黑格尔说:“一个民族要有一些仰望星空的人,才会有希望。”仰望星空,探索宇宙,是人类诞生以来,一直孜孜不倦地追求。
咱们盘点一下人类在飞向太空和深空探索过程中的那些具有里程碑意义的瞬间吧!
1.首颗卫星
公元1957年10月4日,人类第一颗卫星斯普特尼克1号发射成功,开启了人类的太空时代。
它又叫人造地球卫星1号、史泼尼克号和旅行者号,是人类史上第一颗进入行星轨道的人造卫星。
斯普特尼克一号的构造很简单,卫星本体是一只用铝合金做成的圆球,直径58厘米,重83.5公斤。圆球外面附着4根弹簧鞭状天线,其中一对长240厘米,另一对长290厘米。卫星内部装有两台无线电发射机——频率分别为20.005及40.002兆周,无线电发射机发出的信号,采用一般电报讯号的形式,每个信号持续时间约0.3秒,间歇时间与此相同。此外还安装有一台磁强计,一台辐射计数器,一些测量卫星内部温度和压力的感应元件及作为电源的化学电池。虽然构造简单,但该有的功能都有了。
升空后因为电池电量较少,当时也没有太阳能,所以无线电信号只发送了3周。而在3个多月后,它只围绕地球转了1400多圈,最后失去动力并脱离轨道坠入大气层中消失。
斯普特尼克1号毫无先兆而成功的发射,导致美国的极大恐慌,并造成史泼尼克危机,因此亦激起美苏两国之后持续20多年的太空竞赛,成为冷战的一个两强主要竞争点。
2.将首只动物送入太空
公元1957年11月3日(也就是人类第一颗人造地球卫星斯普特尼克1号进入太空之后不到1个月),人类第二颗人造地球卫星斯普特尼克2号,斯普特尼克2号的主要任务是将一名活着的乘客送到太空,工程师选择狗作为乘客,因此开始寻找合适的狗。他们从莫斯科街头捡到一只三岁的流浪狗,把她带回总部,起名为莱卡。这也是第一个进入宇宙的旅行者。
3. 美国发射第一颗人造卫星
在苏联成功发射了第一颗绕地球运行的人造卫星(Sputnik)后,美国承受着巨大的压力,加快了本国卫星计划的研究速度。
1958年1月31日,探险者1号( Explorer 1)在美国在佛罗里达州卡拉维纳尔角发射升空,这是美国的第一颗地球人造卫星。
太空竞赛正式开始,科学也进入了太空时代,这是美国太空科学任务的一个里程碑,探险者1号搭载的仪器做出了太空时代第一个重要的科学发现,发现了地球周围的范艾伦辐射带,这与地球上生命的存活息息相关。随后的1958年10月1日,NASA成立。
4.最古老的人造卫星
公元1958年3月17日,美国工程师用一枚先锋号三级运载火箭将先锋1号人造地球卫星送入了预定轨道。
这是继苏联的斯普特尼克1号、斯普特尼克2号,美国的探险者1号之后的人类第4颗成功入轨的人造卫星。
先锋1号人造地球卫星,于1958年入轨,如今依然在太空中运行。
她是人类有史以来,送入太空之后,在太空中飞行最久的人造物体。
尽管先锋在1964年停止与地球通信,但它将在轨道上保持数百年。这也使她成为仍在太空中的最古老的人造卫星。
先锋号长寿的关键之一就是它的确微不足道。 先锋号是一个金属球,重量仅为3磅(1.5千克),跨度为6.5英寸(16.5厘米),比篮球还小。 或者,正如苏联领导人尼基塔·赫鲁晓夫(Nikita Khrushchev)称其为“葡萄柚卫星”。
尽管尺寸很小,Vanguard却是开创性的。 这是第一架太阳能飞船,它从六个火柴盒大小的面板吸收能量。
未来的太空旅行者也许可以去参观先锋1号,近距离观察人类最古老的太空考古遗址。
5.人造行星
