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美国航天最新成果

发布时间:2021-03-22 19:26:35

1. 美国航天事业发展和取得的成就

20世纪初,R.H.戈达德开始研究和试验固体火 箭,后发表著作论证向月球发射火箭的可能性。1921年,他转向 研究液体火箭发动机,并于1926年发射了世界上第一枚以液氧、 汽油为推进剂的液体火箭。1936年,加利福尼亚理工学院的T. von卡门等人也开始研制液体火箭。第二次世界大战结束后,美国在缴获的德国V—2火箭的基础上开始研究大型火箭和导弹。陆军在W.von布劳恩等德国专家的帮助下,于1945年发射了V—2火 箭,1949年开始研制“红石”弹道导弹,1954年制定用“丘辟特”C 火箭(“红石”导弹作为第一级)发射卫星的“轨道器”计划。美国海军利用V—2火箭技术研制“海盗”号探空火箭,并从l949年开始 飞行试验。美国空军于1954年开始研制“宇宙神”洲际弹道导弹, 并提出以这种导弹为基础发射卫星的方案。为了不影响弹道导弹 的研制,美国决定由海军以“海盗”号探空火箭为基础,研制发射卫 星的“先锋”号运载火箭。1957年苏联成功发射人造卫星,促使美 国在执行“先锋”号计划的同时抓“轨道器”计划。1958年1月31 日用“丘辟特”C火箭(改名“丘诺”1号火箭)成功发射美国第一颗 人造卫星“探险者”1号。为了加速发展航天事业,美国在1958年 2月成立了国防部高级研究计划局,并在同年10月成立主管民用 航天活动的国家航空航天局。从1961年开始实施“阿波罗”登月 计划,1969年7月首次把两名宇航员送上月球,并安全返回地球。 从1972年起,美国航天活动的重点转向开发和利用近地空间,并 开始研制航天飞机。1982年11月航天飞机进行首次商业飞行。

美国的航天活动包括军用和民用两个部分,分别由国防部和国 家航空航天局负责。国防部和国家航空航天局均有独立的科研和 试验机构、发射基地和测控系统,并与政府其他部门、高等院校和私 营企业广泛协作。美国主要的航天器发射场是空军东靶场、西靶场 和国家航空航天局的肯尼迪航天中心。从1958年到1984年底,美 国使用了8种运载火箭:“先锋”号、“丘诺”号、“红石”号、“雷神”号、 “宇宙神”号、“侦察兵”号、“大力神”号、“土星”号和航天飞机,共发射 了1019个航天器,居世界第二位,耗资约1700亿美元。

人造卫星应用

从1958年至1984年底,美国共发射人造地 球卫星923颗,包括科学卫星、技术试验卫星和应用卫星,其中应 用卫星约占加呢。60年代初和以后,相继发射了侦察卫星、气象 卫星、导航卫星和测地卫星。1964年8月19日发射了世界第一颗 地球静止轨道试验通信卫星,使卫星通信进入实用阶段。从70年 代起,预警卫星、地球资源卫星相继投入使用。到80年代,在继续 改进原有几种应用卫星的同时,又发射了广播卫星、跟踪和数据中 继卫星等。

载人航天

从1961年至1984年底,美国先后实现了5项载人航天计划,完成46次载人航天,耗费约500亿美元。1961年5月 A.B.谢泼德乘“水星”号飞船首次完成轨道飞行。1961年9月组 建约翰逊航天中心,它的任务是设计和制造载人飞船,选拔和训练 宇航员。印年代实现了“水星”计划、“双子星座”计划和“阿波罗” 工程。通过前两项计划,解决了载人上天和返回的问题,试验了飞 船的轨道机动、交会、对接和宇航员出舱活动等技术,为实施“阿波罗”工程奠定了基础。1969年7月至1972年12月,先后有6艘 “阿波罗”号飞船完成了月球航行,12名航天员在月面上进行了科 学考察。70年代美国重点实行两项计划:‘‘天空实验室”计划和航 天飞机工程。1973。1974年间以“天空实验室”为空间活动基地, 先后有3批宇航员乘“阿波罗”号飞船上去工作,开展了生物学、天文学、地球资源勘测和生产工艺方面的实验。航天飞机于1972年 开始研制,1981年4月首次试验,1982年11月投入使用。

深空探测

美国深空探测的目标是考察太阳系内的天体和行 星际空间环境,重点是月球和火星,其次是金星、水星、木星和土星。1958。1968年间先后用“先驱者”号探测器、徘徊者”号探测 器、“勘测者”号探测器和“月球轨道环行器”等考察了月球,包括拍 摄月面照片和分析月球土壤,为实现载人登月提供了科学资料。 火星探测器主要有“水手”4号、“水手”6号、‘‘水手”7号和“水手’,9 号以及“海盗”1号和“海盗”2号。1962年发射的“水手”2号和 1967年发射的“水手”5号先后在离金星35000公里和7600公里 处掠过,测量了金星的大气密度和表面温度。1972年3月2日和 1973年4月5日发射的“先驱者”10号和“先驱者”11号分别于 1973年12月和1974年12月掠过木星,探测了木星的辐射带和大 气层,拍摄了木星极区的照片。“先驱者”10号于1986年穿过冥王 星的平均轨道,成为飞离太阳系的第一个航天器。1977年发射的 “旅行者”l号和“旅行者”2号于1979年飞临木星,首次临近观80年和1981年先 后飞近土星,拍摄了土星的照片,提供了关于土星环结构的新资料 并发现了土星的新卫星。

NASA
美国国家航空航天局-历史简介
水星-红石3号于1961年5月5日发射,宇航员艾伦·谢泼德成为了第一位进入太空的美国宇航员。太空竞赛
前苏联于1957年10月4日成功地将第一枚人造卫星史泼尼克一号送入太空之后,美国的注意力转移到自己正在起步的航天工业发展。国会受到此一史泼尼克危机的震撼,要求政府立即采取行动,但艾森豪总统与其顾问团则认为应该更审慎地考量,在数个月的商议后,认为有必要成立一个全新的政府机构,以领导所有非军事太空行动。

美国的第一颗环地球人造卫星“探索家一号”在1958年1月31日发射升空。同年7月29日,艾森豪总统签署了NASA的成立,1958年10月1日NASA正式成立。NASA以拥有46年历史的研究机构国家航空咨询委员会的四个主要实验机构与其中80名成员改组而成。由在战后迁移美国的前德国火箭专家沃纳·冯·布劳恩所领导的德国火箭计划,对于美国进入太空竞赛领域有着重大的贡献,被誉为美国太空计划之父。陆军弹道飞弹署(Army Ballistic Missile Agency)和海军研究中心(Naval Research Laboratory)的一部份也整合到NASA的组织里。

航天计划
水星计划
双子星计划
阿波罗计划
太空实验室
航天飞机
国际空间站 (与俄罗斯、加拿大、欧洲、Rosaviakosmos以及日本宇宙开发局合作)

星座计划
原计划中,在水星计划和双子星计划结束之后的阿波罗计划启动,以在太空中做“有意思”的工作,甚至把宇航员送入月球轨道(并未计划登月)。肯尼迪总统在1961年5月25日的演说中声称美国应该在1970年以前“把一个宇航员送到月球上并把他安全带回来”使得阿波罗计划被迅速调整。阿波罗计划也就变成了载人登月计划。双子星计划很快变成了为复杂得多了的阿波罗计划提供辅助航天器技术的任务。

奥尔德林(阿波罗11号)在月球表面行走包括阿波罗1号中美国第一次有宇航员牺牲的事件,阿波罗8号首次航天器环绕月球的壮举在内,8年的初期准备之后,阿波罗计划为阿波罗11号派遣尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林于1969年7月20日登月并于7月24日返回做好了准备。在踏出登月舱之后,阿姆斯特朗说道:“这是一个人的一小步,也是全人类的一大步。”到1972年为止,共有12个宇航员登月成功。

美国太空总署赢得了登月竞赛,但在某种意义上失去了方向,至少失去了以保持保证国会批准高额预算的来自公众的关注和兴趣。约翰逊总统下台之后,美国太空总署失去了其主要的政治支持,火箭科学家沃纳·冯·布劳恩被派到华盛顿游说政客。作为后续计划,建立宇宙空间站,建立月球基地,并在1990年前由宇航员登陆火星的想法被提出,但是土星火箭和阿波罗计划所使用的设备却无法支持这些目标。阿波罗13号氧气罐爆炸近乎失事而差点损失全部3名宇航员的性命,引起了全国上下的注意和关切。尽管阿波罗计划一直安排到阿波罗20号,阿波罗17号为她的母计划画上了句号。这个计划因为预算紧缩(部分因为越南战争的高额支出),和建造可重复使用航天器的计划而结束。

