太空探索

太空探索

一．太空探索基本概念和基本原理

太空探索是人类利用航天器和太空探测仪器研究、开发近地空间和宇宙的科学实践活动。自上个世纪60年代苏联宇航员加加林乘“东方l号飞船首次邀游太空，美国宇航员阿姆斯特朗乘“阿波罗II号”飞船首次踏上月球以来，人类在太空探索领域取得了巨大成就。中国在2003年和2005年分别成功发射“神舟”五号和六号载人飞船。由此在世界范围内掀起了新一轮“太空热”，一些航天大国正积极准备重返月球和在不远的将来登陆火星。人类在太空探索中取得如此巨大的成就是同科学技术，特别是空间技术的进步分不开的，但太空探索对社会进步和人类未来的影响却远远超越科学技术的范围。太空探索同人类从事的任何活动一样都是由活动的目的和达到这一目的的手段以及活动所产生的结果三个要素构成的。显而易见，太空探索的手段是由科学技术提供的，而太空探索的目的和结果涉及人与社会、宇宙之间的关系，主要是由哲学和人文科学研究的，因而太空探索是人文科学和科学技术综合研究的对象。

二．目前的最新发展

中国：继天宫一号发射成功之后，标志着中国已经有初步建立空间站的能力，中国成为继美俄之后第三个掌握空间交会对接技术的国家。神舟十号也即将发射将继续与天宫一号进行对接。

2011年06月09日下午4时50分05秒嫦娥二号飞离月球轨道，飞向150万公里外的第2拉格朗日点进行深空探测。此次嫦娥二号主要测试深空探测能力，当前嫦娥二号最为重要的任务是到达预定的区域，为以后进行火星等其他深空探测打下良好的基础，并储备一些宝贵的信息材料。成为第一颗直接从月球轨道飞向深空轨道的卫星。

美国：美国宇航局的好奇(Curiosity)号火星探测器是一个汽车大小的火星遥控设备。它是美国第四个火星探测器，也是第一辆采用核动力驱动的火星车，其使命是探寻火星上的生命元素。2011年11月26日23时2分，好奇号火星探测器发射成功，顺利进入飞往火星的轨道。2012年8月6日成功降落在火星表面，展开为期两年的火星探

测任务。

火星与木星之间的小行星群，似乎十分容易被遗忘，但请千万不要忘记“黎明”号探测器——“黎明”号计划是第一个探测这一重要区域的人类探测器，它也是世界上第

一个围绕地球以外两个太阳系天体运行的无人航天器。2011年7月，“黎明”号进入了在完成对太阳系第二大小行星——灶神星的轨道，在完成对它的探测任务后，“黎明”号再次启程，于2012年9月飞往小行星带唯一的矮行星——谷神星，预计2015年2

月将达到。在“黎明”号之前，也曾有航天器飞经体积较小的小行星，并绕其轨道飞行甚至可以在小行星上降落，但是过去从未出现过同一航天器先后环绕两个天体飞行的情况。人们称这是NASA一个“非常漂亮”的工程。

欧洲：今年10月16日，欧洲天文学家利用高精度径向速度行星搜索器（HARPS）发现了一颗行星，其质量与地球近似，是环绕半人马座阿尔法星系内的一颗恒星运行。这是迄今为止发现的最轻的系外行星，也是环绕类太阳恒星运行的首颗行星。半人马座阿尔法星是南方天空中最亮的恒星之一，也是已知最接近太阳系的恒星系统，距离我们只有4.3光年。该发现成为了探测近太阳类地行星的重要进展。不过，它的轨道十分接近所环绕的恒星，因此对生命而言可能会由于过热而无法存活。

2012年，火星侦察轨道器（MRO）拍摄的图像震惊了天文学家：火星表面上那些好似风蚀刻过一般的痕迹，居然被一些非常奇怪的、蜘蛛腿状、随机散布的黑色痕迹所隔断，这被认为是二氧化碳喷泉造成的飞溅。这是火星远古时期间歇泉的遗迹，当二氧化碳气泡迫使水通过缝隙升到地表时，就会喷涌而出，间歇泉由此产生。经分析，和它们相比，黄石国家公园45米高的间歇泉，都要小巫见大巫了。

三．目前的难题和缺陷

第一个难题是，研制出推力足够大，可靠性极端好的运载工具。前苏联发射东方号、上升号、联盟号等载人飞船的运载火箭都是运载能力5吨以上，而且在发射中极少发生事故的优秀运载工具。为了确保发射时万无一失，运戴火箭及飞船的关键部件必须是双备份或三备份，火箭，飞船在上天前，必须经过一系列极严格的地面测试和模拟飞行，直到没有一丝隐j才能放行上天。据记载，苏／俄近百次发射载人飞船，运载火箭。

第二难题是，经济上耗费巨大。就美国而言，重返月球的星座计划有三大支柱：“战神”运载火箭、下一代载人航天器“奥赖恩”和月球着陆器。星座计划的成本估计为1500亿美元，但由于技术问题及成本控制不严，制造“战神I”火箭的成本已由2006年的260亿美元攀升到2008年的440亿美元，节节上升的费用令资金本已短缺的NASA 捉襟见肘。又如好奇号耗资：25亿美元，发射过程7亿，建造维护18亿美元，为有史以来最昂贵的火星探测项目。

第三难题是，在太空中旅行是长期漫长的过程，因此能源问题也是最重要的问题。常规的能源并不能满足长期的星际旅行，因此人们开始研究以核为能源进行太空探索，但是其由于绿色能源背道而驰。如因为使用了核动力，“好奇”号曾经引发了环保组织的抗议。

四．未来可能的发展方向

人类探索太空的目的不外乎想寻找外星生命和寻找新能源。月球相对于其他星体离地球近，可在月球上建立一个小生物圈，来维持人们的生活，并且开采能源。远距离太空探索最好的发射基地就是月球，所以人类肯定是要征服月球的。火星是地球最近的邻居，他一直被认为最有可能存在生命。则探火也是必然趋势之一。

人类飞得最远的探测器飞了几十年才到达太阳系边缘，所以要进行深空探测就必须研制更快的飞行器。

发射更好的太空望远镜，可以为我们提供更多深空资料，有助于我们的太空探索等等。

五．我对这门课的想法

学了这门课后，我受益颇多。让我对航天有了一个全面的认识，让我对太空有了更多的了解，同时也勾起了我更多地兴趣，让我有了探索太空的理想。同时我也初步掌握了一些计算轨道参数的知识和其他必要的航天知识。但我觉得这门课也有一些缺点，就是内容太松散，没有呼应主题，只有最后一章才提到航天控制这些知识，所以我感觉这方面的内容太少了，希望以后能更多的讲讲这方面的内容。