第08章 宇宙飛行器 航空概論

1、第八章第八章 航天飛行器航天飛行器8.1 宇宙航行的基本原理宇宙航行的基本原理回總目錄8.2 人造地球衛(wèi)星人造地球衛(wèi)星8.3 載人飛船載人飛船8.4 空間探測(cè)器空間探測(cè)器8.0 概概 述述概 述1957年年10月月04日前蘇聯(lián)用多級(jí)火日前蘇聯(lián)用多級(jí)火箭發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星，打開(kāi)了箭發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星，打開(kāi)了人類進(jìn)入宇宙的大門。幾十年來(lái)，人類人類進(jìn)入宇宙的大門。幾十年來(lái)，人類不僅成功地發(fā)射了種類眾多的人造地球不僅成功地發(fā)射了種類眾多的人造地球衛(wèi)星，而且成功地登上了月球，同時(shí)還衛(wèi)星，而且成功地登上了月球，同時(shí)還發(fā)射了許多探測(cè)地球周圍行星的探測(cè)器。發(fā)射了許多探測(cè)地球周圍行星的探測(cè)器。人類已

2、進(jìn)入了宇宙航行的時(shí)代。人類已進(jìn)入了宇宙航行的時(shí)代。8.1 宇宙航行的基本原理宇宙航行的基本原理一一 宇宙速度宇宙速度二二 多級(jí)火箭多級(jí)火箭三三 火箭的發(fā)射火箭的發(fā)射一. 宇宙速度（1） 要作宇宙航行，首先要了解宇宙天體的運(yùn)要作宇宙航行，首先要了解宇宙天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，十七世紀(jì)德國(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒動(dòng)規(guī)律，十七世紀(jì)德國(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒Kepler提出了行星運(yùn)動(dòng)的三定律提出了行星運(yùn)動(dòng)的三定律。 隨后牛頓隨后牛頓Newton導(dǎo)出萬(wàn)有引力定律。他導(dǎo)出萬(wàn)有引力定律。他認(rèn)為天體的運(yùn)動(dòng)是由于天體間存在認(rèn)為天體的運(yùn)動(dòng)是由于天體間存在引力引力。 引力作用下的天體都在按一定的速度和軌引力作用下的天體都在按一定的速度和軌道

3、運(yùn)行。運(yùn)行軌道是一個(gè)截圓錐曲線，即圓、道運(yùn)行。運(yùn)行軌道是一個(gè)截圓錐曲線，即圓、橢圓、拋物線和雙曲線。橢圓、拋物線和雙曲線。行星運(yùn)動(dòng)三定律1.1.所有行星的運(yùn)動(dòng)軌道所有行星的運(yùn)動(dòng)軌道為橢園，太陽(yáng)位于橢園為橢園，太陽(yáng)位于橢園的一個(gè)的一個(gè)焦點(diǎn)焦點(diǎn)上。上。2.2.行星的速度是變的，行星中心與太陽(yáng)中心連行星的速度是變的，行星中心與太陽(yáng)中心連線叫線叫向徑向徑，同一時(shí)間內(nèi)向徑掃過(guò)的面積相等。，同一時(shí)間內(nèi)向徑掃過(guò)的面積相等。3.3.行星繞太陽(yáng)一周的時(shí)間叫行星繞太陽(yáng)一周的時(shí)間叫周期周期，它，它與橢園軌與橢園軌道的半長(zhǎng)軸的二分之三次方成正比道的半長(zhǎng)軸的二分之三次方成正比。O宇宙速度（2）3. 逃逸速度逃逸速度2.

4、 脫離速度脫離速度1. 環(huán)繞速度環(huán)繞速度 要使物體飛離地球象天體那樣作軌道要使物體飛離地球象天體那樣作軌道飛行，首先需要獲得一定的速度。飛行，首先需要獲得一定的速度。1. 環(huán)繞速度環(huán)繞速度 環(huán)繞速度環(huán)繞速度是指人造天體在地球的某一是指人造天體在地球的某一高度上圍繞地球進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)所需要的最高度上圍繞地球進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)所需要的最小速度，也稱為小速度，也稱為第一宇宙速度第一宇宙速度。 地球不同高度上的地球不同高度上的第一宇宙速度第一宇宙速度不相不相同。同。 離地面高度離地面高度(公里公里) 第一宇宙速度第一宇宙速度(公里公里/秒秒)07.9122007.7915007.61910007.356500

5、05.924358003.107引離FF人造衛(wèi)星按軌道穩(wěn)定運(yùn)行需滿足：人造衛(wèi)星按軌道穩(wěn)定運(yùn)行需滿足： M :衛(wèi)星質(zhì)量 R :衛(wèi)星離地心高度 :第一宇宙速度由由Rg R高度處地心加速度引離FF ，得得代入地球表面數(shù)據(jù)，則代入地球表面數(shù)據(jù)，則：IV環(huán)繞速度簡(jiǎn)單推算/RMVF2I離RMgF 引RIRgV km/sVI912. 72. 脫離速度脫離速度 脫離速度脫離速度是指人造天體在地球的某一是指人造天體在地球的某一高度上擺脫地球引力，進(jìn)入太陽(yáng)系，成為高度上擺脫地球引力，進(jìn)入太陽(yáng)系，成為太陽(yáng)系人造行星所需要的最小速度，也稱太陽(yáng)系人造行星所需要的最小速度，也稱為為第二宇宙速度第二宇宙速度。 地球不同高度

6、上的地球不同高度上的第二宇宙速度第二宇宙速度。 離地面高度離地面高度(公里公里) 第二宇宙速度第二宇宙速度(公里公里/秒秒)011.18950010.725100010.40350008.378脫離速度的推算脫離速度可根據(jù)脫離地球必需做的功來(lái)計(jì)算。脫離速度可根據(jù)脫離地球必需做的功來(lái)計(jì)算。物體要飛出地球，必須克服地心物體要飛出地球，必須克服地心引力，具有引力，具有巨大的速度巨大的速度 和動(dòng)能和動(dòng)能 。這一動(dòng)能必。這一動(dòng)能必須與物體所在高度處具有的位能須與物體所在高度處具有的位能 相等。相等。IIV/2MV2IIRMgRR2gVRIIIIIV2V 在地球表面處，在地球表面處，km/sVII11.1

7、89當(dāng)發(fā)射速度等于當(dāng)發(fā)射速度等于 時(shí)，軌道為時(shí)，軌道為拋物線拋物線。IIV當(dāng)速度大于當(dāng)速度大于 時(shí)，軌道不再是拋物線，而是時(shí)，軌道不再是拋物線，而是雙曲線雙曲線。IIV即即3. 逃逸速度逃逸速度 逃逸速度逃逸速度是指人造天是指人造天體在地球的某一高度上擺體在地球的某一高度上擺脫太陽(yáng)的引力，飛出太陽(yáng)脫太陽(yáng)的引力，飛出太陽(yáng)系，成為恒星際航天器所系，成為恒星際航天器所需要的最小速度，也稱為需要的最小速度，也稱為第三宇宙速度第三宇宙速度。 地面高度上的地面高度上的第三宇第三宇宙速度宙速度為：為： km/sVIII7 .16二. 多級(jí)火箭要飛向宇宙，就要有宇宙速度，要飛向宇宙，就要有宇宙速度，這個(gè)巨大的

8、速度只有靠這個(gè)巨大的速度只有靠多級(jí)火多級(jí)火箭箭才能達(dá)到。才能達(dá)到?；鸺龜y帶大量的推進(jìn)劑，燃燒時(shí)，火箭的質(zhì)量火箭攜帶大量的推進(jìn)劑，燃燒時(shí)，火箭的質(zhì)量迅速變化，因此必須按照迅速變化，因此必須按照變質(zhì)量物體來(lái)計(jì)算其變質(zhì)量物體來(lái)計(jì)算其運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即按照著名的，即按照著名的齊奧爾柯夫斯基公式齊奧爾柯夫斯基公式進(jìn)行計(jì)算。進(jìn)行計(jì)算。變質(zhì)量物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律MMVV -utQuVMVMVVMM)()()(tQVMuMVMQutMtVMQudtdMdtdVM微分表達(dá)式：微分表達(dá)式：忽略二階小量，則：忽略二階小量，則：化簡(jiǎn)：化簡(jiǎn)：在在 時(shí)間內(nèi)，時(shí)間內(nèi)， 以相對(duì)速度以相對(duì)速度 附加到附加到 上去，上去，并在此時(shí)作用