月球1号(俄语:Луна-1)是苏联、也是人类发射成功的第一个星际探测器,是人类第一个空间探测器,是一系列以“月球号”命名的探测器中的第一个成员。月球1号从距离月球表面5000多千米处飞过,并在飞行过程中测量了月球磁场、宇宙射线等数据,这是人类首颗抵达月球附近的探测器。
1959年1月2日,月球1号在苏联的拜科努尔发射场顺利升空,随即离开地球轨道。这使它成为人类发射成功的第一个摆脱地球引力场的航天器。
月球1号的最终命运是成为了第一个人造行星,它将永远地围绕太阳公转,周期为450天。
6.命中月球
1959年9月12日,苏联发射月球2号探测器,再次挑战撞击月球的艰巨任务。
1959年9月13日,仅仅经过1天多的飞行,月球2号就命中了月球。
它是第一个击中月球的人造物体,在撞到月面之前,向地球发回了有关月球磁场和辐射带的重要资料。
7.第一次拍到月球背面
1959年10月4日,苏联发射了月球3号探测器,它的主要任务是揭开月球背面的神秘面纱。因此,苏联对月球3号的发射时间和飞行轨道作了精心安排,它没有直接快速飞向月球,而是在经过较长时间的飞行后缓慢地绕到月球背面,在距离月球6200千米处经过。当它绕过月球背面时,太阳恰好在月球3号后面,照亮远离地球一侧的月面,使月球3号可以拍摄人类不曾见到的月球背面图片。
月球3号与前两个探测器大不相同,比它们更重,并且设计十分巧妙。圆柱形的外形,首次携带了两台焦距不同的照相机,使用了太阳能电池,并采用气体喷嘴控制姿态。
在通过月球背面的40分钟内,两个探测器3号光学相机拍摄了29张照片。其中17张照相底片在飞行途中完成自动冲印,然后通过电视扫描转换成电视信号,再通过无线通讯装置传送回地面。尽管最后得到的照片分辨率很低,而且只覆盖了月球背面70%的区域,但却记录了人类对月球背面的第一次观察,展现了人类以前从未看到过的景象。
8.首次将动物送入太空并成功返回
史波尼克5号(俄语:Спутник 5)是20世纪60年代苏联载人航天计划东方计划中一颗东方号原型试验飞船,执行了东方号飞船的第三次试验飞行,这次飞行也是第一次成功将动物送入轨道并安全返回的太空飞行。这艘飞船于1960年8月19日在拜科努尔航天发射场发射升空,飞船上搭载了2只苏联太空犬Belka 和Strelka,1只灰兔、40只小鼠、2只大鼠和若干苍蝇、植物和真菌。飞船于次日返回地面。所有的生物成员存活。Strelka之后生了六只幼犬,其中一只被苏联政府当做礼物送给了美国第一夫人杰奎琳·肯尼迪。在死后Belka 和Strelka的遗体皆被保存,Belka在莫斯科被展示,而Strelka则在世界各地巡回展览。
9.太空第一人
1961年4月12日莫斯科时间上午9时零7分,加加林乘坐东方一号宇宙飞船从拜科努尔航天发射场起飞,在远地点为301公里的轨道上绕地球一圈。
此次飞行历时1小时48分钟,于上午10时55分安全返回,降落在萨拉托夫州斯梅洛夫卡村地区,完成了世界上首次载人宇宙飞行,实现了人类进入太空的愿望。他驾驶的东方一号飞船成为世界上第一个载人进入外层空间的航天器,飞行了108分钟。
10.亚轨道
1961年5月5日,“水星”号载人飞船进行亚轨道飞行获得成功。此次飞船的飞行高度为186公里,飞行时间仅仅持续了15分钟左右,飞行距离约为400公里。
“水星号”飞船是美国第一个载人飞船系列,从1958年起开始研制到1963年后结束,总共进行了25次的飞行试验,其中有6次载人飞行,其中还有以黑猩猩和猕猴等动物做实验,以验证生命有无生还可能。飞行时长共历时54小时左右。在这6次中,仅有4次真正进入轨道运行,其余两次都是绕地球不到一圈的亚轨道飞行。
