断思考着：既然鸟能不费力地用两个翅膀在空中翱翔，那么人为 什么不能用同样的手段在空中飞行？经过不懈的努力，他们不仅掌握了 一定的航空知识，而且了解了前人飞行的经验和教训。
1901 年 9 月，莱特兄弟搞了一个小型风洞，在里面做了多项测量工
作。他们通过风洞出来的气流吹到薄板上产生压力，从而得到表面升力 的精确数据，同时，他们还设计和制造了另一种测量升力和阻力比例的 设备，用这两种设备对升力及升力和阻力的比例做了上千次的测量。
1902 年，莱特兄弟设计出较大的带动力装置的新飞机。
　　1903 年 12 月 17 日，莱特 1 号飞机开始试飞。这架飞机长 6.5 米， 翼展 12.3 米，全架飞机重 280 公斤。第一次飞行由奥维尔·莱特驾驶， 飞行距离为 36 米，留空时间为 12 秒钟。在第 4 次飞行中，威尔伯·莱 特驾驶飞机在 59 秒钟内飞行了 260 米，这是后来得到世界公认的第一次 自由飞行的记录。
　　此后，莱特兄弟又不断对飞机进行改进和研究，并多次到世界各地 进行飞行表演。后来，莱特兄弟被誉为航空奠基人。多才多艺的水上飞
机 亨利·费勃 1882 年生于法国的一个船舶世家，从小他就目睹了风 暴、海啸的凶猛以及在海洋中航行的艰辛，因此自飞机发明以后，他便

立志制造一种能在水上起飞降落的飞机，以防备海上航行时遭遇不测。
1910 年 6 月 28 日上午。在法国南部最大的商港马赛港附近，亨利·费勃 驾驶着自己设计制造的飞机，从海上起飞，以每小时 60 公里的速度飞行
了 500 米，并安全降落。下午，他又做了公开飞行表演，飞行距离 6000 米。第一架水上飞机从此诞生了。亨利·费勃被人们誉为水上飞机之父。 我国旅美华侨谭根在 1910 年也设计制造出水上飞机，并在当年举行
的万国飞机制造大会上参加比赛，获得水上飞机比赛第一名。 早期人们对水上飞机十分重视。1913 年，在地中海沿岸的摩纳哥公
园举行了第一次水上飞机的国际比赛，规定飞机绕一定的回路飞行。在 比赛中，法国驾驶员姆·普雷伏斯特创造了每小时 204 公里的直线飞行 速度纪录。
　　此后，水上飞机不断发展。本世纪 30 年代初投入使用的德国“多尼 DO—10”水上飞机，用 12 台美国冠蒂斯发动机作动力，总功率 7800 马 力。螺旋桨前后排列，前拉后推，起飞重量达 56 吨。机内设备豪华舒适， 首次飞行运载 169 名旅客，环绕地球一周，在航空史上写下了壮丽的一 页。
　　现在，随着陆上飞机性能的不断完善，以及直升机和航空母舰的发 展，水上飞机在航空事业中的作用远不及 20 年代了。但是，由于它具有 水上起落的特点，因此仍具实用价值。目前，世界上许多国家仍在发展 水上飞机。
快如闪电的火箭飞机 世界上的飞机，根据它们所选用动力装置的
不同，可以分为活塞螺旋桨飞机、涡轮螺旋桨飞机、涡轮喷气飞机，涡 轮风扇飞机、冲压式喷气飞机和火箭飞机等。火箭飞机是用火箭发动机 提供动力的有翼飞行器。它的特点是速度快、飞得高，因此主要应用于 航空和宇航事业进行的研究试验中。
世界上第一架以火箭为动力的飞机是德国海因克尔公司的 HE－
178，它的设计师就是后来成为美国“火箭之父”的但当时还不出名的工 程师冯·布劳恩。 HE— 178 火箭飞机于 1939 年 6 月 20 日首次试飞， 该飞机装有一台推力为 588O 多牛顿的 HWK—RI—203 火箭发动机，用过 氧化氢和甲醇作推进剂。在同年 7 月 3 日的一次试飞时，速度达每小时
850 公里，可算是当时的最高纪录。但由于飞行持续时间太短，不久又爆
发了第二次世界大战，因此中断了研制工作。 两年后，德国的梅塞施米特公司设计制造出世界上第一架能作战使
用的 ME—163 火箭飞机。ME—163 机体很小，翼展 10 米，机长 7 米，无 尾翼。后掠机翼采用了普通的翼型，但厚度与翼弦比很大，目的是为了 把燃烧箱装在机翼里。在 1941 年 10 月 2 日的试飞中，ME—163 的速度达 每小时 1003.77 公里，首次突破时速 1000 公里的大关。
　　灵活机动的直升机 20 世纪内燃机的问世，推动了工业革命的发 展，也使直升机的研究，进入载人试飞阶段，并逐步获得成功。
　　1907 年，法国人保罗·科尔尼制造了历史上最早飞行的直升机。这 架直升机机身前后各装有一副飞轮式的旋翼，每副旋翼有两片桨叶，靠
24 马力的发动机驱动。11 月 13 日，保罗的直升机首次飞离地面，在 20 秒的时间内，上升了约 30 米的高度。
早期的直升机在发展过程中，除遇到动力问题外，还有操作性和稳

定性差的难题。在攻克这个技术难题上，西班牙人马科斯·佩斯克拉做 出了巨大贡献。他早在 1919 年便开始从事共轴式直升机的研究。1923 年，他在第 3 个型号上，安装了现代直升机必不可少的有铰桨叶、总矩 操作和周期交矩操纵系统，初步解决了直升机稳定性的操作性问题，并 实现了侧飞、自转下降和瞬间增矩着陆等具有重大实用价值的机动飞 行。
　　1942 年 1 月，在美国陆军航空队某基地，诞生了人类第一架具有实 用价值的 XR—4 直升机。XR—4 的原型是被誉为“近代直升机之父”的伊 格尔·西科斯设计的 VS—300，它于 1940 年 5 月 13 日首次自由飞行试飞 成功，成为世界上第一架单旋翼实用型直升机。
这架外形奇特的新式飞行器，骨架是由 10 根钢管焊接而成，装有一
台 75 马力的四缸气冷活塞式发动机，发动机主轴经齿轮箱减速同时带动 直径 8.5 米的三叶旋翼和呈水平状态的可操纵的两叶尾桨。XR—4 为英美 政界要人们作了在 6 米见方的地面上垂直起降、悬停、前飞、侧飞、垂 直上升到 150 米的高度、关机自转下滑、近地悬停等飞行表演。最令人 拍手叫绝的是吊一网篮生鸡蛋着陆而无一破碎。至此，直升机首次向人 们展示出它奇特的飞行特性和技术上的初步成功。
1982 年 8 月 1 日，美国人罗斯·帕罗特和詹伊·高波恩驾驶贝尔 206L
“远程突击队”直升机从得克萨斯州出发，向西绕地球一周，9 月 30 日 返回原起飞点，完成了直升机的首次环球飞行。此后，澳大利亚人戴伊 克、史密斯驾驶贝尔 206B“喷气突击队员”直升机进行了单人环球飞行， 从而再次证明了直升机进行远程飞行的可靠性。
应用广泛的旋翼机 旋翼机是介于定翼机和直升机之间的一种飞
行器。在历史上，旋翼机无论在技术方面还是在应用方面，都曾比直升 机要成熟得多，应用也更广泛。
早在 1923 年 1 月 9 日，西班牙人拉·西瓦亲自驾驶改良后的 C8L 型
旋翼机，载着一名乘客，从伦敦起飞，首次成功飞越英吉利海峡直抵巴 黎。这一创举还独创性地采用了旋翼有动力预转起飞的方法，从而缩短 了起飞滑跑距离。
此后，人们一直不断研制各种旋翼机。
　　VX—15 是美国贝尔直升机公司根据军事部门、国家航空与宇航局的 要求研制的旋翼机。这种飞机在机翼两端各装有一部可以转动的短舱， 内部安装有三叶螺旋桨式发动机。当短舱垂直上升时，它能像直升机一 样垂直起飞，然后在空中转动发动机短舱，使其对准飞行方向，此时， 飞机像普通飞机一样平飞。 VX— 15 的最大起飞重量为 5. 9 吨，飞 行高度达 9000 米。在 5000 米的高度上，速度可达每小时 550 公里。
　　这种旋翼极实际上是直升机与普通飞机相结合的产物，其飞行速 度、高度和经济效益都大大超过了现代直升机。各国军事专家普遍对研 制这种具有直升机和普通飞机双重功能的旋翼机尤为感兴趣。
　　“空中自行车”——人力飞机 在近代人力飞机的发展过程中， 英国的克莱默奖起了很大的促进作用。
　　1960 年 1 月，英国皇家航空学会宣布，微电池公司主席兼经理、工 业家克莱默提供了一笔 5000 英镑的奖金，授予能实现 8 字飞行的人力飞 机。条件规定人力飞行必须完全依靠人力从地面起飞，绕相距 800 米的
　　
两根立柱飞出一条 8 字形航线，飞行高度要超过 3 米。
　　1967 年，仅英国就制造了十几架人力飞机，但没有一架能完成 8 字 航线的飞行。克莱默在失望之际决定将奖金由 5000 英镑提高到 10000 英 镑，并宣布此项奖金不再局限于本国，而是面向全世界。1973 年，世界 上的人力飞机超过 30 架，但仍没有人能够完成此项飞行。于是克莱默又 将奖金提高到 50000 英镑。这样克莱默奖一举超过诺贝尔奖，成为航空 史上金额最大的一笔奖金。面对克莱默奖的巨额诱惑和飞行难题的挑 战，英、日、法、美等国积极进行研制工作，展开激烈竞争。
　　1961 年 11 月，由英国骚桑普敦大学的学生们制造的第一架由人力从 地面自行起飞的人力飞机试飞成功。这架人力飞机具有自行车式驱动的 推进螺旋桨，翼展 24.4 米，重 58 公斤，最远飞行了 600 米的距离，离 地约 1.5 米。
　　此后不久，英国霍克·西德利宇航公司的职工制造一架更精致的人 力飞机——“海鸭号”，并在 1962 年创造了直线飞行 908 米的纪录。这 个纪录一直保持了 10 年，直到 1972 年，才被英国空军研制小组的“木 星”号人力飞机所打破。
　　“木星”号人力飞机长 9 米，翼展 24.38 米，重 66 公斤。1972 年 6 月，它创造了人力飞机直线飞行距离 1070 米的新纪录，留空时间为 1 分
47 秒。它的特点是把螺旋桨由机尾移至机身中部的桨架上，从而简化了
传动机构，提高了螺旋桨的效率。
　　日本从本世纪 60 年代开始研究人力飞机，日本的大学生用 3 年时间 制造了“红雀”号人力飞机。后来又在“木星”号的启发下，研制成功 “白鹤”号人力飞机。“白鹤”号飞行距离多次超过 500 米，并完成了
180°转弯。1976 年 11 月，还创造了 2093 米的飞行成绩，成为克莱默奖
的有力争夺者。
　　1976 年，美国加利福尼亚州的航空工程师麦克里迪制造了一架奇特 的人力飞机——“飘忽秃鹰”号。麦克里迪曾经是一名优秀的滑翔运动 员，还是伞翼滑翔的爱好者，他在设计中打破了最流行的人力飞机的设 计方案，而应用了伞翼滑翔的原理。
“飘忽秃鹰”号翼展长 3O 米，重 32 公斤，翼表面蒙着一块极薄的
薄膜，大机翼下方有一个驾驶座，座前挡了一块流线型挡板。驾驶座下 方是一对脚蹬，它用传动链条带动飞机后方的双叶螺旋桨。机身前方伸 出一根细长的铝管，管的前端安装了一只鸭式前翼，用来操纵飞机的飞 行。飞行员是 24 岁的运动员布鲁安·艾伦，他在短时间内可蹬出 1.2 马 力。
1977 年 8 月 23 日，“飘忽秃鹰”号人力飞机飞行了 7 分 28 秒，航
程 2173 米，不仅作了直线飞行，而且顺利完成了 8 字航线的飞行，从起 飞到着陆，飞越指定标志线时，离地距离超过了 3 米。麦克里迪因此获 得了举世瞩目的克莱默奖。
　　在 8 字航线被征服之后，1978 年，英国皇家航空学会宣布了新的克 莱默奖，即以 10 万英镑奖给第一架飞越英吉利海峡的人力飞机。
　　消息传出后，人们议论纷纷，飞越英吉利海峡是人力飞机所能完成 的吗？人力飞机的研究者们无不苦心钻研、跃跃欲试，展开激烈的角逐。
1979 年 6 月 12 日，在英国南部小镇福克斯通的码头上停放着一架古