9、有外力并在此時(shí)作用有外力 ，則：，則：tMuMQ單級(jí)火箭的理想速度lnZuMMlnuVf0 當(dāng)不考慮重力和氣動(dòng)力作用時(shí)當(dāng)不考慮重力和氣動(dòng)力作用時(shí)單級(jí)火箭的理想速度是：?jiǎn)渭?jí)火箭的理想速度是：M0 : 起飛質(zhì)量起飛質(zhì)量Mf : 關(guān)車質(zhì)量關(guān)車質(zhì)量u : 排氣速度排氣速度Z : 質(zhì)量比質(zhì)量比 其中，其中，多級(jí)火箭的理想速度多級(jí)火箭的理想速度是：多級(jí)火箭的理想速度是：n1iiin1iilnZuVV三. 火箭的發(fā)射多級(jí)火箭是多級(jí)火箭是垂直發(fā)射垂直發(fā)射的。這樣做的好處的。這樣做的好處是，以盡可能短的時(shí)間和距離穿過(guò)稠密是，以盡可能短的時(shí)間和距離穿過(guò)稠密的大氣層，減小空氣阻力，而且垂直安的大氣層，減小空氣阻力，

10、而且垂直安放也比較方便。放也比較方便。8.2 人造地球衛(wèi)星人造地球衛(wèi)星一一 人造衛(wèi)星的軌道人造衛(wèi)星的軌道二二 人造衛(wèi)星的組成人造衛(wèi)星的組成三三 人造衛(wèi)星的應(yīng)用人造衛(wèi)星的應(yīng)用四四 人造衛(wèi)星的回收人造衛(wèi)星的回收一. 人造衛(wèi)星的軌道 由于發(fā)射人造衛(wèi)星的速度、高度、由于發(fā)射人造衛(wèi)星的速度、高度、及相對(duì)地球的角度不同，會(huì)有各種大及相對(duì)地球的角度不同，會(huì)有各種大小、形狀不一的軌道小、形狀不一的軌道。因此要用一些。因此要用一些參數(shù)來(lái)確定它們的空間位置，一般采參數(shù)來(lái)確定它們的空間位置，一般采用六個(gè)參數(shù)用六個(gè)參數(shù)軌道的傾角、軌道的軌道的傾角、軌道的半長(zhǎng)軸、軌道的偏心率、升交點(diǎn)赤徑、半長(zhǎng)軸、軌道的偏心率、升交點(diǎn)赤

11、徑、近地點(diǎn)幅角和近地點(diǎn)幅角和衛(wèi)星通過(guò)近地點(diǎn)時(shí)刻衛(wèi)星通過(guò)近地點(diǎn)時(shí)刻。軌道傾角衛(wèi)星運(yùn)行軌道平面衛(wèi)星運(yùn)行軌道平面與赤道平面所交的與赤道平面所交的角叫做角叫做軌道傾角軌道傾角。橢圓軌道的半長(zhǎng)軸 橢圓軌道的半橢圓軌道的半長(zhǎng)軸等于長(zhǎng)軸等于近地點(diǎn)近地點(diǎn)和和遠(yuǎn)地點(diǎn)遠(yuǎn)地點(diǎn)連線距離的連線距離的一半。一半。軌道的偏心率 橢圓軌道的偏橢圓軌道的偏心率即橢圓兩個(gè)焦心率即橢圓兩個(gè)焦點(diǎn)之間距離的一半點(diǎn)之間距離的一半與半長(zhǎng)軸的比值。與半長(zhǎng)軸的比值。升交點(diǎn)赤徑是春分線向東至升交是春分線向東至升交點(diǎn)的經(jīng)度點(diǎn)的經(jīng)度。升交點(diǎn)升交點(diǎn)是是人造衛(wèi)星由南飛向北人造衛(wèi)星由南飛向北經(jīng)過(guò)赤道平面的點(diǎn)；經(jīng)過(guò)赤道平面的點(diǎn)；春分線春分線是地球中心與是地

12、球中心與春分點(diǎn)的連線；春分點(diǎn)的連線；春分春分點(diǎn)點(diǎn)是以地球?yàn)橹行挠^是以地球?yàn)橹行挠^察太陽(yáng)從地球南半球察太陽(yáng)從地球南半球往北半球運(yùn)動(dòng)時(shí)，與往北半球運(yùn)動(dòng)時(shí)，與地球赤道平面相交的地球赤道平面相交的那一點(diǎn)。那一點(diǎn)。 近地點(diǎn)幅角 升交點(diǎn)到近地升交點(diǎn)到近地點(diǎn)弧線對(duì)地心的角點(diǎn)弧線對(duì)地心的角度。度。 二. 人造衛(wèi)星的組成 衛(wèi)星有不同的任務(wù)，便有不同的構(gòu)造，衛(wèi)星有不同的任務(wù)，便有不同的構(gòu)造，但它總是由下列幾個(gè)主要部分組成的但它總是由下列幾個(gè)主要部分組成的。6. 儀器艙。儀器艙。5. 溫度控制系統(tǒng)；溫度控制系統(tǒng)；4. 姿態(tài)控制系統(tǒng)；姿態(tài)控制系統(tǒng)；3. 通訊裝置及天線；通訊裝置及天線；2. 電源系統(tǒng)；電源系統(tǒng)；1.

13、衛(wèi)星的本體；衛(wèi)星的本體；三. 人造衛(wèi)星的應(yīng)用3. 能不受限制地飛越地球全部地區(qū)的上空。能不受限制地飛越地球全部地區(qū)的上空。2. 活動(dòng)范圍大，高度在幾百至幾萬(wàn)公里間；活動(dòng)范圍大，高度在幾百至幾萬(wàn)公里間；1. 無(wú)需動(dòng)力就能在大氣層外長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)；無(wú)需動(dòng)力就能在大氣層外長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)；衛(wèi)星與其它飛行器相比有以下特點(diǎn)：衛(wèi)星與其它飛行器相比有以下特點(diǎn)： 因此衛(wèi)星能在很短時(shí)間內(nèi)從一定高度上因此衛(wèi)星能在很短時(shí)間內(nèi)從一定高度上對(duì)廣大地區(qū)或空間進(jìn)行探測(cè)，衛(wèi)星的用途愈對(duì)廣大地區(qū)或空間進(jìn)行探測(cè)，衛(wèi)星的用途愈來(lái)愈廣，它能用作科學(xué)研究，又能為國(guó)民經(jīng)來(lái)愈廣，它能用作科學(xué)研究，又能為國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)，還能為軍事服務(wù)。如：科學(xué)探測(cè)衛(wèi)濟(jì)

14、服務(wù)，還能為軍事服務(wù)。如：科學(xué)探測(cè)衛(wèi)星、技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星、通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、星、技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星、通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、資源衛(wèi)星、偵察衛(wèi)星、預(yù)警衛(wèi)星等。資源衛(wèi)星、偵察衛(wèi)星、預(yù)警衛(wèi)星等。通信衛(wèi)星 通信衛(wèi)星，是用于進(jìn)行無(wú)線電通信通信衛(wèi)星，是用于進(jìn)行無(wú)線電通信中繼的衛(wèi)星。它將來(lái)自某一地面站的無(wú)中繼的衛(wèi)星。它將來(lái)自某一地面站的無(wú)線電信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到其它地面站。通信衛(wèi)星線電信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到其它地面站。通信衛(wèi)星一般都運(yùn)行在一般都運(yùn)行在 35860 公里高的地球同步公里高的地球同步軌道上。軌道上。國(guó)際通信衛(wèi)星國(guó)際通信衛(wèi)星V V （中）東方紅三號(hào)通信衛(wèi)星（中）東方紅三號(hào)通信衛(wèi)星（美）跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星（美）跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星中國(guó)

15、實(shí)用通信衛(wèi)星中國(guó)實(shí)用通信衛(wèi)星（蘇）（蘇）“地平線地平線”通信衛(wèi)星通信衛(wèi)星氣象衛(wèi)星 氣象衛(wèi)星是對(duì)地球及其大氣層進(jìn)氣象衛(wèi)星是對(duì)地球及其大氣層進(jìn)行氣象觀測(cè)的人造地球衛(wèi)星。它能大行氣象觀測(cè)的人造地球衛(wèi)星。它能大范圍、及時(shí)迅速、連續(xù)完整地收集和范圍、及時(shí)迅速、連續(xù)完整地收集和觀察地球上瞬息萬(wàn)變的天氣現(xiàn)象和狀觀察地球上瞬息萬(wàn)變的天氣現(xiàn)象和狀態(tài)，并把云圖等氣象信息發(fā)給地面用態(tài)，并把云圖等氣象信息發(fā)給地面用戶。戶。風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星（美）泰羅斯氣象（美）泰羅斯氣象和環(huán)境衛(wèi)星和環(huán)境衛(wèi)星 歐洲第一顆實(shí)用歐洲第一顆實(shí)用氣象衛(wèi)星氣象衛(wèi)星 流星流星號(hào)氣象衛(wèi)星號(hào)氣象衛(wèi)星 風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星 資

