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美國航天最新成果

發布時間:2021-03-22 19:26:35

1. 美國航天事業發展和取得的成就

20世紀初,R.H.戈達德開始研究和試驗固體火 箭,後發表著作論證向月球發射火箭的可能性。1921年,他轉向 研究液體火箭發動機,並於1926年發射了世界上第一枚以液氧、 汽油為推進劑的液體火箭。1936年,加利福尼亞理工學院的T. von卡門等人也開始研製液體火箭。第二次世界大戰結束後,美國在繳獲的德國V—2火箭的基礎上開始研究大型火箭和導彈。陸軍在W.von布勞恩等德國專家的幫助下,於1945年發射了V—2火 箭,1949年開始研製「紅石」彈道導彈,1954年制定用「丘辟特」C 火箭(「紅石」導彈作為第一級)發射衛星的「軌道器」計劃。美國海軍利用V—2火箭技術研製「海盜」號探空火箭,並從l949年開始 飛行試驗。美國空軍於1954年開始研製「宇宙神」洲際彈道導彈, 並提出以這種導彈為基礎發射衛星的方案。為了不影響彈道導彈 的研製,美國決定由海軍以「海盜」號探空火箭為基礎,研製發射衛 星的「先鋒」號運載火箭。1957年蘇聯成功發射人造衛星,促使美 國在執行「先鋒」號計劃的同時抓「軌道器」計劃。1958年1月31 日用「丘辟特」C火箭(改名「丘諾」1號火箭)成功發射美國第一顆 人造衛星「探險者」1號。為了加速發展航天事業,美國在1958年 2月成立了國防部高級研究計劃局,並在同年10月成立主管民用 航天活動的國家航空航天局。從1961年開始實施「阿波羅」登月 計劃,1969年7月首次把兩名宇航員送上月球,並安全返回地球。 從1972年起,美國航天活動的重點轉向開發和利用近地空間,並 開始研製太空梭。1982年11月太空梭進行首次商業飛行。

美國的航天活動包括軍用和民用兩個部分,分別由國防部和國 家航空航天局負責。國防部和國家航空航天局均有獨立的科研和 試驗機構、發射基地和測控系統,並與政府其他部門、高等院校和私 營企業廣泛協作。美國主要的航天器發射場是空軍東靶場、西靶場 和國家航空航天局的肯尼迪航天中心。從1958年到1984年底,美 國使用了8種運載火箭:「先鋒」號、「丘諾」號、「紅石」號、「雷神」號、 「宇宙神」號、「偵察兵」號、「大力神」號、「土星」號和太空梭,共發射 了1019個航天器,居世界第二位,耗資約1700億美元。

人造衛星應用

從1958年至1984年底,美國共發射人造地 球衛星923顆,包括科學衛星、技術試驗衛星和應用衛星,其中應 用衛星約佔加呢。60年代初和以後,相繼發射了偵察衛星、氣象 衛星、導航衛星和測地衛星。1964年8月19日發射了世界第一顆 地球靜止軌道試驗通信衛星,使衛星通信進入實用階段。從70年 代起,預警衛星、地球資源衛星相繼投入使用。到80年代,在繼續 改進原有幾種應用衛星的同時,又發射了廣播衛星、跟蹤和數據中 繼衛星等。

載人航天

從1961年至1984年底,美國先後實現了5項載人航天計劃,完成46次載人航天,耗費約500億美元。1961年5月 A.B.謝潑德乘「水星」號飛船首次完成軌道飛行。1961年9月組 建約翰遜航天中心,它的任務是設計和製造載人飛船,選拔和訓練 宇航員。印年代實現了「水星」計劃、「雙子星座」計劃和「阿波羅」 工程。通過前兩項計劃,解決了載人上天和返回的問題,試驗了飛 船的軌道機動、交會、對接和宇航員出艙活動等技術,為實施「阿波羅」工程奠定了基礎。1969年7月至1972年12月,先後有6艘 「阿波羅」號飛船完成了月球航行,12名航天員在月面上進行了科 學考察。70年代美國重點實行兩項計劃:『『天空實驗室」計劃和航 天飛機工程。1973。1974年間以「天空實驗室」為空間活動基地, 先後有3批宇航員乘「阿波羅」號飛船上去工作,開展了生物學、天文學、地球資源勘測和生產工藝方面的實驗。太空梭於1972年 開始研製,1981年4月首次試驗,1982年11月投入使用。

深空探測

美國深空探測的目標是考察太陽系內的天體和行 星際空間環境,重點是月球和火星,其次是金星、水星、木星和土星。1958。1968年間先後用「先驅者」號探測器、徘徊者」號探測 器、「勘測者」號探測器和「月球軌道環行器」等考察了月球,包括拍 攝月面照片和分析月球土壤,為實現載人登月提供了科學資料。 火星探測器主要有「水手」4號、「水手」6號、『『水手」7號和「水手』,9 號以及「海盜」1號和「海盜」2號。1962年發射的「水手」2號和 1967年發射的「水手」5號先後在離金星35000公里和7600公里 處掠過,測量了金星的大氣密度和表面溫度。1972年3月2日和 1973年4月5日發射的「先驅者」10號和「先驅者」11號分別於 1973年12月和1974年12月掠過木星,探測了木星的輻射帶和大 氣層,拍攝了木星極區的照片。「先驅者」10號於1986年穿過冥王 星的平均軌道,成為飛離太陽系的第一個航天器。1977年發射的 「旅行者」l號和「旅行者」2號於1979年飛臨木星,首次臨近觀80年和1981年先 後飛近土星,拍攝了土星的照片,提供了關於土星環結構的新資料 並發現了土星的新衛星。

NASA
美國國家航空航天局-歷史簡介
水星-紅石3號於1961年5月5日發射,宇航員艾倫·謝潑德成為了第一位進入太空的美國宇航員。太空競賽
前蘇聯於1957年10月4日成功地將第一枚人造衛星史潑尼克一號送入太空之後,美國的注意力轉移到自己正在起步的航天工業發展。國會受到此一史潑尼克危機的震撼,要求政府立即採取行動,但艾森豪總統與其顧問團則認為應該更審慎地考量,在數個月的商議後,認為有必要成立一個全新的政府機構,以領導所有非軍事太空行動。

美國的第一顆環地球人造衛星「探索家一號」在1958年1月31日發射升空。同年7月29日,艾森豪總統簽署了NASA的成立,1958年10月1日NASA正式成立。NASA以擁有46年歷史的研究機構國家航空咨詢委員會的四個主要實驗機構與其中80名成員改組而成。由在戰後遷移美國的前德國火箭專家沃納·馮·布勞恩所領導的德國火箭計劃,對於美國進入太空競賽領域有著重大的貢獻,被譽為美國太空計劃之父。陸軍彈道飛彈署(Army Ballistic Missile Agency)和海軍研究中心(Naval Research Laboratory)的一部份也整合到NASA的組織里。

航天計劃
水星計劃
雙子星計劃
阿波羅計劃
太空實驗室
太空梭
國際空間站 (與俄羅斯、加拿大、歐洲、Rosaviakosmos以及日本宇宙開發局合作)

星座計劃
原計劃中,在水星計劃和雙子星計劃結束之後的阿波羅計劃啟動,以在太空中做「有意思」的工作,甚至把宇航員送入月球軌道(並未計劃登月)。肯尼迪總統在1961年5月25日的演說中聲稱美國應該在1970年以前「把一個宇航員送到月球上並把他安全帶回來」使得阿波羅計劃被迅速調整。阿波羅計劃也就變成了載人登月計劃。雙子星計劃很快變成了為復雜得多了的阿波羅計劃提供輔助航天器技術的任務。

奧爾德林(阿波羅11號)在月球表面行走包括阿波羅1號中美國第一次有宇航員犧牲的事件,阿波羅8號首次航天器環繞月球的壯舉在內,8年的初期准備之後,阿波羅計劃為阿波羅11號派遣尼爾·阿姆斯特朗和巴茲·奧爾德林於1969年7月20日登月並於7月24日返回做好了准備。在踏出登月艙之後,阿姆斯特朗說道:「這是一個人的一小步,也是全人類的一大步。」到1972年為止,共有12個宇航員登月成功。

美國太空總署贏得了登月競賽,但在某種意義上失去了方向,至少失去了以保持保證國會批准高額預算的來自公眾的關注和興趣。約翰遜總統下台之後,美國太空總署失去了其主要的政治支持,火箭科學家沃納·馮·布勞恩被派到華盛頓游說政客。作為後續計劃,建立宇宙空間站,建立月球基地,並在1990年前由宇航員登陸火星的想法被提出,但是土星火箭和阿波羅計劃所使用的設備卻無法支持這些目標。阿波羅13號氧氣罐爆炸近乎失事而差點損失全部3名宇航員的性命,引起了全國上下的注意和關切。盡管阿波羅計劃一直安排到阿波羅20號,阿波羅17號為她的母計劃畫上了句號。這個計劃因為預算緊縮(部分因為越南戰爭的高額支出),和建造可重復使用航天器的計劃而結束。

