航天技术是一项探索、开发和利用太空以及地球以外天体的综合性工程技术。是一个国家现代技术综合发展水平的重要标志。军事航天技术，是把航天技术应用于军事领域，为军事目的进入太空和开发利用太空的一门综合性工程技术。航天技术重要组成部分是载人航天，其目的在于突破地球的大气屏障和克服地服引力，将人类活动范围从陆地、海洋和大气层扩展到太空。做为载人航天的主体、宇航员是人类进入太空的无行者。
（第一节）飞天的神力——航天技术
在航天领域，我们通常把载人、不载人的航天器在地球大气层外的航行活动称为航天。探索、开发和利用太空以及地球以外的天体的综合性工程技术，我们称之为航天技术或空间技术。航天技术既是人类航天活动的基础技术，也是军事航天活动的基础技术，所以航天技术被专家称为“登天滥觞”。
一、阻碍与突破——大气和航天器
在人类早期的航天活动中，有很多勇敢者企图亲自登天，但多以失败甚至丧命而告终。后来，随着航天技术的发展，人们才有条件设计出可代替人的部分功能的各种航天器，这些航天器，都是人类派向太空的“使者”。大家都知道，在我们人类赖以生存的地球周围包围着一层看不见、摸不着的空气，也就是大气。
大气的底层就是地球的表面，它的上层大约可以延伸到距地球表面100千米的高空。地球大气层内的空间称为“空”，飞机只能在大气层内飞行，所以叫航空，而航天的“天”是指地球大气层外的宇宙空间。早在1960年“国际航空联合会”在巴塞罗那开会时，就规定100千米的高度为大气层的上界，这已被航天界和航空界广泛接受。所以，人们把大气层之外距地球海平面100千米以上的广阔宇宙空间，称为“空间”，也常称为“太空”、“外空”，简称“天”。离地球表面100~40000千米为近地空间，40000~384000千米为远地空间，384000千米以上为星际空间。当前，人类对空间的利用，尤其是军事利用，还主要是近地空间。
大气层分为对流层、平流层、中间层、电离层和扩散层。对流层是指大气从地面到空中10~20千米的高度。空气在对流层里是非常活跃的，地面上的热空气不断地上升，上面的冷空气则不断地下来补充，通过上下对流，形成了风、雨、雪、雹等大气自然现象和冷热的变化，“对流”层因此而得名。对流层中空气约占全部空气的3/4，并含有大量的水汽和灰尘，人类就生活在这样的大气环境里，因此，对流层对我们人类的生活产生了很大的影响。平流层是在对流层顶之上，上界伸展到约距地面约50~55千米处。
人们常把平流层称为同温层，实际上指的是平流层的下部。在平流层中，空气的垂直运动比对流层弱，水汽和尘粒含量也相对较少，因而在平流层中气流相对比较平缓，能见度较佳，故称“平流”。对于飞行来说，平流层中气流平稳、空气阻力小是有利的一面；但因空气稀薄，飞机的稳定性和操纵性变得恶化，这又带来了对飞行不利的一面，高性能的现代歼击机和侦察机都能在平流层中飞行。随着航空技术的提高，飞机飞行上限变得日益增高，伴随着火箭、导弹的运用，人类加强了对平流层的研究。
中间层是从平流层顶大约50~55千米伸展到距地面80~95千米高度，这一层的气温随高度增加而下降，空气有相当强烈的垂直运动。
电离层是从中间层顶伸展到距地面约800千米的高度。这一层的空气密度很小，声波也难以传播，在电离层中气温随高度增加而上升，此外，空气处于高度电离状态。电离层中各高度上空气电离的程度是不均匀的，存在着电离强度相对较强的几个层次。有时，在地球的两极常可见到光彩夺目的极光。电离层的变化直接影响着飞行器的无线电通信。
扩散层又称逃逸层、外大气层，是地球大气的最外层，位于热层之上。那里的空气极其稀薄，同时又远离地面，受地球的引力作用较小，因而大气分子不断地向星际空间“逃跑”。航天器脱离这一层后便进入了太空中的飞行。
航天器是指在地球大气层以外空间，基本按天体力学规律运行的各种飞行器，如人造地球卫星、深空探测器、载人飞船、航天飞机、空间站等。由此可见，航天器是冲向太空的人间使者。
航天器按载人与否可分为不载人航天器和载人航天器两大类。不载人航天器可分为人造地球卫星、空间探测器和空间平台。人造地球卫星和不同用途的空间平台是环绕地球在空间轨道上运行的航天器；空间探测器是对月球和月球以远的天体和空间进行探测的航天器。载人航天器可分为载人飞船（或称宇宙飞船）、空间站、航天飞机和空天飞机。载人飞船是能保证航天员在空间短期生活和工作，执行航天任务并返回地面的航天器；空间站是可供多名航天员巡访，长期工作和居住的航天器；航天飞机是可以重复使用的，往返于地面与空间之间的航天器；空天飞机是能在普通机场上起飞和降落，既能像飞机一样在大气层中飞行，又能像航天器一样在轨道上飞行，并是完全可重复使用的载人飞行器。
