天文科普:太空探索与宇航员

天文科普:太空探索与宇航员

我们对宇宙探索的历史最早可以追溯到1957年10月4日,苏联将人类有史以来第一个人造物体发射到太空之中。

(图片来源:国际空间站远征22乘员,奋进号航天飞机STS-130乘员,美国国家航空航天局)

宇航员安装全景太空窗 漂浮在国际空间站正下方的宇航员尼古拉斯·帕特里克(Nicholas Patrick)完成了安装冲天窗的收尾工作。

绕地人造卫星“伴侣号”为人类开启了太空时代,在当时它所做的事情不过是向地球回传无线电蜂鸣声。然而,这一事件引发了美苏之间所谓的“太空竞赛”,并且在此过程美国产生了令人难以置信的偏执。苏联继续向太空发射了第一只狗(Sputnik II中的莱卡),进而又首次把人(尤里·加加林)发射到太空中,然后在1963年向太空发射了第一位女性(瓦伦蒂娜·特雷什科娃--比萨利·莱德早20年)。最终,太空竞赛随着1969年6月美国在月球上登陆阿波罗11号而结束。

载人航天飞行

(图片来源:美国国家航空航天局,小查尔斯·M·杜克)

美国国家航空航天局和海军老兵约翰·杨 宇航员和海军退伍军人约翰·杨(John Young)在阿波罗16号第一次出舱活动(EVA-1)期间向笛卡尔着陆点的美国国旗致敬。在杨,阿波罗16号登月任务指挥官,从月球表面跳起来的时候,宇航员和空军老兵小查尔斯·M·杜克(Charles M. Duke Jr.),登月舱驾驶员,拍摄了这张照片。登月舱(LM)“猎户座”在图片左侧。月球漫游车停在LM旁边。LM阴影中位于Young身后的设备是远紫外线相机/摄谱仪。石山占据了整张照片的背景。

人类太空飞行的历史一直被美国和俄罗斯占据,而毫无疑问,这两个国家之间的冷战加速了人类太空飞行的历史进程。即使是现在,美国和俄罗斯仍在太空航行领域占据主导地位。美国国家航空航天局有一个供数十位航天员使用的活跃中心,在俄罗斯的尤里·加加林(Yuri Gagarin)宇航员培训中心,宇航员每时每刻都在积极训练(当他们不在太空中时)。其他国家参与了人类太空探索的程度较低。欧空局有一个由16名宇航员组成的人类太空飞行部门。日本和加拿大也参与其中,两国都有至少一位与NASA合作的宇航员。2003年10月15日神州五号载人飞船成功发射,中国也加入了把人送上太空的国家名单之中。

以下是一些较著名的人类太空计划(按时间顺序排列):

东方号(Vostok): 将第一位人类带入太空的俄罗斯航天器。

联盟号(Soyuz): 将第一个人带入太空的俄罗斯航天器。

水星号(Mercury):这是美国第一个将人类送入太空的航天计划。

双子座号(Gemini):第二个美国载人航天计划。

阿波罗号(Apollo):美国登月计划。

和平号(Mir):环绕地球运行11年的俄罗斯太空站!

太空实验室(Skylab):这是一个太空实验室,并不是一个空间站,它只是美国国家航空航天局向空间站迈近的第一步。

航天飞机:旨在将人运送到空间站,它在访问和平号之前已经运行了近20年。在和平号寿命结束后,它现在也可以访问国际空间站。人类已经无数次使用航天飞机,它将卫星送入太空并帮助人们修复哈勃太空望远镜等等。

国际空间站:它是国际合作的产物,用以发射和维持太空科学实验室。 国际空间站目前是人类在太空的“家”,并接待了来自15个国家的宇航员。

神舟号:正是这一系列的任务使得中国成为世界上第三位进入太空的国家。

2011年7月21日,亚特兰蒂斯号航天飞机降落在肯尼迪航天中心,标志着航天飞机计划的时代的结束。在美国,“猎户座”多用途载人飞船的发展将把人类带入太空飞行的下一时代。同时,美国国家航空航天局和俄罗斯航天局之间的协议确保了美国国家航空航天局的宇航员能够搭乘联盟号飞船登上国际空间站并顺利返回地面。

假以时日,太空飞行活动将不再仅由政府进行,私人太空飞行公司已经开始设计,开发,测试,试飞航天器。这些私人公司有蓝色起源公司、维珍大西洋航空公司、太空探索技术公司。