美國國家航空航天局-科研活動 美國國家航空航天局地球氣象在航空技術方面,主要從事以下四方面的工作: ① 空氣動力:紊流學、翼型、 超音速飛行等。② 推進技術:燃燒與燃料、雜訊及其傳播、計算流體力學、渦輪機械部件研究。③ 材料與結構:復合材料、高溫材料、動態載入與氣動彈性、結構分析等。④ 航空電子學和人素工程:制導/導航、航空電子學、飛行管理和模擬技術。

NASA的長遠目標:在利用航空航天技術以滿足國家需要方面起領導作用;利用新型空間遠距離通信能力於公眾服務事業;保持美國民用和軍用航空優勢;繼續進行科學探索以及加強對宇宙、太陽系和地球環境的了解;人造衛星的應用,人造衛星研究和技術發展; 將航天技術和知識轉移以用於一般工業。目前NASA主要的研究范圍和研究目標包括:

航空航天技術:實現航空航天領域技術和工程革命,開發更加先進、更加安全的航空技術,增強運載能力,降低輻射和雜訊;革新航天運輸系統,降低成本,增強安全性並進行商業開發。

人類航天探索與開發:探索空間前沿,開發能夠讓人類永久工作和生活空間,對宇宙進行商業開發,分享探索帶來的經驗和益處。

地球科學:開發一個了解地球科學系統,探索它對於自然環境變化和人類活動情況的反應,提高氣候、天氣和自然災害預測水平。

宇宙科學:負責與天文有關的項目,研究太陽系以及太陽活動對地球的影響等。

美國國家航空航天局-研究課題
1957年蘇聯第一顆人造地球衛星上天後,美國組建了國家航空航天局,對發展美國的航空航天事業起了重大作用。美國國家航空航天局的研究課題內容廣泛,以航天為主。在航空方面的研究課題主要有超聲速技術 、飛機節能技術等 ;在航天方面主要配合幾個大型工程,如阿波羅工程、天空實驗室、太空梭等開展研究。它通過科研課題、合同、計劃等形式與國防部、高等院校、工業企業的研究機構保持密切的關系。它下轄的研究中心和實驗室有十幾個,如戈達德航天中心、肯尼迪航天中心、噴氣推進實驗室等。但科研工作80%以上委託局外各單位進行處理。研究成果以NASA出版物形式發表。出版物有《技術報告》、《技術札記》、《合同戶報告》、《技術備忘錄》、《技術譯文》、《特殊出版物》等。

美國太空總署的年度預算為160億美元,總部位於華盛頓哥倫比亞特區。在太空計劃之外,美國太空總署還進行長期的民用以及軍用航空宇宙研究。美國國家航空航天局被廣泛認為是世界范圍內太空機構的領頭羊。

美國國家航空航天局-研究領域
NASA從事的研究領域:航空學研究及探索,包括空間科學(太陽系探索、火星探索、月球探索、宇宙結構和環境),地球學研究(地球系統學、地球學的應用),生物物理研究,航空學(航空技術),並承擔一定的培訓計劃。

美國國家航空航天局-機構設置
NASA的機構設置:NASA華盛頓指揮部為最高管理機構。下設埃姆斯研究中心(NASA-ARC)、 德萊頓飛行研究中心(NASA-DFRC)、格倫研究中心(NASA-GRC)、戈達德空間研究所(NASA-GISS)、戈達德航天飛行中心(NASA-GSFC)、獨立認證與鑒定研究所(NASA-IVVF)、噴氣推進實驗室(NASA-JPL)、肯尼迪航天中心(NASA-KSC)、蘭利研究中心(NASA-LRC)、馬歇爾航空飛行中心(NASA-MSFC)、斯坦尼斯航天中心(NASA-SSC)、沃羅普飛行研究所(NASA-WFF)和白沙試驗研究所(NASA-WST F)。

美國國家航空航天局-獎項設置 美國國家航空航天局NASA傑出公共服務獎章(NASA Distinguished Public Service Medal)為美國國家航空航天局最高獎章,用於授予圓滿完成工作任務並為NASA取得卓著貢獻,且這種貢獻是其它獎章不足以表明其功績的非政府雇員。

NASA優異服務獎章(NASA Exceptional Service Medal)僅授予政府雇員. 授予積極主動表現忠於職守或者具有創造性的才幹並取得工程、航空、空間飛行、管理等方面進步,使NASA計劃取得實質性進展的雇員。

NASA公平就業機會獎章(NASA Equal Employment Opportunity Medal)授予政府和非政府雇員, 獎勵取得突出成就和使美國國家航空航天局公平就業計劃取得實質性貢獻的政府、社團和群體成員。

NASA優異管理成就獎章(NASA Exceptional Administrative Achievement Medal,僅授予政府雇員,用於授予聯邦政府雇員中取得具有重大意義成就、特殊的成就,主動做出不同尋常的貢獻,或者創造性地在管理上使NASA取得實質性進步的人員。

NASA優異成就獎章(NASA Exceptional Achievement Medal)僅授予政府雇員,用於授予具有重大意義,包括特殊成就、程序改進、效率、服務、金融儲蓄及技術進步等方面為NASA做出貢獻的人員。

NASA特殊勇敢獎章(NASA Exceptional Bravery Medal)授予政府和政府雇員.,用於獎勵做出模範性的,不顧個人危險勇敢地處理突發事件避免了生命及政府財產損失的個人。

NASA優異技術成就獎章(NASA Exceptional Technology Achievement Medal)授予政府和非政府雇員.,獎勵在NASA計劃早期技術發展方面取得引人注目的貢獻、模範性的合作努力、技術上的發展變化、航空航天技術轉化商業應用方面作出特殊貢獻者。

NASA空間飛行獎章(NASA Space Flight Medal)授予取得重大成就或服務於從事民間或軍事太空飛行的人員,包括宇航員、飛行員、任務專家、載荷專家、或者其它參與空間飛行任務的人員。

NASA公共服務獎章(NASA Public Service Medal)授予非政府職員,獎勵完成任務的非政府雇員.,承認其為美國國家航空航天局做出的特殊貢獻。

NASA傑出領導獎章(NASA Outstanding Leadership Medal)僅授予政府職員,獎勵取得突出成績,在美國國家航空航天局技術和行政上有著非凡影響的領導人員。

NASA傑出服務獎章(NASA Distinguished Service Medal. )僅授予政府雇員.,NASA 的最高榮譽稱號,授予聯邦政府雇員中提供了卓越服務,具有非凡才幹或精神,使NASA取得實質性進步其它獎章不足以表明其功績的人員。

NASA優異工程成就獎章(NASA Exceptional Engineering Achievement Medal)授予在工程方面做出貢獻的政府或非政府職員。

NASA優異科學成就獎章(ESAM) (NASA Exceptional Scientific Achievement Medal )授予取得顯著重大的包括航空、空間探險等科學方面貢獻的人員。

美國國家航空航天局-組織機構 太陽出現巨大黑子NASA在行政上直屬總統領導,由局長總體負責。NASA是在兩個層次的基礎上實施管理,局總部管理和戰略事務部管理。局總部對全局負有領導責任,協調局內外工作,執行NASA的對外成本核算和聯絡,制定該局長遠規劃、年度計劃,實施預算集成,制定NASA的發展戰略、長期投資戰略、NASA政策和標准。監督各研究中心的技術管理工作;檢查各階段工作進展和完成情況;保證執行經國家批準的計劃。NASA建立了六個戰略事務部,分管NASA的主要業務領域,以實現NASA的任務和更好地服務於客戶。它們分別是:航天飛行部(約翰遜航天中心、肯尼迪航天中心、馬歇爾航天飛行中心、斯坦尼斯航天中心);航空航天技術部(下屬艾姆斯研究中心、德萊登飛行研究中心、蘭利研究中心、戈蘭研究中心四個研究中心);地球科學部(下屬戈達德航天飛行中心);空間科學部(下屬噴氣推進實驗室);生物和物理研究部和安全與任務保障部。每個戰略事務部都有自己的一套戰略目標、目的和為滿足主要客戶需求的執行措施。戰略事務部負責確定客戶需求並確保所有客戶滿意。各事務部會同分管業務的副局長確定其工作方向,負責制定各事務部的長期投資戰略、預算、項目資源分配和性能評估、政策和標准,執行NASA的政策。