航天器也可按应用领域的不同分为民用航天器、军用航天器、军民合用航天器三大类。民用航天器为对地球、空间和地外天体进行科学考察和航天技术试验的航天器。军用航天器是以军事应用为目的的航天器，如侦察卫星、导弹预警卫星等。军民合用航天器既可军用又可民用，如通信卫星、导航定位卫星、气象卫星和大多数的载人飞船等。
二、飞天梦想的实现——航天技术
千百年来，深邃的太空引起人类无限的遐想，并流传着人类奔向宇宙的美丽神话和传说。然而，人类从诞生那天起，只能站在地球上仰望庄严和神奇的太空，猜测它的内涵和奥秘。人们多么渴望认识和了解那遥远而神秘的苍茫天穹啊！20世纪中叶，作为这个世纪最伟犬的科学技术成果之一，航天技术推开了宇宙之门，使人类奔向太空的梦想终于变成了现实。从此，人类探索太空的历史揭开了新的辉煌的一页。
航天技术的蓬勃发展，使人们更热切地渴求到无垠的宇宙中去遨游、去探索、去开拓。于是，便有了各种穿梭于近地空间的宇宙飞船和航天飞机；有了激动人心的“阿波罗登月计划”；也有了对太阳系各天体的寻访；还有迈向更遥远太空的“先驱者”号和“旅行者”号……
航天技术给人类社会的政治、经济、军事等诸方面带来了深刻的变革，意义非凡。如今，让航天技术造福于人类，服务于人类，已成为21世纪人类航天活动的主旋律。而且人们早已有了自己的“30年计划”。
在未来的30年内，数量更多、用途更广、寿命更长的各类人造卫星将不断升空。据不完全统计，世界各国计划在今后10年内，将先后发射1000余颗通信、气象、资源等人造卫星。利用人造卫星导航和建立全球综合信息网的巨大工程，将给人类的经济建设和军事活动带来重大影响。
在未来的30年内，太空港将建成。人类将实现太空工业化、商业化、人类化的目标，利用太空资源的各种新型企业将大量涌现。到那时，地球就不再是人类唯一的栖身之地，人类利用空间资源、实现外星居住的梦想终将成真。
在未来的30年内，人类将一如既往地揭示宇宙及生命的起源、存在和未来，寻找“外星人”，继续探测月球、金星、火星、天王星、海王星等。这些活动，将有助于人类了解宇宙是如何从大爆炸的热气体演变成今天的银河系、仙女星系等千万个星系的，明白人类是不是宇宙中的唯一，解开众多有关宇宙的未解之谜。
在未来的30年内，往返于地球与低地球轨道之间的货运飞船、客运飞船将开始运行；月球前哨站和在月球上生产火箭推进剂韵工厂将开始运行；飞往太阳系外的核发电高能飞船将开始运行；巡天飞船将进行首航，开辟地球轨道与火星轨道之间连续客运的通道；将建成第一个火星资源开发基地，提供氧、水、食物、材料和火箭推进剂……
在21世纪的太空时代，航天技术将为人类描绘出一幅五彩纷呈的画卷，吸引着人类向茫茫太空挺进。
三、飞天的奥秘——航天器飞行原理
航天器在空间航行的轨迹称为轨道，航天器由运载火箭发射升空到完成全部飞行任务返回的整个过程，通常包括发射人轨段、在轨运行段和返回再入段，相应的有发射轨道、运行轨道和返回轨道。航天器在轨道运行段完成航天飞行的全部飞行任务，在轨道运行段飞行的航天器，绝大部分时间是在地球引力的作用下的无动力惯性飞行，因此在本质上它与自然天体的运动一致，因此研究航天器的运动可采用天体力学的方法。
1、开普勒三大定律
德国天文学家开普勒通过观测和分析，于1609—1619年先后归纳提出行星运行所遵循的规律，也称“开普勒三定律”，是指行星在宇宙空间绕太阳公转所遵循的定律。
如果把卫星看做行星，地球看做太阳，那么开普勒定律也适用于卫星运动，因而有以下的运动规律：
（1）卫星的运行轨道是个椭圆（圆轨道是椭圆轨道的特例），地球在它的一个焦点上。
（2）卫星和地心连线在同一时间内扫过的面积相等。也就是说卫星的速度在近地点处最大，在远地点处最小。
（3）卫星运行的周期只和半长轴有关。只要半长轴相等，周期也相同。我们简单地来说明一下这条定律，假定有一卫星距地球比另一卫星远4倍，则它绕地球一圈的周期是另一颗卫星的1/8。
2、宇宙速度
人类的航天活动，并不是一味地要逃离地球。特别是当前的应用航天器，需要绕地球飞行，即让航天器做圆周运动。宇宙速度是物体从地球出发，在天体的重力场中运动，3个较有代表性的初始速度的统称。