怪的飞机，这就是麦克里迪设计的又一架人力飞机“飘忽信天翁”号。 它有一对细长的机翼，没有尾翼。翼展长 30 米左右。机翼正下方的座舱 中安装了两只小小的塑料轮子。飞机不带发动机，只有一套用塑料链条 传动的脚踏机构，带动机翼后面的塑料螺旋桨。飞行时，飞行员的脚踏 动力使螺旋桨旋转，产生升力。
　　飞行员艾伦整装待发了。他的目的地是海峡对岸的法国加来地区。 这是历史上首次乘坐人力飞机飞越海峡的尝试。
　　5 点 51 分，飞机顺利起飞。原计划“飘忽信天翁”号可以在 2 小时 之内飞完全程，但是 1 小时 15 分钟之后，海上波涛汹涌，引起海峡上空 空气的扰动，这给飞行带来很大困难，艾伦顶风前进，速度减慢下来。 由于闷热和脱水，艾伦的腿部发生了痉挛，他已经精疲力竭了，但仍然 坚持着。
　　8 点 40 分，“飘忽信天翁”号终于顺利抵达了法国的格里内角海滩。 此次飞行历时 2 小时 49 分，航程 37 公里，不愧为当代航空史上的 又一奇迹、人力飞机发展道路上的又一里程碑。设计师麦克里迪因此再
次摘取了克莱默奖。 此后，麦克里迪和助手们把“飘忽信天翁”号修复一新，送往当时
尚未闭幕的巴黎航空博览会上公开展出。
　　以后，实业家亨利·克莱默再次向英国皇家航空学会捐赠 10 万英镑。 作为人力飞机的速度竞赛的奖金。这个速度竞赛被称为克莱默世界速度 竞赛。竞赛要求人力飞机在 3 分钟内沿三角形航线飞行 1500 米。奖金中
2 万英镑奖给第一个完成这种飞行的人，以后每打破一次速度纪录奖给
5000 英镑，直到 10 万镑发完为止。
　　1983 年 9 月 25 日和 27 日，在美国加利福尼亚州萨夫特机场上，一 架名为“仿蝙蝠“的人力飞机以每小时 41 公里的平均速度两次飞完了一
个 1600 米长的锐角三角形的航线，平均每次飞行时间为 2 分 38 秒。
　　“仿蝙蝠”人力飞机是在麦克里迪指导下，用石墨、Kevlar、聚苯 乙烯和聚酯树脂制造的，重 36.3 公斤，翼展长 14.6 米。它带有电储能 系统，在飞行前 10 分钟，飞行员踏动脚蹬带动发电机给电池充电。电池 是与带动变矩推进式螺旋桨的发动机接通的，这样电动机可帮助飞行员 驱动螺旋桨。
这次飞行由麦克里迪的儿子完成，使麦克里迪再度获得了克莱默速
度竞赛奖。
　　翩翩翱翔的太阳能飞机 太阳能飞机是以太阳能为动力飞行的飞 机。世界上第一架太阳能飞机是由美国航空工程师麦克里迪设计的。
　　麦克里迪设计了“飘忽企鹅”号人力飞机，在机翼上安装了 16000 块光电池。光电池又叫太阳能电池，它是一种夹有光敏层的硅片，可见 光通过硅片时，光粒子与光敏层的化学物质作用，释放出电子，产生的 电流经过导线传递给发动机，发动机带动螺旋桨转动，使飞机飞行。
1980 年 8 月，“飘忽企鹅”号由女驾驶员珍尼丝·布朗操纵，飞行
了 3.2 公里，飞行时间为 14 分 32 秒。在初次飞行中，飞行的高度仅为
30 米，虽然在这一高度上不能保证获得足够的阳光，但初次飞行的成功， 足以证明了麦克里迪的设计思想是可行的。
随后，麦克里迪决定进一步改进他的太阳能飞机，他得到了著名的

杜邦公司的支持。杜邦公司为他提供了一系列航空和宇航用的新型材料
——工程塑料，以及经费、工程师和摄影组等。
　　1980 年 12 月，新设计的“太阳挑战者”号太阳能飞机试飞成功。它 的主翼和尾翼上装有 16128 块太阳能电池，飞机全长 9.1 米，翼展 14. 3 米，机体重量仅为 90 公斤。在 8 小时的时间里，飞机飞行了 370 公里， 高度达到 4360 米。即使在云彩遮住阳光的时候，飞机下降的速度也仅有
30 米/分，能确保飞行安全。 “太阳挑战者”号太阳能飞机几乎是一架全塑飞机。首先，在机翼
的主支撑结构，以及操纵、着陆装置等部位，使用了强度是钢铁 5 倍的 聚芳族纤维，在整个机体的增强部位，也都使用了这种材料。其次，在 机体和机翼的蒙皮上采用了聚脂薄膜。最后，在主翼的夹层结构中，还 使用了聚芳纤维纸蜂窝。此外，用得较多的材料是具有优异耐气候性和 不易变色的丙烯酸薄膜和氟塑料薄膜。正是由于采用了这些性能优异的 工程塑料，“太阳挑战者”号才既牢固又轻便，成功地完成了飞行。
　　1981 年春天，“太阳挑战者”号即将飞越英吉利海峡的飞行。飞行 员是 28 岁的普达塞克，他既进行过滑翔机的飞行，又驾驶过喷气式飞机， 经验十分丰富。1981 年 6 月，太阳能飞机由一艘航空母舰运往法国。7
月 7 日，晴空万里，太阳能飞机就要起程了。普达塞克依次接通 5 组太
阳能电池，开始驾驶“太阳挑战者”号滑跑起飞，经过 7 次试飞，飞机 终于离开地面，以大约每分钟 70 米的速度迅速上升，几分钟后达到 600 米的高度，然后昂首飞向英吉利海峡。
普达塞克稳稳地爬升，同时不断调整航向和转动可调螺旋桨，以便
进入最佳飞行状态。突然，平静的空气中出现了一股紊流，“太阳挑战 者”号剧烈地俯仰、扭摆起来，原来附近出现了两架飞机，上面满载着 新闻记者和摄影师。虽然距离相当远，但那强烈的尾流足以令轻盈的“太 阳挑战者”号面临灭顶之灾。幸亏法国空中交通管制部门及时解围，才 把热心的采访者打发走了。
此后，普达塞克耐心地斜飞 Z 字航线，避开云朵，捕捉更多的阳光。
不久，英国的多佛尔海滩终于映入眼帘，太阳能飞机飞临英国领空。在 连续飞行 5.5 小时、行程 260 公里以后，“太阳挑战者”号终于安全降 落在蒙斯顿皇家空军基地。
这次具有历史意义的飞行，标志着太阳能作为一种崭新的能源进入
了人类航空领域。

