探訪宇宙-人類使者的出巡
無限宇宙,無限奧妙。地球是人類的搖籃,人類一直生活在這個(gè)搖籃中,但是人類不可能永遠(yuǎn)生活在搖籃中。探索宇宙是人類永恒的夢(mèng)想,為了實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想,人們借助現(xiàn)代科技的力量,不斷向深空進(jìn)發(fā),取得了顯著的進(jìn)展。那些承載著人類夢(mèng)想的空間探測(cè)器揭開了多少未知的宇宙秘密,空間探測(cè)器的艱難研發(fā)和遠(yuǎn)航中又發(fā)生了多少離奇的故事,神通廣大的它們又擁有怎樣超人的本領(lǐng),取得了哪些不為人知的輝煌成果?本書將選擇大家廣為關(guān)注的典型空間探測(cè)器和空間探測(cè)計(jì)劃,逐一介紹發(fā)生在它們身上的曲折離奇的故事,并用科學(xué)的方法簡(jiǎn)要分析這些故事的科學(xué)緣由,將嚴(yán)謹(jǐn)?shù)暮教炜萍贾R(shí)和生動(dòng)的深空探測(cè)故事有機(jī)結(jié)合起來,使青少年在輕松閱讀中收獲豐富的知識(shí)。
探訪宇宙-人類使者的出巡
人類關(guān)于航空航天的夢(mèng)想源遠(yuǎn)流長(zhǎng),航空航天之魅更是無與倫比,無數(shù)人為之癡迷,為之奮斗,不惜犧牲生命;航空航天不僅是神秘的高科技領(lǐng)域,而且是一個(gè)艱苦卓絕、考驗(yàn)人類智力與冒險(xiǎn)極限的領(lǐng)域,更是一個(gè)妙趣橫生的領(lǐng)域。在這里,你可以一睹翱翔藍(lán)天和遨游太空的驚險(xiǎn)瞬間和精彩人生,飄在天空的獨(dú)特感受,太空漫步的奇妙體驗(yàn),耳聾的航天先驅(qū),獨(dú)眼的飛行大師……
自古以來,人類一直對(duì)天空充滿著神秘感,寄托著飛天的企盼,于是發(fā)明了風(fēng)箏、熱氣球、飛艇、滑翔機(jī)、飛機(jī)、直升機(jī)、火箭、衛(wèi)星、飛船……一步步騰空而起,一程程遠(yuǎn)走高飛,從地球到宇宙,在浩瀚的天空翱翔,不僅能“坐地日行八萬里”,一天繞地球一圈,還能掙脫地球的引力,將人送入遠(yuǎn)離地球300千米以上的太空,在那里遨游,停留……從第一個(gè)駕機(jī)騰空的萊特兄弟,到發(fā)明噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的歐海因、惠特爾,從第一個(gè)進(jìn)入太空的加加林到中國(guó)航天第一人楊利偉……人類在探索空間的征程中,創(chuàng)造了無數(shù)奇跡,留下了許多驚心動(dòng)魄、感人至深的故事。天外有天,地外有地,天有多高,夢(mèng)想就有多遠(yuǎn),探索空間的征程永無止境。航空航天始終是探索宇宙的急先鋒,是人類最偉大、最光榮的事業(yè)。
人們通常把地球表面以上的大氣層空間稱為空,在這部分空間的航行稱為航空;而把地球大氣層以外的廣大空間稱為天,在近地球和地球以外宇宙空間的航行稱為航天,有時(shí)也稱為航宇?梢,航天比航空的范圍要大得多。無論是航空還是航天,都需要高度復(fù)雜精準(zhǔn)的飛行器,它需要特殊的材料,特殊的設(shè)計(jì),特殊的加工制造,以適應(yīng)特殊的宇宙環(huán)境,并保持與地面聯(lián)系的暢通?上攵,每個(gè)飛行器都包含著無數(shù)的奧秘:為什么數(shù)百噸的飛機(jī)能夠在高空飛行?為什么宇宙飛船可以在漫無邊際的天河里行舟?空中旅行與地面旅行有什么不同?在失重環(huán)境下,人們是怎樣生活的?……
為了揭開這些引人入勝的奧秘,北京航空航天大學(xué)出版社邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)一批知名專家和科普作家,創(chuàng)作了“空天傳奇系列科普叢書”。作者們以獨(dú)特的視角選取了航空航天中頗有代表性的八個(gè)主題,從不同的方面展現(xiàn)了航空航天的迷人世界,把載人航天器的今生來世徐徐道來,航母艦載機(jī)的非凡戰(zhàn)績(jī)活靈活現(xiàn),既顯示了空中旅行的快捷與舒適,也抒發(fā)了出使宇宙的神奇與豪邁。我作為探索自然奧秘的癡迷者,被空間科學(xué)的博大精深和這套叢書的豐富內(nèi)容深深地吸引,也被航空航天人的博大胸懷和大無畏精神所感動(dòng)。期待著這套叢書早日與讀者見面。
中國(guó)科普作家協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)
中國(guó)科學(xué)院院士劉嘉麒
主編序
1897年,巴西青年桑托·杜蒙坐在氣球下用柳條制成的吊籃里,抓起一個(gè)沙袋扔下后,氣球系著吊籃冉冉升空,杜蒙感覺周圍的空氣好像靜止不動(dòng),隨著氣球一起上升著。他完全癡迷了,升空是如此快樂,好像不是氣球在上升,而是大地在下沉!
1963年,美國(guó)飛行員瓦爾克駕駛飛機(jī)升上107.9千米高空,成為名副其實(shí)的駕駛飛機(jī)的航天員,他經(jīng)歷了3分鐘失重的感覺,體驗(yàn)到脫離地球桎梏的喜悅,看到了置身美麗太空似被藍(lán)白色彩帶所包圍著的彎彎的地球!