NASA總部下轄10個研究中心:戈達德航天飛行中心(Goddard Space Flight Center)、約翰遜航天中心(Lydon B. Johnson Space Center)、肯尼迪航天中心(John F. Kennedy Space Center)、馬歇爾航天飛行中心(George C. Marshall Space Flight Center)、斯坦尼斯航天中心(John C. Stennls Space Center)、艾姆斯研究中心(Ames Research Center)、德萊登飛行研究中心(Dryden Flight Research Center)、蘭利研究中心(Langley Research Center)、戈蘭研究中心(Glenn Research Center)和噴氣推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory),其中噴氣推進實驗室是NASA的合同運作單位。

NASA總部下轄進行航空科研工作的單位,主要有5個,現分別介紹如下。

1)艾姆斯研究中心,

2) 戈蘭研究中心,John H. Glenn Research Center at Lewis Field ,

3) 蘭利研究中心,Langley Research Center (LaRC),

4)噴氣推進實驗室,Jet Propulsion Laboratory (JPL) ,

5) 德萊登飛行研究中心,Dryden Flight Research Center

美國國家航空航天局-人員與經費
NASA 1994年度雇員為24731人,到1999年減少到21000人。1994年度經費為145.5億美元, 1995年度經費為143億美元。2001年經費為142.5億美元。2002年,NASA有雇員18800多人,其中總部有1200多人、約翰遜航天中心2900多人、肯尼迪航天中心1800多人、馬歇爾航天飛行中心2700多人、斯坦尼斯航天中心約300人,艾姆斯研究中心1500多人、德萊登研究中心約600人、蘭利研究中心2300多人、戈蘭研究中心1900多人,戈達德航天飛行中心3300多人。從業務領域來看,從事人類航空航天探索與開發的有6700多人,從事空間科學的有2453人,從事生物與物理研究的1200多人、從事地球科學的1800多人。

美國國家航空航天局-出版物
《技術報告》(TR)、《技術札記》(TN)、《合同戶報告》(CR)、《技術備忘錄》(TM)、《技術譯文》(TT-F)、《特殊出版物》(SR)等。

美國國家航空航天局-科研發現 美國國家航空航天局美國國家航空航天局2009年7月21日證實,木星在過去相當短一段時間內再次遭遇其他星體撞擊,使木星南極附近落下黑色疤斑,撞擊處上空的木星大氣層出現一個地球大小的空洞。

木星新出現的這處空洞由澳大利亞業余天文愛好者安東尼韋斯利於20日上午從澳大利亞最初觀測發現。美國航天局位於加利福尼亞州的噴氣推進實驗室隨後展開觀測活動,並藉助設於夏威夷的空間紅外望遠設備捕捉到了木星空洞及疤痕靜態畫面。噴氣推進實驗室天文科學家格倫奧頓說:「疤痕可能因彗星撞擊所致,但有待進一步證實。」 噴氣推進實驗室宇航員雷格弗萊徹告訴美國《新科學家》雜志,木星黑斑「約等同於一個地球大小」。

觀測並拍攝到木星新空洞的澳大利亞天文愛好者韋斯利現年44歲,正業是一名計算機程序編寫員。澳大利亞媒體報道,韋斯利從小就喜歡天文觀測,此次發現木星空洞的工具是架設在他家後院內的一台14.5英寸折反射望遠鏡。 韋斯利20日在互聯網上刊登了他拍攝的照片及拍攝記錄。他說,當天他首先觀測到木星南極處出現一個「黑點」,原本以為是木星「極暴」,但隨著木星自轉,他發現黑點為立體空洞狀,隨即推翻「極暴」猜測轉而判定為撞擊痕跡。木星為液態行星,是太陽系八大行星中體積和質量最大的一顆。1994年7月16日至22日,一顆名為蘇梅克-列維9號的彗星與木星迎頭相撞,成為人類史上第一次直接觀測到的天體相撞。

那次彗木相撞產生相當於20億枚原子彈爆炸的威力,產生直徑達10公里、溫度達7000攝氏度的火球,形成地球大小的塵埃雲團,在木星表面衍生的黑斑存在了數月之久。 《紐約時報》報道,美國航天局仍在繼續追蹤觀測木星,以獲取更多信息,包括證實撞擊物究竟是彗星還是其他物質。由於此次相撞的時間很可能與15年前的彗木相撞重合,科學家還希望研究其間是否存在某種規律

2. 為什麼美國的航天技術很發達

p274415的回答都是吹的,都是拿一些現在的狀況來說的,其實,如果美國靠制度來取勝,那歐盟為什麼還這么不行?俄羅斯為什麼幾次超過美國?
其實,美國在二戰中毫發未損,很快騰飛,而英國則在二戰消耗了幾乎所有外匯,迅速下滑,德國則變成一片廢墟。這樣,由於美國鼓吹的自由,導致二戰末期德國一些掌握有世界最先進水平的科學家竟然冒死(黨衛軍對科學家監督很嚴格)從蘇軍的將到路線上逃脫,向另一邊的美軍投降,馮布勞恩就是這樣乾的,順帶捎走了以噸記的實驗資料;英國在戰後有大量的技術人員移民到美國,很多技術,如超音速飛機技術,英國早在1942年就開始了,但實在不能分出精力來了,便把技術給了美國(順帶說一下,這個超音速計劃比後來美國的X-1要先進很多,因為動力是渦噴的)。
而投入本身的目的成果就是技術,把別國的實驗技術帶來最直接,更何況是把人直接移民過來,像錢學森來的時候美國媒體竟說他捎走了實驗資料,實際上,工程技術的精華在於思想,人員本身的素質比任何實驗材料都寶貴。
而歷史也並非是「勢」所決定的,有時候一個人也可以改變歷史,就像前蘇聯用落後的工藝,和不如美國的技術基礎,卻搶先發射洲際彈道導彈和衛星,實際上靠了一些少數人的功勞,如總師科羅廖夫,大膽用捆綁的主發動機作為火箭動力,而這是因為他們還沒能完全掌握火箭在高空迅速點火的技術,從常規思路看,這意味這他們不可能發射洲際火箭了,因為他們只能造單級的火箭!但蘇聯人硬是用方案繞了過去!!!!
可見,美國的空間技術發展,同高素質的技術移民是不可分的。