16、源衛(wèi)星 資源衛(wèi)星，是用于勘測(cè)和研究地球資源衛(wèi)星，是用于勘測(cè)和研究地球自然資源的衛(wèi)星。它能通過(guò)各種遙感設(shè)自然資源的衛(wèi)星。它能通過(guò)各種遙感設(shè)備，對(duì)地表或地表以下一定深度的狀況備，對(duì)地表或地表以下一定深度的狀況進(jìn)行探測(cè)，諸如地形地貌測(cè)繪、歷史古進(jìn)行探測(cè)，諸如地形地貌測(cè)繪、歷史古跡考證、地層結(jié)構(gòu)探察、農(nóng)作物能普查、跡考證、地層結(jié)構(gòu)探察、農(nóng)作物能普查、自然災(zāi)害預(yù)報(bào)以及森林、海洋、空氣等自然災(zāi)害預(yù)報(bào)以及森林、海洋、空氣等等的探查。等的探查。中巴資源衛(wèi)星中巴資源衛(wèi)星 歐洲第一顆地球資源衛(wèi)星歐洲第一顆地球資源衛(wèi)星 （蘇）（蘇）“宇宙宇宙1500”1500”地球資源衛(wèi)星地球資源衛(wèi)星 法國(guó)地球觀測(cè)衛(wèi)星法國(guó)地球觀測(cè)

17、衛(wèi)星 偵察衛(wèi)星 偵察衛(wèi)星利用光電遙感或無(wú)線電設(shè)偵察衛(wèi)星利用光電遙感或無(wú)線電設(shè)備，搜集來(lái)自地面目標(biāo)的輻射、反射或備，搜集來(lái)自地面目標(biāo)的輻射、反射或發(fā)射的電磁波信息，用膠卷或磁帶記錄發(fā)射的電磁波信息，用膠卷或磁帶記錄下來(lái)后存貯在衛(wèi)星返回艙里，待衛(wèi)星返下來(lái)后存貯在衛(wèi)星返回艙里，待衛(wèi)星返回地面時(shí)回收?；蛘咄ㄟ^(guò)無(wú)線電傳輸?shù)幕氐孛鏁r(shí)回收?；蛘咄ㄟ^(guò)無(wú)線電傳輸?shù)姆椒?，隨時(shí)或在某個(gè)適當(dāng)?shù)臅r(shí)候傳輸給方法，隨時(shí)或在某個(gè)適當(dāng)?shù)臅r(shí)候傳輸給地面接收站，經(jīng)光學(xué)或計(jì)算機(jī)設(shè)備的處地面接收站，經(jīng)光學(xué)或計(jì)算機(jī)設(shè)備的處理后使用。理后使用。（美）發(fā)現(xiàn)者號(hào)衛(wèi)星（美）發(fā)現(xiàn)者號(hào)衛(wèi)星（美）第四代（美）第四代“大鳥(niǎo)大鳥(niǎo)”偵察衛(wèi)星偵察衛(wèi)星 預(yù)警衛(wèi)

18、星 利用星上的紅外探測(cè)儀，探測(cè)利用星上的紅外探測(cè)儀，探測(cè)導(dǎo)彈飛行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰的紅外輻射，導(dǎo)彈飛行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰的紅外輻射，配合電視攝像機(jī)及時(shí)準(zhǔn)確地判斷敵配合電視攝像機(jī)及時(shí)準(zhǔn)確地判斷敵方導(dǎo)彈方向，迅速報(bào)警，使地面防方導(dǎo)彈方向，迅速報(bào)警，使地面防空部隊(duì)準(zhǔn)備攔擊導(dǎo)彈，城市居民緊空部隊(duì)準(zhǔn)備攔擊導(dǎo)彈，城市居民緊急疏散隱蔽。急疏散隱蔽。（美）第三代預(yù)警衛(wèi)星（美）第三代預(yù)警衛(wèi)星 科學(xué)探測(cè)衛(wèi)星 科學(xué)探測(cè)衛(wèi)星的出現(xiàn)，改變了人類坐科學(xué)探測(cè)衛(wèi)星的出現(xiàn)，改變了人類坐地觀地和坐地觀天的傳統(tǒng)。它攜帶著各種地觀地和坐地觀天的傳統(tǒng)。它攜帶著各種科學(xué)探測(cè)儀器，能夠置身于大氣層外、不科學(xué)探測(cè)儀器，能夠置身于大氣層外、不受干擾地獲取

19、大氣層、空間環(huán)境和宇宙天受干擾地獲取大氣層、空間環(huán)境和宇宙天體的各種信息資料。體的各種信息資料。（美）探險(xiǎn)者（美）探險(xiǎn)者5151號(hào)衛(wèi)星號(hào)衛(wèi)星（大氣，環(huán)境探測(cè)）（大氣，環(huán)境探測(cè)）（蘇）電子號(hào)衛(wèi)星（蘇）電子號(hào)衛(wèi)星 （中）實(shí)踐二號(hào)衛(wèi)星（中）實(shí)踐二號(hào)衛(wèi)星 軌道太陽(yáng)觀察衛(wèi)星軌道太陽(yáng)觀察衛(wèi)星 技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星 航天器上采用的各種技術(shù)在通過(guò)地面航天器上采用的各種技術(shù)在通過(guò)地面試驗(yàn)后，一般還需要在實(shí)際使用環(huán)境中加試驗(yàn)后，一般還需要在實(shí)際使用環(huán)境中加以驗(yàn)證。在發(fā)射每一種應(yīng)用衛(wèi)星之初，都以驗(yàn)證。在發(fā)射每一種應(yīng)用衛(wèi)星之初，都需要發(fā)射若干技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星。例如，美國(guó)需要發(fā)射若干技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星。例如，美國(guó)的返回式衛(wèi)星技術(shù)是通過(guò)發(fā)

20、射了的返回式衛(wèi)星技術(shù)是通過(guò)發(fā)射了1212顆技術(shù)顆技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星后才發(fā)展起來(lái)的。試驗(yàn)衛(wèi)星后才發(fā)展起來(lái)的。（美）應(yīng)用技術(shù)衛(wèi)星（美）應(yīng)用技術(shù)衛(wèi)星 （蘇）（蘇）“宇宙宇宙1544”1544”生物衛(wèi)星生物衛(wèi)星 生物衛(wèi)星生物衛(wèi)星 （中）實(shí)踐一號(hào)衛(wèi)星（中）實(shí)踐一號(hào)衛(wèi)星 四. 人造衛(wèi)星的回收 衛(wèi)星回收的主要問(wèn)題在于具有約衛(wèi)星回收的主要問(wèn)題在于具有約20M速速度的衛(wèi)星進(jìn)入稠密大氣層時(shí)，將遇到幾千度度的衛(wèi)星進(jìn)入稠密大氣層時(shí)，將遇到幾千度的高溫。這要求在飛行器的外形、耐熱材料、的高溫。這要求在飛行器的外形、耐熱材料、冷卻方法和返回的軌跡中采取適當(dāng)措施來(lái)解冷卻方法和返回的軌跡中采取適當(dāng)措施來(lái)解決。決。 一般有熱沉法一般

21、有熱沉法和燒蝕法兩種方法。和燒蝕法兩種方法。 此外還要解決此外還要解決好衛(wèi)星脫離軌道、好衛(wèi)星脫離軌道、開(kāi)傘及搜索回收問(wèn)開(kāi)傘及搜索回收問(wèn)題。題。熱沉法熱沉法 將衛(wèi)星頭部用較厚將衛(wèi)星頭部用較厚的比熱高的比熱高、導(dǎo)熱性能好導(dǎo)熱性能好、熔點(diǎn)高的金屬制成熔點(diǎn)高的金屬制成，并并將表面拋光將表面拋光。其重量達(dá)。其重量達(dá)幾百公斤，形狀是一個(gè)幾百公斤，形狀是一個(gè)鈍頭體，目的是形成激鈍頭體，目的是形成激波使其減速。所產(chǎn)生的波使其減速。所產(chǎn)生的高溫由金屬吸收并傳到高溫由金屬吸收并傳到結(jié)構(gòu)中去。表面拋光可結(jié)構(gòu)中去。表面拋光可以輻射掉一部分熱量，以輻射掉一部分熱量，使衛(wèi)星能安全地穿過(guò)大使衛(wèi)星能安全地穿過(guò)大氣層。氣層。燒