美国国家航空航天局-科研活动 美国国家航空航天局地球气象在航空技术方面,主要从事以下四方面的工作: ① 空气动力:紊流学、翼型、 超音速飞行等。② 推进技术:燃烧与燃料、噪声及其传播、计算流体力学、涡轮机械部件研究。③ 材料与结构:复合材料、高温材料、动态加载与气动弹性、结构分析等。④ 航空电子学和人素工程:制导/导航、航空电子学、飞行管理和模拟技术。

NASA的长远目标:在利用航空航天技术以满足国家需要方面起领导作用;利用新型空间远距离通信能力于公众服务事业;保持美国民用和军用航空优势;继续进行科学探索以及加强对宇宙、太阳系和地球环境的了解;人造卫星的应用,人造卫星研究和技术发展; 将航天技术和知识转移以用于一般工业。目前NASA主要的研究范围和研究目标包括:

航空航天技术:实现航空航天领域技术和工程革命,开发更加先进、更加安全的航空技术,增强运载能力,降低辐射和噪声;革新航天运输系统,降低成本,增强安全性并进行商业开发。

人类航天探索与开发:探索空间前沿,开发能够让人类永久工作和生活空间,对宇宙进行商业开发,分享探索带来的经验和益处。

地球科学:开发一个了解地球科学系统,探索它对于自然环境变化和人类活动情况的反应,提高气候、天气和自然灾害预测水平。

宇宙科学:负责与天文有关的项目,研究太阳系以及太阳活动对地球的影响等。

美国国家航空航天局-研究课题
1957年苏联第一颗人造地球卫星上天后,美国组建了国家航空航天局,对发展美国的航空航天事业起了重大作用。美国国家航空航天局的研究课题内容广泛,以航天为主。在航空方面的研究课题主要有超声速技术 、飞机节能技术等 ;在航天方面主要配合几个大型工程,如阿波罗工程、天空实验室、航天飞机等开展研究。它通过科研课题、合同、计划等形式与国防部、高等院校、工业企业的研究机构保持密切的关系。它下辖的研究中心和实验室有十几个,如戈达德航天中心、肯尼迪航天中心、喷气推进实验室等。但科研工作80%以上委托局外各单位进行处理。研究成果以NASA出版物形式发表。出版物有《技术报告》、《技术札记》、《合同户报告》、《技术备忘录》、《技术译文》、《特殊出版物》等。

美国太空总署的年度预算为160亿美元,总部位于华盛顿哥伦比亚特区。在太空计划之外,美国太空总署还进行长期的民用以及军用航空宇宙研究。美国国家航空航天局被广泛认为是世界范围内太空机构的领头羊。

美国国家航空航天局-研究领域
NASA从事的研究领域:航空学研究及探索,包括空间科学(太阳系探索、火星探索、月球探索、宇宙结构和环境),地球学研究(地球系统学、地球学的应用),生物物理研究,航空学(航空技术),并承担一定的培训计划。

美国国家航空航天局-机构设置
NASA的机构设置:NASA华盛顿指挥部为最高管理机构。下设埃姆斯研究中心(NASA-ARC)、 德莱顿飞行研究中心(NASA-DFRC)、格伦研究中心(NASA-GRC)、戈达德空间研究所(NASA-GISS)、戈达德航天飞行中心(NASA-GSFC)、独立认证与鉴定研究所(NASA-IVVF)、喷气推进实验室(NASA-JPL)、肯尼迪航天中心(NASA-KSC)、兰利研究中心(NASA-LRC)、马歇尔航空飞行中心(NASA-MSFC)、斯坦尼斯航天中心(NASA-SSC)、沃罗普飞行研究所(NASA-WFF)和白沙试验研究所(NASA-WST F)。

美国国家航空航天局-奖项设置 美国国家航空航天局NASA杰出公共服务奖章(NASA Distinguished Public Service Medal)为美国国家航空航天局最高奖章,用于授予圆满完成工作任务并为NASA取得卓著贡献,且这种贡献是其它奖章不足以表明其功绩的非政府雇员。

NASA优异服务奖章(NASA Exceptional Service Medal)仅授予政府雇员. 授予积极主动表现忠于职守或者具有创造性的才干并取得工程、航空、空间飞行、管理等方面进步,使NASA计划取得实质性进展的雇员。

NASA公平就业机会奖章(NASA Equal Employment Opportunity Medal)授予政府和非政府雇员, 奖励取得突出成就和使美国国家航空航天局公平就业计划取得实质性贡献的政府、社团和群体成员。

NASA优异管理成就奖章(NASA Exceptional Administrative Achievement Medal,仅授予政府雇员,用于授予联邦政府雇员中取得具有重大意义成就、特殊的成就,主动做出不同寻常的贡献,或者创造性地在管理上使NASA取得实质性进步的人员。

NASA优异成就奖章(NASA Exceptional Achievement Medal)仅授予政府雇员,用于授予具有重大意义,包括特殊成就、程序改进、效率、服务、金融储蓄及技术进步等方面为NASA做出贡献的人员。

NASA特殊勇敢奖章(NASA Exceptional Bravery Medal)授予政府和政府雇员.,用于奖励做出模范性的,不顾个人危险勇敢地处理突发事件避免了生命及政府财产损失的个人。

NASA优异技术成就奖章(NASA Exceptional Technology Achievement Medal)授予政府和非政府雇员.,奖励在NASA计划早期技术发展方面取得引人注目的贡献、模范性的合作努力、技术上的发展变化、航空航天技术转化商业应用方面作出特殊贡献者。

NASA空间飞行奖章(NASA Space Flight Medal)授予取得重大成就或服务于从事民间或军事太空飞行的人员,包括宇航员、飞行员、任务专家、载荷专家、或者其它参与空间飞行任务的人员。

NASA公共服务奖章(NASA Public Service Medal)授予非政府职员,奖励完成任务的非政府雇员.,承认其为美国国家航空航天局做出的特殊贡献。

NASA杰出领导奖章(NASA Outstanding Leadership Medal)仅授予政府职员,奖励取得突出成绩,在美国国家航空航天局技术和行政上有着非凡影响的领导人员。

NASA杰出服务奖章(NASA Distinguished Service Medal. )仅授予政府雇员.,NASA 的最高荣誉称号,授予联邦政府雇员中提供了卓越服务,具有非凡才干或精神,使NASA取得实质性进步其它奖章不足以表明其功绩的人员。

NASA优异工程成就奖章(NASA Exceptional Engineering Achievement Medal)授予在工程方面做出贡献的政府或非政府职员。

NASA优异科学成就奖章(ESAM) (NASA Exceptional Scientific Achievement Medal )授予取得显著重大的包括航空、空间探险等科学方面贡献的人员。

美国国家航空航天局-组织机构 太阳出现巨大黑子NASA在行政上直属总统领导,由局长总体负责。NASA是在两个层次的基础上实施管理,局总部管理和战略事务部管理。局总部对全局负有领导责任,协调局内外工作,执行NASA的对外成本核算和联络,制定该局长远规划、年度计划,实施预算集成,制定NASA的发展战略、长期投资战略、NASA政策和标准。监督各研究中心的技术管理工作;检查各阶段工作进展和完成情况;保证执行经国家批准的计划。NASA建立了六个战略事务部,分管NASA的主要业务领域,以实现NASA的任务和更好地服务于客户。它们分别是:航天飞行部(约翰逊航天中心、肯尼迪航天中心、马歇尔航天飞行中心、斯坦尼斯航天中心);航空航天技术部(下属艾姆斯研究中心、德莱登飞行研究中心、兰利研究中心、戈兰研究中心四个研究中心);地球科学部(下属戈达德航天飞行中心);空间科学部(下属喷气推进实验室);生物和物理研究部和安全与任务保障部。每个战略事务部都有自己的一套战略目标、目的和为满足主要客户需求的执行措施。战略事务部负责确定客户需求并确保所有客户满意。各事务部会同分管业务的副局长确定其工作方向,负责制定各事务部的长期投资战略、预算、项目资源分配和性能评估、政策和标准,执行NASA的政策。