3. 美國航天的發展概況

1921年,他轉向研究液體火箭發動機並於1926年發射了世界上第一枚以液氧、汽油為推進劑的液體火箭。1936年,美國加利福尼亞理工學院的 T.von卡門等人也開始研製液體火箭。第二次世界大戰結束後,美國在繳獲的德國 V-2火箭的基礎上開始研究大型火箭和導彈。美國陸軍在 W.von布勞恩等德國專家的幫助下於1945年發射了 V-2火箭,1949年開始研製「紅石」彈道導彈,1954年制定用「丘辟特」 C火箭(「紅石」導彈作為第一級)發射衛星的「軌道器」計劃。美國海軍利用V-2火箭技術研製「海盜」號探空火箭並從1949年開始飛行試驗。美國空軍於1954年開始研製「宇宙神」洲際彈道導彈並提出以這種導彈為基礎發射衛星的方案。為了不影響彈道導彈的研製,美國決定由海軍以「海盜」號探空火箭為基礎研製發射衛星的「先鋒」號運載火箭。1957年蘇聯成功發射人造衛星促使美國在執行「先鋒」號計劃的同時抓「軌道器」計劃。1958年1月31日用「丘辟特」C火箭(改名「丘諾」 1號火箭)成功發射美國第一顆人造衛星「探險者」1號。為了加速發展航天事業,美國在1958年2月成立了國防部高級研究計劃局並在同年 10月成立主管民用航天活動的美國國家航空航天局。從1961年開始實施「阿波羅」登月計劃(見「阿波羅」工程),1969年7月首次把兩名航天員送上月球,並安全返回地球。從1972年起美國航天活動的重點轉向開發和利用近地空間並開始研製太空梭。1982年11月太空梭進行首次商業飛行,到1984年底已飛行14次。1984年1月美國國家航空航天局還開始研製永久性載人航天站。
在第二次世界大戰中,作為德國向美國投降的航天專家,韋納·馮·布勞恩對美國航天事業的影響:美國第一顆衛星的發射成功,以及第一艘載人飛船「阿波羅11號」登上月球作出突出貢獻,而美國太空梭的研製也是自他手中發端。 1. 在美國載人航天活動中曾發生過一起嚴重事故:1967年1月 29日,一艘「阿波羅」號飛船在肯尼迪航天中心進行地面試驗時失火,三名航天員喪生。
2. 1986年1月28日是寒冷的一天,在美國佛羅里達的卡那維拉爾角,比天氣更讓人心寒的是挑戰者號太空梭發生的悲劇。
這天早晨,成千上萬名參觀者聚集到肯尼迪航天中心,等待一睹挑戰者號騰飛的壯觀景象。上午11時38分,聳立在發射架上的挑戰者號點火升空,直飛天穹,看台上一片歡騰。但太空梭飛到73秒時,空中突然傳來一聲悶響,只見挑戰者號頃刻之間爆裂成一團桔紅色火球,碎片拖著火焰和白煙四散飄飛,墜落到大西洋。挑戰者號發生爆炸,全世界為之震驚。
7名宇航員在這次事故中罹難,包括兩名女宇航員。其中特別引人注目的是第一次以平民身份參加太空飛行的女教師麥考利夫。原計劃她將在太空給她的學生進行現場授課,不幸的是麥考利夫壯志未酬,獻出了寶貴的生命。根據調查這一事故的總統委員會的報告,爆炸是一個O型封環失效所致。這個封環位於右側固體火箭推進器的兩個低層部件之間。失效的封環使熾熱的氣體點燃了外部燃料罐中的燃料。O型封環會在低溫下失效,盡管在發射前夕有些工程師警告不要在冷天發射,但是由於發射已被推遲了5次,所以警告未能引起重視。
挑戰者號飛機是肯尼迪航天中心的第二架太空梭。它以航行於大西洋和太平洋上的英國研究船挑戰者號而命名。也許有人還記得阿波羅17號登月艙也叫挑戰者號。就像它的前輩一樣,太空梭挑戰者號也為人類的航天事業做出了巨大貢獻。
1982年7月,挑戰者號太空梭成為美國可再度使用的帶冀航天器,共成功完成了九次航天飛行任務。1986年1月28日美國的挑戰者號太空梭乘載七名宇航員,進行太空梭的第10次飛行。在挑戰者號十次的飛行任務中,共繞軌道飛行987次,太空停留時間累積69天。
挑戰者號的失事曾使美國的航天事業受到沉重打擊,太空梭在以後的3年中停止了飛行。但是,在總結了挑戰者號的教訓之後,人類對太空的探測仍在繼續。從太空梭恢復飛行至今,已執行了76次飛行任務,包括組建國際空間站。挑戰者號的宇航員是人類航天事業的先驅。
參加這次太空梭的宇航員一共有七人。他們是:機長弗朗西斯·斯科比,四十六歲;駕駛員邁克爾·史密斯,四十歲;宇航員朱迪恩·雷斯尼克,三十六歲;羅納德·麥克奈爾,三十五歲;埃利森,鬼冢,三十九歲;格里高利·傑維斯,四十一歲;女教師克里斯塔·麥考利夫,三十七歲。
3.美國「哥倫比亞」號太空梭外部燃料箱表面泡沫材料安裝過程中存在的缺陷,是造成整起事故的禍首。「哥倫比亞」號太空梭事故調查委員會去年公布的調查報告稱,外部燃料箱表面脫落的一塊泡沫材料擊中太空梭熱保護系統,是導致事故發生的主要原因。
事故發生後,由於無法迅速找回事發時的泡沫材料和燃料箱進行檢驗,宇航局和事故調查委員會一直沒對事故原因作出最終定論。目前,「哥倫比亞」號外部燃料箱約50萬塊碎片已被找到並重新拼在一起。宇航局負責「哥倫比亞」號外部燃料箱工程的首席工程師尼爾·奧特說,宇航局經多次試驗確定,泡沫材料安裝過程有缺陷是造成事故的主要原因。
奧特說,泡沫材料本身的化學成分沒有問題,問題在於用噴槍在燃料箱外敷設泡沫材料的過程。試驗表明,目前的敷設工藝會在各塊泡沫材料之間留下縫隙,液態氫能夠滲入其間。太空梭起飛後,氫氣受熱膨脹,最終導致大塊泡沫材料脫落。撞擊「哥倫比亞」號的泡沫材料有手提箱大小,重約0.75公斤。它幾乎是被整塊「撕下」後,高速撞擊到太空梭左翼前緣的熱保護系統,並形成裂隙。太空梭重返大氣層時,超高溫氣體得以從裂隙處進入「哥倫比亞」號機體,造成太空梭解體。
奧特說,根據新標准對燃料箱進行檢測是目前擺在美國宇航局面前的最大障礙。新標准要求,不允許有0.5盎司(14.17克)以上的燃料箱外泡沫材料脫落。美國宇航局目前准備對所有太空梭的11個燃料箱進行檢測,檢查每個燃料箱需要4千萬美元。

4. 美國在「發現」號太空梭上取得了哪些成果

1984年11月,「發現」號太空梭在為期8天的飛行中,宇航員利用失重環境生產出一種聯結電腦和電話光導纖維的純凈有機晶體。據估計,能在太空條件下合成製造的合金和產品達400多種。