22、蝕法燒蝕法 也叫也叫消溶法消溶法，它是將衛(wèi)星表面用它是將衛(wèi)星表面用高溫下易熔化蒸發(fā)高溫下易熔化蒸發(fā)的高分子化合物制的高分子化合物制成成，如玻璃鋼如玻璃鋼。 在高溫下，化合物開(kāi)始分解為氣體及殘?jiān)诟邷叵?，化合物開(kāi)始分解為氣體及殘存的碳，這個(gè)過(guò)程要吸收大量的熱量。氣體存的碳，這個(gè)過(guò)程要吸收大量的熱量。氣體帶走了一部分熱量同時(shí)形成一層邊界層，即帶走了一部分熱量同時(shí)形成一層邊界層，即對(duì)衛(wèi)星結(jié)構(gòu)包上了一層保護(hù)層，保護(hù)衛(wèi)星安對(duì)衛(wèi)星結(jié)構(gòu)包上了一層保護(hù)層，保護(hù)衛(wèi)星安全穿越大氣層。全穿越大氣層。庫(kù)魯發(fā)射中心（法屬圭亞那） 從地理位置上看，庫(kù)魯是全球從地理位置上看，庫(kù)魯是全球最佳的衛(wèi)星發(fā)射地點(diǎn)，它可以把衛(wèi)最佳的衛(wèi)星

23、發(fā)射地點(diǎn)，它可以把衛(wèi)星向東射入大西洋上空，又能得到星向東射入大西洋上空，又能得到地球自轉(zhuǎn)的助推，而且向北和向東地球自轉(zhuǎn)的助推，而且向北和向東的海面上有一個(gè)很寬的發(fā)射弧度。的海面上有一個(gè)很寬的發(fā)射弧度。由于這個(gè)地方位于赤道之上，所以由于這個(gè)地方位于赤道之上，所以用同一種火箭把衛(wèi)星送入赤道上空用同一種火箭把衛(wèi)星送入赤道上空軌道時(shí)，可比在美國(guó)卡納維拉爾角軌道時(shí)，可比在美國(guó)卡納維拉爾角發(fā)射多載發(fā)射多載1515的重量。的重量。 1968 1968年庫(kù)魯航天中心的第一個(gè)發(fā)射臺(tái)和控制中心建成，同年年庫(kù)魯航天中心的第一個(gè)發(fā)射臺(tái)和控制中心建成，同年4 4月月9 9日發(fā)射第一枚火箭。截至目前，這里已有日發(fā)射第一枚

24、火箭。截至目前，這里已有400400多次的發(fā)射紀(jì)錄。多次的發(fā)射紀(jì)錄。19851985年又建成第二發(fā)射臺(tái)，用于發(fā)射阿麗亞娜年又建成第二發(fā)射臺(tái)，用于發(fā)射阿麗亞娜3 3型和型和4 4型火箭。現(xiàn)在型火箭?，F(xiàn)在每年有每年有9 9次左右商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)。次左右商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)。多級(jí)火箭 多級(jí)火箭是星際間航行的唯一交通員。它是怎么飛行的呢？先來(lái)做一個(gè)小試驗(yàn)：把多級(jí)火箭是星際間航行的唯一交通員。它是怎么飛行的呢？先來(lái)做一個(gè)小試驗(yàn)：把氣球吹滿氣，猛一松手，它肯定會(huì)向前氣球吹滿氣，猛一松手，它肯定會(huì)向前“飛飛”出一定距離后才落到地面。原來(lái)氣球之所出一定距離后才落到地面。原來(lái)氣球之所以能以能“飛飛”是因?yàn)槭艿剿且?/p>

25、為受到它“肚子肚子”里排放出來(lái)的空氣的反作用力的推動(dòng)。里排放出來(lái)的空氣的反作用力的推動(dòng)。 火箭飛行的原理和氣球火箭飛行的原理和氣球“飛飛”的原理一樣，都是利用了物體的反作用力?；鸺牡脑硪粯?，都是利用了物體的反作用力?；鸺摹岸亲佣亲印崩镅b有燃料，燃料點(diǎn)著后產(chǎn)生大量熱量，變成急劇膨脹的氣體，氣體從火箭尾部里裝有燃料，燃料點(diǎn)著后產(chǎn)生大量熱量，變成急劇膨脹的氣體，氣體從火箭尾部猛烈噴出，火箭便在氣體噴發(fā)產(chǎn)生的反作用力下向前飛行了。猛烈噴出，火箭便在氣體噴發(fā)產(chǎn)生的反作用力下向前飛行了。 火箭為什么能飛得那么快呢？我們知道，燃料產(chǎn)生的熱量越多，噴射氣體的速度越火箭為什么能飛得那么快呢？我們知道，燃料

26、產(chǎn)生的熱量越多，噴射氣體的速度越快，產(chǎn)生的推力就越大。科學(xué)家計(jì)算過(guò)，一般火箭燃?xì)獾膰娚渌俣燃s為每秒快，產(chǎn)生的推力就越大。科學(xué)家計(jì)算過(guò)，一般火箭燃?xì)獾膰娚渌俣燃s為每秒2千米左右，千米左右，當(dāng)燃料的重量是火箭凈重的當(dāng)燃料的重量是火箭凈重的1.72倍時(shí)，火箭的最終速度等于氣體的噴射速度，如果要使火倍時(shí)，火箭的最終速度等于氣體的噴射速度，如果要使火箭的最終速度達(dá)到氣體噴射速度的箭的最終速度達(dá)到氣體噴射速度的2倍，倍，3倍，那么就要相應(yīng)地增加燃料?？墒侨剂弦辉霰?，那么就要相應(yīng)地增加燃料。可是燃料一增加，火箭的體積，重量也就隨之增加，而用同樣的力推動(dòng)輕，重不同的物體，其速度是加，火箭的體積，重量也就隨之增

27、加，而用同樣的力推動(dòng)輕，重不同的物體，其速度是不一樣的。怎么解決增加燃料又不過(guò)多地增加火箭重量的矛盾呢？科學(xué)家們想了一個(gè)絕不一樣的。怎么解決增加燃料又不過(guò)多地增加火箭重量的矛盾呢？科學(xué)家們想了一個(gè)絕妙的辦法，就是把火箭做成一級(jí)一級(jí)的，每一級(jí)都有燃料，燒完一級(jí)就扔掉一級(jí)，這樣妙的辦法，就是把火箭做成一級(jí)一級(jí)的，每一級(jí)都有燃料，燒完一級(jí)就扔掉一級(jí)，這樣火箭就越飛越輕，速度也越來(lái)越快?；鸺驮斤w越輕，速度也越來(lái)越快。你想知道火箭的身體構(gòu)造嗎？一般來(lái)講火箭身上有三大系統(tǒng)：結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，動(dòng)力系統(tǒng)你想知道火箭的身體構(gòu)造嗎？一般來(lái)講火箭身上有三大系統(tǒng)：結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，動(dòng)力系統(tǒng)，控制系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是它的軀殼；動(dòng)力系統(tǒng)是

28、它的心，控制系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是它的軀殼；動(dòng)力系統(tǒng)是它的心 臟，由燃料部分和發(fā)動(dòng)機(jī)部分組臟，由燃料部分和發(fā)動(dòng)機(jī)部分組成；控制系統(tǒng)好比它的大腦，指揮火箭飛多快，怎樣飛和飛到哪兒。成；控制系統(tǒng)好比它的大腦，指揮火箭飛多快，怎樣飛和飛到哪兒。 多級(jí)火箭在飛行中，它的身體被一節(jié)一節(jié)地甩掉，最末的一節(jié)把衛(wèi)星多級(jí)火箭在飛行中，它的身體被一節(jié)一節(jié)地甩掉，最末的一節(jié)把衛(wèi)星“頂頂”到預(yù)定到預(yù)定軌道。軌道。長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭 長(zhǎng)征長(zhǎng)征2 2號(hào)火箭號(hào)火箭19721972年首次發(fā)射，因年首次發(fā)射，因箭上一根導(dǎo)線斷裂發(fā)射沒(méi)有成功。這是箭上一根導(dǎo)線斷裂發(fā)射沒(méi)有成功。這是一種兩級(jí)火箭，全長(zhǎng)一種兩級(jí)火箭，全長(zhǎng)31.6531.65

29、米，最大直米，最大直徑徑3.353.35米，起飛重量米，起飛重量191191噸，總推力噸，總推力280280噸，能把噸，能把1.81.8噸噸 的衛(wèi)星送入數(shù)百千米的的衛(wèi)星送入數(shù)百千米的橢圓軌道。經(jīng)過(guò)改進(jìn)的長(zhǎng)征橢圓軌道。經(jīng)過(guò)改進(jìn)的長(zhǎng)征2 2號(hào)丙火箭，號(hào)丙火箭，采用了大推力的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，箭長(zhǎng)采用了大推力的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，箭長(zhǎng)增加到增加到3535米，近地軌道的運(yùn)載能力增加米，近地軌道的運(yùn)載能力增加到到2.52.5噸。從噸。從19751975年年1111月月2626日用它首次日用它首次發(fā)射返回式衛(wèi)星成功，到發(fā)射返回式衛(wèi)星成功，到19931993年底已發(fā)年底已發(fā)射射1414次，均圓滿完成任務(wù)。長(zhǎng)征次，

30、均圓滿完成任務(wù)。長(zhǎng)征2 2號(hào)還號(hào)還有一個(gè)改進(jìn)型號(hào)長(zhǎng)征有一個(gè)改進(jìn)型號(hào)長(zhǎng)征2 2號(hào)丁火箭，也是號(hào)丁火箭，也是一種兩級(jí)液體火箭，全長(zhǎng)一種兩級(jí)液體火箭，全長(zhǎng)38.338.3米，起飛米，起飛重量重量232232噸。噸。19921992年年4 4月月9 9日用它首次發(fā)日用它首次發(fā)射返回式衛(wèi)星也獲得成功。射返回式衛(wèi)星也獲得成功。長(zhǎng)征三號(hào)運(yùn)載火箭長(zhǎng)征長(zhǎng)征3 3號(hào)運(yùn)載火箭是在長(zhǎng)征號(hào)運(yùn)載火箭是在長(zhǎng)征2 2號(hào)火箭基礎(chǔ)上，第三級(jí)采用低號(hào)火箭基礎(chǔ)上，第三級(jí)采用低溫高能的液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)，溫高能的液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)，19841984年研制成功?；鸺L(zhǎng)年研制成功?；鸺L(zhǎng)43.2543.25米，一，二級(jí)直徑米，一，二級(jí)直徑3.