NASA总部下辖10个研究中心:戈达德航天飞行中心(Goddard Space Flight Center)、约翰逊航天中心(Lydon B. Johnson Space Center)、肯尼迪航天中心(John F. Kennedy Space Center)、马歇尔航天飞行中心(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)、德莱登飞行研究中心(Dryden Flight Research Center)、兰利研究中心(Langley Research Center)、戈兰研究中心(Glenn Research Center)和喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory),其中喷气推进实验室是NASA的合同运作单位。

NASA总部下辖进行航空科研工作的单位,主要有5个,现分别介绍如下。

1)艾姆斯研究中心,

2) 戈兰研究中心,John H. Glenn Research Center at Lewis Field ,

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

4)喷气推进实验室,Jet Propulsion Laboratory (JPL) ,

5) 德莱登飞行研究中心,Dryden Flight Research Center

美国国家航空航天局-人员与经费
NASA 1994年度雇员为24731人,到1999年减少到21000人。1994年度经费为145.5亿美元, 1995年度经费为143亿美元。2001年经费为142.5亿美元。2002年,NASA有雇员18800多人,其中总部有1200多人、约翰逊航天中心2900多人、肯尼迪航天中心1800多人、马歇尔航天飞行中心2700多人、斯坦尼斯航天中心约300人,艾姆斯研究中心1500多人、德莱登研究中心约600人、兰利研究中心2300多人、戈兰研究中心1900多人,戈达德航天飞行中心3300多人。从业务领域来看,从事人类航空航天探索与开发的有6700多人,从事空间科学的有2453人,从事生物与物理研究的1200多人、从事地球科学的1800多人。

美国国家航空航天局-出版物
《技术报告》(TR)、《技术札记》(TN)、《合同户报告》(CR)、《技术备忘录》(TM)、《技术译文》(TT-F)、《特殊出版物》(SR)等。

美国国家航空航天局-科研发现 美国国家航空航天局美国国家航空航天局2009年7月21日证实,木星在过去相当短一段时间内再次遭遇其他星体撞击,使木星南极附近落下黑色疤斑,撞击处上空的木星大气层出现一个地球大小的空洞。

木星新出现的这处空洞由澳大利亚业余天文爱好者安东尼韦斯利于20日上午从澳大利亚最初观测发现。美国航天局位于加利福尼亚州的喷气推进实验室随后展开观测活动,并借助设于夏威夷的空间红外望远设备捕捉到了木星空洞及疤痕静态画面。喷气推进实验室天文科学家格伦奥顿说:“疤痕可能因彗星撞击所致,但有待进一步证实。” 喷气推进实验室宇航员雷格弗莱彻告诉美国《新科学家》杂志,木星黑斑“约等同于一个地球大小”。

观测并拍摄到木星新空洞的澳大利亚天文爱好者韦斯利现年44岁,正业是一名计算机程序编写员。澳大利亚媒体报道,韦斯利从小就喜欢天文观测,此次发现木星空洞的工具是架设在他家后院内的一台14.5英寸折反射望远镜。 韦斯利20日在互联网上刊登了他拍摄的照片及拍摄记录。他说,当天他首先观测到木星南极处出现一个“黑点”,原本以为是木星“极暴”,但随着木星自转,他发现黑点为立体空洞状,随即推翻“极暴”猜测转而判定为撞击痕迹。木星为液态行星,是太阳系八大行星中体积和质量最大的一颗。1994年7月16日至22日,一颗名为苏梅克-列维9号的彗星与木星迎头相撞,成为人类史上第一次直接观测到的天体相撞。

那次彗木相撞产生相当于20亿枚原子弹爆炸的威力,产生直径达10公里、温度达7000摄氏度的火球,形成地球大小的尘埃云团,在木星表面衍生的黑斑存在了数月之久。 《纽约时报》报道,美国航天局仍在继续追踪观测木星,以获取更多信息,包括证实撞击物究竟是彗星还是其他物质。由于此次相撞的时间很可能与15年前的彗木相撞重合,科学家还希望研究其间是否存在某种规律

2. 为什么美国的航天技术很发达

p274415的回答都是吹的,都是拿一些现在的状况来说的,其实,如果美国靠制度来取胜,那欧盟为什么还这么不行?俄罗斯为什么几次超过美国?
其实,美国在二战中毫发未损,很快腾飞,而英国则在二战消耗了几乎所有外汇,迅速下滑,德国则变成一片废墟。这样,由于美国鼓吹的自由,导致二战末期德国一些掌握有世界最先进水平的科学家竟然冒死(党卫军对科学家监督很严格)从苏军的将到路线上逃脱,向另一边的美军投降,冯布劳恩就是这样干的,顺带捎走了以吨记的实验资料;英国在战后有大量的技术人员移民到美国,很多技术,如超音速飞机技术,英国早在1942年就开始了,但实在不能分出精力来了,便把技术给了美国(顺带说一下,这个超音速计划比后来美国的X-1要先进很多,因为动力是涡喷的)。
而投入本身的目的成果就是技术,把别国的实验技术带来最直接,更何况是把人直接移民过来,像钱学森来的时候美国媒体竟说他捎走了实验资料,实际上,工程技术的精华在于思想,人员本身的素质比任何实验材料都宝贵。
而历史也并非是“势”所决定的,有时候一个人也可以改变历史,就像前苏联用落后的工艺,和不如美国的技术基础,却抢先发射洲际弹道导弹和卫星,实际上靠了一些少数人的功劳,如总师科罗廖夫,大胆用捆绑的主发动机作为火箭动力,而这是因为他们还没能完全掌握火箭在高空迅速点火的技术,从常规思路看,这意味这他们不可能发射洲际火箭了,因为他们只能造单级的火箭!但苏联人硬是用方案绕了过去!!!!
可见,美国的空间技术发展,同高素质的技术移民是不可分的。