“水星”飞船总长约2.9m,底部最大直径1.86m,重约1.3~1.8t,由圆台形座舱和圆柱形伞舱组成。座舱内只能坐一名航天员,设计最长飞行时间为2天,飞行时间最长的一次为34小时20分,绕地22周。
其实,“水星”计划的主要目的是实现载人空间飞行的突破,把仅载一名航天员的飞船送入地球轨道,飞行几圈后安全返回地面。在此期间,需要考察失重环境对人体的影响、人在失重环境中的工作能力以及对发射和返回过程中遇到超重的忍耐力等。最为重要的是要解决飞船的再入气动力学、热动力学和人为差错对以往从未遇到过的高加速度和零重力的影响等问题。
为了完成这一目的,“水星号”飞船在飞行时,它的姿态控制系统基本上以自控为主,另有两种手控方式作为备份。航天员仅在必要时使用手控装置控制飞船的飞行姿态,在飞船操纵方面仅起到辅助作用。
“水星”计划的实施,完成了载人飞行的全部基础性研究工作,为后来的阿波罗登月计划奠定了坚实的技术基础。
11.通信卫星
公元1962年7月10日,人类第一颗能够用于跨洲际电视转播的通信卫星成功入轨。
这颗名为电视之星的卫星,在7个月的时间里,忠实地执行了在美国和欧洲之间传输跨大西洋电视信号的使命,实现了著名科幻作家和数学家克拉克博士的有关通信卫星的设想。
直径达30米的巨型天线用来接受人类第一颗跨洲际通信卫星的信号。借助这样的天线和太空中的通信卫星,在大西洋两侧的人类可以实现电视和电话信号的沟通。
通信卫星的出现,使得人类观看大洋彼岸的赛事的梦想成为了可能,造福了全球的球迷。
2018年世界杯的足球,正是为了纪念这颗卫星,而取了同样的名字:电视之星。而且其涂装也在向那颗卫星致敬。
12.第一颗成功的行星探测器
1962年8月27日,美国“水手2号”(Mariner 2)探测器发射升空,并在当年12月份飞掠金星,从而成为人类首个成功飞掠另一颗行星的探测器。
这次任务不仅让我们大大加深了对金星的了解,同时也让NASA积累了对遥远深空中的探测器进行准确操控的经验。在飞向金星的途中,这颗探测器发生了一些故障,但美国宇航局的专家们成功克服了这些困难并最终使得任务取得成功。
在它所取得的各项成果中,有一项是对太阳风进行了成功的测量,另外还确认了地面观测所给出的结论,那就是金星表面的温度极高,这是一个与地球完全不同的“地狱行星”。
水手2号探测器是人类第一个实现了对地球以外的行星进行近距离探测器的人造物体。
13.发射第一颗火星探测器
1964年11月5日,美国发射了第一颗火星探测器——水手3号,因火箭发生故障它未能进入地球轨道,任务失败。
11月28日,美国又发射水手4号探测器,它成功地飞掠过了火星,最近距离只有1000千米。
水手4号探测器带有成像系统、宇宙尘埃探测器、宇宙射线望远镜、电离室、氦磁强计、辐射俘获探测器、太阳等离子体探测器等设备。
它的探测与数据传输一直持续到1965年12月31日,是早期行星探测器表现最出色的一个。
它从距离火星1万公里处拍摄了21幅照片,它传回了第一张火星表面的照片。照片显示了类似月球的陨石坑地貌——不过在后来的任务中发现这是火星的古老地貌,在火星上却并不是典型的。
美国所发射的水手6号和水手7号探测器是人类首次同时派两艘飞船去探测火星。水手6号和水手7号探测器环绕火星的赤道和南极地区运行,拍下了200张火星照片,并对火星上的大气及其表面进行了分析。
两个探测器搭载的主要仪器有成像系统(两台电视摄像机)、红外光谱仪、紫外光谱仪、红外辐射计、天体力学实验、S波段掩星实验仪和锥形辐射计。