飞向太空的运载工具——火箭


　　俄国双耳失聪的中学教师齐奥尔科夫斯基，对火箭理论的研究和发 展做出了震古铄今的贡献。他首先敏锐地指出，巨大火箭的动力应当是 液体火箭发动机。他设计了用液体火箭发动机作动力的飞行器草图，并 设想用煤油和液氧作推进剂（燃料）。
　　1857 年 9 月 5 日，齐奥尔科夫斯基诞生于俄国的一户贫寒农家。9 岁那年，由于患了严重的猩红热病，双耳丧失了听力，无法继续上学。 从此，他在母亲的指导下，学习功课。童年的不幸，使他整天呆在家里 阅读书籍，再也无法与别的孩子一起玩，从而疏远了与他同龄孩子的联 系。两年后，他母亲去世，这种不幸，使他变得更加孤独，同时也使他 开始沉醉在书本的海洋中。
　　16 岁那年，父亲把他送到莫斯科学习。他住在一位贫苦的洗衣妇女 家里，每天忘我地自学，不论是炎热的夏天，还是寒冷的冬天，他都到 附近图书馆里埋头读书，甚至常常忘记饥饿和寒冷。他认识到，刻苦自 学，是猎取科学知识的唯一道路。尽管生活上很艰辛，只能用一点黑面 包充饥，但在莫斯科的 3 年里，他自学完微积分、解析几何、球面三角、 高等数学、物理学、化学、天文学等许多科学知识，其中关于飞行问题 像吸铁石一样吸引着他，使他脑子里充满了各种幻想。
3 年半后，他回到家乡，当了中学教师。
　　后来，齐奥尔科夫斯基全力以赴地投身于火箭和宇宙航行问题的研 究之中。他确信只有火箭才是实现宇宙航行的最理想的交通工具，并首 先提出多级火箭理想速度的计算公式。这个公式就是著名的齐奥尔科夫 斯基公式。它解决了火箭及其运动的一系列理论问题。1898 年，他完成 了第一部有关火箭原理研究的科学论著。这部著作为航天事业树立了一 个里程碑，为火箭技术的发展奠定了基础。
1935 年这位前苏联火箭之父的心脏停止了跳动。但前苏联人们沿着
他的足迹，于 1957 年首先发射了世界上第一颗人造地球卫星。 世界上第一个制成液体火箭并投入试验的，是美国科学家戈达德。
1926 年 3 月 16 日，在罗斯维尔的荒郊，架起了一座两米多高的发射架，
上面竖着一枚高约 3.9 米的火箭，戈达德要在这里进行划时代的试验。 开始发射了，火箭下面喷出燃气，火箭直往上窜，可是只飞了 12 米高、
56 米远。这和现代的火箭相比，自然不可同日而语，但它毕竟是世界上
第一枚发射成功的液体火箭。戈达德的贡献是把航天理论与火箭技术结 合起来，使火箭进入实际的研制阶段。戈达德不断地改进他的火箭，最 终使火箭有了相当可观的高度和速度。戈达德是制造液体火箭的创始 人。刚开始发射的火箭，由于没有控制设备，火箭不能按预定的方向飞 行，1932 年，戈达德开始用高速旋转的陀螺来解决火箭的稳定性。陀螺 能绕某一个支点自由旋转。最简单的陀螺就是民间玩具“地转子”或称 “地牛”。当“地牛”在地面围绕自身轴线飞快转动时，你越使劲抽它， 它就转得越欢，立得越稳；不使劲抽就转得慢，开始摇晃；如果不抽， “地牛”最终会倒地，这一特性就是旋转物体的定轴性。火箭装上这种 陀螺就能扶摇直上了。
火箭上升到一定高度后，还要改变方向，这就需要操纵。为了解决

这个问题，戈达德发明了燃气舵，它的功用有如飞机的方向舵，不过飞 机的方向舵是靠外部气流的作用，使其偏转以改变飞机的航向，而燃气 舵却是装在火箭发动机的内部靠近喷口的地方，它利用燃气流的作用使 其偏转，从而达到改变火箭方向的目的。1932 年，戈达德完成了陀螺和 燃气舵控制火箭飞行的试验。1935 年，戈达德制造的火箭的速度超过音 速，射程达到 70 公里，他的成功使 30 年代一大批火箭研制者受到鼓舞， 德国的奥伯特就是其中一个。
　　奥伯特提出许多关于火箭构造和飞行的新观点，他的名著《通向航 天之路》又激发了许多青少年对航天事业的兴趣，许多国家相继成立了 火箭和航天爱好者的组织。1927 年，德国创建了太空旅行协会，由奥伯 特任会长，1928 年，前苏联成立了反作用运动研究会，随后英美等国也 相继成立了星际旅行的学会或协会，这些组织中的不少成员后来都成为 各国研究第一代火箭的领导者或技术骨干。

人造卫星的大家庭


　　随着航天事业的发展，人造卫星已成为一个种类繁多、用途广泛的 大家庭。
通信卫星 通信卫星被发射到赤道上空 35860 公里的高度，进入轨
道后，以 11070 公里/小时的速度绕地球旋转，绕地球一周为 24 小时。 由于卫星运行速度和地球自转速度相当，所以看起来仿佛是悬在赤道上 空的一点上静止不动的，因此又叫做对地静止卫星。1958 年美国成功地 发射了第一颗试验通信卫星，1965 年 4 月 6 日，美国成功地发射了国际 通信卫星 I 号，从而使通信卫星正式进入实用阶段。我国于 1984 年成功 地发射了第一颗静止通信卫星。通信卫星可以在大范围内迅速传播电 视、电话、电报，传真图片等。如果 3 颗通信卫星在赤道上空均等定位 并互相联系，就能实现全球通信。
1965 年，一些国家的政府为了便于共同使用通信卫星组成了国际通
信卫星组织，我国于 1977 年正式加入该组织。
　　侦察卫星 侦察卫星素有空间秘密哨兵之称，自 20 世纪 60 年代出 现以来，发展很快，成为卫星家庭中为数最多的一类，约占卫星总数的
60％，它们主要用来窃取军事情报。目前世界上的侦察卫星系统，主要
包括拍摄对方地面战略目标的照相侦察卫星，侦察对方雷达、军用电台 部署和性能的电子侦察卫星，监视舰艇活动的海洋监测卫星，以及核爆 炸探测卫星、预警卫星等。
　　气象卫星 气象卫星起源于侦察卫星。在侦察卫星所拍摄的照片 中，曾经碰到目标上空有云层覆盖的情况，这种照片对侦察造成困难， 而无意中竟然给气象学家带来了宝贵的资料。
　　气象卫星专门进行气象观测。1960 年美国发射第一颗气象卫星至 今，全世界已发射了 100 多颗气象卫星。我国于 1988 年 9 月成功地发 射了一颗气象卫星“风云”l 号。气象卫星运行于宇宙空间，从地球大气 层外的不同高度鸟瞰大地，监视台风、强暴风、暴雨等灾害性天气的变 化，定量观测大气中的温度、水气、云层、降水和海洋温度等，起着空 间气象站的作用。
　　
　　气象卫星的主要优点是不受地理条件的影响，可以取得人迹罕至的 海面、极地、高原、沙漠、森林等地区的宝贵的气象资料。
　　导航卫星 导航卫星是一种能够帮助海上舰船辨明航向的卫星。由 于人造卫星在轨道上作有规律的运动，它在空间的坐标可以随时标定出 来，所以可将导航卫星作为地面上任何一点进行周期性观测的信标，来 确定舰船的位置，实现全球导航。
　　美国的子午仪导航卫星系统，是美国海军为北极星导弹核潜艇在海 洋航行中导航定位而研制的。美国于 1959 年 9 月发射了第一颗子午仪导 航卫星。此后，世界各国发射了十几颗各种类型的导航卫星。
　　地球资源卫星 地球资源卫星是和人类生活联系最密切、在国民经 济中应用最广泛的实用型卫星之一。它是在军事侦察卫星和气象卫星的 基础上发展起来的，同时也应用了航空勘探的技术成果。它采用航空遥 感技术，帮助人们寻找地下的丰富矿藏，调查森林、水文、耕地种植和 农作物生长等情况。
　　1972 年 7 月 25 日，美国发射了世界上第一颗地球资源卫星——“地 球资源技术卫星”1 号。
　　地球资源卫星勘测速度快，又不受地理位置条件的限制，视野广阔， 能周期性地提供动态变化资料，对资源的开发利用和国民经济的发展有 重要的作用。
测地卫星 测地卫星主要用于测定地面点坐标、地球形状和地球引
力场参数，作为地面观测设备的观测目标或定位基准，为洲际导弹的发 射测定准确的目标位置等。20 世纪 60 年代初，人们观测人造卫星的运 动，推算出地球的扁率，又利用卫星测定观测站坐标，计算地球重力场， 取得重大成果。
美、苏、法等国曾先后发射了测地卫星。
　　科学探测卫星 科学探测卫星主要是对近地空间环境和太阳进行 研究，从而为各种应用卫星和军事卫星以及载人飞船等各种人造天体提 供科学数据。
科学探测卫星研究的内容有：地球磁场、地球辐射带、电离层、高
层大气、紫外和红外辐射等。这些科学资料对于各类人造天体的设计、 研制和发射都极为重要。
科学探测卫星的种类很多，数量很大。这些卫星按探测项目可划分
为：地球磁场测量卫星、红外测量卫星、高能辐射探测卫星、太阳辐射 探测卫星等。