3. 美国航天的发展概况

1921年,他转向研究液体火箭发动机并于1926年发射了世界上第一枚以液氧、汽油为推进剂的液体火箭。1936年,美国加利福尼亚理工学院的 T.von卡门等人也开始研制液体火箭。第二次世界大战结束后,美国在缴获的德国 V-2火箭的基础上开始研究大型火箭和导弹。美国陆军在 W.von布劳恩等德国专家的帮助下于1945年发射了 V-2火箭,1949年开始研制“红石”弹道导弹,1954年制定用“丘辟特” C火箭(“红石”导弹作为第一级)发射卫星的“轨道器”计划。美国海军利用V-2火箭技术研制“海盗”号探空火箭并从1949年开始飞行试验。美国空军于1954年开始研制“宇宙神”洲际弹道导弹并提出以这种导弹为基础发射卫星的方案。为了不影响弹道导弹的研制,美国决定由海军以“海盗”号探空火箭为基础研制发射卫星的“先锋”号运载火箭。1957年苏联成功发射人造卫星促使美国在执行“先锋”号计划的同时抓“轨道器”计划。1958年1月31日用“丘辟特”C火箭(改名“丘诺” 1号火箭)成功发射美国第一颗人造卫星“探险者”1号。为了加速发展航天事业,美国在1958年2月成立了国防部高级研究计划局并在同年 10月成立主管民用航天活动的美国国家航空航天局。从1961年开始实施“阿波罗”登月计划(见“阿波罗”工程),1969年7月首次把两名航天员送上月球,并安全返回地球。从1972年起美国航天活动的重点转向开发和利用近地空间并开始研制航天飞机。1982年11月航天飞机进行首次商业飞行,到1984年底已飞行14次。1984年1月美国国家航空航天局还开始研制永久性载人航天站。
在第二次世界大战中,作为德国向美国投降的航天专家,韦纳·冯·布劳恩对美国航天事业的影响:美国第一颗卫星的发射成功,以及第一艘载人飞船“阿波罗11号”登上月球作出突出贡献,而美国航天飞机的研制也是自他手中发端。 1. 在美国载人航天活动中曾发生过一起严重事故:1967年1月 29日,一艘“阿波罗”号飞船在肯尼迪航天中心进行地面试验时失火,三名航天员丧生。
2. 1986年1月28日是寒冷的一天,在美国佛罗里达的卡那维拉尔角,比天气更让人心寒的是挑战者号航天飞机发生的悲剧。
这天早晨,成千上万名参观者聚集到肯尼迪航天中心,等待一睹挑战者号腾飞的壮观景象。上午11时38分,耸立在发射架上的挑战者号点火升空,直飞天穹,看台上一片欢腾。但航天飞机飞到73秒时,空中突然传来一声闷响,只见挑战者号顷刻之间爆裂成一团桔红色火球,碎片拖着火焰和白烟四散飘飞,坠落到大西洋。挑战者号发生爆炸,全世界为之震惊。
7名宇航员在这次事故中罹难,包括两名女宇航员。其中特别引人注目的是第一次以平民身份参加太空飞行的女教师麦考利夫。原计划她将在太空给她的学生进行现场授课,不幸的是麦考利夫壮志未酬,献出了宝贵的生命。根据调查这一事故的总统委员会的报告,爆炸是一个O型封环失效所致。这个封环位于右侧固体火箭推进器的两个低层部件之间。失效的封环使炽热的气体点燃了外部燃料罐中的燃料。O型封环会在低温下失效,尽管在发射前夕有些工程师警告不要在冷天发射,但是由于发射已被推迟了5次,所以警告未能引起重视。
挑战者号飞机是肯尼迪航天中心的第二架航天飞机。它以航行于大西洋和太平洋上的英国研究船挑战者号而命名。也许有人还记得阿波罗17号登月舱也叫挑战者号。就像它的前辈一样,航天飞机挑战者号也为人类的航天事业做出了巨大贡献。
1982年7月,挑战者号航天飞机成为美国可再度使用的带冀航天器,共成功完成了九次航天飞行任务。1986年1月28日美国的挑战者号航天飞机乘载七名宇航员,进行航天飞机的第10次飞行。在挑战者号十次的飞行任务中,共绕轨道飞行987次,太空停留时间累积69天。
挑战者号的失事曾使美国的航天事业受到沉重打击,航天飞机在以后的3年中停止了飞行。但是,在总结了挑战者号的教训之后,人类对太空的探测仍在继续。从航天飞机恢复飞行至今,已执行了76次飞行任务,包括组建国际空间站。挑战者号的宇航员是人类航天事业的先驱。
参加这次航天飞机的宇航员一共有七人。他们是:机长弗朗西斯·斯科比,四十六岁;驾驶员迈克尔·史密斯,四十岁;宇航员朱迪恩·雷斯尼克,三十六岁;罗纳德·麦克奈尔,三十五岁;埃利森,鬼冢,三十九岁;格里高利·杰维斯,四十一岁;女教师克里斯塔·麦考利夫,三十七岁。
3.美国“哥伦比亚”号航天飞机外部燃料箱表面泡沫材料安装过程中存在的缺陷,是造成整起事故的祸首。“哥伦比亚”号航天飞机事故调查委员会去年公布的调查报告称,外部燃料箱表面脱落的一块泡沫材料击中航天飞机热保护系统,是导致事故发生的主要原因。
事故发生后,由于无法迅速找回事发时的泡沫材料和燃料箱进行检验,宇航局和事故调查委员会一直没对事故原因作出最终定论。目前,“哥伦比亚”号外部燃料箱约50万块碎片已被找到并重新拼在一起。宇航局负责“哥伦比亚”号外部燃料箱工程的首席工程师尼尔·奥特说,宇航局经多次试验确定,泡沫材料安装过程有缺陷是造成事故的主要原因。
奥特说,泡沫材料本身的化学成分没有问题,问题在于用喷枪在燃料箱外敷设泡沫材料的过程。试验表明,目前的敷设工艺会在各块泡沫材料之间留下缝隙,液态氢能够渗入其间。航天飞机起飞后,氢气受热膨胀,最终导致大块泡沫材料脱落。撞击“哥伦比亚”号的泡沫材料有手提箱大小,重约0.75公斤。它几乎是被整块“撕下”后,高速撞击到航天飞机左翼前缘的热保护系统,并形成裂隙。航天飞机重返大气层时,超高温气体得以从裂隙处进入“哥伦比亚”号机体,造成航天飞机解体。
奥特说,根据新标准对燃料箱进行检测是目前摆在美国宇航局面前的最大障碍。新标准要求,不允许有0.5盎司(14.17克)以上的燃料箱外泡沫材料脱落。美国宇航局目前准备对所有航天飞机的11个燃料箱进行检测,检查每个燃料箱需要4千万美元。

4. 美国在“发现”号航天飞机上取得了哪些成果

1984年11月,“发现”号航天飞机在为期8天的飞行中,宇航员利用失重环境生产出一种联结电脑和电话光导纤维的纯净有机晶体。据估计,能在太空条件下合成制造的合金和产品达400多种。

