人造天体的发展阶段
从1957年10月4日原苏联发射第一颗人造地球卫星,开始了人类历史的航天时代。 几十年来,世界上一些国家(特别是美国和原苏联),花费了大量的人力、物力,从事人造天体的研制和发射。直接参加人造天体发射的有美国、原苏联、法国、英国、中国、日本、印度、德国、澳大利亚、加拿大等国家。另外,还有一些国家间接参加了人造天体的发射。
1957年以来,世界各国向宇宙空间的发射已达三千多次,被送上空间运行轨道的人造天体也已有一万多个。世界上发射人造天体最多的国家是原苏联。到目前为止,仍在沿着空间轨道运行的人造天体,也还有几千个。人们向月球和太阳系行星发射的宇宙飞船,已有200个左右,其中一部分飞船是载人的。
人造天体的研制和发射,大致经历了以下几个阶段:
首先是绕地球飞行阶段。从1957年开始,原苏联、美国等国相继发射无人驾驶的人造地球卫星绕地球飞行,不断改进人造天体的制造发射技术,进行各种空中实验,为发射载人飞船和登月飞行,作了充分了准备。
第二是载人宇宙飞行阶段。1961年,原苏联宇航员加加林驾驶“东方1号”,首次进行环地球一周飞行之后,成功地返回了地面。从此以后的20多年间,载人航天飞行得到了迅速发展。到目前,原苏联和美国已经发射了100多次的载人航天飞行。参加宇宙空间飞行的宇航员,已经达到了150多人。其中,一次飞行在太空停留时间最长的达273天。这些载人宇宙飞行,为人类的登月飞行和进入行星际空间飞行,积累了丰富的经验。
第三是登月飞行阶段。从50年代末到70年代初,原苏联、美国向月球进行了各种系列的人造天体发射,总计达160余次。这些宇宙飞行,取得了卓著的成就,使人类在探索宇宙的事业中迈出了一大步。1959年1月,原苏联“月球1号”飞出地月系,成为第一个人造太阳系行星,同年10月,原苏联发射的“月球3号”拍摄了月球背面的照片。使人类首次看到了月球背面的面貌。1966年2月,原苏联发射了首次在月球着陆的“月球9号”。1969年7月,美国“阿波罗11号”的载人登月成功,第一次在月球上留下了人类的足迹。至“阿波罗17号”登月,共有18名宇航员进入绕月球飞行的轨道,其中有12名宇航员登上了月球。“阿波罗”系列宇宙飞船,共把4辆月行车带上月球,在月球上安装了激光测距后向反射器、月震仪等多种仪器,并在月球上钻了3口2.5至3米深的井,发射了两颗月球卫星。宇航员们还把共计386.7千克的月球岩石和月壤带回地球,并拍摄大量珍贵的照片和电视图像。这些成果,使人们大开眼界,揭开了人类研究和认识月球新的一页,并为人类跨出地月系,去探索太阳系其它行星和更远天体的宇宙飞行,积累了经验。
第四是发射行星探测器阶段。发射行星探测器,对太阳系各行星进行探测,这在向月球进行探测时就已开始。美国和原苏联相继发射了各种系列的行星际探测器,共约60多个。对太阳系的许多行星(如水星、金星、火星、木星、土星、天王星等)进行了探测,先后在金星、火星上着陆,探测了木星、土星的光环、大气及卫星,获得了大量图像、数据等珍贵资料。原苏联发射的“先驱者10号”探测器,已于1983年6月飞出太阳系,成为第一个银河系人造天体。
第五是建立空间站阶段。为了开发、利用近地空间和月球,人们发射围绕地球运行的永久性、半永久性大型人造天体,以此作为人类登临太阳系其它行星和飞出太阳系的基地。
80年代后出现的航天飞机,使航天技术有了巨大的发展。航天飞机与其它运载火箭不同,它是一种可以重复使用的航天飞行器,兼有火箭、飞船和飞机等多种功能。航天飞机可以像火箭那样垂直发射,运载卫星和飞船,并能在空间直接把人造卫星释放到预定的轨道上,也可以把正在运行的人造卫星从运行轨道上收取下来带回地面,还能对敌方的军用卫星进行拦截、破坏。航天飞机在完成任务之后,能够方便地返回地面。这样,就可以利用航天飞机,对在轨道上运行的航天器进行检查、维修,并把它作为空间的交通运输工具,在地面和空间站之间接送宇航员,为轨道上的空间站运送物资,给航天器增添推进剂等等。
航天飞机的利用,不仅使人造卫星等人造天体的发射,节省大笔费用,而且为空间站的建立以及宇航员长期在空间站开展工作,创造了很好的条件。因此,它是建立空间站阶段中,在空间技术上的重大突破。
人造天体发展的下一步目标,是人类登上火星、木星等太阳系中的大行星以及小行星,进行行星际载人飞行,并进一步向太阳系以外更遥远的太空飞行。实际止,目前已经有不少在行星际太空飞行的飞行器,有的已开始在太阳系以外的空间飞行。不过,这些还都是一些不载人的飞行器。人们要驾驶飞船进行这样更遥远的宇宙飞行,还必须进一步研究和很好解决怎样维持生命系统以及能源、通讯、安全、返回地面等复杂问题,面临的困难是很多的。然而,随着人造天体研制和发射技术的不断改进和提高,人类进行这种宇宙飞行的目标,终究会得以实现。