水手6号在最接近火星(赤道以南)15分钟前,两台电视摄像机开始以每42秒自动拍摄一次火星照片,17分钟内拍摄了24张近景照片,这些照片被储存在磁带录音机中,然后在飞行20小时后以每5分钟一帧的速度传回地球。
水手7号拍摄了93张火星的远景和33张近景图像,显示了与水手6号非常相似的复杂陨石坑地形。
14.太空出舱
1965年3月18日,苏联宇航员列昂诺夫,进行了人类首次太空出舱。在那次伟大的太空行走中,列昂诺夫曾经历了数次惊心动魄的生死考验。1965年3月18日,当列昂诺夫搭乘“上升 2 号”宇宙飞船,到舱外完成了人类历史上第一次太空漫步后。由于宇航服在真空中开始膨胀,直接导致他在返回飞船的过程中被卡在舱门外。列昂诺夫冒险地将氧气排出才慢慢回到舱内。在后来的回忆采访中,他甚至告诉我们,如果当时没办法回到飞船里,就会吞下事先准备好的药丸自杀。
15.人类史上第一位女宇航员
1963年6月16日驾驶的“东方-6”号航天飞船飞向太空。捷列什科娃成为世界第一个飞进宇宙的女性。
1961年,苏联的尤里•加加林飞上太空,成为世界上第一名宇航员,而此时的捷列什科娃还只是一名纺织厂女工。她和航空俱乐部的女友们一起联名给有关部门写了一封信,强调男女平等,并呼吁派一位女子登上太空。不可思议的是,不久之后,姑娘们都被邀请去莫斯科参加集合了全国各地姑娘的航天员选拔。经过3个月的层层筛选,捷列什科娃被选中,从被选中到第一次执行太空飞行任务,中间又过去了两年,在这段时间内,捷列什科娃接受了种种宇航员所必需的严酷的训练,终于赢来了女性航天员最伟大的时刻。1963年,捷列什科娃搭乘“东方6号”太空飞船成功进入太空,绕地球48圈。
她是迄今为止,人类历史上唯一一个独立对一艘宇宙飞船进行了全程手动操纵的女性宇航员。
16.着陆月球!
1966年1月31日,前苏联发射“月球-9号”探测器,并于2月3日首次在月球表面软着陆成功。月球9号着陆后,打开了顶部的4个花瓣状天线并向地球发送信号,之后开始拍摄着陆区附近的黑白照片,并向地球发回了照片。月球9号在月面一共工作了四天的时间,直到1966年2月7日因电池耗尽而结束工作。苏联对月球9号传回的数据分析得出结论:月球表面是坚固的,人类完全可以降落在月球上。在这之前,很多人甚至认为人类登陆月球会下陷,这显然被证实是荒诞的。

17.绕月飞行
1966年8月10日,在苏联的月球9号探测器成功实现人造物体第一次月面软着陆半年之后,美国的月球轨道器1号成功被月球捕获,实现了第一次绕月飞行。
1966 年 8 月 23 日,美国环月飞行器“月球轨道器1号”正在距离地球38万公里外的月球轨道上运行,期间拍摄了这张地球影像。这是人类飞行器第一次在外太空中拍下的地球全身照,不仅是黑白的,而且很粗糙。
月球轨道器1号拍摄了大量月球照片,为人类的载人登月提供了数据支撑。
“月球轨道器1号”为无人自动探测器,属于月球探测器的一部分,是第一艘绕月飞行的美国航天器。它的主要目的是拍摄月表平坦区,以选择和确认勘测者计划和阿波罗任务的安全着陆点,另外,它还配备了收集月球地质、辐射强度及微流星体撞击数据的设备。
“月球轨道器1号”探测器携带了一套柯达相机系统,在完成拍照后可以立即扫描胶片,并将影像转换成连续视频信号,然后用柯达制造的地球接收器接收该信号。用了十多天的时间,共拍摄了42帧高分辨率和187帧中等分辨率的照片,涵盖500多万平方公里的月球表面。
从1966年到1967年,美国发射了5颗“月球轨道器”环月轨道探测器,除“月球轨道器1号”在接到指令后成功撞月外,有的月球轨道器则随着轨道的降低,在失去控制的情况下下自由坠毁在月球表面。
18.载人登月!