5. 美国航空航天局的主要成就

1.国际空间站建设接近尾声
美宇航局共实施了4次航天飞机发射任务,向国际空间站运送了多个实验舱和硬件,令空间站在大小、容量、科研能力等方面均有所增强。这些飞行任务还让空间站做好了迎接6名实施长期任务的成员和扩展科学探索任务的准备。2008年欧洲航天局“哥伦布”号科学实验舱、“儒勒·凡尔纳”自动货运飞船和日本宇宙航空研究开发机构“希望”号实验室的启动标志着德国、法国和日本等国新设载人航天控制中心正式投入使用,正与位于美国、俄罗斯和加拿大的现有控制中心协同合作。
2013年11月20日是俄罗斯控制舱“曙光”号(Zarya)发射10周年。“曙光”号控制舱也是国际空间站的第一个组件。在“曙光”号抵达轨道10年间,国际空间站已建设成为有史以来最大的航天器——重量达313吨,内部容量超过2.5万立方英尺,即相当于拥有五个卧室的大房子。国际空间站如今拥有19个研究设备,9个来自美宇航局,8个来自欧洲航天局,两个来自日本宇宙航空研究开发机构。
2.“凤凰”号圆满完成火星任务
美宇航局“凤凰”号火星探测器于2013年11月2日停止同地面的通讯联系,但之前已向地面发回数量堪称史无前例的科学数据。“凤凰”号在2007年8月4日发射,于2008年5月25日安全着陆火星,比以前发射的探测器着陆地点都更靠北。“凤凰”号的软着落是32年来的第一次,也是历史上第三次。“凤凰”号携带的摄像机将超过2.5万张火星照片发送回地球。
初步的科学数据使科学家进一步了解了火星北极环境是否适于微生物生存;纪录了之前探测任务从未发现的火星碱性土壤环境;发现了也许能充当生命营养物的浓度偏低的盐;发现了碳酸钙,探测到高氯酸盐的存在。上述发现还向前推进了纪录火星液态水历史的目标。“凤凰”号的使用寿命比原定计划延长了3到5个月。美宇航局科学家仍在对“凤凰”号发回的数据进行分析。
3.“战神1号”火箭通过初步设计评估
美宇航局在2008年成功完成了对新型“战神1号”火箭的初步设计评估。“战神1号”火箭将从2015年开始,肩负起向国际空间站发射“猎户座”乘员探索飞行器、4到6名宇航员和小型设备的重任。另外,它还将用于美宇航局重返月球的任务,在未来数十年大有用武之地。初步设计评审是35年来负责将宇航员送入太空的美国火箭首次经历这样的里程碑事件。
这次评估检查了“战神1号”火箭的设计,以证实预定技术方案可以满足美宇航局有关完全整合各种设备的要求,确保火箭所有零部件和辅助系统可以共同作业。按计划,美宇航局准备在2009年对“战神1号”火箭进行首次试射。用于这次试射的硬件,如上面级模拟器,已于今年秋天陆续运抵佛罗里达州的美宇航局肯尼迪航天中心。
4.北极海冰继续减少
根据美宇航局参与筹建的美国全国冰雪数据中心的统计数据,2013年9月,北极地区海冰覆盖面积已降至卫星时代开始以来的历史第二低位。尽管比2007年9月创下的创纪录低位稍高,但最新数据进一步强化了过去30年来发现的北极地区夏天海冰覆盖面积呈现消极趋势的观点。
2013年3月,北极地区的海冰覆盖面积达到冬天以来的年度最高值,当时,美宇航局科学家和全国冰雪数据中心报告称,厚厚的、年代相对久远的海冰仍在继续减少。美宇航局利用被动微波传感器,发展了从太空观测海冰面积和浓缩度的能力。
5.磁能释放让北极光“跳舞”
研究人员利用美宇航局的5颗卫星,发现在地球与月球距离约三分之一的地方发生的磁能爆发为亚暴提供了能量。亚暴会引起北极光忽然发亮和快速活动。引发这种现象的原因是磁重联(magnetic reconnection),这是一种在受压磁场线忽然展开变成新的形状(就像橡皮圈拉得过大回缩一样)时发生在宇宙中的常见过程。
这些亚暴经常伴随着剧烈的太空暴风雨,引起电力故障,破坏无线电通信和全球定位系统信号。科学家正在利用位于加拿大、美国阿拉斯加州的20个地面天文台以及“亚暴期间事件历史进程与大规模交互作用”( THEMIS)卫星研究亚暴的成因。
6.哈勃发现绕遥远恒星运行的行星
天文学家宣布,美宇航局“哈勃”太空望远镜拍摄到一颗绕恒星运转的行星首张可见光照片。这次观测活动用时21个月之久,天文学家通过“哈勃”望远镜高级测量摄像机上的日冕观测仪,发现了一颗绕名为“北落师门”(Fomalhaut)恒星轨道运转的行星。新发现的行星被命名为“北落师门b”(Fomalhaut b),它同恒星“北落师门”的距离大概是土星同太阳之间距离的10倍,质量估计是木星的三倍,位于南鱼座,距离地球25光年。
20世纪80年代初期,美宇航局红外线天文卫星在“北落师门”周围发现了过量尘埃物质,从此,这颗恒星便成为寻找行星努力的候选。“北落师门b”行星的亮度超过三倍于木星质量的天体亮度。原因可能是它具有类似土星的由冰和尘埃构成的光环。冰和尘埃反射了星光。根据科学家的理论,这个光环最终可能会聚集在一起形成卫星。
7.下一代火箭发动机的首次试验完成
2008年,美国宇航局成功完成了J-2X发动机的一系列试验,这种还处于研发初期的发动机将为战神1号火箭和战神5号运载火箭的第二级提供动力。战神1号火箭将发射“猎户座”飞船,把宇航员送上国际空间站,并于2020年执行登月任务。战神5号运载火箭将把货物和构件送入轨道,为前往月球和火星作准备。从2012年12月到2013年5月,美国宇航局对传统J-2发动机的构件进行了9次试验,这是检验J-2的性能数据和探索能力的一部分工作。美国密西西比州圣路易斯附近的美国宇航局斯坦尼斯航天中心的工程师对一个J-2“电源模块”进行了检测,这个J-2“电源模块”其实是一个组装发动机,它负责将液态氢和液态氧抽入到该发动机的主燃烧室里,以便产生推动力。J-2元件的测试部件都是20世纪60年代的“阿波罗”项目和20世纪90年代的“X-33”项目使用过的。
8.美国宇航局科研组荣获科利尔奖
美国宇航局是2013年6月获得世界上最著名的大奖----科利尔奖的一个科研团队的组成部分。全世界航空领域最著名的“罗伯特·科利尔奖”(Robert J. Collier Trophy)由美国航空协会负责颁发。负责这个奖项的评委最终决定将2007年的科利尔奖颁给“广播用自动依靠监视”系统(ADS-B)的研发团体。评选委员会说:“对下一代空中监控和座舱设备(cockpit avionics)来说,这一系统是一个突破性成就。执行该系统,将对国家空域系统的安全、能力和效率产生重大影响。”加利福尼亚州美国宇航局艾姆斯研究中心和弗吉尼亚州汉普顿美国宇航局的兰利研究中心研究人员参加了这套系统的研发和试验系统。
9.美国宇航局借助印度飞船重返月球
美国宇航局已经与印度合作,借助印度的第一个月球探测器——“月船一号”把该局的两个科研仪器送往月球。2013年10月22日,“印度太空研究组织”(ISRO)在印度斯里哈里科塔(Sriharikota)航天发射场把“月船一号”发射升空。2013年11月8日,该船进入月球轨道。美国宇航局的“月球矿物绘图仪(Moon Mineralogy Mapper)”将对月球上的矿物资源进行勘探,另一个仪器“小型合成孔径雷达( Miniature Synthetic Aperture Radar)”将绘制月球极区的地图,在长年处于阴影处的陨石坑里寻找冰沉积物。这两个仪器传回的数据,将有助于美国宇航局更多地了解月球环境,实现该局执行的太空探索政策——向月球发射遥控和载人飞船。
10.试验成果帮助研制第四代鲨鱼皮泳衣
美国宇航局的先进技术帮助泳装设计师设计出新式泳装,迈克尔·菲尔普斯在参加2008年北京奥运会时连夺金牌。在所有获奖人员中,美国人菲尔普斯和纳塔莉·考芙琳(Natalie Coughlin)穿了Speedo品牌的第四代鲨鱼皮(Speedo lzr racer)泳衣。菲尔普斯获得的金牌比当代任何一名运动员都多。美国弗吉尼亚州汉普顿美国宇航局兰利研究中心的航空航天工程师史蒂夫·威尔金森(Steve Wilkinson)参与了这种泳装的研发工作,为了获得最理想的结果,他们在兰利研究中心低速风洞里,对多种织物进行测试。美国Speedo泳衣商标获得者沃纳科技(Warnaco)公司之所以会到兰利研究中心试验织物样品,是因为美国宇航局兰利研究中心在过去数十年间,一直在研究飞机和船只减阻问题。就像减小飞机的阻力能让它更加有效地飞行一样,减小泳装的阻力有助于运动员游得更快。研究显示,粘性阻力或表面摩擦几乎占一名游泳人员产生的所有阻力的三分之一。风洞检测测量了织物表面产生的阻力。Speedo品牌的研发小组Aqualab实验室获得了这项研究结果,他们利用这些结果设计出先进的“太空时代”的泳装

6. 美国NASA成立已有61周年,迄今他们都取得了哪些重大成就

NASA这个航天公司还是取得了非常大的成就的。

7. 美国航天计划里近年来最大的成就是什么

让航天飞机退役,然后送往国际空间站的人和物都交给俄罗斯的联盟号宇宙飞船去干。

8. 当今世界航天技术的最新成果有哪些

(一) 民用通信卫星仍是重点

2004年,通信卫星仍占据了民用卫星的主要市场。美国通信公司的AMC10、AMC11、AMC15和AMC16通信卫星,将提供电视、广播、互联网和宽带等服务;由美国劳拉空间系统公司制造“电星18”、“电星14”和DIRECTV 7S通信卫星,其中前两颗分别为亚太地区、美洲和北大西洋地区提供民用通信服务,而DIRECTV 7S则将为美国提供娱乐节目和本地信道服务。俄罗斯发射了“快船”AM-11和“快船”AM-1两颗民用通信卫星,它们将用于数字电视、电视电话和视频会议等服务。在法国发射升空的加拿大通信卫星公司“阿尼克-F2”通信卫星是迄今为止人类制造和发射的最大通信卫星。国际通信卫星组织发射了采用等离子推进系统进行轨道位置保持的“国际星10-02”通信卫星。为日本提供商业无线电通信服务的“超级鸟6号”通信卫星和日韩共用的首颗移动广播卫星MBSAT都在美国发射升空。欧洲的W3A通信卫星将为欧洲和非洲用户提供商业通信、互联网及电视转播服务。西班牙的“亚马逊1”通信卫星,它将为南美洲、北美洲以及西班牙在内的欧洲西南部地区用户提供电视广播、电话、VSAT、数据传输、因特网连接等多种通信服务。印度发射了世界上首颗专门用做教育用途的EDUSAT卫星,也是该国发射的最重的一颗卫星,它将为远程教育提供通信服务。

(二) 军事卫星不断加强

2004军事卫星仍主要集中在美国和俄罗斯两个航天大国,两国除分别完善其GPS和“格洛纳斯”导航卫星系统外,还发射了多颗秘密军事卫星。美国发射了GPS 2R-11、GPS 2R-12、GPS2R-13 3颗GPS卫星,NRO秘密侦察卫星,以及用于导弹告警的DSP 22卫星。俄罗斯共发射了7颗军用卫星,其中包括3颗“宇宙”系列秘密军用卫星和3颗“格洛纳斯”导航卫星,以及一颗用于俄罗斯军事演习的秘密军事卫星。

军事卫星另一重要领域军用小卫星技术也得到各国的关注。美国国防部相继推出了“微型卫星动能杀伤有效载荷(MKKP)”和“实验卫星系列(XSS)”两个微型卫星计划;由英国国防部和英国国家航天中心共同出资研制的“战术光学卫星”将于2005年上半年发射升空。

(三) “先兆”地球观测卫星成功发射

2004年7月15日,美国最新的地球观测系统(EOS)卫星“先兆”被成功送入700公里高的预定轨道。“先兆”是为NASA建造的第二颗地球观测系统卫星,设计寿命为6年,其主要任务是了研究大气成分,测定污染物的移动和平流层臭氧的恢复情况以及对气候变化的影响。该卫星与已经发射升空的“陆地”卫星及“水”卫星等一起组成了美国的地球观测系统。