宇宙飞船和飞机的混血儿——航天飞机


　　航天飞机是一种载人的太空飞行器。它的最突出优点在于可以反复 使用，因此是空间技术发展进程中的一个突破。它为人类探索宇宙、开 发太空领域提供了经济实用的工具，所以航天飞机的发明被称为人类通 向宇宙之路的又一块里程碑。
　　在航天飞机诞生之前，人类探索太空的工具，不论是人造卫星、登 月飞船，还是随后的太空实验室，都是通过发射个又一个功率巨大的运 载火箭来把它们送上太空的。运载火箭是使卫星和飞船进入预定轨道运
　　
行的主要运输工具。 研究、设计和制造这样的运载火箭需要耗费大量的人力、物力和财
力，这种代价高昂的运载火箭只能使用一次；每发射一次卫星或飞船都 要重新制造一个甚至几个运载火箭。1969 年，美国发射的第一次把人送 上月球的“土星” 5 号运载火箭和阿波罗登月飞船，起飞总重量为 2800 多吨，但除了约 5 吨重的登月指令舱外，全部器件只使用一次就丢弃在 宇宙空间。像这样的发射，每次要花费 1750 万美元。正因为如此，所以 美国的“阿波罗计划”到 1972 年 12 月 19 日，“阿波罗”17 号宇宙飞船 运载 3 名宇航员登月归来以后，就此告一段落。
　　不过，有很多宇航方面的专家不肯罢休，他们始终认为探索宇宙， 能为人类带来无法估量的好处。所以，每年仍然有一大批人造卫星飞上 天空。美国宇航局的科学家还利用“阿波罗计划”中已造好而没有来得 及利用的“土星”5 号火箭，成功地发射了太空实验室。然而，由此也带 来了麻烦，施放到太空围绕地球运转的人造卫星并不能保证百分之百地 投入使用，有时由于装在它“肚子”里的仪器设备发生了意料不到的故 障，导致整个卫星失效。像这种局部损坏，只须稍加修理就能正常工作 的人造卫星不是很少而是有不少。它们不能发挥作用，只是绕着地球一 圈又一圈地转，变成了太空的“流浪汉”；如果碰巧撞上了正在正常飞 行的人造卫星，还会引起一场爆炸，那时它们就是十足的“闯祸坯”了。 还有那种比人造卫星更复杂、高级、造价更高的太空实验室，一旦它贮 存的食物、氧气、实验物品花尽用完以后，无法得到补充，结果也逃脱 不了被丢弃的命运。它和失效的人造卫星一样、白白占据了地球上空目 前已经显得很“拥挤”的运转轨道的位置。
当然，也可以另外派一艘宇宙飞船到轨道上去给实验室送货上门；
但这样一来，问题又涉及到每次要动用一枚只能用一次、价值几千万美 元的运载火箭，花费太大了啊！
这种被动局面严重地阻碍了宇宙航行事业的蓬勃发展。因此，研究
一种可以重复使用的工具，以便大大降低宇宙航行的成本，就成了人们 发展宇宙航行事业的迫切需要。
对于这种未来的运载工具应该具备什么特点呢？各方面的专家为当
时还没有出生的“胎儿”勾勒了一副大致的“面貌”： 它必须可以重复使用、经久耐用，在完成了各项任务以后，能像普
通飞机一样飞回来在常规机场跑道上平稳降落。
　　它必须能携带各种各样的人员，包括没有受过专门飞行训练的普通 人。
　　它必须有较宽大的货舱，可以容纳各种各样的物品，而随机的科学 家只须通过短距离的通道就能够进入货舱，进行各项理化实验。
　　它能随时改变自身的运行轨道，跟正在绕地球运转的各种人造卫 星、太空实验室靠拢甚至对接，从而对那些失效的人造卫星进行修理保 养工作，为太空实验室运送物资，担负太空紧急救援任务。
　　它必须能施放和回收各种人造卫星，或者作为一种中间站，供飞往 其他星球的宇宙飞船起落逗留。
　　一句话，它是一种具有运载火箭性质、来回于太空与地球之间、像 飞机一样的宇宙运输工具，它的名称就叫“航天飞机”。
　　
　　美国是最早研究航天飞机各种可行方案的国家。从 1969 年停止“阿 波罗计划”以后，就立即集中 5 万名高级技术人员，花了差不多 10 年时 间和将近 100 亿美元的研制费用，终于把一张张蓝图上的东西变成了一 架真正的航天飞机。1981 年 4 月 12 日上午 7 时，在美国佛罗里达州的卡 纳维拉尔角肯尼迪空间中心第 39 号发射台上，升起了世界第一架航天飞 机“哥伦比亚”号。从此，宇宙航行的新纪元开始了。
　　1981 年 4 月 12 日，世界上第一架航天飞机“哥伦比亚”号，在一片 欢呼声中徐徐上升，进入太空，在轨道上遨游了 54 小时后，安全返回地 面。至 1991 年止，有 5 架航天飞机曾在太空遨游。其中美国有 4 架，前 苏联有 1 架。
　　航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具，是航天史上的一 个重要里程碑。
　　航天飞机是往返于地球表面和近地轨道之间、运送有效载荷（如卫 星、物品等）的飞行器，可以重复使用。
　　航天飞机设计成用火箭推进的飞机，它发射时像火箭那样垂直起 飞，返回地面时能像滑翔机或飞机那样下滑和着陆。航天飞机集中了许 多现代科学技术成果，是火箭、航天器和航空技术的综合产物。它的特 点是可以多次使用（火箭都是一次使用的），发射成本较低，用途广泛。 美国“哥伦比亚”号航天飞机由一个轨道器、1 个外贮箱和 2 个固体
火箭助推器组成。
轨道器是航天飞机最复杂的部分，外形是一个三角翼滑翔机，长约
37 米，高 17.3 米，翼展 24 米，它的货舱能把 29.5 吨重的有效载荷送上 地球轨道，并能把 15 吨重的有效载荷带回地面。它可乘坐 3～7 名航天 员，在轨道上连续飞行 7～30 天。
外贮箱是航天飞机最大的部件，也是唯一不可回收的部件，用于贮
存航天飞机的燃料——液氢和液氧，并向发动机输送燃料。它长 47.l 米， 直径 8.38 米，装满燃料后重约 740 吨。
固体火箭助推器内装固体燃料，为航天飞机垂直起飞和飞出大气层
提供约 78％的动力。它长 45.5 米，直径 3.7 米，重约 566 吨，使用寿命 为 20 次。
从 1981 年 4 月～1991 年 4 月，航天飞机在太空中飞行了 40 次，完
成了许多科学实验和研究项目，也执行了多次军事飞行任务，取得了许 多重大科学技术成果，获得巨大的经济效益。

