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第1章 开创卫星事业的奇迹——卫星的来历(1)

1.茫茫宇宙中的卫星

宇宙全景图

众所周知,大家对宇宙飞船已经有所耳闻,宇宙飞船开始出现在人类的意识里,不仅仅是一种神话,更是反馈给人类对宇宙的印象,神秘而浩瀚。人类开始对宇宙的认识由此而生,宇宙带给人类太多神秘感。甚至可以说,宇宙处于没有边幅的空间,人类无法用肉眼观察到,也无法在宇宙遨游。其实,宇宙对人类而言,每时每刻都在吸引着人类勇敢的去探索,去求证。

其实,在古时候,就已经出现宇宙这个词语。只是当时科学技术落后,无法进行求证。在历史记载中,我们发现,“宇宙”这个词如果要探究历史来源,可以追溯到古代。最开始它主要是来源于《庄子》这本书,书中提及的“宇宙”两字大概阐述为,“宇”代指的是一切的空间,包括东、南、西、北等一切地点,是无边无际的;“宙”代指的是一切的时间,包括过去,现在等,是无始无终的。在庄子的思想里,宇宙这个概念已经潜移默化的根植在庄子的思想中。

庄子

慢慢的,现代人类开始通过更为精准的科技仪器和手段,逐步的实现古时候未能实现的飞天梦想,人类凌驾于自己所创造的科学武器,深入宇宙,观察宇宙,接触宇宙,认识宇宙,宇宙在人类面前,开始揭开它那神秘的面纱。就因为有了更深的探索和认证,关于宇宙的定义更加合理化了。宇宙(Universe)是由空间、时间、物质和能量,所构成的统一体。是一切空间和时间的综合。一般理解的宇宙指我们所存在的一个时空连续系统,包括其间的所有物质、能量和事件。

在广阔无边的宇宙中,我们的地球只不过是渺小的生命体。然而,人类从未感到自身的渺小,人类通过智慧和努力,一步步的走出地球,走向宇宙。作为人类,没有什么能阻挡我们想要飞天的梦想,人类开始不断的通过科学手段和方式,一步步的接近,一步步的探索,一步步的发现,一步步的接近真相,这样的宇宙才能够尽收眼底。揭开宇宙面纱的那一刻,就是人类成功飞天梦想的实现,关于宇宙的一个有一个萦绕在人类脑中的谜团也因揭开面纱的那一刻,显得透明和让人自豪。

人类在不断的研究一种如何能够在宇宙中自由活动的科学武器,由此,卫星开始出现在人类的视野中,出现在宇宙的空间中。卫星的作用不仅仅是通过地面控制来对宇宙进行勘测和实验,更是让人类通过站在地球上的观测,得出天体在不断的做什么运动,为何天体要做这样的运动。

卫星

关于卫星的定义,是指在围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天体,人造卫星也可以称作卫星。

所谓的人造卫星,与天然卫星其实有异曲同工之妙,也一样绕着行星在进行不断的运转,当然,人造卫星不得不依赖于伟大人类的研究和开发。是通过人类的不断实验,历经多少阶段,历经多少挫折,才通过火箭推动卫星,完成升空的梦想。比如,太空飞行载具如火箭、航天飞机等发射到太空。月球就是典型的天然卫星的例子。

在太阳系里,除水星和金星外,其他行星都有天然卫星。太阳系已知的天然卫星总数(包括构成行星环的较大的碎块)在160颗以上。

天然卫星是指环绕行星运转的星球,而行星又环绕着恒星运转。就好像在太阳系中,太阳是恒星,我们地球及其它行星环绕太阳运转,月亮、土卫一、天卫一等星球则环绕着我们地球及其它行星运转,这些星球就叫做行星的天然卫星。土星的天然卫星第二多,目前已知61星。木星的天然卫星最多,其中63颗已经得到进一步的确认,大概还有6颗尚且未得到科学证实。天然卫星的形状和大小方面都十分不一样,相互之间有差异特征存在。甚至有些天然卫星的直径才几千米大。