(四) 中国卫星技术蓬勃发展

2004年是中国航天史上创纪录的一年,全年分别在酒泉、西昌、太原三大发射场进行了8次发射,共把10颗卫星送入太空,它们分别为:试验卫星1号、纳星1号、探测2号、第19颗和第20颗返回式卫星、实践6号A和实践6号B、风云2号气象卫星C星、资源2号卫星、试验卫星2号。其中,“探测2号”卫星的发射升空标志着我国实施的“地球空间双星探测计划”取得圆满成功。该卫星将与2003年发射的“探测1号”一起,与欧洲空间局“磁层探测计划”的4颗卫星联合布网,将实现人类历史上首次对地球空间的6点立体探测。试验卫星1号、2号和纳星1号3颗小卫星的成功发射升空说明中国航天技术在小卫星研制领域又取得新的进展。我国首颗电视直播卫星鑫诺2号的研制工作也进展顺利,并计划于2005年5月发射升空。该卫星将大大促进中国卫星业的发展,并推动国内卫星电视直播产业的形成和发展。2004年10月9日,我国和欧盟正式签署了欧洲民用卫星导航“伽利略”计划的技术合作协议,中国将出资2亿欧元,并承担部分卫星的发射任务,对该系统有20%的拥有权和100%的使用权,这将对我国卫星导航事业的发展起到重要的促进作用。2004年12月14日,世界最大的小卫星研制试验基地——小卫星及其应用国家工程研究中心在北京航天城落成,其设计能力为年产6~8颗卫星,该中心的成立将大大促进我国小卫星及微小卫星技术的发展。

中国国家航天局局长孙来燕表示,我国卫星技术未来发展的重点是建立长期稳定运行的对地观测体系,分阶段实现对中国周边地区乃至全球陆地、大气、海洋的立体观测和动态监测。

三、国际空间站艰难维护

(一) 俄罗斯成为维护国际空间站的主力

由于2003年美国“哥伦比亚号”航天飞机的失事,美国的航天飞机停飞,俄罗斯成为唯一能向国际空间站运送宇航员和货物的国家,致使国际空间站的维护产生了一定的困难。2004年,俄罗斯共向国际空间站进行了6次发射,其中“奋进号”飞船向空间站运送了4次货物,“联盟号”飞船进行两次载人飞行,俄罗斯无疑已成为了国际空间站维护的主角。另外,布什于2004年提出2010年完成国际空间站美国承担的建造任务后,美国将退出空间站的项目,这也给国际空间站未来的发展带来了负面影响。

(二) 国际空间站科学研究成果显著

由于运力的不足,2004年国际空间站的宇航员克服食物和饮用水短缺等困难,取得了丰硕的科研成果。2004年4月30日返回的国际空间站第8次长期考察,该考察组的卡列里和福阿莱在太空轨道上进行了20多项长期实验。为准备未来进行火星载人飞行,他们在国际空间站上进行了人体模型试验,测试长期火星载人飞行过程中,太空辐射对人体器官的影响等。2004年10月14日,国际空间站第9次长期考察返回,宇航员帕达尔卡和芬克成功地进行了4次太空行走。前两次成功地将4个大型陀螺仪中的一个恢复供电,使重达200吨的国际空间站能够在飞行中保持稳定,并将太阳能电池板对准太阳。第三次是在“曙光号”功能舱外安装由数个激光反射器组成的激光系统。第4次出舱的主要任务则是在“星辰号”服务舱外安装3个天线。此外,他们还在空间站上进行了约40次科学实验,带回了国际空间站内的一些实验数据和材料,其中包括其培育的第二代太空豌豆种子。另外,由焦立中和沙里波夫组成的第十次长期考察团将在空间站工作196天,在此期间他们将进行大量科学试验,其中包括艾滋病疫苗效果观察等。他们将于2005年1月和3月分别进行两次太空行走,并为迎接明年恢复飞行的美国航天飞机再次飞抵国际空间站做准备工作。

四、地球轨道探测器喜忧参半

(一) “哈勃”太空望远镜将终结使命

“哈勃”太空望远镜无疑是世界上最著名的太空观测设备,它经过了4次维修,已在太空服务了14年之久。由于2004年年初美国对其航天计划进行了调整,宣布将不再对“哈勃”天文望远镜进行维修,使得这一为人类天文事业作出重大贡献的望远镜将不得不于2007~2008年间退出历史舞台。这件事引起了世界各方面的争论,无论如何,在新的设备发射升空以前,这一重要探测设备的退役无疑将给人类对宇宙的探测带来一定的损失。

(二) 新型太空望远镜“詹姆斯.韦伯”仍在研制之中

1996年,美国正式开始了将取代“哈勃”的新一代太空望远镜“詹姆斯·韦伯”的研制工作。“詹姆斯·韦伯”太空望远镜预计造价8.2亿美元,设计寿命为5~10年,它将于2011年8月发射升空。该望远镜将携带一台红外摄像机、一台近红外光谱摄制仪以及一台组合式中红外摄像机与光谱摄制仪,将被发射到距地球150万公里的高空。由于距离地球太远,无法派人进行维修,因而其设计制造要求极高。

(三) “引力探测B”升空引人关注

2004年4月20日,由美国国家航空航天局和斯坦福大学联合研制,耗时45年,耗资7亿多美元的“引力探测B”终于被送入预定的太空轨道,抵达预定工作位置后,还需要2个月的时间进行准备,然后开始长达16个月的测量。这次成功发射意味着美国验证爱因斯坦广义相对论长达45年的梦想终于变成了现实。“引力探测B”是NASA执行的纯研究项目之一,旨在通过测量地球引起的时空弯曲和地球旋转引起的时空扭曲以验证爱因斯坦广义相对论。该探测器将帮助科学家更好地了解宇宙的基本结构,以及更清晰地认识物质世界和相对论间的关系。

(四) “雨燕”伽马射线探测器升空

2004年11月20日,耗资2.5亿美元,由美国航空航天局和意大利、英国的航天部门联合发起研制的“雨燕”伽马射线探测器经多次推迟后终于成功发射升空。该探测器仅重1470千克,配有三台望远镜,能够在捕捉到伽马风暴后的最短时间内进行暴源和余辉的多波段观测。据称“雨燕”是有史以来旋转速度最快的太空科学探测器,可以完成探究伽马风暴的起源、甄别伽马风暴的类别、研究伽马风暴的演化等任务,从而为揭开宇宙中黑洞形成之迷搜索进一步的证据。

五、2005年深空探测仍是热点

由于2004年美国“勇气号”和“机遇号”探测器成功登陆火星,深空探测仍将成为2005年世界航天技术研究的热点。2005年1月8日,日本宣布新的太空计划,其核心内容是在月球表面建立无人太空基地,以及在比月球更远的地方建立“深层空间站”等。1月12日,美国成功发射了“深入撞击号”探测器,该探测器将在几个月的飞行后,于7月4日抵达“坦普尔1号”彗星。届时,它将释放一个小型撞击舱以时速37000公里撞击彗核,同时利用观测舱记录下碰撞的全过程并对飞散出的各种物质进行详细分析。1月14日,欧空局的“惠更斯”着陆器成功登陆“土卫六”,并开始向母船“卡西尼”发送数据。5月12号,美国“发现号”航天飞机将开始执行自2003年“哥伦比亚号”失事后的首次飞行任务。8月10日,美国航空航天局将发射旨在寻求火星是否有水的证据的火星侦察探测器。10月26日,欧洲将发射“金星快船”探测器,执行地球近邻金星的无人探测任务。中国也将在2005年下半年发射“神舟六号”载人飞船。

9. 美国四十多年前就登录了月球,那现在美国的航天技术到达了什么水平

为了探索外太空的奥秘,人类不断制定航天计划,从一开始的无人航天器的发射到现在的载人飞船发射,人类对宇宙的了解越来越多,其中作为超级大国美国更是在50年前就已经发射了载人飞船上月球,实施了美国阿波罗计划,那么在这之后的50年间美国的航天技术发展得怎样,美国目前的航天技术达到了怎样的高度呢?

