首先，地球表面有“讨厌”的大气层。它不仅把0.3纳米以下的紫外线统统阻挡在地球外面，而且会产生模糊效应，使得再好的大型望远镜的分辨率也难以接近光学上的所谓的衍射极限。而把同样的大型望远镜放到处在真空环境的太空，分辨率可提高10倍。
其次，地球上有“讨厌”的引力。大型望远镜需要巨大的光学透镜，地球的引力会使大透镜制造时产生微小的形变，而微小形变会使望远镜分辨率大大降低。哈勃太空望远镜刚刚升空时，就因为望远镜的主镜的边缘在地面加工时多磨去了2微米（大约只有头发丝的1／50），而无法使用。结果，“奋进号”航天飞机只能上天，派出航天员给哈勃太空望远镜“戴上”称为“光学矫正替换箱”的“眼镜”，才使“哈勃”的“视力正常”。
再有，就是“讨厌”的震动。无论是人类活动产生的震动还是地球内部产生的震动，都会影响望远镜对宇宙深空的观测。
要找一个没有任何干扰、“与世隔绝”的环境，那么就只好把哈勃太空望远镜搬到太空中去了。
用动物进行太空实验有哪些意义
在人类进入太空之前，为了探索人在太空中会遇上哪些问题，人们就开始了利用动物来作“开路先锋”。
美国和前苏联从二次世界大战后，都开始了让动物乘坐火箭上天的实验。1948年6月～1949年9月，美国用“V-2”火箭，先后4次将猴子送到60多千米的高空。1952年5月，美国再次发射生物火箭，其中的两只猴子成功生还。前苏联在1949～1958年的10年间，共发射生物火箭31次，将42只小狗送上高空。这些实验的目的都是为了知道动物究竟能承受多大的加速度。
动物中真正进入太空的“开路先锋”，是一只名叫“莱伊卡”的小狗。1957年11月3日，前苏联发射了第二颗人造卫星“伴侣2号”，在这颗卫星的卫星舱里，就载着小狗莱伊卡。由于当时无法使卫星返回，莱伊卡在进入太空的第六天便死去了。三年后的1960年8月，“伴侣5号”卫星又载着两只小狗进入太空飞行，并于两天两夜后平安返回地面。美国从1959年12月起，也多次用“水星号”卫星式飞船把猴子和黑猩猩送上太空。这些实验都证明，动物完全能够适应太空的生活环境，消除了人进入太空的种种担心。
我国从20世纪60年代中期开始发射生物火箭，大白鼠、小白鼠和小狗成为实验的对象。我国的返回式卫星，也多次搭载了好些小动物遨游太空。这些动物的航天实验，为我国的载人航天打下了良好的基础。
加入太空实验大军的，还有诸如鱼类、果蝇、蚂蚁、青蛙等小动物，它们都为人类征服太空做出了贡献。这些动物太空实验的成功，加快了人类太空时代的到来。
航天飞机为什么会在探索宇宙
的舞台上大显身手20世纪60年代初，人类制造出宇宙飞船，实现了遨游太空的梦想。这种航天活动造价高得惊人，一次发射活动的费用要花掉10亿美元。航天器的使用是一次性的，不能重复使用。人们设想，如果能造出地面和太空轨道间能多次往返飞行的飞行器该多好。
20世纪80年代初，美国人首先研制并使用了航天飞机。它是集现代航空技术、火箭技术、空间技术于一身的综合产物。航天飞机继承了火箭导弹和空间技术全部性能，又兼具航空飞机主要特点。航天飞机的发明，是人类航天历史中的又一个里程碑。
航天飞机包括火箭助推器、轨道器和外挂推进剂贮箱三部分。轨道器像一架大型三角翼飞机，航天飞机用火箭发射入轨道后，只有载人轨道器在轨道上像人造卫星和飞船一样运行。再进入大气层后，轨道器又像飞机一样，作无动力滑翔飞行和水平着陆。
航天飞机起飞像火箭，飞行像飞船，着陆像滑翔机。它综合了火箭、航天器和飞机的技术，集航空、航天技术于一身。轨道器可以重复使用100次。
美国首批制造的航天飞机有“哥伦比亚号”、“挑战者号”和“阿特兰蒂斯号”等，每架造价约为30亿美元。
航天飞机具有航天飞行器特有的优势，为人类航天活动开辟更为广阔的前景。到21世纪初，航天飞机将占据空间运载系统的主导地位。人们设想，要让它的往返运输功能单一化，将运送人员和运送货物的功能分开。
有人可能会问：航天飞机是不是飞机呢？回答是否定的。航天飞机不像飞机那样可“随意”机动飞行。看起来轨道器的外形像一架大型三角翼飞机，但它进入轨道以后，也是服从星际的运动规律，借助于它的初始速度和地球引力在固定轨道上作无动力运动。只有改变轨道时，它才开动变轨火箭发动机。人们常听说航天飞机完成任务后返回了地面，实际上滑翔回来的只不过是轨道器而已。
空天飞机为什么被称为
“跨世纪的太空穿梭机”在航空航天领域，过去情况是飞机和航天飞行器分别在大气层内、外活动。飞机可以重复使用，运载火箭一般不能重复使用。航天飞机每执行一次任务，都要抛掉一个庞大的推进剂箱不再回收（最近的一个新奇设想是在这种箱体内开设太空旅馆），两枚固体火箭要在海上回收，但必须经检修后才能再次使用，费用很高。航天飞机每次发射需耗资3～4亿美元。由此可见，发展可以全部重复使用的直接起飞的天地往返运输工具已势在必行。