5. 美國航空航天局的主要成就

1.國際空間站建設接近尾聲
美宇航局共實施了4次太空梭發射任務,向國際空間站運送了多個實驗艙和硬體,令空間站在大小、容量、科研能力等方面均有所增強。這些飛行任務還讓空間站做好了迎接6名實施長期任務的成員和擴展科學探索任務的准備。2008年歐洲航天局「哥倫布」號科學實驗艙、「儒勒·凡爾納」自動貨運飛船和日本宇宙航空研究開發機構「希望」號實驗室的啟動標志著德國、法國和日本等國新設載人航天控制中心正式投入使用,正與位於美國、俄羅斯和加拿大的現有控制中心協同合作。
2013年11月20日是俄羅斯控制艙「曙光」號(Zarya)發射10周年。「曙光」號控制艙也是國際空間站的第一個組件。在「曙光」號抵達軌道10年間,國際空間站已建設成為有史以來最大的航天器——重量達313噸,內部容量超過2.5萬立方英尺,即相當於擁有五個卧室的大房子。國際空間站如今擁有19個研究設備,9個來自美宇航局,8個來自歐洲航天局,兩個來自日本宇宙航空研究開發機構。
2.「鳳凰」號圓滿完成火星任務
美宇航局「鳳凰」號火星探測器於2013年11月2日停止同地面的通訊聯系,但之前已向地面發回數量堪稱史無前例的科學數據。「鳳凰」號在2007年8月4日發射,於2008年5月25日安全著陸火星,比以前發射的探測器著陸地點都更靠北。「鳳凰」號的軟著落是32年來的第一次,也是歷史上第三次。「鳳凰」號攜帶的攝像機將超過2.5萬張火星照片發送回地球。
初步的科學數據使科學家進一步了解了火星北極環境是否適於微生物生存;紀錄了之前探測任務從未發現的火星鹼性土壤環境;發現了也許能充當生命營養物的濃度偏低的鹽;發現了碳酸鈣,探測到高氯酸鹽的存在。上述發現還向前推進了紀錄火星液態水歷史的目標。「鳳凰」號的使用壽命比原定計劃延長了3到5個月。美宇航局科學家仍在對「鳳凰」號發回的數據進行分析。
3.「戰神1號」火箭通過初步設計評估
美宇航局在2008年成功完成了對新型「戰神1號」火箭的初步設計評估。「戰神1號」火箭將從2015年開始,肩負起向國際空間站發射「獵戶座」乘員探索飛行器、4到6名宇航員和小型設備的重任。另外,它還將用於美宇航局重返月球的任務,在未來數十年大有用武之地。初步設計評審是35年來負責將宇航員送入太空的美國火箭首次經歷這樣的里程碑事件。
這次評估檢查了「戰神1號」火箭的設計,以證實預定技術方案可以滿足美宇航局有關完全整合各種設備的要求,確保火箭所有零部件和輔助系統可以共同作業。按計劃,美宇航局准備在2009年對「戰神1號」火箭進行首次試射。用於這次試射的硬體,如上面級模擬器,已於今年秋天陸續運抵佛羅里達州的美宇航局肯尼迪航天中心。
4.北極海冰繼續減少
根據美宇航局參與籌建的美國全國冰雪數據中心的統計數據,2013年9月,北極地區海冰覆蓋面積已降至衛星時代開始以來的歷史第二低位。盡管比2007年9月創下的創紀錄低位稍高,但最新數據進一步強化了過去30年來發現的北極地區夏天海冰覆蓋面積呈現消極趨勢的觀點。
2013年3月,北極地區的海冰覆蓋面積達到冬天以來的年度最高值,當時,美宇航局科學家和全國冰雪數據中心報告稱,厚厚的、年代相對久遠的海冰仍在繼續減少。美宇航局利用被動微波感測器,發展了從太空觀測海冰面積和濃縮度的能力。
5.磁能釋放讓北極光「跳舞」
研究人員利用美宇航局的5顆衛星,發現在地球與月球距離約三分之一的地方發生的磁能爆發為亞暴提供了能量。亞暴會引起北極光忽然發亮和快速活動。引發這種現象的原因是磁重聯(magnetic reconnection),這是一種在受壓磁場線忽然展開變成新的形狀(就像橡皮圈拉得過大回縮一樣)時發生在宇宙中的常見過程。
這些亞暴經常伴隨著劇烈的太空暴風雨,引起電力故障,破壞無線電通信和全球定位系統信號。科學家正在利用位於加拿大、美國阿拉斯加州的20個地面天文台以及「亞暴期間事件歷史進程與大規模交互作用」( THEMIS)衛星研究亞暴的成因。
6.哈勃發現繞遙遠恆星運行的行星
天文學家宣布,美宇航局「哈勃」太空望遠鏡拍攝到一顆繞恆星運轉的行星首張可見光照片。這次觀測活動用時21個月之久,天文學家通過「哈勃」望遠鏡高級測量攝像機上的日冕觀測儀,發現了一顆繞名為「北落師門」(Fomalhaut)恆星軌道運轉的行星。新發現的行星被命名為「北落師門b」(Fomalhaut b),它同恆星「北落師門」的距離大概是土星同太陽之間距離的10倍,質量估計是木星的三倍,位於南魚座,距離地球25光年。
20世紀80年代初期,美宇航局紅外線天文衛星在「北落師門」周圍發現了過量塵埃物質,從此,這顆恆星便成為尋找行星努力的候選。「北落師門b」行星的亮度超過三倍於木星質量的天體亮度。原因可能是它具有類似土星的由冰和塵埃構成的光環。冰和塵埃反射了星光。根據科學家的理論,這個光環最終可能會聚集在一起形成衛星。
7.下一代火箭發動機的首次試驗完成
2008年,美國宇航局成功完成了J-2X發動機的一系列試驗,這種還處於研發初期的發動機將為戰神1號火箭和戰神5號運載火箭的第二級提供動力。戰神1號火箭將發射「獵戶座」飛船,把宇航員送上國際空間站,並於2020年執行登月任務。戰神5號運載火箭將把貨物和構件送入軌道,為前往月球和火星作準備。從2012年12月到2013年5月,美國宇航局對傳統J-2發動機的構件進行了9次試驗,這是檢驗J-2的性能數據和探索能力的一部分工作。美國密西西比州聖路易斯附近的美國宇航局斯坦尼斯航天中心的工程師對一個J-2「電源模塊」進行了檢測,這個J-2「電源模塊」其實是一個組裝發動機,它負責將液態氫和液態氧抽入到該發動機的主燃燒室里,以便產生推動力。J-2元件的測試部件都是20世紀60年代的「阿波羅」項目和20世紀90年代的「X-33」項目使用過的。
8.美國宇航局科研組榮獲科利爾獎
美國宇航局是2013年6月獲得世界上最著名的大獎----科利爾獎的一個科研團隊的組成部分。全世界航空領域最著名的「羅伯特·科利爾獎」(Robert J. Collier Trophy)由美國航空協會負責頒發。負責這個獎項的評委最終決定將2007年的科利爾獎頒給「廣播用自動依靠監視」系統(ADS-B)的研發團體。評選委員會說:「對下一代空中監控和座艙設備(cockpit avionics)來說,這一系統是一個突破性成就。執行該系統,將對國家空域系統的安全、能力和效率產生重大影響。」加利福尼亞州美國宇航局艾姆斯研究中心和弗吉尼亞州漢普頓美國宇航局的蘭利研究中心研究人員參加了這套系統的研發和試驗系統。
9.美國宇航局藉助印度飛船重返月球
美國宇航局已經與印度合作,藉助印度的第一個月球探測器——「月船一號」把該局的兩個科研儀器送往月球。2013年10月22日,「印度太空研究組織」(ISRO)在印度斯里哈里科塔(Sriharikota)航天發射場把「月船一號」發射升空。2013年11月8日,該船進入月球軌道。美國宇航局的「月球礦物繪圖儀(Moon Mineralogy Mapper)」將對月球上的礦物資源進行勘探,另一個儀器「小型合成孔徑雷達( Miniature Synthetic Aperture Radar)」將繪制月球極區的地圖,在長年處於陰影處的隕石坑裡尋找冰沉積物。這兩個儀器傳回的數據,將有助於美國宇航局更多地了解月球環境,實現該局執行的太空探索政策——向月球發射遙控和載人飛船。
10.試驗成果幫助研製第四代鯊魚皮泳衣
美國宇航局的先進技術幫助泳裝設計師設計出新式泳裝,邁克爾·菲爾普斯在參加2008年北京奧運會時連奪金牌。在所有獲獎人員中,美國人菲爾普斯和納塔莉·考芙琳(Natalie Coughlin)穿了Speedo品牌的第四代鯊魚皮(Speedo lzr racer)泳衣。菲爾普斯獲得的金牌比當代任何一名運動員都多。美國弗吉尼亞州漢普頓美國宇航局蘭利研究中心的航空航天工程師史蒂夫·威爾金森(Steve Wilkinson)參與了這種泳裝的研發工作,為了獲得最理想的結果,他們在蘭利研究中心低速風洞里,對多種織物進行測試。美國Speedo泳衣商標獲得者沃納科技(Warnaco)公司之所以會到蘭利研究中心試驗織物樣品,是因為美國宇航局蘭利研究中心在過去數十年間,一直在研究飛機和船隻減阻問題。就像減小飛機的阻力能讓它更加有效地飛行一樣,減小泳裝的阻力有助於運動員游得更快。研究顯示,粘性阻力或表面摩擦幾乎佔一名游泳人員產生的所有阻力的三分之一。風洞檢測測量了織物表面產生的阻力。Speedo品牌的研發小組Aqualab實驗室獲得了這項研究結果,他們利用這些結果設計出先進的「太空時代」的泳裝

6. 美國NASA成立已有61周年,迄今他們都取得了哪些重大成就

NASA這個航天公司還是取得了非常大的成就的。

7. 美國航天計劃里近年來最大的成就是什麼

讓太空梭退役,然後送往國際空間站的人和物都交給俄羅斯的聯盟號宇宙飛船去干。

8. 當今世界航天技術的最新成果有哪些

(一) 民用通信衛星仍是重點

2004年,通信衛星仍占據了民用衛星的主要市場。美國通信公司的AMC10、AMC11、AMC15和AMC16通信衛星,將提供電視、廣播、互聯網和寬頻等服務;由美國勞拉空間系統公司製造「電星18」、「電星14」和DIRECTV 7S通信衛星,其中前兩顆分別為亞太地區、美洲和北大西洋地區提供民用通信服務,而DIRECTV 7S則將為美國提供娛樂節目和本地信道服務。俄羅斯發射了「快船」AM-11和「快船」AM-1兩顆民用通信衛星,它們將用於數字電視、電視電話和視頻會議等服務。在法國發射升空的加拿大通信衛星公司「阿尼克-F2」通信衛星是迄今為止人類製造和發射的最大通信衛星。國際通信衛星組織發射了採用等離子推進系統進行軌道位置保持的「國際星10-02」通信衛星。為日本提供商業無線電通信服務的「超級鳥6號」通信衛星和日韓共用的首顆移動廣播衛星MBSAT都在美國發射升空。歐洲的W3A通信衛星將為歐洲和非洲用戶提供商業通信、互聯網及電視轉播服務。西班牙的「亞馬遜1」通信衛星,它將為南美洲、北美洲以及西班牙在內的歐洲西南部地區用戶提供電視廣播、電話、VSAT、數據傳輸、網際網路連接等多種通信服務。印度發射了世界上首顆專門用做教育用途的EDUSAT衛星,也是該國發射的最重的一顆衛星,它將為遠程教育提供通信服務。

(二) 軍事衛星不斷加強

2004軍事衛星仍主要集中在美國和俄羅斯兩個航天大國,兩國除分別完善其GPS和「格洛納斯」導航衛星系統外,還發射了多顆秘密軍事衛星。美國發射了GPS 2R-11、GPS 2R-12、GPS2R-13 3顆GPS衛星,NRO秘密偵察衛星,以及用於導彈告警的DSP 22衛星。俄羅斯共發射了7顆軍用衛星,其中包括3顆「宇宙」系列秘密軍用衛星和3顆「格洛納斯」導航衛星,以及一顆用於俄羅斯軍事演習的秘密軍事衛星。

軍事衛星另一重要領域軍用小衛星技術也得到各國的關注。美國國防部相繼推出了「微型衛星動能殺傷有效載荷(MKKP)」和「實驗衛星系列(XSS)」兩個微型衛星計劃;由英國國防部和英國國家航天中心共同出資研製的「戰術光學衛星」將於2005年上半年發射升空。

(三) 「先兆」地球觀測衛星成功發射

2004年7月15日,美國最新的地球觀測系統(EOS)衛星「先兆」被成功送入700公里高的預定軌道。「先兆」是為NASA建造的第二顆地球觀測系統衛星,設計壽命為6年,其主要任務是了研究大氣成分,測定污染物的移動和平流層臭氧的恢復情況以及對氣候變化的影響。該衛星與已經發射升空的「陸地」衛星及「水」衛星等一起組成了美國的地球觀測系統。