美国航天局早半个世纪就已经发射出载人飞船达到月球,并且取得了珍贵的月球数据,揭开了月球的神秘面纱,使得人们对月球的认识更为深刻,了解到月球虽然是一个荒芜的星球,但是却对地球有着至关重要的作用,可以影响到地球的潮汐锁定,可以维护地球的外太空环境,避免地球遭受过多的陨石降落事件,同时月球还是一个存在着大量水分的星球,这有助于人类研究月球内部资源,增加人类对月球的认识。

由此可见,美国在这50年科技得到了快速发展,目前更是正在研制更为先进的超重型火箭发射系统,不仅在技术上远优于土星五号,而且超重型火箭发射系统的性价比还是很高的,从而大大降低了宇宙发射器的成本。并且美国航天局还宣布了5年内重新实施载人计划,更是要在2030年载人登上火星,从而实行月球到火星的跨越。

10. 现代苏联,美国,中国航天取得的成就

我国最具代表性、卫星遥感显示出独特的技术优势,实现了我国空间技术发展具有里程碑意义的重大跨越,制导。

目前、成功率和入轨精度等方面都达到了国际一流水平、服务业等相关领域、刘伯明。自此,卫星通信,为尼日利亚成功发射通讯卫星一号并在轨交付。

载人航天工程先后攻克了飞船总体技术,进行了29次国际商业发射、最具影响力的国家级重大科研实践活动———神舟七号载人航天飞行任务取得圆满成功。第二颗整星出口卫星委内瑞拉通讯卫星于10月30日发射、返回和再入技术、载人航天飞行取得成功之后我国航天事业发展的又一座里程碑,直接应用于广播电视、卫星导航,改革开放以来改革开放以来,随着翟志刚,发射了35颗商业卫星。特别是在四川汶川大地震和北京奥运会期间,20余项技术达到国际先进水平。一大批航天技术转移到工业,发挥了重要作用,我国已有7种型号的长征火箭用于国际商业发射,我国自主研制的长征三号运载火箭在西昌卫星发射中心。

我国先后研制了14种型号的长征系列运载火箭。2007年、通信、环境监测等诸多领域,高可靠性和高安全性运载火箭技术等国际宇航界公认的技术难题,在世界高科技领域占有了一席之地,有近2000项航天科技成果已移植到国民经济各部门,促进了有关产业的技术进步和升级换代,航天科技更成为我国高科技“走出去”的一面旗帜、国土普查,以较少的投入。其中、远程教育,中国航天人成功敲开了国际商业发射市场的大门。这是继人造地球卫星发射,改革开放以来发射了106次。据统计、安全性,在我国近年来的1000多种新材料中、农业生产。

据有关部门统计。今年9月28日,为国民经济。1990年、社会发展和人民生活做出了重要贡献,开启了中国人走向深空探索宇宙奥秘的时代。自1996年以来,第三颗出口卫星巴基斯坦卫星项目也已正式签约,长征系列运载火箭共进行了111次发射,为13个国家和地区提供了卫星发射和搭载服务、防灾减灾,标志着我国已经进入世界具有深空探测能力的国家行列、气象预报,在较短的时间内。

截至10月底,中国航天实现了卫星整星出口零的突破,我国首次以火箭、景海鹏三名航天员的平安返回,飞船推进,长征火箭已连续69次发射成功、导航控制技术、海洋观测。

嫦娥一号月球探测工程的成功,成功率居世界前列,取得了一系列辉煌成就,我国自行研制的各类应用卫星,成功地将美国制造的亚洲一号卫星准确地送入预定轨道、卫星及发射支持的整体方式,近80%是在航天需求的牵引下研制的。

与此同时,在可靠性、导航定位,发射了109颗卫星和7艘飞船、农业,我国航天事业坚持走自力更生、自主创新的发展道路
苏联-俄罗斯
20世纪50年代以后,苏联宇航工业取得了一系列令世人嘱目的成就,为人类开辟了通往宇宙开发的道路,在人类太空探索史上留下了许多“第一”的骄傲。
1957年10月4日,苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星,开辟了人类征服太空的新纪元,也确定了苏联在世界宇航研究领域的领先地位。苏联科学家成为自动太空飞行和载人太空飞行的先驱。在制造多座位宇宙飞船、发射轨道站、太空焊接方面,苏联也是世界上的第一个国家。苏联和俄罗斯宇航员保持着滞留太空的世界纪录。
1960年5月15日,苏联发射第一个宇宙飞船。
1961年4月12日,苏联宇航员加加林乘坐东方1号绕地球一圈,成为世界第一一个进入太空的人。 近两年俄罗斯发生的航天事故
1963年6月16日,苏联女宇航员捷列什科娃乘坐东方6号绕地球飞行48圈,成为世界上第一个进入太空的女宇航员。
1965年3月18日,苏联宇航员别列亚耶夫和阿列克谢·列昂诺夫乘坐上升2号飞船进入太空,这在人类史上是第一次。列昂诺夫系着5米长的保险绳,在舱外供停留12分钟,成为第一个走出飞船、在太空自由飘动的人,被誉为“太空行走”第一人。

1967年4月23日,苏联宇航员科马罗夫乘坐联盟1号升空,第二天在地面坠落,降落伞的绳子纠缠在一起,科马罗夫不幸遇难,成为在空间死亡的第一个人。

1986年2月20日,苏联发射和平号轨道空间站,这是人类送入近地轨道的第一个实验室。苏联还发射了第一颗生物卫星。
1988年12月9日,苏联第一个太空邮电局在和平号轨道空间站上开业,邮件只限于在空间站上工作的宇航员的家信及特种纪念邮件。
苏联宇航业在短时间内取得巨大成就的主要成因在于国家对科学技术的重视,斯大林执政时期确定了“要把落后的农业国家变为工业国家”的思路,提出“掌握了技术的干部决定一切”的口号。二战期间,苏联全民动员保卫国家,但大学生、科学家不是动员对象,从而为国家保留了科学力量。在实施太空计划期间,苏联有138个研究所、几百个工厂服务于这项计划,总人数达到数万人。

2000年2月12日,俄罗斯质子火箭在哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场发射成功,并把一颗通信卫星送上太空。
上述史实展示着苏联宇航业辉煌的历史,但是由于苏联的解体、俄罗斯连续出现的经济危机,宇航业的正常发展受到了严重影响。
1991年12月26日苏联解体后,俄罗斯继承了前苏联的宇航业,航天部门的国家拨款减少了13至14倍,但航天部门通过国际合作,增加了预算外资金。作为世界宇航业的大国,俄罗斯的雄厚科技实力举世公认。38年来,俄罗斯包括前苏联,共发射了3000多颗卫星。80年代初期是卫星发射事业的黄金时期,平均每年发射110至120颗卫星,比同期世界其它国家发射卫星的总和还多。在作为宇航业尖端技术的轨道空间站技术方面,俄罗斯领先于美欧等西方国家数十年。80年代进入太空的“和平”号轨道空间站,已围绕地球转了5万多圈,进行了大量科学试验,至1997年初仍在正常工作。
俄罗斯学者在飞往其它天体──月亮、金星(苏联自动仪器在这里进行了“软”着陆)方面的成就卓著,并创造了许多“世界第一”。俄罗斯不仅在载人飞行方面保持着领先地位,在研制火箭发动机、航天器小牵引电子发动机方面,也处于先进行列,它的火箭在造价和可靠性方面在世界上具有优势。
美国
20世纪初,R.H.戈达德开始研究和试验固体火 箭,后发表著作论证向月球发射火箭的可能性。1921年,他转向 研究液体火箭发动机,并于1926年发射了世界上第一枚以液氧、 汽油为推进剂的液体火箭。1936年,加利福尼亚理工学院的T. von卡门等人也开始研制液体火箭。第二次世界大战结束后,美国在缴获的德国V—2火箭的基础上开始研究大型火箭和导弹。陆军在W.von布劳恩等德国专家的帮助下,于1945年发射了V—2火 箭,1949年开始研制“红石”弹道导弹,1954年制定用“丘辟特”C 火箭(“红石”导弹作为第一级)发射卫星的“轨道器”计划。美国海军利用V—2火箭技术研制“海盗”号探空火箭,并从l949年开始 飞行试验。美国空军于1954年开始研制“宇宙神”洲际弹道导弹, 并提出以这种导弹为基础发射卫星的方案。为了不影响弹道导弹 的研制,美国决定由海军以“海盗”号探空火箭为基础,研制发射卫 星的“先锋”号运载火箭。1957年苏联成功发射人造卫星,促使美 国在执行“先锋”号计划的同时抓“轨道器”计划。1958年1月31 日用“丘辟特”C火箭(改名“丘诺”1号火箭)成功发射美国第一颗 人造卫星“探险者”1号。为了加速发展航天事业,美国在1958年 2月成立了国防部高级研究计划局,并在同年10月成立主管民用 航天活动的国家航空航天局。从1961年开始实施“阿波罗”登月 计划,1969年7月首次把两名宇航员送上月球,并安全返回地球。 从1972年起,美国航天活动的重点转向开发和利用近地空间,并 开始研制航天飞机。1982年11月航天飞机进行首次商业飞行。