带您走入太空


　　奇妙的太空睡眠 睡眠是人的生命活动的重要组成部分。人在一生 中有将近三分之一的时间在睡眠。
　　在太空失重环境中，宇航员不能躺在床上睡觉，因为身体会自动飘 浮起来。必须钻进睡袋并固定在航天器的舱壁上。由于太空中没有上下 前后左右之分，宇航员站着睡、躺着睡，还是倒着睡都一样。在太空睡 眠，多数宇航员觉得身体稍微蜷曲成弓状，比完全伸直或平躺着要舒服 得多。手臂可以放在睡袋内，也可以伸出外面，任其自由，不过多数宇 航员不愿意让自己的手臂自由飘动，而放进睡袋里。
　　飘浮在半空中睡眠是别有情趣的事。有的宇航员愿意领略一下这种 滋味，他们用绳子将睡袋的一端吊挂在舱壁上，让睡袋在半空中飘来飘 去。不过大多数宇航员不喜欢这种睡眠方式，因为当航天飞机或其他航 天器的姿态控制发动机（用于控制航天器姿态的发动机）开动时，睡袋 如果挂在半空中，就会与舱壁相碰撞。大多数宇航员喜欢将睡袋紧贴着 舱壁睡觉，这样就会使人感到像睡床上一样。采用这种睡眠方式，后背 可以伸直，有利于预防腰背痛。
欧洲航天局设计出一种新式睡袋。在袋的外面有一些管道，当管道
充气时，睡袋被拉紧，从而向人体施加一定压力。这种压力可以使人感 到像在地面睡眠一样舒适，而且还可以消除一种飘飘然似的自由下落 感。
太空淋浴 人在太空中长期生活和地面上一样，也需要定期洗澡。
在地面，淋浴对人说来。只不过是日常生活中的一件小事。可到了太空 就非同小可了，完全可以算得上一种高贵的享受。如果用价值计算，将 一套淋浴设备送上太空，再使用比银子还昂贵的水，那么，一次淋浴的 费用恐怕要比世界上最豪华的浴池还要高得多。
在“礼炮”号航天站上，规定宇航员每 10 天洗一次澡。前苏联“礼
炮”号航天站，1982 年曾为宇航员创造了连续生活工作 211 天的纪录，
1984 年又创造了续航时间 237 天的纪录。前苏联另一艘航天站——“和 平”号航天站，1988 年宇航员创下了续航 366 天的世界纪录。
航天站里的洗澡间像一个手风琴式的密闭塑料布套，它被挂在顶棚
上，使用时将它放下，不用时可叠起来吊在顶棚上，顶棚上固定着一个 圆形水箱、喷头、电加热器。水箱内装 5 升水。浴室的地板上有许多小 孔，下面是废物集装箱，用于盛废物和污水。上面压水，下面抽水，就 形成了从上往下的效果。地板上还有一双固定的橡皮拖鞋，宇航员穿上 拖鞋，人就不会飘浮起来。浴室放下后，形成真空环境。在失重状态下， 水是危险品，少量的水也会呛伤人，甚至溺死人，为了安全，宇航员通 过管子进行呼吸。
　　宇航员洗澡时，首先把通到浴室外的呼吸管套到嘴上（戴上呼吸 罩），戴上护目镜，避免从鼻子和嘴吸进污水；接着，开动电加热器， 把水箱中的水加热到适当的温度；然后，打开水喷头，加压的温水从上 面喷下来浇到身上，这时正像在地面上淋浴一样。
　　洗用过的污水从室内地板上的小孔中排到废物集装箱里。由于失 重，污水会飘浮起来，因此，地板上的小孔靠吸收装置，把污水吸入小
　　
孔抽走。 前苏联宇航员在“礼炮”号和“和平”号航天站里长期生活和工作，
他们亲身体验在太空失重环境里洗澡的乐趣。随着航天事业的发展，将 会出现更完善的太空浴室。
　　太空吃饭趣事 在地面吃饭，可以很随便，也可以很讲究。但在失 重的太空，吃饭不但非常讲究，而且要非常注意，否则食物碎块就可以 把宇航员呛死。
　　20 世纪 60 年代载人航天的初期，人们认为在太空不能吃固体食物， 因此宇航员主要食用铝管包装的肉糜、果酱类膏糊状食物。宇航员进餐 时，用手挤管壁，通过进食管将食物直接送入口中。这类食品在失重状 态下使用简便可靠，也容易保存。宇航员穿着加压的航天服时，仍可以 通过头盔进食孔进食。这种吃法，由于既看不见食物，又闻不到味道， 往往使宇航员的食欲不佳。
　　经过若干次的飞行试验后，知道在太空失重状态下，也可以吃像方 块糖那样大小的块状食品。于是宇航员开始食用一口一块的小块食品。 经过一段实践，科学家又为宇航员研制了脱水复水食品。这种食品是用 冷冻升华法生产的，它不仅复水性能好，而且形状和风味更接近于地面 普通膳食，能满足宇航员的口味要求。在“阿波罗”登月飞行中，宇航 员开始使用软包装罐头食品，吃起来也比较方便，宇航员喜爱这种食品。 目前航天飞机上的食品达百余种，饮料 20 多种，既有脱水复水食品， 也有软包装食品，还有小块食品，五花八门，各式各样。宇航员每天 3 顿饭的菜单都不同，每周轮换一次，可以选择宇航员喜爱的食品，如美 籍华人王赣骏博士，在 1985 年 4 月 29 日至 5 月 6 日乘“挑战者”号航
天飞机时，他的菜单就有一道他爱吃的“王太太炒羊肉”。
　　宇航员的食品尽管种类繁多，但它们一般都要求重量轻，体积小； 不会因航天器发射时的震动而散开，碎沫不会飞散，能在太空失重状态 下进食；脱水食品在恢复正常的含水量后，仍能保持原来的色、香、味； 能切成块状或制成粉状，以便定量包装等。
太空手术室 在地面对病人进行手术是常见的事，在太空失重环境
里，太空医生又如何为病人做手术呢？ 过去，由于宇宙飞船或航天飞机遨游太空一次只有几天，似乎没有
必要考虑太空中的手术治疗问题。但是随着航天事业的发展，长期的太
空实验室、航天站、月球基地将相继建立，人类居住火星的计划也在拟 定中，因此，宇航员在太空生活、工作的时间越来越长，由几天增加到 几百天，甚至更长。航天站和月球基地将是人类水久居住的“天堂”。 人久住“天堂”免不了生病，需要手术治疗，但在“天堂”里又不能及 时送回地面，故需要解决失重环境下快速止血和组织缝合等外科手术等 医疗问题。
　　前苏联科学家已在抛物线飞行的飞机上，使用一种特制的透明容 器，对兔子施行局部麻醉，然后进行开腹手术试验，初步证明可以在失 重环境下进行外科手术。在太空航天站里，由于容积的局限及人在太空 时免疫反应降低，因此需要设置外科手术舱。这种手术舱有一套新型精 巧的轻便外科手术器械及手术手套等用具。
经过研究人员的努力，目前已研制了一种用于失重环境的可扩展的

小型外科手术舱。它设有袖套式止血带和注射器、无菌手套、手术器械 袋等。这种手术舱可以根据手术的需要，随时改动和扩展。倘若宇航员 一只手臂受伤，可先将伤臂伸入止血袖套止血，给手术舱充气，然后医 生将双手插入手术套用手术器械进行手术。
　　太空手术舱的诞生，将消除宇航员及其家属们的后顾之忧。当然， 目前刚刚研制出样品，但不久的将来，航天器内将设置完善的手术舱。 失重趣谈 人在失重环境中感觉如何？这是非常有趣的话题。下面
是部分宇航员在太空的点滴趣事。 在太空的第一夜，当我飘游去睡觉时，突然产生了忘记自己手脚所
在位置的感觉，尽管心里明白，但手脚不知去向。随着有意识地控制手 和脚的运动。这时才感觉到手脚的存在。
　　一天，我想睡觉又觉得身边无床，随手乱抽打。幻觉消失了，找适 应失重环境后，睡觉比躺在羽绒铺上还舒服。
　　在太空吞咽毫无问题，但不能咽下混在饮食中的气泡，因为咽下空 气会引起胃发胀，而且不能用打嗝来解除。打嗝在失重状态下是做不得 的，除非你冒反胃的危险，因为吃的和喝的东西充满胃的各个部分。
　　在太空中，手脚趾甲长得比地面慢，不必一周修剪一次，而是一个 月左右一次。
在航天站里生活久了，有时感觉到好像是在高层建筑的凉台上站
着，自己一动也不动，地球和其他星体都在运动。 我不害怕从高空中掉下来（人飘浮着掉不下来），而是害怕从航天
站里飘出去消失在太空中，有一种害怕“消失”的恐惧感。
　　我用一根长绳的一头将身体绑住，另一头固定在舱壁上，然后使劲 一推舱壁，我向前飘浮过去。当绳子绷紧时，我又边旋转边慢慢向出发 点飘游回来。无论我怎么晃动，也无法停止旋转和飘游，我请另一名宇 航员拉拉绳子，旋转稍停后又慢慢地反向旋转起来，真逗趣。
在航天站里，我突出的感觉是思路敏捷了，许多复杂的问题都可迎
刃而解，好像智商提高了不少，聪明多了??
　　神奇的太空摩托艇 太空（也称宇宙空间）是失重环境，人在失重 环境中行走与地面行走有何不同呢？在前苏联宇航员列昂诺夫和美国宇 航员怀特系安全带第一次离开座舱到太空行走之前，人们曾认为太空行 走是非常容易的，随意飘动，毫不费力，十分有趣。实际上并非如此， 因为失重使物体之间缺乏摩擦力。而在没有摩擦阻力的情况下，宇航员 的行动和工作都十分困难，甚至难于将一件物体放置在一个固定的位置 上。在失重的太空，宇航员稍稍行动一下，很快就疲惫不堪了。
　　为了能让宇航员在太空自由行走，科学家研制了一种专供宇航员在 太空行走的机械装置，人们叫它太空摩托艇，亦称载人机动装置，或称 喷气背包。它的外型像一把有扶手和踏板的座椅，通过它就可以操纵坐 在座椅上的人前后、左右、上下方向运动，也能滚动、俯仰和偏航方向 运动。太空摩托艇高约 1.25 米，宽为 0.83 米，总重 150 公斤，由两套 压缩气箱和电池组构成，箱内存贮液态氮气 12 公斤，作为推动人体运动 的能源。每套箱有 12 个喷嘴（推进喷管），每个喷嘴能产生约 7 牛顿的 推力。这些喷嘴就是一个小发动机，当某一个喷嘴的阀门打开时，氮气 就从喷嘴喷出，从而产生推动宇航员运动的动力。在太空中机动行走的
　　
速度，最高为 64 公里/时，最低为 0.5 公里/时。宇航员控制太空摩托艇 上各个不同位置上的喷嘴，就能按需要的方向运动了。
　　1984 年 2 月，美国航天飞机“挑战者”号在太空飞行中，两名宇航 员先后离开航天飞机座舱，首次小心翼翼地解开与航天飞机相连接的安 全带（救生索），驾驶太空摩托艇，以 15 厘米/秒的速度进入太空，把 自己推开到离航天飞机约 100 米远的太空，成了与航天飞机一样高速（约 每秒 7.8 公里）绕地球运行的人体地球卫星，成为在太空自由飞翔的第 一批人。这两名宇航员分别在太空遨游了两个多小时。
　　人自由在太空飞翔是一个创举，具有重要的经济、军事意义。从此 宇航员能够在不系安全带的状态下，回收失灵卫星，修理飞行中的卫星， 检修和建造航天站，也可以做各种科学实验及军事侦察活动。
　　探索太空的衣服——航天服 为了保障宇航员能完全脱离飞船，在 太空或月面独立生活，并适应恶劣的环境，美国宇航局花费了 1 亿美元， 经历 5 年之久的研制，生产出 43 套航天服，每套价值 230 万美元，是迄 今为止世界上最昂贵的服装。
　　航天服实际上是一个小型的“密封舱”，共分 4 层，每层的功能各 异。由里向外数，最里面贴身的一层称为通风与液冷层，起“冷却器” 和排除人体余热通风的作用，防止受太阳光的照射而过热，使人体保持 舒适。第二层为密封层，装有供宇航员呼吸的空气，并可防止太空温度 骤变的影响。第三层为增压层，它可保持航天服里的空气压力与地球大 气压力相等。最外面的一层为护衬层，表面涂有闪光物质，可反射阳光 中的热辐射和微流尘对人体的危害。此外，在航天服上还有一根细软管 与背包式生命保障系统连接，以便从中不断更换新鲜空气。全套服装加 上生命保障系统，重约 83 公斤，穿这套服装，可保证宇航员在太空或月 面停留 8～9 小时。为了使新设计的航天服能确保宇航员的身体不受危 害，在使用前都进行了多次动物试验，让身穿航天服的狗、兔、猴等动 物经受火箭起飞的超重、再入大气层和失重等严酷的考验。经过多次试 验和改进，最后制成了适合宇航员穿用的航天服。
　　
九天揽月——“登月计划”

