国际空间站 | 天宫1号 | 天宫2号 | 神舟十号 | 神舟11号 | 天舟1号 | 天宫号 | 嫦娥三号探测器 | 阿波罗11号 | 阿波罗17号 | 火星探路者号 | 好奇号火星探测器 | |
发射时间 | 1998/11/20 | 2011/9/29 | 2016/9/15 | 2013/6/11 | 2016/10中下旬 | 2017年上半年 | 2013/12/2 | 1969/7/16 | 1972/12/7 | 1996/12/4 | 2011/11/26 | |
入轨/着陆时间 | 2013/12/14 | 1969/7/20 | 1972/12/11 | 1997/7/4 | 2012/8/6 | |||||||
最大直径 | 3.35m | |||||||||||
质量(公斤) | 369,914 | 8500 | 8600 | 8000 | 20-22T | 3780 | 阿姆斯特朗:That's one small step for a man, one giant leap for mankind. | 阿波罗计划中的第十一次载人任务,是人类第六次登月任务。也是阿波罗计划的最后一次任务。 | 索杰纳号6轮探测车,是人类送往火星的第一部火星车。重量23磅,造价2500万美元。它具有人工智能,使用太阳能动力。它的行驶速度最快为每分钟2英尺。它专找岩石爬,目的是搜集有关岩石成分的数据。 | 美国第七个火星着陆探测器,第四台火星车,也是世界上第一辆采用核动力驱动的火星。 其使命是探寻火星上的生命元素。 项目总投资25亿美元。 |
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长度(米) | 51米 | 10.4米 | 10.4米 | 高度:约9米 最大直径2.9米 组成:推进舱、返回舱和轨道舱。对接轨道:距地约343公里的近圆轨道。 航天员乘组:聂海胜、张晓光、王亚平。 |
中国第一个月球软着陆的无人登月探测器。由着陆器和巡视器(俗称月球车)组成。 五大系统:1 探测器系统;2 运载火箭系统 ;3 发射场系统;4 测控系统;5 地面应用系统; |
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宽度(米) | 109米 | 最大直径3.35 | ||||||||||
近地点 | 379.7千米 | 343(交会对接时) | 393(交会对接时) | 340-450km | ||||||||
远地点 | 403.8千米 | 370(无人时) | ||||||||||
轨道周期 | 90分钟 | 90分钟 | ||||||||||
建设费用已超1000亿美元,每年运营费用达900亿美元。10个舱室可驻6、7人。 | ||||||||||||
中国第一个目标飞行器和空间实验室,由实验舱和资源舱构成。 | ||||||||||||
指令/服务舱 | 30,320千克 | 30,369千克 | ||||||||||
登月舱质量 | 16,448千克 | 16,456千克 | ||||||||||
带回月球标本 | 21.55千克 | 110.52千克 | ||||||||||
发射火箭 | 长征2号F火箭T2 | 长征7号 | ||||||||||
在轨寿命 | 2年+ | 10年+ | ||||||||||
备注 | 第六次载人; | |||||||||||
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时间 | 定位 | 发射火箭 | 设计寿命 | 重量 | 长 | 最大直径 | 交会对接高度 | |
天宫一号 | 2011/9/29 | 目标飞行器:配合神舟飞船(8、9、10号)完成交会对接; | 长征2号FT1 | 2年+ | 8.5T | 10.4m | 3.35m | 343km |
天宫二号 | 2016/9/15 | 空间实验室:配合神11和天舟1号进行推进剂补加验证需要; | 长征2号FT2 | 2年+ | 8.6T | 10.4m | 3.35m | 393km |
天宫号 | 2020年前后 | 空间站:航天员可巡访,可长斯居留、工作; | 10年+ | 20T | T字型 |
月球近地点距离363,300千米,远地点距离 405,493千米。
火星距地距离0.55~4亿千米(日距:1.52天文单位;地球与太阳的平均距离为149,597,870公里(1天文单位),常见客机需飞约19.3年(常见的客机时速大约是每小时885公里));
航天系统是指由航天器、航天运输系统、航天发射场、航天测控网、应用系统组成的完成特定航天任务的工程系统。
无人航天器分为人造地球卫星、空间探测器和货运飞船。载人航天器分为载人飞船、空间站和航天飞机、空天飞机。
人造地球卫星的轨道应根据其任务和应用要求来选择。
例如,对地面摄影的地球资源卫星、照相侦察卫星常采用圆形低轨道;若为了尽量扩大空间环境探测的范围,卫星可采用扁长的椭圆形轨道;为了节省发射卫星的能量,卫星常采用赤道轨道和顺行轨道;对固定地区进行长期连续的气象观测和通信的卫星,常采用地球静止卫星轨道;需对全球进行反复观测的卫星可采用极地轨道,要使卫星始终在同一时刻飞过地球某地上空,也就是说要使卫星始终在相同的光照条件下经过同一地区,则采用太阳同步轨道。
从1958年开始,人类用人造卫星、宇宙飞船、空间站和航天飞机等作为探测手段,对近地空间的环境,如地球辐射带、地球磁层、太阳辐射、极光、宇宙线等进行了探测。