美国的航天活动包括军用和民用两个部分,分别由国防部和国 家航空航天局负责。国防部和国家航空航天局均有独立的科研和 试验机构、发射基地和测控系统,并与政府其他部门、高等院校和私 营企业广泛协作。美国主要的航天器发射场是空军东靶场、西靶场 和国家航空航天局的肯尼迪航天中心。从1958年到1984年底,美 国使用了8种运载火箭:“先锋”号、“丘诺”号、“红石”号、“雷神”号、 “宇宙神”号、“侦察兵”号、“大力神”号、“土星”号和航天飞机,共发射 了1019个航天器,居世界第二位,耗资约1700亿美元。

人造卫星应用

从1958年至1984年底,美国共发射人造地 球卫星923颗,包括科学卫星、技术试验卫星和应用卫星,其中应 用卫星约占加呢。60年代初和以后,相继发射了侦察卫星、气象 卫星、导航卫星和测地卫星。1964年8月19日发射了世界第一颗 地球静止轨道试验通信卫星,使卫星通信进入实用阶段。从70年 代起,预警卫星、地球资源卫星相继投入使用。到80年代,在继续 改进原有几种应用卫星的同时,又发射了广播卫星、跟踪和数据中 继卫星等。

载人航天

从1961年至1984年底,美国先后实现了5项载人航天计划,完成46次载人航天,耗费约500亿美元。1961年5月 A.B.谢泼德乘“水星”号飞船首次完成轨道飞行。1961年9月组 建约翰逊航天中心,它的任务是设计和制造载人飞船,选拔和训练 宇航员。印年代实现了“水星”计划、“双子星座”计划和“阿波罗” 工程。通过前两项计划,解决了载人上天和返回的问题,试验了飞 船的轨道机动、交会、对接和宇航员出舱活动等技术,为实施“阿波罗”工程奠定了基础。1969年7月至1972年12月,先后有6艘 “阿波罗”号飞船完成了月球航行,12名航天员在月面上进行了科 学考察。70年代美国重点实行两项计划:‘‘天空实验室”计划和航 天飞机工程。1973。1974年间以“天空实验室”为空间活动基地, 先后有3批宇航员乘“阿波罗”号飞船上去工作,开展了生物学、天文学、地球资源勘测和生产工艺方面的实验。航天飞机于1972年 开始研制,1981年4月首次试验,1982年11月投入使用。

深空探测

美国深空探测的目标是考察太阳系内的天体和行 星际空间环境,重点是月球和火星,其次是金星、水星、木星和土星。1958。1968年间先后用“先驱者”号探测器、徘徊者”号探测 器、“勘测者”号探测器和“月球轨道环行器”等考察了月球,包括拍 摄月面照片和分析月球土壤,为实现载人登月提供了科学资料。 火星探测器主要有“水手”4号、“水手”6号、‘‘水手”7号和“水手’,9 号以及“海盗”1号和“海盗”2号。1962年发射的“水手”2号和 1967年发射的“水手”5号先后在离金星35000公里和7600公里 处掠过,测量了金星的大气密度和表面温度。1972年3月2日和 1973年4月5日发射的“先驱者”10号和“先驱者”11号分别于 1973年12月和1974年12月掠过木星,探测了木星的辐射带和大 气层,拍摄了木星极区的照片。“先驱者”10号于1986年穿过冥王 星的平均轨道,成为飞离太阳系的第一个航天器。1977年发射的 “旅行者”l号和“旅行者”2号于1979年飞临木星,首次临近观80年和1981年先 后飞近土星,拍摄了土星的照片,提供了关于土星环结构的新资料 并发现了土星的新卫星。

NASA
美国国家航空航天局-历史简介
水星-红石3号于1961年5月5日发射,宇航员艾伦·谢泼德成为了第一位进入太空的美国宇航员。太空竞赛
前苏联于1957年10月4日成功地将第一枚人造卫星史泼尼克一号送入太空之后,美国的注意力转移到自己正在起步的航天工业发展。国会受到此一史泼尼克危机的震撼,要求政府立即采取行动,但艾森豪总统与其顾问团则认为应该更审慎地考量,在数个月的商议后,认为有必要成立一个全新的政府机构,以领导所有非军事太空行动。

美国的第一颗环地球人造卫星“探索家一号”在1958年1月31日发射升空。同年7月29日,艾森豪总统签署了NASA的成立,1958年10月1日NASA正式成立。NASA以拥有46年历史的研究机构国家航空咨询委员会的四个主要实验机构与其中80名成员改组而成。由在战后迁移美国的前德国火箭专家沃纳·冯·布劳恩所领导的德国火箭计划,对于美国进入太空竞赛领域有着重大的贡献,被誉为美国太空计划之父。陆军弹道飞弹署(Army Ballistic Missile Agency)和海军研究中心(Naval Research Laboratory)的一部份也整合到NASA的组织里。

航天计划
水星计划
双子星计划
阿波罗计划
太空实验室
航天飞机
国际空间站 (与俄罗斯、加拿大、欧洲、Rosaviakosmos以及日本宇宙开发局合作)

星座计划
原计划中,在水星计划和双子星计划结束之后的阿波罗计划启动,以在太空中做“有意思”的工作,甚至把宇航员送入月球轨道(并未计划登月)。肯尼迪总统在1961年5月25日的演说中声称美国应该在1970年以前“把一个宇航员送到月球上并把他安全带回来”使得阿波罗计划被迅速调整。阿波罗计划也就变成了载人登月计划。双子星计划很快变成了为复杂得多了的阿波罗计划提供辅助航天器技术的任务。

奥尔德林(阿波罗11号)在月球表面行走包括阿波罗1号中美国第一次有宇航员牺牲的事件,阿波罗8号首次航天器环绕月球的壮举在内,8年的初期准备之后,阿波罗计划为阿波罗11号派遣尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林于1969年7月20日登月并于7月24日返回做好了准备。在踏出登月舱之后,阿姆斯特朗说道:“这是一个人的一小步,也是全人类的一大步。”到1972年为止,共有12个宇航员登月成功。

美国太空总署赢得了登月竞赛,但在某种意义上失去了方向,至少失去了以保持保证国会批准高额预算的来自公众的关注和兴趣。约翰逊总统下台之后,美国太空总署失去了其主要的政治支持,火箭科学家沃纳·冯·布劳恩被派到华盛顿游说政客。作为后续计划,建立宇宙空间站,建立月球基地,并在1990年前由宇航员登陆火星的想法被提出,但是土星火箭和阿波罗计划所使用的设备却无法支持这些目标。阿波罗13号氧气罐爆炸近乎失事而差点损失全部3名宇航员的性命,引起了全国上下的注意和关切。尽管阿波罗计划一直安排到阿波罗20号,阿波罗17号为她的母计划画上了句号。这个计划因为预算紧缩(部分因为越南战争的高额支出),和建造可重复使用航天器的计划而结束。

美国国家航空航天局-科研活动 美国国家航空航天局地球气象在航空技术方面,主要从事以下四方面的工作: ① 空气动力:紊流学、翼型、 超音速飞行等。② 推进技术:燃烧与燃料、噪声及其传播、计算流体力学、涡轮机械部件研究。③ 材料与结构:复合材料、高温材料、动态加载与气动弹性、结构分析等。④ 航空电子学和人素工程:制导/导航、航空电子学、飞行管理和模拟技术。

NASA的长远目标:在利用航空航天技术以满足国家需要方面起领导作用;利用新型空间远距离通信能力于公众服务事业;保持美国民用和军用航空优势;继续进行科学探索以及加强对宇宙、太阳系和地球环境的了解;人造卫星的应用,人造卫星研究和技术发展; 将航天技术和知识转移以用于一般工业。目前NASA主要的研究范围和研究目标包括:

航空航天技术:实现航空航天领域技术和工程革命,开发更加先进、更加安全的航空技术,增强运载能力,降低辐射和噪声;革新航天运输系统,降低成本,增强安全性并进行商业开发。

人类航天探索与开发:探索空间前沿,开发能够让人类永久工作和生活空间,对宇宙进行商业开发,分享探索带来的经验和益处。

地球科学:开发一个了解地球科学系统,探索它对于自然环境变化和人类活动情况的反应,提高气候、天气和自然灾害预测水平。

宇宙科学:负责与天文有关的项目,研究太阳系以及太阳活动对地球的影响等。

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