公元1969年7月20日,协调世界时20点18分04秒,人类载人登月飞船阿波罗11号成功软着陆月球表面。
随后,两名宇航员踏上月球表面。
“这是我个人的一小步,却是人类的一大步!”——阿姆斯特朗。
这一过程通过电视播放到全美,婴儿潮一代的许多美国人都认为这是他们的人生中最具历史意义的重要事件之一。许多工程师也认为这是科学和工程学历史上一个鼓舞人心的时刻。
阿波罗11号的第三名成员迈克尔•柯林斯(Michael Collins)独自留在月球轨道的指挥舱内。他常常被人们遗忘,但对人类登月使命的成功同样至关重要。阿姆斯特朗和奥尔德林大约15个小时后从月球表面返回指挥舱。在太空飞行8天后,三人安全返回地球。
阿波罗11号于7月16日由土星五号火箭从佛罗里达州梅里特岛的肯尼迪航天中心发射,是美国宇航局阿波罗计划的第五次载人任务。宇宙飞船由指挥舱、服务舱和登月舱三大部分组成。指挥舱是宇航员生活和工作的地方;服务舱包括推进系统、水、电和氧气;登月舱是载人登月的专用设备。
载有三名宇宙员的指挥舱于7月24日返回地球并降落在太平洋。
“我们选择去登陆月球,不是因为这个任务简单,而恰恰是因为它困难!”——肯尼迪。
阿波罗11号从月球带回了21.55公斤的月壤样本,人类科学家可以触摸真实的月球土壤了。
19.月球开车
1971年7月31日,阿波罗15号登月任务,人类第一次在地球以外的自然天体上开车。
大卫斯科特和詹姆斯、艾尔文两名宇航员成为了人类历史上第一个在月球上开车的宇航员,他们驾驶的巡航者一号在月球上行驶了约27.9公里的行程,并且留下了在月球上行驶的惊人画面。同时这辆月球车也是第一辆装有月球导航系统的车辆,不用担心宇航员迷失方向,在车辆上可以显示宇航员距离登月舱的距离和角度,使得他们能够在月球上放心驰骋。
20.环绕火星
水手9号于1971年5月30日发射,1972年1月3日成功进入环绕火星的轨道,成为第一个环绕火星飞行的人造卫星。
水手9号成功拍摄了火星全貌,发回7329张照片,确认火星上并不存在运河,火星的一个半球上有许多环行山,外貌很象月球,另一个半球则比较平坦。
横亘在火星西半球的长3769公里、深处7公里的水手谷(火星最为明显的地貌特征),就是为了纪念水手9号而命名的。
21.飞掠木星
公元1973年12月3日,美国先锋10号探测器成功飞掠木星,成为人类第一个近距离探测木星的航天器。
“先锋10号”穿越火星轨道后,同年7月进入小行星带,1973年2月安全无恙地通过了这个危险区域,径直向木星飞去,开始了对木星这颗太阳系内最大的行星的观测。这位重270千克的“使者”飞行了21个月,行程10亿公里,于1973年12月5日风尘仆仆地来到木星上空。从它发回的资料来看,木星上奇异的大红斑是一个耸立在10公里高空的云团。这云团可能是一个强大的逆时针旋转的长寿命旋涡,也可能是一团激烈上升的气流。“先锋10号”被木星的巨大引力加速,终于克服了太阳引力场,成为第一艘逃离太阳系的宇宙飞船。