从1959年开始,人类已经跨过近地空间到月球以至月球以外的深空进行探测活动。各种空间探测器相继考察了月球,拜访了太阳系的水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星以及“哈雷”彗星等。其中对月球的考察最详细,甚至派遣了航天员赴月球实地考察;对金星、火星不仅拍摄绘制了地形图,而且还多次发射无人探测器在金星和火星表面着陆进行科学考察。科学家由此初步揭开了月球和太阳系各大行星的不少奥秘,回答了过去天文学家们争议不休的许多不解之谜。
截至2004年年底,全球共完成包括卫星、飞船及外太空探测器在内约5700次发射任务,其中3192次由苏联/俄罗斯完成,1782次由美国完成,104次由日本完成,48次由欧洲空间局完成。
人造地球卫星的轨道应根据其任务和应用要求来选择。例如,对地面摄影的地球资源卫星、照相侦察卫星常采用圆形低轨道;若为了尽量扩大空间环境探测的范围,卫星可采用扁长的椭圆形轨道;为了节省发射卫星的能量,卫星常采用赤道轨道和顺行轨道;对固定地区进行长期连续的气象观测和通信的卫星,常采用地球静止卫星轨道;需对全球进行反复观测的卫星可采用极地轨道,要使卫星始终在同一时刻飞过地球某地上空,也就是说要使卫星始终在相同的光照条件下经过同一地区,则需要采用太阳同步轨道。
通信卫星一般采用地球静止轨道,这条轨道位于地球赤道上空35786公里处。卫星在这条轨道上以每秒3075米的速度自西向东绕地球旋转,绕地球一周的时间为 23小时56分4秒,恰与地球自转一周的时间相等。
天文卫星的轨道多数为圆形或近圆形、高度为几百公里,但一般不低于四百公里。这是因为太阳系以外的天体离地球极远,再增加轨道高度也不能缩短相互间的距离,改善观测能力;而轨道太低时,大气密度增加,卫星也难以长时期运行。
照相侦察卫星,装有可见光照相机或电视摄像机,能对目标拍照。为了发现和识别目标,照相机镜头和图像分辨率要求很高。这种卫星一般运行在近地点高度150—280公里的轨道上,
电子侦察卫星,用来侦辨雷达或者其他无线电设备的位置和特性,窃听遥测和通信等机密信息。这种卫星一般运行在高约500或1000多公里的近圆形轨道上。
海洋监视卫星,装有雷达、无线电接收机、红外探测器等侦察设备,监视海上舰船和潜艇的活动。为了对广阔的海洋连续监视,卫星轨道一般比较高,为1000公里左右的近圆形轨道,并需要由多颗卫星组成海洋监视网。
预警卫星,运行在地球静止轨道,并由几颗卫星组成一个预警网。
气象卫星的轨道大致有两种,一种是太阳同步轨道,一种是地球静止轨道。按照前一种轨道运行,卫星每天对地球表面巡视两遍,其优点是可以获得全球气象资料,缺点是对某一地区每天只能观测两次。若运行于地球静止轨道,则可以对地球近1/5的地区连续进行气象观测,实时将资料送回地面,用四颗卫星均匀地布置在赤道上空,就能对全球中、低纬度地区气象状况进行连续监测;它的缺点是对纬度大于55度地区的气象观测能力差。这两种卫星如果同时在天上工作,就可以优势互补。
资源卫星一般采用太阳同步轨道运行,
太空望远镜在距地面500公里的太空上进行观测,不仅不受恶劣气候的影响,每天都可以进行观测,而且摆脱了地球大气的干扰,能够达到地面上任何望远镜也达不到的高灵敏度和高分辨能力。
哈勃太空望远镜由于制造上的误差,不能辨别140亿光年以外的物体,而只能看清40亿光年的物体。
到目前为止我国共研制了12种不同类型的长征系列火箭,能发射近地轨道、地球静止轨道和太阳同步轨道的卫星。
长征七号动力系统全部采用航天科技集团六院研制的液氧煤油火箭发动机。具备近地轨道13.5吨、700千米太阳同步轨道5.5吨的运载能力。
中国航天的三大工程包括:载人航天(空间站)、全球卫星导航系统(北斗系列卫星)和登月计划(从“嫦娥”探月为开始)。
国际空间站创下了许多“空间站之最”:规模最大(450吨),建造时间最长(1998年至今),成本最高(827亿美元),乘员人数最多(可支持6人长期居住),等等。空间站的营运由俄罗斯“联盟”TMA型载人飞船和“进步”号货运飞船,以及欧洲的ATV和日本的HTV货运飞船勉力维持。美国民间公司也加入队伍,SpaceX公司已用“龙”式货运飞船两次与空间站成功对接,并正与波音和内华达山脉竞争载人飞船的研发预算。
中国预计在2020年建成的空间站技术起点较高,技术含量可以与国际空间站比肩,但规模(3个舱室60吨驻3人)无法与国际空间站(10个舱室419吨驻6、7人)相比,但中国的空间站是完全独立完成的,而国际空间站则是由16国共同出资建造的,除了俄美法,其他参与方从中并未获得多少自主的技术。
“相对地球环境,空间环境具有高净化、微重力等特点,这对制药、冶金、提纯等有巨大帮助。”
嫦娥一号是中国自主研制并发射的首个月球探测器。是中国的首颗绕月人造卫星。重2350千克。“嫦娥一号”月球探测卫星于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空。运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上执行科学探测任务。
虽然宇宙飞船是最简单的一种载人航天器,但它还是比无人航天器(例如卫星等)复杂得多。麻雀虽小,五脏俱全。宇宙飞船与返回式卫星有相似之处,但要载人,故增加了许多特设系统,以满足宇航员在太空工作和生活的多种需要。例如,用于空气更新、废水处理和再生、通风、温度和湿度控制等的环境控制和生命保障系统、报话通信系统、仪表和照明系统、航天服、载人机动装置和逃逸生系统等。