天然卫星

通过人类对卫星领域的不断追求和努力,人类开始从简单的人造卫星朝着更为精准、功能更全的科学道路上迈进。人造卫星对于探索宇宙空间有着重大的推动性作用。

人造地球卫星1号

要追溯到人造卫星这个概念的起源,最开始于1870年出现。全世界第一颗被正式送入轨道的人造卫星是前苏联1957年发射的人造地球卫星1号。第一颗人造地球卫星发射后,全世界就开始掀起一股人造卫星热潮,开始有数千颗人造卫星环绕在地球周围,加深了人类对地球的认识。不仅仅把卫星发射方向定位于地球,甚至随着科技技术越来越进步,人造卫星还被发射到环绕金星、火星和月亮的轨道上。人造地球卫星的出现,是宇宙科学技术成熟的一个重要标志。

提到人造卫星的应用范围,那是各个方面都兼具,不但在科学领域研究方面占据一个重中之重的地位,并且在近代通讯、天气预报、地球资源探测和军事侦察等相关领域方面已经成为人类不可替代的工具。

自从1957年前苏联将世界第一颗人造卫星送入环地轨道以来,人类已经向浩瀚的宇宙中发射了大量的飞行器。根据美国一个名为“关注科学家联盟”的组织近日公布的最新全世界卫星数据库上统计出,当前处在环绕地球飞行阶段的人造卫星总共有大概795颗各类卫星,而世界强国美国在总算方面已占据一半以上。作为超级大国,属于它的卫星数量已经远远的超过了其他所有国家拥有数量的总和,总数已达413颗,其中军事卫星的比重占据四分之一以上。

知识卡片:

卫星

卫星是指在围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天体,人造卫星一般亦可称为卫星。人造卫星是由人类建造,以太空飞行载具如火箭、航天飞机等发射到太空中,像天然卫星一样环绕地球或其它行星的装置。

卫星怎样返回地面

卫星怎样返回地面:当卫星完成任务返回地面时,要完成调整姿态、舱段分离、返回舱旋转、脱离飞行轨道、打开信标机、打开降落伞并返回地面等一系列动作。

2.卫星的由来

在探索宇宙这条路上,人类对宇宙的追求从古至今,从未消退过,飞天梦一直是人类千百年的一个伟大梦想。

嫦娥奔月

其实,在古时候,就已经有一个美好的传说,名曰嫦娥奔月。相信很多人都听过这个神话故事。这个故事在中国的民间相传甚久,人类开始通过嫦娥奔月的故事,开始幻想着月球上面的生活到底是怎样?开始对月球充满着无限的遐想和期待。

这个故事大概讲述的是,从前的从前,正值八月十五这一天,羿带着徒弟们出门打猎去了。天色渐晚,蓬蒙早已经计划好一切,他早已得知,嫦娥身上有那传说中的不老药,吃了可以长生不老,因此,故意借故不随同一道打猎。开始有计谋的闯进嫦娥的住所,胁迫着嫦娥拿出可以升天的长生不老药。嫦娥面对蓬蒙的威逼,在无奈之下,硬是将药物吞进自己的肚子里,真没想到,这药物开始起作用,她便身轻如燕,飘出窗口,直上云霄。大概是因为嫦娥跟丈夫十分相爱,所以到最后她就在离地球最近的月亮上选择停下来。再听到这个让人痛心的消息,羿心如刀绞,每日每夜都寻思着如何奔上月亮,寻回妻子。他没有想到的是,他进月亮也进,他退月亮也退,永远也追不上。羿思念嫦娥,只能望着月亮出神。此时月亮也格外圆格外亮,就像心爱的妻子在望着自己。

这只是个传说而已,但也因此激发了后代人类进一步期待对月亮的了解。在公元前1700年,我国开始出现了"顺风飞车,日行万里"之说,由此还绘制了飞车腾云驾雾的想象图。

翻阅历史的进程,早在六百多年的明代,就已经出现了飞天壮举,那时候,有一位名叫万户的人就曾有“飞天”的壮举,但想归想,在那个年代科技根本无法达到想象中的美好,万户的“飞天”壮举以失败告终,很遗憾的是,飞天的梦想再次沦落为空想。万户非但没有让壮举得到实施,而且还奉献出自己宝贵的生命。这也世世代代提醒世人,对科学的追求永无止境。

事实上,排除失败的壮举,万户可以说是,是让无数科学者膜拜的古代航空英雄,他称得上是世界上第一个利用火箭向太空搏击、勇于探索宇宙的一位真正的英雄。即便结果是失败,但却给世人一个很深刻的教训和顿悟。引导着无数的科学家朝着升空的道路前进。在万户的科技理念中,由于他是借助火箭推力升空的创想,因而在世界历史中,他无疑成为了世界上第一个“航天始祖”,万户的这一创举,无疑值得纪念和学习,因此,世界科学家将月球上的一座环形火山命名为“万户”。