第一宇宙速度（又称环绕速度）：是指从地面发射航天器时，使其环绕地球运动所需的最小速度，大小为7.9km/s。物体的运动速度达到7.9km/s时，它所产生的离心力，正好与地球对它的引力相等。若发射速度小于这个数值，卫星就不能绕地球飞行，当卫星速度大于这个值时，就能进入绕地球飞行轨道。
随着高度的增加，地球引力下降，环绕地球飞行所需要的飞行速度也降低，所有航天器都是在距地面很高的大气层外飞行，所以它们的飞行速度都比第一宇宙速度低。第一宇宙速度有两重意义，它既是发射航天器时的最小初速度，也是航天器在绕地球飞行时的最大环绕速度。
第二宇宙速度（又称逃逸速度）：当卫星速度大于11.2km/s时，物体完全摆脱地球引力束缚，沿一条抛物线轨道脱离地球进入环绕太阳运行的轨道，不再绕地球运行。各种行星探测器的起始飞行速度都高于第二宇宙速度。
第三宇宙速度：从地球起飞的航天器飞行速度达到16.6km/s时，就可以摆脱太阳引力的束缚，脱离太阳系进入更广漠的宇宙空间。这个从地球起飞脱离太阳系的最低飞行速度就是第三宇宙速度。
四、空中的威慑——军事航天
1957年10月4日，前苏联把世界上第一颗人造天体送人了太空。从此，人类进入了太空时代。人造地球卫星的发射成功，为人类探索大气外层空间的奥秘，开发和利用太空资源提供了可能，使人类梦寐以求的太空飞行成为现实。同时，也为各军事强国争夺太空战场、取得空间军事优势铺平了道路，又把人类推人了一场空间军事化激流的旋涡之中。军事航天技术的发展极大地扩展了现代战场的空域，使现代战场由陆、海、空三维一体发展为陆、海、空、天四维一体，使太空成为现代战争新的“制高点”。各种军事侦察、监视、预警、通信、导航、气象、大地测量以及雷达标校卫星的发射和使用，使人类的军事活动从陆地、海洋和空中延伸到了外层空间，直接导致了所谓第四维战场的开辟。
军事航天的产生极大地增强了军事侦察和军事指挥控制能力，从目前情况看，超级大国获取的大部分军事情报来自于卫星的空间侦察；大部分远距离军事通信是通过卫星来实现的。今天，包括照相侦察卫星、电子侦察卫星、导航卫星、预警卫星、通信卫星等在内的各种军事航天器或军事空间系统的应用，能够为军事指挥员不断实时获取并提供所需的有关敌方军事目标、军队部署与调动、军队的武器装备的数量和性能等各方面的重要情报，从而保证作战方案的正确制定及对整个作战过程实施正确的指挥。1960年，当人们第一次看到侦察卫星拍摄的关于地面的照片时，就开始意识到航天器的巨大军事价值。后来，随着各种航天器的大量部署和应用，在多次局部战争发挥了巨大作用，军事航天技术已将太空扩展为继陆地、海洋和空中之后的新战场，而且太空间已成为影响战争胜负新的制高点。这主要是因为，在地面、空中和海上设施的配合下，通过部署在空间轨道上的军事卫星等航天器，可以居高临下，全时域、全空域、全天候地监视和掌握地面、海上和空中战场所发生的一切变化，并将有关信息实时地告知部队，从而及时采取正确的对策，确保作战指挥和战斗实施的准确无误。这使得太空已成为现代战场新的重要组成部分，现代战争已离不开空间和航天技术，而且谁掌握有航天技术，谁能控制太空，谁在战争中就拥有主动权，也就具有军事优势。空间战争的帷幕已经拉开，虽然在太空战场上还没出现“短兵相接”、“白刃格斗”的激烈场面，但是，空间电子战、侦察战、情报战不论在平时的军事活动中，还是在局部战争的条件下，都在悄悄地然而确实激烈地进行着，使现代战争的立体感和整体概念更形象更逼真地展示在人们的面前。
目前，大量军用、军民合用卫星与航天器在轨道上运行，已经给现代军事带来了深刻而久远的影响，并且对人类的生存和安全构成了威胁。军事航天倍受各国的重视，利用军事空间系统可以为火炮、导弹、飞机、舰艇提供敌方目标的精确位置，并为它们导航，引导它们准确攻击和摧毁目标，甚至还可通过空间系统的侦察结合作战效果进行评估。一般地说，利用军事空间系统可以及早地监视与发现敌人，增加武器装备的部署方式和作战距离，提高命中的精度和毁伤效果，并可提供杀伤效果的信息，便于决定是否需要再次发起攻击。所有这些作用是一般地面系统或空中系统难以起到的。此外，军事航天技术是建立以信息技术为基础的数字化部队和数字化战场的关键环节。军事航天技术对于未来的军队建设、作战指挥、武器装备及战场的信息化、数字化、自动化都起着关键的作用。
（第二节）飞天使者——航天员