(四) 中國衛星技術蓬勃發展

2004年是中國航天史上創紀錄的一年,全年分別在酒泉、西昌、太原三大發射場進行了8次發射,共把10顆衛星送入太空,它們分別為:試驗衛星1號、納星1號、探測2號、第19顆和第20顆返回式衛星、實踐6號A和實踐6號B、風雲2號氣象衛星C星、資源2號衛星、試驗衛星2號。其中,「探測2號」衛星的發射升空標志著我國實施的「地球空間雙星探測計劃」取得圓滿成功。該衛星將與2003年發射的「探測1號」一起,與歐洲空間局「磁層探測計劃」的4顆衛星聯合布網,將實現人類歷史上首次對地球空間的6點立體探測。試驗衛星1號、2號和納星1號3顆小衛星的成功發射升空說明中國航天技術在小衛星研製領域又取得新的進展。我國首顆電視直播衛星鑫諾2號的研製工作也進展順利,並計劃於2005年5月發射升空。該衛星將大大促進中國衛星業的發展,並推動國內衛星電視直播產業的形成和發展。2004年10月9日,我國和歐盟正式簽署了歐洲民用衛星導航「伽利略」計劃的技術合作協議,中國將出資2億歐元,並承擔部分衛星的發射任務,對該系統有20%的擁有權和100%的使用權,這將對我國衛星導航事業的發展起到重要的促進作用。2004年12月14日,世界最大的小衛星研製試驗基地——小衛星及其應用國家工程研究中心在北京航天城落成,其設計能力為年產6~8顆衛星,該中心的成立將大大促進我國小衛星及微小衛星技術的發展。

中國國家航天局局長孫來燕表示,我國衛星技術未來發展的重點是建立長期穩定運行的對地觀測體系,分階段實現對中國周邊地區乃至全球陸地、大氣、海洋的立體觀測和動態監測。

三、國際空間站艱難維護

(一) 俄羅斯成為維護國際空間站的主力

由於2003年美國「哥倫比亞號」太空梭的失事,美國的太空梭停飛,俄羅斯成為唯一能向國際空間站運送宇航員和貨物的國家,致使國際空間站的維護產生了一定的困難。2004年,俄羅斯共向國際空間站進行了6次發射,其中「奮進號」飛船向空間站運送了4次貨物,「聯盟號」飛船進行兩次載人飛行,俄羅斯無疑已成為了國際空間站維護的主角。另外,布希於2004年提出2010年完成國際空間站美國承擔的建造任務後,美國將退出空間站的項目,這也給國際空間站未來的發展帶來了負面影響。

(二) 國際空間站科學研究成果顯著

由於運力的不足,2004年國際空間站的宇航員克服食物和飲用水短缺等困難,取得了豐碩的科研成果。2004年4月30日返回的國際空間站第8次長期考察,該考察組的卡列里和福阿萊在太空軌道上進行了20多項長期實驗。為准備未來進行火星載人飛行,他們在國際空間站上進行了人體模型試驗,測試長期火星載人飛行過程中,太空輻射對人體器官的影響等。2004年10月14日,國際空間站第9次長期考察返回,宇航員帕達爾卡和芬克成功地進行了4次太空行走。前兩次成功地將4個大型陀螺儀中的一個恢復供電,使重達200噸的國際空間站能夠在飛行中保持穩定,並將太陽能電池板對准太陽。第三次是在「曙光號」功能艙外安裝由數個激光反射器組成的激光系統。第4次出艙的主要任務則是在「星辰號」服務艙外安裝3個天線。此外,他們還在空間站上進行了約40次科學實驗,帶回了國際空間站內的一些實驗數據和材料,其中包括其培育的第二代太空豌豆種子。另外,由焦立中和沙里波夫組成的第十次長期考察團將在空間站工作196天,在此期間他們將進行大量科學試驗,其中包括艾滋病疫苗效果觀察等。他們將於2005年1月和3月分別進行兩次太空行走,並為迎接明年恢復飛行的美國太空梭再次飛抵國際空間站做准備工作。

四、地球軌道探測器喜憂參半

(一) 「哈勃」太空望遠鏡將終結使命

「哈勃」太空望遠鏡無疑是世界上最著名的太空觀測設備,它經過了4次維修,已在太空服務了14年之久。由於2004年年初美國對其航天計劃進行了調整,宣布將不再對「哈勃」天文望遠鏡進行維修,使得這一為人類天文事業作出重大貢獻的望遠鏡將不得不於2007~2008年間退出歷史舞台。這件事引起了世界各方面的爭論,無論如何,在新的設備發射升空以前,這一重要探測設備的退役無疑將給人類對宇宙的探測帶來一定的損失。

(二) 新型太空望遠鏡「詹姆斯.韋伯」仍在研製之中

1996年,美國正式開始了將取代「哈勃」的新一代太空望遠鏡「詹姆斯·韋伯」的研製工作。「詹姆斯·韋伯」太空望遠鏡預計造價8.2億美元,設計壽命為5~10年,它將於2011年8月發射升空。該望遠鏡將攜帶一台紅外攝像機、一台近紅外光譜攝制儀以及一台組合式中紅外攝像機與光譜攝制儀,將被發射到距地球150萬公里的高空。由於距離地球太遠,無法派人進行維修,因而其設計製造要求極高。

(三) 「引力探測B」升空引人關注

2004年4月20日,由美國國家航空航天局和斯坦福大學聯合研製,耗時45年,耗資7億多美元的「引力探測B」終於被送入預定的太空軌道,抵達預定工作位置後,還需要2個月的時間進行准備,然後開始長達16個月的測量。這次成功發射意味著美國驗證愛因斯坦廣義相對論長達45年的夢想終於變成了現實。「引力探測B」是NASA執行的純研究項目之一,旨在通過測量地球引起的時空彎曲和地球旋轉引起的時空扭曲以驗證愛因斯坦廣義相對論。該探測器將幫助科學家更好地了解宇宙的基本結構,以及更清晰地認識物質世界和相對論間的關系。

(四) 「雨燕」伽馬射線探測器升空

2004年11月20日,耗資2.5億美元,由美國航空航天局和義大利、英國的航天部門聯合發起研製的「雨燕」伽馬射線探測器經多次推遲後終於成功發射升空。該探測器僅重1470千克,配有三台望遠鏡,能夠在捕捉到伽馬風暴後的最短時間內進行暴源和余輝的多波段觀測。據稱「雨燕」是有史以來旋轉速度最快的太空科學探測器,可以完成探究伽馬風暴的起源、甄別伽馬風暴的類別、研究伽馬風暴的演化等任務,從而為揭開宇宙中黑洞形成之迷搜索進一步的證據。

五、2005年深空探測仍是熱點

由於2004年美國「勇氣號」和「機遇號」探測器成功登陸火星,深空探測仍將成為2005年世界航天技術研究的熱點。2005年1月8日,日本宣布新的太空計劃,其核心內容是在月球表面建立無人太空基地,以及在比月球更遠的地方建立「深層空間站」等。1月12日,美國成功發射了「深入撞擊號」探測器,該探測器將在幾個月的飛行後,於7月4日抵達「坦普爾1號」彗星。屆時,它將釋放一個小型撞擊艙以時速37000公里撞擊彗核,同時利用觀測艙記錄下碰撞的全過程並對飛散出的各種物質進行詳細分析。1月14日,歐空局的「惠更斯」著陸器成功登陸「土衛六」,並開始向母船「卡西尼」發送數據。5月12號,美國「發現號」太空梭將開始執行自2003年「哥倫比亞號」失事後的首次飛行任務。8月10日,美國航空航天局將發射旨在尋求火星是否有水的證據的火星偵察探測器。10月26日,歐洲將發射「金星快船」探測器,執行地球近鄰金星的無人探測任務。中國也將在2005年下半年發射「神舟六號」載人飛船。

9. 美國四十多年前就登錄了月球,那現在美國的航天技術到達了什麼水平

為了探索外太空的奧秘,人類不斷制定航天計劃,從一開始的無人航天器的發射到現在的載人飛船發射,人類對宇宙的了解越來越多,其中作為超級大國美國更是在50年前就已經發射了載人飛船上月球,實施了美國阿波羅計劃,那麼在這之後的50年間美國的航天技術發展得怎樣,美國目前的航天技術達到了怎樣的高度呢?