31、353.35米，米，三級(jí)直徑三級(jí)直徑2.252.25米，起飛重量米，起飛重量202202噸，起飛推力噸，起飛推力280280噸，其同步轉(zhuǎn)噸，其同步轉(zhuǎn)移軌道的運(yùn)載能力為移軌道的運(yùn)載能力為1.41.4噸。至噸。至19931993年底，成功發(fā)射年底，成功發(fā)射6 6顆實(shí)用通顆實(shí)用通信衛(wèi)星（包括為亞洲衛(wèi)星公司信衛(wèi)星（包括為亞洲衛(wèi)星公司發(fā)射的發(fā)射的“亞洲一號(hào)亞洲一號(hào)”通信衛(wèi)通信衛(wèi)星）。長(zhǎng)征星）。長(zhǎng)征3 3號(hào)火箭的發(fā)射成功，號(hào)火箭的發(fā)射成功，標(biāo)志中國(guó)運(yùn)載火箭跨入世界先標(biāo)志中國(guó)運(yùn)載火箭跨入世界先進(jìn)行列。進(jìn)行列。長(zhǎng)征四號(hào)運(yùn)載火箭 火箭全長(zhǎng)火箭全長(zhǎng)41.941.9米，一，二級(jí)直徑米，一，二級(jí)直徑3.353.35米

32、，三組直徑米，三組直徑2.92.9米，起飛重量米，起飛重量249249噸，起飛推力噸，起飛推力300300噸，其地球同步轉(zhuǎn)噸，其地球同步轉(zhuǎn)移軌道的運(yùn)載能力為移軌道的運(yùn)載能力為1.251.25噸，太陽(yáng)同步軌道的運(yùn)載能力為噸，太陽(yáng)同步軌道的運(yùn)載能力為1.651.65噸噸 。迄今發(fā)射兩次均獲成功。迄今發(fā)射兩次均獲成功。 長(zhǎng)征長(zhǎng)征4 4號(hào)是長(zhǎng)征號(hào)是長(zhǎng)征3 3號(hào)火號(hào)火箭的同宗型號(hào)。不同的是，箭的同宗型號(hào)。不同的是，長(zhǎng)征長(zhǎng)征4 4號(hào)火箭三級(jí)都采用號(hào)火箭三級(jí)都采用常規(guī)推進(jìn)劑（四氧化二氮，常規(guī)推進(jìn)劑（四氧化二氮，偏二甲肼）。偏二甲肼）。（蘇）能源號(hào)運(yùn)載火箭這種命名為能源號(hào)的運(yùn)載火這種命名為能源號(hào)的運(yùn)載火箭由兩

33、級(jí)組成。第一級(jí)捆綁箭由兩級(jí)組成。第一級(jí)捆綁4 4臺(tái)液臺(tái)液體助推火箭，高體助推火箭，高3939米，直徑米，直徑4 4米；米；第二級(jí)為直徑第二級(jí)為直徑8 8米的芯級(jí)，由米的芯級(jí)，由4 4臺(tái)臺(tái)液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)組成?；鸺L(zhǎng)約液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)組成?；鸺L(zhǎng)約6060米，總重米，總重24002400噸，起飛推力噸，起飛推力35003500噸，能把噸，能把100100噸有效載荷送上噸有效載荷送上近地軌道。發(fā)射時(shí)，第一，二級(jí)近地軌道。發(fā)射時(shí)，第一，二級(jí)同時(shí)點(diǎn)火，第一級(jí)同時(shí)點(diǎn)火，第一級(jí)4 4臺(tái)助推火箭工臺(tái)助推火箭工作完成后，由地面控制脫離芯級(jí)作完成后，由地面控制脫離芯級(jí)火箭回收，經(jīng)修理后可重復(fù)使用火箭回收，經(jīng)修理后可

34、重復(fù)使用5050次；第二級(jí)即芯級(jí)火箭可將有次；第二級(jí)即芯級(jí)火箭可將有效載荷送入地球軌道運(yùn)行。效載荷送入地球軌道運(yùn)行。（蘇）質(zhì)子號(hào)運(yùn)載火箭 質(zhì)子號(hào)火箭共四級(jí)，全長(zhǎng)質(zhì)子號(hào)火箭共四級(jí)，全長(zhǎng)44.344.3米，底部最大直徑米，底部最大直徑7.47.4米，起飛重米，起飛重量量800800噸。第一級(jí)由噸。第一級(jí)由6 6臺(tái)助推火箭組臺(tái)助推火箭組成，中心是一個(gè)直徑較大的氧化劑成，中心是一個(gè)直徑較大的氧化劑箱，四周捆綁箱，四周捆綁6 6個(gè)燃料箱，起飛推個(gè)燃料箱，起飛推力達(dá)力達(dá)10001000噸。第二級(jí)高約噸。第二級(jí)高約13.713.7米，米，裝有裝有4 4臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，總推力為臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，總推力為240240噸。噸。

35、第三級(jí)高第三級(jí)高6.46.4米，裝米，裝1 1臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，另臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，另有有4 4臺(tái)校正航向的可控微調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)。臺(tái)校正航向的可控微調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)。第四級(jí)高第四級(jí)高5.55.5米，裝有米，裝有1 1臺(tái)封閉式循臺(tái)封閉式循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，可二次點(diǎn)火。這種火箭環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，可二次點(diǎn)火。這種火箭可將可將2121噸重的有效載荷送上近地軌噸重的有效載荷送上近地軌道。道。（蘇）聯(lián)盟號(hào)運(yùn)載火箭 聯(lián)盟號(hào)火箭系因發(fā)射聯(lián)盟聯(lián)盟號(hào)火箭系因發(fā)射聯(lián)盟系列載入飛船而得名。它是由系列載入飛船而得名。它是由東方號(hào)三級(jí)火箭改進(jìn)第三級(jí)后東方號(hào)三級(jí)火箭改進(jìn)第三級(jí)后的新型三級(jí)運(yùn)載火箭?？傞L(zhǎng)的新型三級(jí)運(yùn)載火箭?？傞L(zhǎng)49.349.3米，起飛重量米，起飛重量31

36、0310噸，近地噸，近地軌道地運(yùn)載能力為軌道地運(yùn)載能力為7.57.5噸。噸。19631963年年1111月月1616日首次發(fā)射宇宙日首次發(fā)射宇宙2222號(hào)號(hào)衛(wèi)星成功，衛(wèi)星成功，19641964年和年和19651965年又年又先后用來(lái)試驗(yàn)發(fā)射兩艘上升號(hào)先后用來(lái)試驗(yàn)發(fā)射兩艘上升號(hào)載入飛船。載入飛船。19671967年開(kāi)始用來(lái)發(fā)年開(kāi)始用來(lái)發(fā)射聯(lián)盟號(hào)，聯(lián)盟射聯(lián)盟號(hào)，聯(lián)盟T T號(hào)系列載入飛號(hào)系列載入飛船和進(jìn)步號(hào)自動(dòng)貨運(yùn)飛船。船和進(jìn)步號(hào)自動(dòng)貨運(yùn)飛船。宇宙神半人馬座運(yùn)載火箭 宇宙神系列火箭，由美國(guó)通用動(dòng)宇宙神系列火箭，由美國(guó)通用動(dòng)力公司制造，已連續(xù)生產(chǎn)力公司制造，已連續(xù)生產(chǎn)3030多年?；鸲嗄?。火箭長(zhǎng)箭長(zhǎng)2