20世纪70年代以来，一些国家都热衷研究一种将航空、航天技术结合在一起，将火箭发动机和空气喷气发动机结合在一起的飞机，它可以从地面直接起飞，直接进入环绕地球轨道飞行，人们把它叫做航空航天飞机，简称“空天飞机”。
空天飞机既能航空又能航天，既装有空气喷气发动机又装有火箭发动机。在大气层内飞行时，使用空气喷气发动机；在进入大气层外飞行时，便转用火箭发动机。这种将航空飞机和航天飞机的优点集于一身的飞机，使“空”和“天”得到了完美结合，这异乎寻常的性能使它备受青睐。
空天飞机有哪些特点呢？首先是速度快，其最大时速达3万千米，这正是宇宙第一速度，可绕地飞行，飞行高度由零高度可直达200千米以上的绕地轨道高度；其次是起降简便，维修简化，结构巧妙，并且可以一机多用；第三是空天飞机的运输成本低还不到航天飞机的10％；第四是空天飞机完全可以做到重复使用。
在世界航天历史上，空天飞机第一次把航空发动机引进航天领域，充分利用大气层能源，从根本上改变了航天运输器只采用火箭推进的模式，是航空航天技术领域里的一场革命。
现在，空天飞机已成为一些国家的研究热点，人们希望它能成为21世纪天地往返的主要运输工具。
目前，国外研制的空天飞机有两种：一种双级的，将空气喷气发动机和火箭发动机分别装在大型超音速运载飞机和航天飞行器里；另一种是单级的，即我们常说的“一步登天”的空天飞机，它将两架发动机都装在一架大飞行器里。
美国在20世纪80年代就着手论证单级入轨的国家空天飞机的试验机X—30。这种大后掠翼飞机从机场直接起飞，然后一直加速到25倍音速后即可进入地球轨道，按照它的速度计算，两个小时内就可以从华盛顿直飞东京。
高超音速客机为何被称为“东方快车”
盛传已久，令人神往的“东方快车”，就是美国将要开发的“国家航空航天飞机”的民用型高超音速客机的美名。这是目前正在进行研制的一种跨世纪的空天飞机的民航机，一旦研制成功，必将大大提高运输能力。
空天飞机作为一种高超音速运输机，丝毫不会辜负“东方快车”的称号，它具有效率高、耗油低、载客量大、飞行速度快等优点，是实现全球范围空运的一种经济而有效的工具。它还具有重要的军事价值，作为战略轰炸机、战略侦察机和远程截击机使用，可以进一步增强现代空军的战略威慑力。
美国科学家们目前设想的“东方快车”总体方案中有一种大型民用客机，它机体庞大，可以载客305名，航程12870千米，巡航时速5600千米，最大时速16090千米，飞行高度30千米。它的推进系统将采用多循环方式的组合式发动机组，使用的燃料是液氢作推进剂。这种飞机的使用费用与目前的宽体客机波音747差不多。专家预测，如果空天飞机民用型客机获得成功，那么，2010年“东方快车”就可以投入运营。
如果把这种客机改装成能进入太空的“真正的空天飞机”，将引起旅游者的极大兴趣。这在技术上并不困难，这种梦幻般的航天器将在不到24小时内四次飞越太平洋；世界旅游者可在3小时内游遍七洲四洋，环游全球各地。这真是实现了神仙遨游九州的美好愿望。
人们设想，2010年时，“东方快车”将载着旅游者进入近地轨道上的航天港，然后换乘专线宇宙飞船航班飞往太空城、太空旅馆、月球城或火星基地。当然，这还要看航天事业的整体发展。
现在，全球科学界为获得更快、更强的“太空穿梭机”，展开了一场激动人心的争夺战，看谁将首先抢占高技术制高点，巍然屹立于科学之巅。
哪些未来动力将使航天器如虎添翼
就目前而言，人造卫星、宇宙飞船和航天飞机上使用的是液体火箭发动机或固体火箭发动机。这种发动机在大气层内使用，有明显的不足之处。它没有利用空气中的大量氧气而是自带氧化剂。科学家一直在探讨，可不可以采用多种组合的发动机。设想中，组合发动机是将涡轮喷气发动机、冲压发动机和火箭发动机组合成一个整体，组合的方式有多种多样。
组合发动机在大气层内作低超音速飞行时，涡轮发动机工作；作高超音速飞行时，冲压发动机工作；在大气层外空间作超高速飞行时，火箭发动机工作。不过，这种发动机的技术要求是非常高的，要集各种高技术于一体，协调工作。
核动力也是很有希望的一种航天动力。用核燃料的裂变反应把大量的热能传给工作流体（一般用液氢），可以大大提高液体火箭发动机的推力。
核火箭发动机基本上是液体火箭发动机的发展，能源是核反应堆提供的。早在20世纪50年代末，就有人对这种发动机方案进行了研究、试验工作。主要困难是反应堆的放射性和热辐射对人和材料的影响很大，要采取特殊的保护，以目前的技术水平，还难以解决。一旦轻型的防护技术问题解决了，核火箭发动机必将在航天领域大放异彩。
电热火箭使用电弧加热的火箭发动机。这种火箭反动机在液体火箭的燃烧室内以两极间产生的电弧把电能转变为热能。发动机上装有发电机供应低电压、大电流的电源。燃料通过环形电弧后温度升高，产生炽热的燃气通过喷管膨胀、加速，然后以每秒5000～7600米的高速喷出。这种火箭发动机在宇宙飞行器上已经采用过，但只作为辅助动力。