1969 年 7 月 16 日，是人类历史上不平凡的一天。
　　早晨 6 时 40 分“阿波罗”11 号的 3 名宇航员在接受了最后一次检 查后，进入飞船的宇宙舱。 7 时 30 分，工程师们关闭了指令舱入口， 并细心检查了舱门的密封情况。这时，离正式发射时间还有 2 小时 2 分。
倒数计时开始。
9 秒，正式点火。
7 秒，第 1 级火箭发动机喷出红色火焰。
4 秒，全部发动机工作，喷出的火焰由通红变成桔黄色。 倒计数的时间减到零，正是美国东部时间上午 9 时 32 分，飞船指
令长的控制中心同时发出一声震撼人心的喊叫：“起飞！” 在如火山爆发的滚滚浓烟中，“土星”5 号火箭颤巍巍却又稳健地腾
空升起，拖着 500 多米长的火焰离开发射架，火焰成为一个外红内白的 火球直向蓝天飞去。
　　这时，位于德克萨斯州的休斯顿航天中心的监控室内，人们正全神 贯注地监视着屏幕。
2 分 42 秒，第 2 级火箭的 5 台发动机点火工作，第一级火箭被扔掉，
此时飞船的速度为 2.7 公里/秒。
3 分 17 秒，救生火箭被甩掉。
　　9 分 11 秒，第 2 级火箭燃料燃尽被扔掉，“阿波罗” 11 号的飞行 速度达到 6.8 公里/秒。
第 3 级火箭的发动机可以多次启动，用以调整宇宙飞船的飞行方向，
准备进入轨道。发射后 9 分 5 秒，它被启动喷射了 2 分 35 秒，使宇宙飞 船以 7.67 公里/秒的速度，准确地进入了环绕地球的轨道。并在这个轨 道下环绕地球飞行两个半小时，在这段时间内调准角度和位置，从人造 卫星的轨道上再次发射并向月球进发。在距第一次发射后的 2 小时 44 分，“阿波罗”飞船已经绕地球转了约 1 周半，宇航员们开始忙碌起来。 他们仔细检查了所有设备。第 3 级火箭开始工作了，宇宙飞船的速度增 加到每秒 10.5 公里，7 月 16 日中午 12 时 22 分，“阿波罗”11 号终于 挣出了地球这个摇篮，按预定计划进入奔月轨道。
路途是遥远的，地球与月球相距 38 万公里，“阿波罗”11 号绕着椭
圆形的轨道向月球奔去，要飞行 3 个昼夜才能达到目的地。发射后 3 小
时 16 分，按照休斯顿的命令，“阿波罗”11 号与“土星”5 号第 3 级火 箭分离，登月舱在第 3 级火箭上，这是为了把登月舱调换到前面去。柯 林斯操纵着，用 9 分钟的时间慢慢地使飞船与登月舱对接成功，宇航员 们又卸下登月舱和指挥舱之间的封闭板，接好电源电缆，使两部分连成 一个整体。
　　宇宙飞船发射后 4 小时 10 分，第 3 级火箭完成使命，彻底和飞船脱 离。这样，登月舱就在飞船的前面。登月舱的后面是指挥舱和服务舱。 服务舱内装有发动机，宇航员们返回地球时要靠这台发动机。
　　进入奔月轨道 6 小时后，“阿波罗”11 号飞船已经离开地球 8 万公 里，飞船开始自转飞行，它一面沿着宇宙轨道进发，一面以每小时 3 周 的速度缓缓自转，自转的目的是使飞船的各部分都能均匀承受太阳的热
　　
量。因为远离地球的太空是真空的，向阳的一面温度很高，而背阳的一 面又温度极低，如不自转，飞船的外壳就会由于巨大的温差热胀冷缩而 受到破坏。每当向阳时，强烈的阳光透过窗户照进舱来，舱内一片明亮， 当背阳时，舱内就漆黑一团，似乎在每一个小时内都要经历 3 次日出和 日落。
　　按飞行计划规定，从发射开始的当天晚上 23 时 5 分，也就是飞船发 射后的 13 小时 33 分，是宇航员们“第一夜”就寝的时间。由于飞行顺 利，宇航员们的精神格外振奋，他们毫无睡意，但还是按时就寝了，一 个个爬进了睡袋。当然这个睡袋是固定在舱内的，不然宇航员们又得在 舱内飞来滚去，在天花板和地板上乱撞。
　　第 2 天上午 10 时 37 分，“阿波罗”11 号越过了地球与月球轨道的 中心线。由于地球引力越来越小，月球引力越来越大，飞船的实际轨道 和速度与原计划的轨道和速度会有微小的偏差，所以要通过火箭的喷射 来修正一下宇宙飞船的航向并调整速度。
　　这天下午 17 时 32 分，在全美电视网的预定节目里，“阿波罗”11 号飞船在距地球 237854 公里远的地方，向地球进行了第二次彩色电视传 播。这次播送持续了 35 分钟，观众通过电视屏幕清楚地看到了宇航员们 在太空的生活实况。柯林斯在飞船舱内飘上飘下，表演了失重的现象； 宇航员还详细地为大家介绍了一般人罕见的宇宙食品和特殊吃法。
7 月 19 日早晨 7 时 30 分，“阿波罗”11 号离月球只有 28000 公里
了，月球近在咫尺，飞船就要进入绕月轨道了，这时飞船必须减速，否 则就会从月球旁边一擦而过，进入不了轨道。这就要靠服务舱的火箭发 动机来起作用了。这时的发动机作逆向喷射，让反作用拖住飞船的后腿， 使飞船速度纳入引力的范围，成为月球人造卫星，进行绕月飞行。
为了保证这一过程完全准确，从上午 8 时 30 分开始，3 个宇航员花
了近 5 个小时，仔细检查了每一个仪器和系统。休斯顿宇航中心汇总了 世界各地负责追踪的卫星、飞机及舰船发回的数据材料，迅速计算出“阿 波罗”11 号飞船进入绕月轨道的各项参数，然后发送给宇宙飞船。柯林 斯和奥尔德林反复核算后，由指令长阿姆斯特朗输入计算机。飞船上的 操纵开关全部放在“自动”位置，让计算机来主宰一切。3 名宇航员目不 转睛地盯着计算机指示器，小心翼翼地操纵着飞船。同样紧张的气氛也 笼罩在休斯顿的控制指挥大厅，坐在厅内的全部人员都紧紧盯住面前的 荧光屏，他们要随时掌握飞船的航迹。
　　飞船的速度减慢了，这时飞船转到月球的背面，服务舱发动机开始 喷火，飞船内的宇航员已经能够看到月球表面的颜色了。月球表面是银 灰色的，当飞船绕月飞行了 3 周后，阿姆斯特朗又一次举起摄像机，让 人们看到月球荒凉的外貌。按预定的计划，将用 1 天的时间进行绕月飞 行，他们在地面指挥中心的指导下修正了轨道，使其成为一个近似圆形 的轨道，以便登月舱能准确地降落在预定的登月地点。他们对月球进行 了仔细的外围观察，察看了着陆地点附近的地形外貌，又对舱内进行了 周密细致的检查。3 个人忙碌了整整 1 天后，又按规定时间进入了梦乡。
　　7 月 20 日早上 7 时，飞船上的 3 名宇航员被指挥中心唤醒，人类登 月创举将在这天实现。9 时 22 分，3 个同龄人要暂时分手了。登月驾驶 员首先由指挥舱进入登月舱。20 分钟后指令长阿姆斯特朗和柯林斯相互
　　
告别，进入登月舱。然后柯林斯将连接登月舱和指挥舱之间的通道封闭， 他将留在指挥舱内，不参加登月，等两位伙伴完成任务后再去接应他们。 从现在起将使用代号了，登月舱被称为“鹰”，而指挥舱则被称为“哥 伦比亚”。
　　13 时 17 分，柯林斯在“哥伦比亚”内发出脱离的信号，“鹰”逐渐 离开了母船，“哥伦比亚”仍在绕月飞行。“鹰”向月球飞去，月亮越 来越大了，这时宇航员们看清了月球的面目，它完全不像我们在地球上 看到的那样晶莹美好，而是坑坑洼洼，凹凸不平，还有许多巨大的岩石， 这使得两名宇航员不得不小心翼翼。终于，舱内的蓝色信号灯亮了，“鹰” 感到一下猛烈的撞击，摇晃几下后稳定下来。
登月成功了！
　　1969 年 7 月 20 日，美国东部时间下午 4 时 17 分，“阿波罗”11 号 的登月舱安全降落在月面，着陆地点在预定地点中心偏西南 9.5 公里的 地方。
　　“阿波罗”11 号登月的成功，是现代科学技术的结晶，是数十万人 辛勤劳动的结果。
继“阿波罗”11 号宇宙飞船登月之后，美国又接连发射了“阿波罗”
12 号至 17 号等 6 艘飞船，其中除“阿波罗” 13 号因服务舱的氧气箱 破裂而放弃登月外，其余 5 次均获成功。1972 年 12 月随着“阿波罗”17 号飞船在太平洋溅落，整个“阿波罗”工程宣告结束。在“阿波罗”12 号到 17 号飞船的 6 次飞行中，又有 21 名宇航员，其中有 12 名踏上了月 面，他们先后在月球上安放了 5 座核动力科学实验站、6 个月震仪和 25 个测试仪器，将 3 辆月球车送上月面，共带回 400 公斤的月球土壤和岩 石标本，全世界有几十个实验室得到了月球标本。