37、5.125.1米，直徑米，直徑3 3米，起飛重量米，起飛重量120120噸。目前經(jīng)常使用的是宇宙神噸。目前經(jīng)常使用的是宇宙神阿金阿金納納D D號(hào)和宇宙神號(hào)和宇宙神半人馬座號(hào)兩種型號(hào)。半人馬座號(hào)兩種型號(hào)。前者重前者重129129噸，能把噸，能把2 2噸重的有效載荷噸重的有效載荷送入送入500500千米高的地球軌道；后者重千米高的地球軌道；后者重139139噸，近地軌道的最大運(yùn)載能力為噸，近地軌道的最大運(yùn)載能力為4 4噸。它們除作為月球號(hào)和火星號(hào)星際噸。它們除作為月球號(hào)和火星號(hào)星際探測(cè)器的運(yùn)載工具外，曾用來(lái)發(fā)射過(guò)探測(cè)器的運(yùn)載工具外，曾用來(lái)發(fā)射過(guò)通信衛(wèi)星和水星號(hào)載入飛船。自通信衛(wèi)星和水星號(hào)載入飛船。

38、自19591959年以來(lái)，已發(fā)射年以來(lái)，已發(fā)射500500多次，是使用最廣多次，是使用最廣泛的一種運(yùn)載工具。泛的一種運(yùn)載工具。德?tīng)査\(yùn)載火箭 德?tīng)査盗谢鸺擅绹?guó)科麥德?tīng)査盗谢鸺擅绹?guó)科麥道公司研制生產(chǎn)，至今已發(fā)射道公司研制生產(chǎn)，至今已發(fā)射180180多次。德?tīng)査?hào)三級(jí)火箭有多次。德?tīng)査?hào)三級(jí)火箭有兩種型號(hào)，總長(zhǎng)兩種型號(hào)，總長(zhǎng)38.438.4米，起飛重米，起飛重量分別為量分別為220220噸和噸和230230噸。一種的噸。一種的同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為1.41.4噸，噸，另一種的同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力另一種的同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為為1.81.8噸。德?tīng)査鸺趪?。德?tīng)査鸺?/p>

39、于19601960年年5 5月首次發(fā)射，它先后發(fā)射過(guò)先驅(qū)月首次發(fā)射，它先后發(fā)射過(guò)先驅(qū)者號(hào)探測(cè)器，泰羅斯氣象衛(wèi)星，者號(hào)探測(cè)器，泰羅斯氣象衛(wèi)星，云雨號(hào)衛(wèi)星，辛康號(hào)衛(wèi)星，國(guó)際云雨號(hào)衛(wèi)星，辛康號(hào)衛(wèi)星，國(guó)際通信衛(wèi)星通信衛(wèi)星，號(hào)等。號(hào)等。大力神運(yùn)載火箭 大力神系列火箭由馬丁大力神系列火箭由馬丁瑪瑪麗埃特公司研制生產(chǎn)，共有麗埃特公司研制生產(chǎn)，共有6 6種型種型號(hào)。大力神號(hào)。大力神3 3火箭長(zhǎng)火箭長(zhǎng)45.7545.75米，直米，直徑徑3 3米，發(fā)射重量米，發(fā)射重量680680噸。各型大噸。各型大力神火箭的有效載荷分別是：力神火箭的有效載荷分別是：3A3A為為3.63.6噸，噸，3B3B為為4.5 4.5 噸，

40、噸，3C3C，3D3D，3D3D和和3E3E均為均為1515噸。最大的大力神噸。最大的大力神34D34D長(zhǎng)達(dá)長(zhǎng)達(dá)6262米，最大直徑米，最大直徑5 5米，發(fā)米，發(fā)射地球同步轉(zhuǎn)移軌道衛(wèi)星的運(yùn)載射地球同步轉(zhuǎn)移軌道衛(wèi)星的運(yùn)載能力達(dá)能力達(dá)4.54.5噸。大力神系列火箭至噸。大力神系列火箭至今已有今已有150150多次發(fā)射紀(jì)錄。它主要多次發(fā)射紀(jì)錄。它主要發(fā)射各種軍用衛(wèi)星，也發(fā)射了太發(fā)射各種軍用衛(wèi)星，也發(fā)射了太陽(yáng)神號(hào)，海盜號(hào)，旅行者號(hào)等行陽(yáng)神號(hào)，海盜號(hào)，旅行者號(hào)等行星和行星際探測(cè)器。星和行星際探測(cè)器。土星5號(hào)運(yùn)載火箭19671967年世界上最大的一種運(yùn)載年世界上最大的一種運(yùn)載火箭土星火箭土星5 5號(hào)問(wèn)世。

41、它是三級(jí)火號(hào)問(wèn)世。它是三級(jí)火箭，長(zhǎng)箭，長(zhǎng)85.685.6米，直徑米，直徑10.110.1米，米，起飛重量起飛重量29502950噸，近地軌道的噸，近地軌道的有效載荷達(dá)有效載荷達(dá)139139噸，飛往月球軌噸，飛往月球軌道的有效載荷為道的有效載荷為4747噸。從噸。從19671967年到年到19731973年共發(fā)射年共發(fā)射1313次，其中次，其中6 6次將阿波羅載入飛船送上月球，次將阿波羅載入飛船送上月球，在航天史上寫(xiě)下了最為光輝的在航天史上寫(xiě)下了最為光輝的一頁(yè)。一頁(yè)。阿里亞娜3號(hào)運(yùn)載火箭 1973 1973年年7 7月，法國(guó)倡儀并聯(lián)合西歐月，法國(guó)倡儀并聯(lián)合西歐1111個(gè)國(guó)家成立歐洲空間局，著手實(shí)

42、施個(gè)國(guó)家成立歐洲空間局，著手實(shí)施研制阿麗亞娜火箭計(jì)劃。阿麗亞娜是研制阿麗亞娜火箭計(jì)劃。阿麗亞娜是古希臘一位美麗公主的名字，她幫助古希臘一位美麗公主的名字，她幫助熱戀中的雅典王子塞休斯逃出魔鬼把熱戀中的雅典王子塞休斯逃出魔鬼把守的迷宮，一起奔向自由?，F(xiàn)在，阿守的迷宮，一起奔向自由。現(xiàn)在，阿麗亞娜成為現(xiàn)代火箭的名字，以沖出麗亞娜成為現(xiàn)代火箭的名字，以沖出太空迷宮而舉世聞名。太空迷宮而舉世聞名。 1984 1984年年8 8月月4 4日發(fā)射成功第一枚阿日發(fā)射成功第一枚阿麗亞娜麗亞娜3 3型火箭。它的低軌道運(yùn)載能力型火箭。它的低軌道運(yùn)載能力為為2.72.7噸，共發(fā)射噸，共發(fā)射1111次，其中次，其中1

43、 1次失敗。次失敗。阿里亞娜4號(hào)運(yùn)載火箭 1988 1988年年6 6月月1515日，第一枚阿麗亞娜日，第一枚阿麗亞娜4 4型火箭發(fā)射成功。它的同步轉(zhuǎn)移軌道型火箭發(fā)射成功。它的同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為運(yùn)載能力為1.91.9噸到噸到4.24.2噸，現(xiàn)已發(fā)射噸，現(xiàn)已發(fā)射2525次，也有次，也有1 1次失敗。阿麗亞娜次失敗。阿麗亞娜4 4型火型火箭又分箭又分5 5種型號(hào)。第一種是種型號(hào)。第一種是AR40AR40，同步，同步軌道運(yùn)載能力為軌道運(yùn)載能力為1.91.9噸；第二種是噸；第二種是AR42PAR42P，帶有兩個(gè)固體捆綁式助推火箭，帶有兩個(gè)固體捆綁式助推火箭，有效載荷增加到有效載荷增加到2.62.6

44、噸；第三種是噸；第三種是AR44PAR44P，帶有，帶有4 4個(gè)固體捆綁式助推火箭，個(gè)固體捆綁式助推火箭，有效載荷為有效載荷為3 3噸；第四種是噸；第四種是AR42LAR42L，采，采用兩個(gè)液體火箭助推火箭，有效載荷用兩個(gè)液體火箭助推火箭，有效載荷3.23.2噸；第五種是噸；第五種是AR44LAR44L，采用，采用4 4個(gè)液體個(gè)液體助推火箭，同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力達(dá)助推火箭，同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力達(dá)4.24.2噸，這是阿麗亞娜火箭中最大的一噸，這是阿麗亞娜火箭中最大的一種型號(hào)。種型號(hào)。M火箭 1970 1970年，日本第一種年，日本第一種M M火箭的?；鸺哪M試驗(yàn)火箭擬試驗(yàn)火箭L4SL4S成功地