22.旅行者一号—拜访星际空间
1977年9月5号,旅行者1号探测器搭乘“泰坦三号E半人马座火箭”飞天,它携带者人类最美好的希望一飞冲天,飞向了茫茫的宇宙深空。从此,旅行者1号离开家乡,开始了一场不回头的冒险传奇之旅。这是一场注定没有归途的旅行,一路上只有寒冷与孤独作伴。
旅行者1号是第一个提供了木星、土星以及其卫星详细照片的探测器。 它是第一个穿越太阳圈并进入星际介质的宇宙飞船。一旦其携带的电池耗尽,它将继续向银河系中心前进,再也回不来了。
“旅行者一号”宇宙飞船上搭载的一枚喷金铜唱片,据了解这张唱片有两个小时内容,循环播放可以使用10亿年,音质也不会出现衰减。
这张世界上最耐用的唱片,是人类特意制作给外星文明的礼物,在宇宙飞船航行在太空时,这张唱片2个小时的内容中,涵盖了地球上各时代、各个区域、各个民族的音乐,再加上地球中自然界各种各样的声音,就连自然界的声音都有35种,疾风骤雨,虫鸣鸟叫等种种大自然的声音均有录制甚至还包含了英国十大畅销专辑,这张唱片的目的只有一个,在外太空希望能够通过音乐寻找到不同的文明,让地球在茫茫宇宙中多一个伙伴。
这张唱片为了保障它的耐用性,特意使用了陶瓷的唱头和钻石的唱针,最为给外星文明带来的礼物,这张搭载着地球音乐的唱片,更是使用了耐用性非常高的喷金铜唱片,而为了保护这份礼物在太空中能够永远播放下去,这个唱片装置还被装在一个保证安全的铝盒中,陪着宇宙飞船一起在浩瀚的太空中寻找未知的外星生命。
23.哈勃太空望远镜—窥视恒星
哈勃太空望远镜是当时建造的最先进的轨道观测装置,它于1990年4月24日升空、飞向宇宙。自那以来,它拍到了令人惊叹的宇宙最遥远星系、壮观的超新星和邻近行星的照片。哈勃太空望远镜重塑了我们对宇宙的基本理解,并帮助阐明了我们在宇宙中的位置。
24.旅居者号-人类第一部火星车
“旅居者”号是火星科学探测的开创者,是在火星上真正从事科学考察工作的首台机器人车辆。它于1997年7月4日成功登陆火星,不仅是一辆自主式的机器人车辆,同时又可从地面对它进行遥控。“旅居者”号是于1997年与火星探路者又称:火星“拓荒者”号共同登陆火星的机器火星车。
“旅居者”号配有六个车轮,体积很小,只有10.5公斤重,数据均为在地球上测量时所得。在将近三个月(83天)的时间里,它穿过了布满沙土的地形,拍摄了大约550张照片,并将数据和图片发送回来,为地面研究人员提供了关于火星天气的大量数据。
25.国际空间站
在距离地表约400公里的高处有一座相当于两个足球场大小的庞然大物——国际空间站。这是目前在轨运行最大的空间平台,由16个国家共同建造、运行和使用。它自开建以来,已经兢兢业业工作了20余年,立下战功无数,闯出赫赫声名,拥有现代化科研设备、可开展大规模、多学科基础和应用科学研究的空间实验室,为在微重力环境下开展科学实验研究提供了大量实验载荷和资源,支持人在地球轨道长期驻留。
…
未来会是什么样子呢?重返月球?星际殖民?