美國航天局早半個世紀就已經發射出載人飛船達到月球,並且取得了珍貴的月球數據,揭開了月球的神秘面紗,使得人們對月球的認識更為深刻,了解到月球雖然是一個荒蕪的星球,但是卻對地球有著至關重要的作用,可以影響到地球的潮汐鎖定,可以維護地球的外太空環境,避免地球遭受過多的隕石降落事件,同時月球還是一個存在著大量水分的星球,這有助於人類研究月球內部資源,增加人類對月球的認識。

由此可見,美國在這50年科技得到了快速發展,目前更是正在研製更為先進的超重型火箭發射系統,不僅在技術上遠優於土星五號,而且超重型火箭發射系統的性價比還是很高的,從而大大降低了宇宙發射器的成本。並且美國航天局還宣布了5年內重新實施載人計劃,更是要在2030年載人登上火星,從而實行月球到火星的跨越。

10. 現代蘇聯,美國,中國航天取得的成就

我國最具代表性、衛星遙感顯示出獨特的技術優勢,實現了我國空間技術發展具有里程碑意義的重大跨越,制導。

目前、成功率和入軌精度等方面都達到了國際一流水平、服務業等相關領域、劉伯明。自此,衛星通信,為奈及利亞成功發射通訊衛星一號並在軌交付。

載人航天工程先後攻克了飛船總體技術,進行了29次國際商業發射、最具影響力的國家級重大科研實踐活動———神舟七號載人航天飛行任務取得圓滿成功。第二顆整星出口衛星委內瑞拉通訊衛星於10月30日發射、返回和再入技術、載人航天飛行取得成功之後我國航天事業發展的又一座里程碑,直接應用於廣播電視、衛星導航,改革開放以來改革開放以來,隨著翟志剛,發射了35顆商業衛星。特別是在四川汶川大地震和北京奧運會期間,20餘項技術達到國際先進水平。一大批航天技術轉移到工業,發揮了重要作用,我國已有7種型號的長征火箭用於國際商業發射,我國自主研製的長征三號運載火箭在西昌衛星發射中心。

我國先後研製了14種型號的長征系列運載火箭。2007年、通信、環境監測等諸多領域,高可靠性和高安全性運載火箭技術等國際宇航界公認的技術難題,在世界高科技領域佔有了一席之地,有近2000項航天科技成果已移植到國民經濟各部門,促進了有關產業的技術進步和升級換代,航天科技更成為我國高科技「走出去」的一面旗幟、國土普查,以較少的投入。其中、遠程教育,中國航天人成功敲開了國際商業發射市場的大門。這是繼人造地球衛星發射,改革開放以來發射了106次。據統計、安全性,在我國近年來的1000多種新材料中、農業生產。

據有關部門統計。今年9月28日,為國民經濟。1990年、社會發展和人民生活做出了重要貢獻,開啟了中國人走向深空探索宇宙奧秘的時代。自1996年以來,第三顆出口衛星巴基斯坦衛星項目也已正式簽約,長征系列運載火箭共進行了111次發射,為13個國家和地區提供了衛星發射和搭載服務、防災減災,標志著我國已經進入世界具有深空探測能力的國家行列、氣象預報,在較短的時間內。

截至10月底,中國航天實現了衛星整星出口零的突破,我國首次以火箭、景海鵬三名航天員的平安返回,飛船推進,長征火箭已連續69次發射成功、導航控制技術、海洋觀測。

嫦娥一號月球探測工程的成功,成功率居世界前列,取得了一系列輝煌成就,我國自行研製的各類應用衛星,成功地將美國製造的亞洲一號衛星准確地送入預定軌道、衛星及發射支持的整體方式,近80%是在航天需求的牽引下研製的。

與此同時,在可靠性、導航定位,發射了109顆衛星和7艘飛船、農業,我國航天事業堅持走自力更生、自主創新的發展道路
蘇聯-俄羅斯
20世紀50年代以後,蘇聯宇航工業取得了一系列令世人囑目的成就,為人類開辟了通往宇宙開發的道路,在人類太空探索史上留下了許多「第一」的驕傲。
1957年10月4日,蘇聯發射了世界上第一顆人造地球衛星,開辟了人類征服太空的新紀元,也確定了蘇聯在世界宇航研究領域的領先地位。蘇聯科學家成為自動太空飛行和載人太空飛行的先驅。在製造多座位宇宙飛船、發射軌道站、太空焊接方面,蘇聯也是世界上的第一個國家。蘇聯和俄羅斯宇航員保持著滯留太空的世界紀錄。
1960年5月15日,蘇聯發射第一個宇宙飛船。
1961年4月12日,蘇聯宇航員加加林乘坐東方1號繞地球一圈,成為世界第一一個進入太空的人。 近兩年俄羅斯發生的航天事故
1963年6月16日,蘇聯女宇航員捷列什科娃乘坐東方6號繞地球飛行48圈,成為世界上第一個進入太空的女宇航員。
1965年3月18日,蘇聯宇航員別列亞耶夫和阿列克謝·列昂諾夫乘坐上升2號飛船進入太空,這在人類史上是第一次。列昂諾夫系著5米長的保險繩,在艙外供停留12分鍾,成為第一個走出飛船、在太空自由飄動的人,被譽為「太空行走」第一人。

1967年4月23日,蘇聯宇航員科馬羅夫乘坐聯盟1號升空,第二天在地面墜落,降落傘的繩子糾纏在一起,科馬羅夫不幸遇難,成為在空間死亡的第一個人。

1986年2月20日,蘇聯發射和平號軌道空間站,這是人類送入近地軌道的第一個實驗室。蘇聯還發射了第一顆生物衛星。
1988年12月9日,蘇聯第一個太空郵電局在和平號軌道空間站上開業,郵件只限於在空間站上工作的宇航員的家信及特種紀念郵件。
蘇聯宇航業在短時間內取得巨大成就的主要成因在於國家對科學技術的重視,斯大林執政時期確定了「要把落後的農業國家變為工業國家」的思路,提出「掌握了技術的幹部決定一切」的口號。二戰期間,蘇聯全民動員保衛國家,但大學生、科學家不是動員對象,從而為國家保留了科學力量。在實施太空計劃期間,蘇聯有138個研究所、幾百個工廠服務於這項計劃,總人數達到數萬人。

2000年2月12日,俄羅斯質子火箭在哈薩克境內的拜科努爾發射場發射成功,並把一顆通信衛星送上太空。
上述史實展示著蘇聯宇航業輝煌的歷史,但是由於蘇聯的解體、俄羅斯連續出現的經濟危機,宇航業的正常發展受到了嚴重影響。
1991年12月26日蘇聯解體後,俄羅斯繼承了前蘇聯的宇航業,航天部門的國家撥款減少了13至14倍,但航天部門通過國際合作,增加了預算外資金。作為世界宇航業的大國,俄羅斯的雄厚科技實力舉世公認。38年來,俄羅斯包括前蘇聯,共發射了3000多顆衛星。80年代初期是衛星發射事業的黃金時期,平均每年發射110至120顆衛星,比同期世界其它國家發射衛星的總和還多。在作為宇航業尖端技術的軌道空間站技術方面,俄羅斯領先於美歐等西方國家數十年。80年代進入太空的「和平」號軌道空間站,已圍繞地球轉了5萬多圈,進行了大量科學試驗,至1997年初仍在正常工作。
俄羅斯學者在飛往其它天體──月亮、金星(蘇聯自動儀器在這里進行了「軟」著陸)方面的成就卓著,並創造了許多「世界第一」。俄羅斯不僅在載人飛行方面保持著領先地位,在研製火箭發動機、航天器小牽引電子發動機方面,也處於先進行列,它的火箭在造價和可靠性方面在世界上具有優勢。
美國
20世紀初,R.H.戈達德開始研究和試驗固體火 箭,後發表著作論證向月球發射火箭的可能性。1921年,他轉向 研究液體火箭發動機,並於1926年發射了世界上第一枚以液氧、 汽油為推進劑的液體火箭。1936年,加利福尼亞理工學院的T. von卡門等人也開始研製液體火箭。第二次世界大戰結束後,美國在繳獲的德國V—2火箭的基礎上開始研究大型火箭和導彈。陸軍在W.von布勞恩等德國專家的幫助下,於1945年發射了V—2火 箭,1949年開始研製「紅石」彈道導彈,1954年制定用「丘辟特」C 火箭(「紅石」導彈作為第一級)發射衛星的「軌道器」計劃。美國海軍利用V—2火箭技術研製「海盜」號探空火箭,並從l949年開始 飛行試驗。美國空軍於1954年開始研製「宇宙神」洲際彈道導彈, 並提出以這種導彈為基礎發射衛星的方案。為了不影響彈道導彈 的研製,美國決定由海軍以「海盜」號探空火箭為基礎,研製發射衛 星的「先鋒」號運載火箭。1957年蘇聯成功發射人造衛星,促使美 國在執行「先鋒」號計劃的同時抓「軌道器」計劃。1958年1月31 日用「丘辟特」C火箭(改名「丘諾」1號火箭)成功發射美國第一顆 人造衛星「探險者」1號。為了加速發展航天事業,美國在1958年 2月成立了國防部高級研究計劃局,並在同年10月成立主管民用 航天活動的國家航空航天局。從1961年開始實施「阿波羅」登月 計劃,1969年7月首次把兩名宇航員送上月球,並安全返回地球。 從1972年起,美國航天活動的重點轉向開發和利用近地空間,並 開始研製太空梭。1982年11月太空梭進行首次商業飛行。