拜访我们的“邻居”


　　水星的第一位“客人” “水手”10 号是人类向水星派出的第一 个观察员，它是水星接待的第一位“客人”。
　　“水手”10 号是八面柱体，有 2 块太阳电池板，重约 525 公斤，内 装电视摄像机、磁强计、粒子探测器、红外和紫外摄谱仪等。
　　1973 年 11 月 3 日，用“宇宙神—人马座”运载火箭，从美国卡纳维 拉尔角发射。发射后运行距金星 5300 公里处时，借助其引力场作用加速 飞向水星，行程约 3.8 亿公里，于 1974 年 3 月 29 日与水星相遇，从距 水星 720 公里处飞过。此后，又两次与水星相遇，一次是 1974 年 9 月 22 日，另一次是 1975 年 3 月 16 日。
　　“水手”10 号不仅是人类向水星派出的第一个观察员，而且还是航 天史上第一个借用一个行星引力为动力而到达另一个行星的探测器。通
过 3 次对水星的抵近勘察，获取了大量的资料。水星是比木星或土星还 要小的行星，那里大气稀薄，含有微量的氩、氖、氮等气体。大气压很 小，表面温度为 90～570℃；磁场微弱，约为地球的百分之一；水星表面 与月球表面基本相似，有许多火山口。
金星首次探测 “维纳斯”是爱和美女神的名字。金星是人们最喜
爱而又美丽的行星，因此西方人把金星叫做“维纳斯”。金星给人类留 下了许许多多美丽的传说，促使人类去探索去证实。世界进入 20 世纪 60 年代后，人们把探测的目标瞄准了金星。
1961 年 2 月 4 日，前苏联在拜科努尔火箭发射场升空了第一颗重
648.3 公斤的金星无人探测器“巨人”号，很可惜失败了。 2 月 12 日前 苏联又发射了探测器“金星”l 号。它重 643.5 公斤，备有 2 块太阳能电 池板和直径 2 米折叠式抛物面天线。5 月 19 日至 20 日从距离金星 10 万 公里的地方通过，由于无线电通信系统出现故障，又未能对金星进行考 察。
1962 年 7 月 22 日，美国将重 200 公斤的“水手”1 号金星探测器，
从卡纳维拉尔角用“阿特拉斯—阿吉纳”B 火箭发射，因火箭的电子计算 机程序出现故障，造成了火箭的控制系统失灵，使发射失败。一个月后， 美国又发射了“水手”2 号，顺利地进入金星轨道，于 1962 年 12 月 14 日从距离金星 34752 公里的地方通过，此时“水手”2 号距地球 5760 万 公里，由于无线电通信正常，“水手”2 号上的红外探测器等科学仪器把 金星表面的温度（427℃）和所得的其他数据准确地传送回地面，创造了 航天史上又一奇迹。
　　“水手”号探测器，是美国行星和行星际探测器系列。从 1962 年 7 月至 1973 年 11 月共发射 10 个，其中 3 个飞向金星，2 个成功；6 个飞 向火星，4 个成功；另一个是对金星和水星进行双星观测，成为第一个双 星观测器。
　　拜访金星 1965 年 11 月 16 日，前苏联在拜科努尔发射场上空送 走一个“客人”——“金星”3 号无人探测器，它是投入“维纳斯”—— 金星怀抱的第一个使者，不仅如此，它还是人类历史上第一次由地球到 达另一个行星的人造物体。
“金星”3 号，重 960 公斤，本体高 3.5 米、直径 1.l 米，探测器里

安有一个直径达 90 厘米的着陆舱。着陆舱内装有一面印着前苏联国徽的 锦旗和一个直径为 7 厘米雕刻着地球大陆的地球仪。如果金星表面有高 等生物，它们获得地球仪，就知道探测器来自地球，这是前苏联科学工 作者的设想。
　　“金星”3 号发射后，运行 105 天，于 1966 年 3 月 l 日到达金星表 面。遗憾的是该探测器通信系统在着陆之前失灵，所观测的数据未能送 回地面。
　　此后前苏联又陆续向金星发射了 7 颗无人探测器，尤其是“金星”5 号和 7 号软着陆在金星表面，进行了实地勘察，金星之谜揭开了，人们 开始了解“维纳斯”的面容。
　　人造金星卫星 为了真正弄清“维纳斯”——金星的真面目，前 苏联从 1961 年先后发射了 8 颗探测器。1975 年 6 月 8 日又发射了第 9 颗探测器“金星”9 号。1975 年 10 月 22 日，即发射后的第 106 天，着 陆舱软着陆在金星表面，轨道舱则继续绕金星飞行，该轨道舱即成了航 天史上第一颗人造金星卫星，它也是世界上第一颗人造行星卫星。由于 金星大气十分稠密而且被电离了，原来拍摄的照片只能看到一片云，因 此它又成了掀开“维纳斯”的面纱，拍摄“维纳斯”真正“脸庞”照片 的航天器。
“金星”9 号轨道舱，可对金星进行自行观测，又能作为无线电中继
站，把着陆舱在金星表面拍摄的金星照片以及测得的风速、压力、温度、 太阳辐射量、大气层密度及成分等数据及时转发给地球。“金星”9 号的 最大功绩在于帮助人类第一次弄清了一些“金星”之谜。
“麦哲伦”号金星探测器 麦哲伦是葡萄牙的航海者。16 世纪 20
年代初，他率领船队完成了首次环绕地球的航行。
　　1989 年 5 月 5 日，“麦哲伦”号金星探测器，由美国航天飞机“阿 特兰蒂斯”号携上太空。它是美国 11 年来发射的第一个从事星际考察的 探测器，也是从航天飞机上发射的第一个担负这种任务的探测器。
“麦哲伦”号探测器将在太空游弋 15 个月，行程约 13 亿公里，计
划 1990 年 8 月飞入金星引力圈内，最后点燃火箭发动机，进入一条周期 约为 3 小时的绕金星轨道。
“麦哲伦”号探测器的主要使命是：了解金星的地质情况，如表面
构造，电特性等。研究火山和地壳构造以及形成金星表面特性的原因； 了解金星的物理学特性，如密度分布和金星内部的力学特性等。
　　“麦哲伦”号探测器上采用了先进的合成孔径雷达，对金星进行探 测，并绘制金星图像。
　　1990 年 8 月 10 日，“麦哲伦”号探测器顺利到达金星。8 月 16 日， 探测器上的合成孔径雷达开始对金星表面进行探测，虽然只获得金星表 面的一小部分资料，但图像非常清晰，可以清楚地辨认出断层、火山熔 岩流、火山口、高山、峡谷和陨石坑。“先驱者金星”号探测器发现金 星上可能曾经有过水，“麦哲伦”号将要“看看”金星上是否有河床和 海滩等。
　　在西方被称作女神维纳斯的金星，总被浓云密雾包围着。让“麦哲 伦”号透过浓云密雾，早日揭开金星的面纱。
人类将登上火星 探索火星是人类长期的宿愿，随着航天技术的