45、發(fā)射了第一成功地發(fā)射了第一顆大隅號(hào)衛(wèi)星。第一代顆大隅號(hào)衛(wèi)星。第一代M M系列火箭是系列火箭是M4SM4S火箭，它比火箭，它比L4SL4S試驗(yàn)火箭的試驗(yàn)火箭的運(yùn)載能力提高了運(yùn)載能力提高了3 3倍。這是一種四級(jí)倍。這是一種四級(jí)固體火箭，全長(zhǎng)固體火箭，全長(zhǎng)23.623.6米，直徑米，直徑1.411.41米，總重米，總重43.543.5噸，可將噸，可將7575千克的有千克的有效載荷送上近地橢圓軌道，效載荷送上近地橢圓軌道，19711971年年發(fā)射了一顆技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星。此后，發(fā)射了一顆技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星。此后，M4SM4S火箭改進(jìn)為三級(jí)固體火箭，先火箭改進(jìn)為三級(jí)固體火箭，先后研制成功后研制成功M3CM3C，M3

46、HM3H，M-3SM-3S等等幾個(gè)型號(hào)。幾個(gè)型號(hào)。M3SM3S火箭的運(yùn)載能力達(dá)火箭的運(yùn)載能力達(dá)到到185185千克，千克，19841984年年2 2月月1414日將一顆日將一顆科學(xué)衛(wèi)星送入軌道。科學(xué)衛(wèi)星送入軌道。1010年間，年間，M M系列系列火箭共發(fā)射了火箭共發(fā)射了1212顆科學(xué)衛(wèi)星。顆科學(xué)衛(wèi)星。N-2 運(yùn)載火箭 1975 1975年，日本引進(jìn)美國(guó)的雷神和年，日本引進(jìn)美國(guó)的雷神和德?tīng)査鸺夹g(shù)，研制成功德?tīng)査鸺夹g(shù)，研制成功N N系列火系列火箭。這一系列包括兩個(gè)型號(hào)。箭。這一系列包括兩個(gè)型號(hào)。N1N1火火箭有三級(jí)，總長(zhǎng)箭有三級(jí)，總長(zhǎng)32.632.6米，最大直徑米，最大直徑2.442.44

47、米，起飛重量米，起飛重量9090噸，近地軌道的噸，近地軌道的有效載荷重有效載荷重1.21.2噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道的有效載荷重道的有效載荷重260260千克。千克。19751975年年9 9月月9 9日成功地發(fā)射了菊花日成功地發(fā)射了菊花1 1號(hào)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)號(hào)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星。星。N2N2火箭總長(zhǎng)火箭總長(zhǎng)35.435.4米，起飛重量米，起飛重量136136噸，近地軌道有效載荷為噸，近地軌道有效載荷為2 2噸，地噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道的有效載荷為球同步轉(zhuǎn)移軌道的有效載荷為680680715715千克。經(jīng)過(guò)千克。經(jīng)過(guò)5 5年的研制，年的研制，19801980年年2 2月月1111日首次發(fā)射成

48、功，特別是日首次發(fā)射成功，特別是19841984年年1 1月月2323日將一顆重日將一顆重350350千克的電視直播千克的電視直播衛(wèi)星送入地球同步軌道，并成功地定衛(wèi)星送入地球同步軌道，并成功地定點(diǎn)工作。點(diǎn)工作。H-2 運(yùn)載火箭 從從19801980年年7 7月起，日本開(kāi)始月起，日本開(kāi)始研制研制H H系列大型運(yùn)載火箭。系列大型運(yùn)載火箭。H H系系列火箭也有兩個(gè)型號(hào)。列火箭也有兩個(gè)型號(hào)。H1H1是是一種三級(jí)常規(guī)燃料火箭，全長(zhǎng)一種三級(jí)常規(guī)燃料火箭，全長(zhǎng)40.340.3米，直徑米，直徑2.42.4米，總重達(dá)米，總重達(dá)140140噸，可把噸，可把1 1噸重的衛(wèi)星送入噸重的衛(wèi)星送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道，地球同

49、步轉(zhuǎn)移軌道，19881988年年2 2月月1919日首次發(fā)射一顆櫻花日首次發(fā)射一顆櫻花3a3a通信通信衛(wèi)星獲得成功。衛(wèi)星獲得成功。H2H2是一種兩是一種兩級(jí)液氫液氧燃料火箭，全長(zhǎng)級(jí)液氫液氧燃料火箭，全長(zhǎng)5050米，直徑米，直徑4 4米，總重米，總重260260噸，可噸，可把約把約9 9噸的有效載荷送上近地軌噸的有效載荷送上近地軌道，把道，把2 2噸的有效載荷送上地球噸的有效載荷送上地球同步軌道。同步軌道。8.4 空間探測(cè)器空間探測(cè)器二二 金星探測(cè)器金星探測(cè)器三三 火星探測(cè)器火星探測(cè)器四四 土星探測(cè)器土星探測(cè)器五五 木星探測(cè)器木星探測(cè)器六六 哈雷彗星探測(cè)器哈雷彗星探測(cè)器七七 太陽(yáng)探測(cè)器太陽(yáng)探測(cè)器

50、八八 宇宙探測(cè)器宇宙探測(cè)器一一 月球探測(cè)器月球探測(cè)器初探月球的奧秘初探月球的奧秘月球是離地球最近一個(gè)天月球是離地球最近一個(gè)天體，相距有體，相距有38.438.4萬(wàn)千米。天文學(xué)萬(wàn)千米。天文學(xué)家早已用望遠(yuǎn)鏡詳細(xì)地觀察了月家早已用望遠(yuǎn)鏡詳細(xì)地觀察了月球，對(duì)月球地形幾乎是了如指掌。球，對(duì)月球地形幾乎是了如指掌。月球上有山脈和平原，有累累坑月球上有山脈和平原，有累累坑穴和縱橫溝壑，但沒(méi)有水和空氣，穴和縱橫溝壑，但沒(méi)有水和空氣，晝夜之間溫差懸珠，一片死寂和晝夜之間溫差懸珠，一片死寂和荒涼。盡管巨型望遠(yuǎn)鏡能分辨出荒涼。盡管巨型望遠(yuǎn)鏡能分辨出月球上月球上5050米左右的目標(biāo)，但仍不米左右的目標(biāo)，但仍不如實(shí)地考

51、察那樣清楚。因此，人如實(shí)地考察那樣清楚。因此，人類派出使者最先探訪的地外天體類派出使者最先探訪的地外天體仍選擇了月球。仍選擇了月球。月球號(hào)探測(cè)器月球號(hào)探測(cè)器 （蘇）月行者（蘇）月行者2 2號(hào)月球車號(hào)月球車 月球軌道器月球軌道器 揭開(kāi)金星的面紗揭開(kāi)金星的面紗金星是在日地之間內(nèi)側(cè)離地球最金星是在日地之間內(nèi)側(cè)離地球最近的行星，也是人在地球上看到天空中近的行星，也是人在地球上看到天空中最亮的一顆星。但是它卻終年被一層濃最亮的一顆星。但是它卻終年被一層濃厚的大氣和云霧覆蓋，用望遠(yuǎn)鏡幾乎看厚的大氣和云霧覆蓋，用望遠(yuǎn)鏡幾乎看不清它的面貌。金星繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，最接不清它的面貌。金星繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，最接近地球的距離大約

52、為近地球的距離大約為40004000萬(wàn)千米，比火萬(wàn)千米，比火星接近地球的距離還近星接近地球的距離還近10001000萬(wàn)千米。中萬(wàn)千米。中國(guó)稱金星為啟明星，因?yàn)樗乔宄吭跂|國(guó)稱金星為啟明星，因?yàn)樗乔宄吭跂|方地平線上出現(xiàn)的一顆最明亮的星球：方地平線上出現(xiàn)的一顆最明亮的星球：西方稱它為維納斯女神，因?yàn)樗木b約西方稱它為維納斯女神，因?yàn)樗木b約風(fēng)姿美麗動(dòng)人。從風(fēng)姿美麗動(dòng)人。從17901790年天文學(xué)家用望年天文學(xué)家用望遠(yuǎn)鏡探測(cè)金星以來(lái)，它總是被一層神秘遠(yuǎn)鏡探測(cè)金星以來(lái)，它總是被一層神秘的面紗籠罩著。的面紗籠罩著。金星號(hào)探測(cè)器金星號(hào)探測(cè)器 （蘇）金星（蘇）金星1414號(hào)探測(cè)器號(hào)探測(cè)器 （美）麥哲倫號(hào)金

53、星探測(cè)器（美）麥哲倫號(hào)金星探測(cè)器尋覓火星生命之謎尋覓火星生命之謎火星是在日地之間位于火星是在日地之間位于地球外側(cè)的近鄰。它圍繞太地球外側(cè)的近鄰。它圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，每陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，每2 2年年2 2個(gè)月接近一個(gè)月接近一次地球。次地球。18781878年意大利天文年意大利天文學(xué)通過(guò)望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)火星，發(fā)學(xué)通過(guò)望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)火星，發(fā)現(xiàn)火星上有運(yùn)河痕跡，推測(cè)現(xiàn)火星上有運(yùn)河痕跡，推測(cè)火星上可能有生命存在，甚火星上可能有生命存在，甚至?xí)懈叩鹊闹腔凵?。因至?xí)懈叩鹊闹腔凵?。因此，人們把解開(kāi)火星生命之此，人們把解開(kāi)火星生命之謎作為宇宙探測(cè)的一個(gè)重要謎作為宇宙探測(cè)的一個(gè)重要任務(wù)。任務(wù)?；鹦翘?hào)探測(cè)器火星號(hào)探測(cè)器 （蘇）（蘇