月球万户坑

其实早在公元1500年的时候,万户就有考虑过通过自己的努力能够成功制造一种运载工具,希望自己在科学道路上的苦心专研能够得到实践,能够从此让人类不再做飞天梦。通过努力,万户最终完成制作了47 支巨大的火箭,这些火箭的用途是捆绑在一把椅子的靠背上,然后,万户坐在椅子上,手里紧握着两只庞大的风筝,万户企图巧妙的运用火箭巨大的推动力,成功将自己升空,待到升空之后,一边借风筝的力量,控制航天飞行的轨迹。但是,万万没有想到,当万户开始点燃自己制作的火箭之后,47支巨大的火箭瞬间爆炸,万户也在这次科学试验中光荣牺牲,虽然万户为科学牺牲了,但是他的科学构思引起了无数前仆后继的科学家对此进行更精密的研究历程。

齐奥尔科夫斯基

在1903 年,俄国科学家齐奥尔科夫斯基指出,唯有运用喷气反冲力前进的火箭,才足够离开地球,到月球甚至其他星球去,他接连发表了《利用喷气机来探测宇宙》和《宇宙火箭列车》两部著作。著作内容方面,齐奥尔科夫斯基具体阐明了火箭飞行的理论,推出了计算火箭飞行的“齐奥尔科夫斯基公式”。克服地球引力,是火箭飞入宇宙的重大课题。齐奥尔科夫斯基大胆而准确的创造出多级火箭的设想,并且能够成功的设计出了液体火箭发动机,在人类火箭史的重要科学家。他主张利用燃气舱控制火箭飞行方向,建立卫星或星际航行中间站。他为当代空间科学技术奠定了极为丰厚的基础。

世界上的第一颗人造卫星,在1957 年10 月4 日诞生。它是由前苏联科学家科罗寥夫主持设计的,科罗寥夫25 岁时就编写出版了专著《火箭发动机》一书;26 岁时参与设计成功了前苏联第一枚液体火箭;27 岁那年,又出版了另一部专著《火箭飞行》;29 岁时同他人一起成功地设计了前苏联第一代喷气式飞机。

1937 年,科罗寥夫仅31 岁,因当时国内开展肃反运动,他的命运从此噩耗连连,身为火箭主设计师的科罗寥夫被定为死罪,押赴西伯利亚一个荒无人烟的小岛挖掘金矿。由于图波列夫的多次请求,科罗寥夫才脱离死牢,被转到第四号特种监狱工厂研制火箭。1944 年,科罗寥夫总设计的第一代导弹试验成功。1957 年8 月3 日,科罗寥夫设计的洲际导弹试验成功。同年10月4 日,他大胆决策,采用捆绑式火箭,将几个发动机并联加大推力,把第一颗人造卫星送上天,从此,开创了人造卫星的太空时代。

科罗寥夫设计的r-7a洲际火箭

知识卡片:

齐奥尔科夫斯基

康斯坦丁·爱德华多维奇·齐奥尔科夫斯基(1857.9.5~1935.9.19)俄国和苏联科学家,现代航天学和火箭理论的奠基人。1857年9月5日生于俄国伊热夫斯科耶镇(今属梁赞州)。童年因听觉几乎完全丧失辍学,14岁以后主要靠自学,读完中学和大学数理课程。1880年开始在卡卢加省博罗夫斯克县立学校任教并开始研究工作。研究课题有:金属气球(飞艇)、流线型飞机、气垫火车和星际火箭的基本原理等。。齐奥尔科夫斯基一生撰写了730多篇论著。1932年苏联政府授予他劳动红旗勋章。1935年9月19日在卡卢加逝世。

3.卫星的分类

自从世界上第一颗卫星的发射后,无数科学家开始不断研发和创造出各类人造卫星,卫星的种类已经在逐步增多。按它所围绕的行星,卫星可以分为地球卫星或者其他星球的卫星。按来源分,可分为天然卫星和人造地球卫星。下面我们主要是依据来源来对卫星种类进行科学划分,当然,针对其他方面的划分,我们会再进行详细的探讨。

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