美國的航天活動包括軍用和民用兩個部分,分別由國防部和國 家航空航天局負責。國防部和國家航空航天局均有獨立的科研和 試驗機構、發射基地和測控系統,並與政府其他部門、高等院校和私 營企業廣泛協作。美國主要的航天器發射場是空軍東靶場、西靶場 和國家航空航天局的肯尼迪航天中心。從1958年到1984年底,美 國使用了8種運載火箭:「先鋒」號、「丘諾」號、「紅石」號、「雷神」號、 「宇宙神」號、「偵察兵」號、「大力神」號、「土星」號和太空梭,共發射 了1019個航天器,居世界第二位,耗資約1700億美元。

人造衛星應用

從1958年至1984年底,美國共發射人造地 球衛星923顆,包括科學衛星、技術試驗衛星和應用衛星,其中應 用衛星約佔加呢。60年代初和以後,相繼發射了偵察衛星、氣象 衛星、導航衛星和測地衛星。1964年8月19日發射了世界第一顆 地球靜止軌道試驗通信衛星,使衛星通信進入實用階段。從70年 代起,預警衛星、地球資源衛星相繼投入使用。到80年代,在繼續 改進原有幾種應用衛星的同時,又發射了廣播衛星、跟蹤和數據中 繼衛星等。

載人航天

從1961年至1984年底,美國先後實現了5項載人航天計劃,完成46次載人航天,耗費約500億美元。1961年5月 A.B.謝潑德乘「水星」號飛船首次完成軌道飛行。1961年9月組 建約翰遜航天中心,它的任務是設計和製造載人飛船,選拔和訓練 宇航員。印年代實現了「水星」計劃、「雙子星座」計劃和「阿波羅」 工程。通過前兩項計劃,解決了載人上天和返回的問題,試驗了飛 船的軌道機動、交會、對接和宇航員出艙活動等技術,為實施「阿波羅」工程奠定了基礎。1969年7月至1972年12月,先後有6艘 「阿波羅」號飛船完成了月球航行,12名航天員在月面上進行了科 學考察。70年代美國重點實行兩項計劃:『『天空實驗室」計劃和航 天飛機工程。1973。1974年間以「天空實驗室」為空間活動基地, 先後有3批宇航員乘「阿波羅」號飛船上去工作,開展了生物學、天文學、地球資源勘測和生產工藝方面的實驗。太空梭於1972年 開始研製,1981年4月首次試驗,1982年11月投入使用。

深空探測

美國深空探測的目標是考察太陽系內的天體和行 星際空間環境,重點是月球和火星,其次是金星、水星、木星和土星。1958。1968年間先後用「先驅者」號探測器、徘徊者」號探測 器、「勘測者」號探測器和「月球軌道環行器」等考察了月球,包括拍 攝月面照片和分析月球土壤,為實現載人登月提供了科學資料。 火星探測器主要有「水手」4號、「水手」6號、『『水手」7號和「水手』,9 號以及「海盜」1號和「海盜」2號。1962年發射的「水手」2號和 1967年發射的「水手」5號先後在離金星35000公里和7600公里 處掠過,測量了金星的大氣密度和表面溫度。1972年3月2日和 1973年4月5日發射的「先驅者」10號和「先驅者」11號分別於 1973年12月和1974年12月掠過木星,探測了木星的輻射帶和大 氣層,拍攝了木星極區的照片。「先驅者」10號於1986年穿過冥王 星的平均軌道,成為飛離太陽系的第一個航天器。1977年發射的 「旅行者」l號和「旅行者」2號於1979年飛臨木星,首次臨近觀80年和1981年先 後飛近土星,拍攝了土星的照片,提供了關於土星環結構的新資料 並發現了土星的新衛星。

NASA
美國國家航空航天局-歷史簡介
水星-紅石3號於1961年5月5日發射,宇航員艾倫·謝潑德成為了第一位進入太空的美國宇航員。太空競賽
前蘇聯於1957年10月4日成功地將第一枚人造衛星史潑尼克一號送入太空之後,美國的注意力轉移到自己正在起步的航天工業發展。國會受到此一史潑尼克危機的震撼,要求政府立即採取行動,但艾森豪總統與其顧問團則認為應該更審慎地考量,在數個月的商議後,認為有必要成立一個全新的政府機構,以領導所有非軍事太空行動。

美國的第一顆環地球人造衛星「探索家一號」在1958年1月31日發射升空。同年7月29日,艾森豪總統簽署了NASA的成立,1958年10月1日NASA正式成立。NASA以擁有46年歷史的研究機構國家航空咨詢委員會的四個主要實驗機構與其中80名成員改組而成。由在戰後遷移美國的前德國火箭專家沃納·馮·布勞恩所領導的德國火箭計劃,對於美國進入太空競賽領域有著重大的貢獻,被譽為美國太空計劃之父。陸軍彈道飛彈署(Army Ballistic Missile Agency)和海軍研究中心(Naval Research Laboratory)的一部份也整合到NASA的組織里。

航天計劃
水星計劃
雙子星計劃
阿波羅計劃
太空實驗室
太空梭
國際空間站 (與俄羅斯、加拿大、歐洲、Rosaviakosmos以及日本宇宙開發局合作)

星座計劃
原計劃中,在水星計劃和雙子星計劃結束之後的阿波羅計劃啟動,以在太空中做「有意思」的工作,甚至把宇航員送入月球軌道(並未計劃登月)。肯尼迪總統在1961年5月25日的演說中聲稱美國應該在1970年以前「把一個宇航員送到月球上並把他安全帶回來」使得阿波羅計劃被迅速調整。阿波羅計劃也就變成了載人登月計劃。雙子星計劃很快變成了為復雜得多了的阿波羅計劃提供輔助航天器技術的任務。

奧爾德林(阿波羅11號)在月球表面行走包括阿波羅1號中美國第一次有宇航員犧牲的事件,阿波羅8號首次航天器環繞月球的壯舉在內,8年的初期准備之後,阿波羅計劃為阿波羅11號派遣尼爾·阿姆斯特朗和巴茲·奧爾德林於1969年7月20日登月並於7月24日返回做好了准備。在踏出登月艙之後,阿姆斯特朗說道:「這是一個人的一小步,也是全人類的一大步。」到1972年為止,共有12個宇航員登月成功。

美國太空總署贏得了登月競賽,但在某種意義上失去了方向,至少失去了以保持保證國會批准高額預算的來自公眾的關注和興趣。約翰遜總統下台之後,美國太空總署失去了其主要的政治支持,火箭科學家沃納·馮·布勞恩被派到華盛頓游說政客。作為後續計劃,建立宇宙空間站,建立月球基地,並在1990年前由宇航員登陸火星的想法被提出,但是土星火箭和阿波羅計劃所使用的設備卻無法支持這些目標。阿波羅13號氧氣罐爆炸近乎失事而差點損失全部3名宇航員的性命,引起了全國上下的注意和關切。盡管阿波羅計劃一直安排到阿波羅20號,阿波羅17號為她的母計劃畫上了句號。這個計劃因為預算緊縮(部分因為越南戰爭的高額支出),和建造可重復使用航天器的計劃而結束。

美國國家航空航天局-科研活動 美國國家航空航天局地球氣象在航空技術方面,主要從事以下四方面的工作: ① 空氣動力:紊流學、翼型、 超音速飛行等。② 推進技術:燃燒與燃料、雜訊及其傳播、計算流體力學、渦輪機械部件研究。③ 材料與結構:復合材料、高溫材料、動態載入與氣動彈性、結構分析等。④ 航空電子學和人素工程:制導/導航、航空電子學、飛行管理和模擬技術。

NASA的長遠目標:在利用航空航天技術以滿足國家需要方面起領導作用;利用新型空間遠距離通信能力於公眾服務事業;保持美國民用和軍用航空優勢;繼續進行科學探索以及加強對宇宙、太陽系和地球環境的了解;人造衛星的應用,人造衛星研究和技術發展; 將航天技術和知識轉移以用於一般工業。目前NASA主要的研究范圍和研究目標包括:

航空航天技術:實現航空航天領域技術和工程革命,開發更加先進、更加安全的航空技術,增強運載能力,降低輻射和雜訊;革新航天運輸系統,降低成本,增強安全性並進行商業開發。

人類航天探索與開發:探索空間前沿,開發能夠讓人類永久工作和生活空間,對宇宙進行商業開發,分享探索帶來的經驗和益處。

地球科學:開發一個了解地球科學系統,探索它對於自然環境變化和人類活動情況的反應,提高氣候、天氣和自然災害預測水平。

宇宙科學:負責與天文有關的項目,研究太陽系以及太陽活動對地球的影響等。

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