54、）“福波斯福波斯”向火衛(wèi)向火衛(wèi)發(fā)射激發(fā)射激光光 （美）海盜號(hào)探測(cè)器（美）海盜號(hào)探測(cè)器 細(xì)察土星奇觀勝景細(xì)察土星奇觀勝景土星是太陽(yáng)系的第土星是太陽(yáng)系的第二大行星，直徑是地球的二大行星，直徑是地球的9.59.5倍，質(zhì)量是地球的倍，質(zhì)量是地球的9595倍。它周圍對(duì)稱勻整的光倍。它周圍對(duì)稱勻整的光環(huán)絢麗多彩，是一大天文環(huán)絢麗多彩，是一大天文奇觀。從地球到土星的距奇觀。從地球到土星的距離達(dá)離達(dá)3030億千米，但人類對(duì)億千米，但人類對(duì)它的興趣不因如此遙遠(yuǎn)而它的興趣不因如此遙遠(yuǎn)而減弱，迄今已經(jīng)有了減弱，迄今已經(jīng)有了3 3個(gè)個(gè)探測(cè)器對(duì)土星進(jìn)行了實(shí)地探測(cè)器對(duì)土星進(jìn)行了實(shí)地考察。考察。土星探測(cè)器土星探測(cè)器 先驅(qū)者

55、先驅(qū)者1010號(hào)號(hào)旅行者旅行者2 2號(hào)號(hào) 拜訪碩大的木星拜訪碩大的木星木星是太陽(yáng)系星木星是太陽(yáng)系星之冠，它的直徑達(dá)之冠，它的直徑達(dá)14.2814.28萬(wàn)千米，體積是萬(wàn)千米，體積是地球的地球的13161316倍，質(zhì)量倍，質(zhì)量是地球的是地球的318318倍。從地倍。從地球上看木星，總放射球上看木星，總放射著金色的光芒。表面著金色的光芒。表面有許多連綿不斷而明有許多連綿不斷而明亮的條紋，以及奇妙亮的條紋，以及奇妙的大紅斑點(diǎn)。的大紅斑點(diǎn)。木星和它的四個(gè)衛(wèi)星。上右是木木星和它的四個(gè)衛(wèi)星。上右是木星，上左是木衛(wèi)一，中間是木衛(wèi)星，上左是木衛(wèi)一，中間是木衛(wèi)二，下左是木衛(wèi)三，下右是木衛(wèi)二，下左是木衛(wèi)三，下右是木

56、衛(wèi)四的一部分。四的一部分。 木星探測(cè)器木星探測(cè)器 “伽利略伽利略”號(hào)木星探測(cè)器號(hào)木星探測(cè)器 哈雷慧星回歸探測(cè)哈雷慧星回歸探測(cè)哈雷慧星是人類最哈雷慧星是人類最早發(fā)現(xiàn)的一顆周期慧星。早發(fā)現(xiàn)的一顆周期慧星。16821682年英國(guó)天文學(xué)家哈年英國(guó)天文學(xué)家哈雷（雷（Edmund HalleyEdmund Halley）觀測(cè)到這個(gè)太陽(yáng)系中最觀測(cè)到這個(gè)太陽(yáng)系中最明亮最活躍的慧星，并明亮最活躍的慧星，并推算哈雷慧星每隔推算哈雷慧星每隔7676年年到達(dá)離地球最近點(diǎn)一次。到達(dá)離地球最近點(diǎn)一次。它的回歸是人們十分關(guān)它的回歸是人們十分關(guān)注的一種天文現(xiàn)象。注的一種天文現(xiàn)象。彗星探測(cè)器彗星探測(cè)器 維加號(hào)彗星探測(cè)器維加號(hào)彗

57、星探測(cè)器 喬托號(hào)彗星探測(cè)器喬托號(hào)彗星探測(cè)器 追逐太陽(yáng)的腳步追逐太陽(yáng)的腳步在太陽(yáng)系里，太陽(yáng)在太陽(yáng)系里，太陽(yáng)是眾行星之王。雖然人類是眾行星之王。雖然人類每天都能感受它的存在和每天都能感受它的存在和賜予的恩惠，但仍對(duì)它充賜予的恩惠，但仍對(duì)它充滿一種神秘感。它那熾熱滿一種神秘感。它那熾熱的高溫，光澤表面上的黑的高溫，光澤表面上的黑子，巨大的耀斑爆發(fā)，深子，巨大的耀斑爆發(fā)，深邃奇妙的日冕，以及太陽(yáng)邃奇妙的日冕，以及太陽(yáng)風(fēng)等等，對(duì)我們?nèi)祟悂?lái)講風(fēng)等等，對(duì)我們?nèi)祟悂?lái)講仍有著許多未知之謎。仍有著許多未知之謎。太陽(yáng)探測(cè)器太陽(yáng)探測(cè)器 尤利西斯探測(cè)器尤利西斯探測(cè)器茫茫宇宙覓知音茫茫宇宙覓知音我們居住的地球，只是太陽(yáng)我

58、們居住的地球，只是太陽(yáng)系的一顆小行星。太陽(yáng)系所在的銀系的一顆小行星。太陽(yáng)系所在的銀河系中，有河系中，有10001000多億顆太陽(yáng)這樣的多億顆太陽(yáng)這樣的恒星，而它們的行星就更是不計(jì)其恒星，而它們的行星就更是不計(jì)其數(shù)了。太陽(yáng)系的空間范圍比地球要數(shù)了。太陽(yáng)系的空間范圍比地球要大大100100萬(wàn)倍以上，大約為萬(wàn)倍以上，大約為0.130.13光年。光年。而太陽(yáng)系所在的銀河系的直徑達(dá)而太陽(yáng)系所在的銀河系的直徑達(dá)1010萬(wàn)光年。因此，科學(xué)家推測(cè)，在浩萬(wàn)光年。因此，科學(xué)家推測(cè)，在浩瀚的宇宙中，除地球之外，還會(huì)有瀚的宇宙中，除地球之外，還會(huì)有存在智慧生物的星球。于是，自古存在智慧生物的星球。于是，自古以來(lái)，就有

59、以來(lái)，就有“天外來(lái)客天外來(lái)客”的傳聞，的傳聞，甚至不斷有人稱發(fā)現(xiàn)甚至不斷有人稱發(fā)現(xiàn)“外星人外星人”造造訪過(guò)地球的蹤跡。訪過(guò)地球的蹤跡。特制唱片內(nèi)錄制特制唱片內(nèi)錄制的的115115張照片中的張照片中的9 9張張 宇宙探測(cè)器宇宙探測(cè)器 旅行者號(hào)探測(cè)器旅行者號(hào)探測(cè)器先驅(qū)者號(hào)攜帶的先驅(qū)者號(hào)攜帶的“名片名片”特制唱片的正面特制唱片的正面 8.3 載人飛船載人飛船 地球軌道飛行器地球軌道飛行器二二 空間站空間站三三 航天飛機(jī)航天飛機(jī)一一 載人飛船載人飛船一一. .載人飛船載人飛船 載人飛船實(shí)質(zhì)上就是更大的人造地載人飛船實(shí)質(zhì)上就是更大的人造地球衛(wèi)星，不過(guò)它能載人，因此它要比人球衛(wèi)星，不過(guò)它能載人，因此它要比

60、人造衛(wèi)星大得多，要有專門的造衛(wèi)星大得多，要有專門的防輻射防輻射的的增增壓艙壓艙及及生命保障系統(tǒng)生命保障系統(tǒng)、應(yīng)急救生系統(tǒng)應(yīng)急救生系統(tǒng)和和回收系統(tǒng)回收系統(tǒng)等。等。 1961年年04月月12日日，前蘇聯(lián)發(fā)射第一，前蘇聯(lián)發(fā)射第一艘載人飛船艘載人飛船東方號(hào)東方號(hào)，由第一個(gè)宇航員，由第一個(gè)宇航員加加加林加林繞地球一圈后返回。繞地球一圈后返回。神州號(hào)飛船神州號(hào)飛船 1999年年11月月20日日神舟一號(hào)飛船發(fā)射成功神舟一號(hào)飛船發(fā)射成功2001年年1月月10日日神舟二號(hào)飛船發(fā)射成功神舟二號(hào)飛船發(fā)射成功2002年年3月月25日日神舟三號(hào)飛船發(fā)射成功神舟三號(hào)飛船發(fā)射成功2002年年12月月30日日神舟四號(hào)飛船發(fā)射