无人航天飞行

(图片来源:美国国家航空航天局/加州理工学院/马林空间科学系统, 朱利安·赫尔佐格编辑)

好奇号探测器的自画像 Sol 84(2012年10月31日),美国国家航空航天局的“好奇号”探测器使用火星手镜成像仪(MAHLI)拍摄了55张高分辨率图像集,这些图像拼接在一起,形成了这幅全彩自画像。除了人类对太空的探索外,非人类或机器人的太空飞行还为天文学带来了大量的科学研究。

环绕地球的卫星

地球之外,无数的人造卫星在各自绕地轨道上时刻运行着。它们中的一些是用来做地球研究的,另一些是用来研究天文学中其他吸引人的事物。大多数卫星是商用或者军用的。你可以在你的房子里安装一个天线来接收来自卫星的电视信号,或者通过卫星转播来查看网站!

如果你长时间凝视夜空你可能会注意到一些有趣的像星星一样的物体在天空中有规律地移动。你看到的很可能是一颗反射太阳光的人造卫星。如果想要自己搜索卫星,你可以登录Heavens Above这个网站,它会告诉你在你的上空可以看到什么卫星(或者其他物体,比如国际空间站!)

前往太阳系其他天体的任务

(图片来源::德国航空航天中心,CC-BY 3.0)

菲莱着陆 在欧洲太空旅行的历史上,没有什么比罗塞塔彗星任务更吸引人了。“菲莱”号着陆器与母船分,离,着陆在一颗彗星上,并立即发射叉将自己固定在彗星表面。2014年11月12日,“菲莱”号成功执行任务,但由于太阳能不足,“菲莱”号很快进入休眠状态。最近,2015年6月13日,“菲莱”退出休眠模式,重新与“罗塞塔”飞船取得联系!到目前为止,宇宙飞船已经造访了太阳系的每一颗主要行星——冥王星也不例外(新地平线任务于2015年7月14日执行)。我们还访问了不止一颗彗星和小行星。以下是按目标分类的主要任务的不完整总结。

•水星:1974/75年,“水手10号”宇宙飞船三次飞越水星。2011年3月,美国国家航空航天局(NASA)的“信使号”(Messenger)探测器在三次飞越水星后,成为首个进入水星轨道的太空探测器。

•金星:金星厚厚的大气层使得对其表面的观测变得困难。它的地面温度可以达到熔化铅的温度。毫不奇怪,唯一的着陆器(1982年的金星13号)并没有坚持很长时间。尽管如此,金星还是有很多访客,其中最有名的可能是麦哲伦号(20世纪90年代早期)。

•火星:火星可能是访问人数最多的星球,有三个登陆器(维京1号和2号,还有探路者号),还有一队轨道航天器到访过这里。2003年,火星与地球的近距离逆行使得一系列的宇宙飞船成功发射,其中包括欧洲航天局的火星快车号(与小猎犬2号着陆器一起),以及美国宇航局的两辆漫游者号(勇气号和机遇号)。2012年8月,火星科学实验室(Mars Science Laboratory)携探测器“好奇号”(Curiosity)抵达火星。

•木星:美国国家航空航天局(NASA)的先驱10号(pioneer 10)和11号(pioneer 11)探测器都经过了木星,旅行者号也是如此。著名的伽利略号探测器经过6年的飞行,于1995年抵达木星,传回图像,直到2003年9月按计划撞向木星。

•土星:先锋11号宇宙飞船和两个旅行者号都飞跃过土星。卡西尼/惠更斯号宇宙飞船传回了这颗环状行星及其卫星和光环的壮观图像,使得人们对这一复杂系统有了新的重大认识。

•天王星:旅行者2号在1986年飞过天王星。

•海王星:旅行者2号在1989年飞过海王星。

•冥王星:冥王星是太阳系中最后一个被派去探索它的主要天体。新视野号不仅研究了冥王星,还研究了一些柯伊伯带的天体。

•小行星:对厄洛斯的近地(近地小行星会合)任务可能是最著名的任务;2001年2月14日,宇宙飞船“着陆”在小行星上。伽利略号在前往木星的途中还经过了一些小行星(加斯普拉、艾达和玛蒂尔德)。

•彗星:1986年,当哈雷彗星经过地球附近时,一队宇宙飞船被派去护送它。2005年发射的深度撞击任务在探索103P/哈特利彗星之前还研究了坦普尔1号彗星。上图中显示的“罗塞塔”任务因首次成功登陆彗星而载入史册。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. astro-秋声

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