发展，人类登上火星已不是遥远的梦想，再过一二十年之后即可实现。 如果用航天飞机从地球飞抵火星，需要 6 个月左右。登陆后，宇航员将 按计划在那里逗留 5 年，为适应长时间飞行中失重的麻烦和火星上缺氧 环境，一些国家正在训练一批 15 岁的男女少年，作为未来登陆火星的人 选，同时开始研制一艘可载 30 名宇航员的航天飞机或飞船，作为将来飞 往火星之用。
　　美国和前苏联科学家提出用最新的航天技术登陆火星。这个计划是 由美国斯坦福大学 4 名教授和前苏联的 5 名高级工程师提出的，他们计 划的首支远征队由 3 男 3 女组成。远征队将用 9 个月的时间由地球飞往 火星，并在火星工作 1 年，然后再用 9 个月的时间飞回地球。远征队所 需要的部分工具，在他们到达火星之前将发射到火星上。
　　早在 1975 年，美国发射的“海盗”号宇宙飞船的观测表明，火星曾 存在过可观的大气及激流。然而，就人们所知，如今这个红色行星一滴 水也没有，甚至大气也基本消失。是什么原因使火星成了今天这样贫瘠、 寒冷又无生命的星球？虽然有很多的理论做了解释，但缺乏确切证实资 料。
　　火星本身是令人神往的，其魅力就是可以让人类居住在那里，领略 太空生活的奥秘。
火星生命之谜 火星是太阳系中的第 4 颗行星，也是我们地球的邻
居。火星上有没有生命一直是科学家们多年来争论不休的问题。大多数 科学家持否定态度，认为在火星上不可能存在生命，那怕是极小的微生 物，但有一些科学家坚持认为，火星上可能存在生命现象。
1976 年 7 月 20 日在火星表面软着陆的美国“海盗”1 号探测器，携
带一台用来进行生物实验的仪器。这台仪器把一种化学药品注入到火星 表面 9 个地点的土壤中，然后检测土壤中有关的生命信号。如果土壤中 存在着微生物，它们“吃掉”化学药品后，会释放气体。由于仪器的灵 敏度很高，很容易测到这种气体。果然，这台仪器探测到了微生物“打 嗝”声，因此，一些科学家认为火星上可能存在着生命。
为了进一步证实，又做了另一次实验：把每一份土壤加热到可能不
会破坏化合物的温度，然后，再向每一份土壤注入同样的化学药品后。 实验结果没有气体产生，这说明微生物死亡了。
许多科学家对这些实验提出异议，但 10 多年来少数科学家仍然坚持
认为火星上有生命，并一再建议美国宇航局再次 向火星发射探测器，进一步探明火星上有无生命存在。他们认为，
如果火星上确实存在生命，且发现火星上和地球上的生命之间毫无联 系，那就有巨大的科学价值，就可以证实，生命曾不止一次产生过。
　　近几年来，少数科学家的发现和见解引起许多科学家的 兴趣和重 视，美国和前苏联都在计划实施各自的火星探测计划。随着探测火星计 划的实施，人们拭目以待。弄清火星上到底有没有生命的日子，不会太 长远了。
　　“伽利略”飞向木星 在古代，我们的祖先发现，在太空的亿万颗 星辰中，有 5 颗特别明亮的星星穿行其间。这就是水星、金星、火星、 木星和土星，而木星的亮度仅次于金星，名列第二。在太阳系的九大行 星中，无论从体积或质量上衡量，木星都是排行第一。
　　
　　为揭开木星的奥秘，1989 年 10 月 18 日，美国“阿特兰蒂斯”号航 天飞机发射了考察木星的“伽利略”号探测器。
　　从 7O 年代初至今，人们孜孜不倦，试图揭示木星的秘密，先后发射 了“先驱者”10 号、“先驱者”11 号、“旅行者”1 号和“旅行者”2 号等探测器访问过木星和它的卫星，人们逐渐揭开了被色彩斑斓的浓密 云层笼罩着的木星的奥秘，使人们对木星有了初步了解。
　　考察发现，木星有一个由大量的黑色碎石块组成的宽大光环，光环 的宽度达数千公里，厚度为 30 公里，组成光环的黑色碎石块大小不等， 大的有数百米，小的有数十米。最令科学家惊异的是，木星的卫星—— 木卫，上面至少有 6 座活火山，它以每小时 1600 公里的速度向外喷发灼 热的气体和固体物质，喷发物的高度达 480 公里，其喷发的强度比地球 上的火山大得多。
木星的卫星有多少？过去说法不一。经考察，迄今为止，发现木星
有 4 颗大卫星和 12 颗小卫星，木星和它的卫星系统很像一个小型的太阳 系。
　　“伽利略”号将围绕木星飞行 11 圈，进行历时两年的考察，它将依 次考察木星的 4 个大卫星木卫一、木卫二、木卫三和木卫四。它携带的 照相机比“旅行者”号上的照相机灵敏度高 100 倍，加上考察时它靠近 木星卫星的距离比“旅行者”号近，因此，“伽利略”号会将满载而归。 土星迎来的“客人” 美国“先驱者”11 号，是航天史上第一个
对土星探测的卫星，它是土星接待的第一位“客人”。
　　“先驱者”11 号，于 1973 年 4 月 5 日发射升空，1974 年 12 月 5 日 从距离木星 41000 公里的地方通过，首先完成了对木星的探测。然后奔 往土星，于 1979 年 9 月 1 日在距离土星 214O0 公里处掠过，拍摄了土星 本体、光环和土卫 6 等卫星的照片。它发现了土星的第 6 和第 7 两个光 环、土星的新卫星——土卫 11，并发现土星有磁场、磁层和辐射带。
“先驱者”11 号探测器内携带有 1 块表明人类在宇宙中地位和文明
现状的长 22.5 厘米、宽 15 厘米的镀金铝质问候“名片”。“名片”的 图案上有裸体男女，他们为地球人，男人举起右手表示向“太空人”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
面 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
出发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。
　　卫星上还带有两个铝制盒，在盒内装有反映人类存在信息的镀金铜 质唱片及一枚金刚石唱针。它在宇宙真空中可完好保存 10 亿年以上。唱 片依次录制有；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，其中还有中国人午餐的场面和长城的雄姿；包括 广东话在内的 60 种语言的问候语和联合国前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。
　　
　　“旅行者”2 号采访天王星 太阳系九大行星中，天王星地处太阳 系的边远地带，距地球约 28 亿公里，相当于地球到土星距离的两倍。它 像地球一样有公转和自转，不过由于距太阳太远，绕太阳公转一周长达
84 年之久。
　　天王星是个庞然大物，它的体积比地球大 64 倍，质量约为地球的 15 倍，其大气主要成份是氢和氦。
　　人类的使者——“旅行者”2 号，以每秒 18 公里的速度向天王星进 发。1986 年 1 月 24 日，在距天王星表面只有 107080 公里处掠过，用它 携带的各种现代化科学探测手段，对这颗奇特的大行星进行人类有史以 来首次近距离考察，拍摄它多姿多彩的“身姿”及“面容”，并将拍摄 的照片及其他信息通过无线电波及时发回地球。经过 2 小时 45 分钟后， 这些电波穿越浩瀚的宇宙深空到达地球，由地面的 64 米大型抛物面天线 接收并送入计算机处理。科学家们利用大型计算机进行一系列分析计 算，就可以揭开这颗至今了解甚少的行星的真实面目，也为探索太阳系 的起源和进化问题提供重要的证据。
“旅行者”2 号是何物呢？它是一艘携带各种科学仪器的飞船，重量
为 820 公斤，外形为 16 面体，中央有一个存放燃料的球形箱体，四周安 装各种无线电设备，如直径为 3.7 米的抛物面天线等。
“旅行者”2 号飞船携带 12 种科学仪器，以及“地球之音”——向
外星人的问候语和反映地球人类文明的照片。这些科学仪器可分为三大 类，一是摄像设备，用于拍摄天王星的各种图像；二是空间环境探测设 备，用于探测宇宙射线、宇宙粒子、磁场等；三是射电天文接收机，用 于探测大气层和电离层的特性等。
“旅行者”2 号不负众望，将丰硕成果送到人间。
　　“旅行者”2 号发现，天王星大气中氦的含量为 10％～15％，其余 是氢。大气中有风暴云，但没有大气漩涡。高层大气的温度很高，在南 极上空达 1800℃，而北极达 2400℃，真令人惊讶！
“旅行者”2 号还发现天王星有 10 颗卫星，但它们都比较小，这样，
天王星就有 15 颗卫星了。
　　地面观测发现天王星有 9 条环。“旅行者”2 号发现它至少有 20 条 环。这些环由冰块组成，个别的为碎石块组成。
“旅行者”2 号传回的资料很多。这些资料将帮助人们了解天王星的
奥秘。
　　如今，“旅行者”2 号携带着“地球之音”，离开太阳系，飞向茫茫 的宇宙。
　　“旅行者”访问海王星 1989 年 8 月 25 日，亿万观众兴高采烈地 从电视里欣赏了“旅行者”发回的神秘太空壮景。
“旅行者”是美国行星和行星际探测系统。“旅行者”l 号是 1977
年 8 月发射的，“旅行者”2 号是 1977 年 9 月发射的，它们的任务是详 细观测木星、木星卫星、土星、土星卫星和土星环。
　　“旅行者”2 号经过 12 年的长途跋涉，到达它的最后一个探测目标， 从距海王星 4800 多公里的最近点飞过海王星，前后共发回 6000 多张照 片。这是人类有史以来从最远距离（与地球相距大约 72 亿公里），接收 来自另一颗遥远行星的照片。由于与地球的距离太远，信号从海王星发
　　
回地球，以每秒 30 万公里的光速传输，也要花 4 小时零 6 分钟的时间。 这些信号到达地球时已经非常非常微弱，美国宇航局仅靠一座直径 60 米 的巨型天线无法接收到它的信号，需要把设在四大洲上的 38 座巨型天线 连成一个超级天线阵，才能捕获到它的微弱信号。这些信号经过计算机 处理，转换成图像显示在荧光屏上，人们才能观看其壮景。
　　当“旅行者”2 号抵达距海王星最近点之后 4 分钟，“旅行者”2 号 将所拍图像发回地球，地面收到这些实拍图像时正好是晚上 9 时的黄金 时间，美国公共广播电视网为了让广大观众目睹海王星的神秘世界，破 天荒地转播了“旅行者”2 号从 72 亿公里之遥发回的一幅幅神奇的照片，
270 多万电视观众坐在家里欣赏了海王星及其8 颗卫星和5条光环的生动 画面。
　　整个实况转播历时 7 个小时，来自 7 个国家的 130 位科学家也同时 在宇航局的荧光屏上收看了这一盛况。这是“旅行者”计划 12 年来第 一次向普通百姓实况转播探测成果。
　　“旅行者”1 号和 2 号探测器自 1977 年发射以来，先后探测了木星、 土星、天王星和海王星，共发回 10 万多张照片，研究和发射共耗资 8.7 亿美元，但它们所获得的成果却是无价的。
明天，人们将看到和平开发太空的繁忙景象；一座座宏伟的太空城，
耸立在九霄云端，壮丽无比；航天飞机将频频起落，来往穿梭，把一批 批科学技术人员和太空居民接来接去；各种物资会源源不断运往太空 城，又把太空城居民的劳动果实不断运回地球。
这不是幻想，而是为时不远的未来现实。
　　少年朋友，你们是 21 世纪太空的主人，以你们的智慧和劳动，去描 绘壮丽无比的太空奇观吧！