人類關(guān)于航空航天的夢(mèng)想源遠(yuǎn)流長(zhǎng),而航空航天之魅更是無與倫比,無數(shù)人為之癡迷,為之奮斗,不惜犧牲生命。千百年的努力,成就了今天航空航天事業(yè)的輝煌。
航空實(shí)現(xiàn)了人類自古就有的升空夢(mèng)想,航天更是讓人類邁出了走向太空的重要一步。
今天,航空航天仍是神秘的高科技領(lǐng)域,人們對(duì)航空航天的好奇心有增無減。人類進(jìn)軍航空航天的勢(shì)頭更為強(qiáng)勁。航空航天又是現(xiàn)代國(guó)防的重要組成部分,隨著我國(guó)各種新型號(hào)戰(zhàn)機(jī)和大型客機(jī)的推出、航空母艦的服役和載人航天的發(fā)展,航空航天正在走向大眾,大眾也迫切需要了解航空航天的前世今生,普及航空航天知識(shí)不僅可以滿足人們的好奇心,還將對(duì)我國(guó)的國(guó)防事業(yè)起到積極的推動(dòng)作用,可促使更多優(yōu)秀的青少年投身于祖國(guó)的航空航天事業(yè)。
2003年飛機(jī)誕生100周年之際,北京航空航天大學(xué)出版社邀我主編了一套10冊(cè)的“百年航空系列科普叢書”,在社會(huì)上產(chǎn)生了一定的影響。13年后的今天推出的“空天傳奇系列科普叢書”則吸收了航空航天領(lǐng)域的最新成果,內(nèi)容更為翔實(shí),故事更為生動(dòng),裝幀更為精美,力爭(zhēng)給讀者一個(gè)全新的感受。
本叢書共8冊(cè),均由資深航空航天科普專家撰寫,內(nèi)容涉及航空器設(shè)計(jì)、航空史第一次、航空動(dòng)力、空中旅行、航母艦載機(jī)、載人航天器、探訪太空、拓荒宇宙諸領(lǐng)域,記述了航空航天發(fā)展的前世今生以及為之拼搏的探索者,可以說是最新版的航空航天概覽。
愿此叢書能夠給青少年航空航天愛好者和廣大讀者帶來知識(shí)與愉悅。
叢書主編周日新
作者自序
長(zhǎng)久以來,探索未知神秘的浩瀚宇宙是人類的不懈追求?臻g探測(cè)器是目前探測(cè)宇宙的利器,它用于飛往地外星球進(jìn)行近距離觀測(cè)、就地考察甚至采樣返回地球,因而能獲得大量科學(xué)信息,幫助人類研究太陽系及宇宙的起源、演變和現(xiàn)狀,認(rèn)識(shí)空間現(xiàn)象和地球自然系統(tǒng)之間的關(guān)系,并為人類今后開拓更為廣闊的疆域打下基礎(chǔ)。
從1958年8月美國(guó)發(fā)射第一個(gè)月球探測(cè)器“先驅(qū)者”0號(hào)開始至今,人類邁向太陽系空間的探測(cè)活動(dòng)已近60年,探測(cè)了月球、火星、金星、木星、水星、土星、天王星、海王星、彗星和小行星等,其中,“旅行者”1號(hào)于2012年第一個(gè)進(jìn)入星際空間;“新視野”探測(cè)器于2015年在全球首次探測(cè)了至今距地球最遠(yuǎn)的星球——冥王星?臻g探測(cè)器還實(shí)現(xiàn)了月球、火星、金星、土衛(wèi)6、小行星著陸,以及從月球、小行星、太陽風(fēng)粒子和彗星粒子采樣返回。
通過空間探測(cè)器,人類取得了巨大成果,初步揭開了月球和太陽系各大行星的奧秘,回答了過去天文學(xué)家們爭(zhēng)論不休的許多不解之謎,推動(dòng)了對(duì)太陽系和生命起源與演化規(guī)律的研究,深化了對(duì)人類生存環(huán)境的理解,促進(jìn)了人類文明的持續(xù)發(fā)展。
進(jìn)入21世紀(jì)后,空間探測(cè)器技術(shù)取得了飛速發(fā)展,研制和發(fā)射空間探測(cè)器的國(guó)家也越來越多,因而獲得了大量新的發(fā)現(xiàn),取得了前所未有的科學(xué)和技術(shù)成就。
目前,全球空間探測(cè)活動(dòng)的重點(diǎn)領(lǐng)域包括月球探測(cè)、火星探測(cè)、水星與金星探測(cè)、巨行星及其衛(wèi)星探測(cè)、小行星與彗星探測(cè)。到2015年年底,全球共實(shí)施了約131次月球探測(cè)任務(wù),43次火星探測(cè)任務(wù),41次金星探測(cè)任務(wù);8個(gè)探測(cè)器探測(cè)了木星,4個(gè)探測(cè)器探測(cè)了土星,2個(gè)探測(cè)器探測(cè)了水星;探測(cè)小行星的任務(wù)有6次,探測(cè)彗星的任務(wù)有7次。
未來,月球與火星探測(cè)仍為全球空間探測(cè)的兩大重點(diǎn)目標(biāo),小行星探測(cè)成為空間探測(cè)領(lǐng)域的另一個(gè)熱點(diǎn);木星和土星系探測(cè)將成為深空探測(cè)的下一個(gè)遠(yuǎn)大目標(biāo);更多國(guó)家將參與深空探測(cè)活動(dòng),全球深空探測(cè)任務(wù)趨向采用國(guó)際合作模式。
空間探索永遠(yuǎn)充滿著風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn),更有新的奧秘等待解答。盡管宇宙探索的道路崎嶇不平,但人類走出地球,探索和利用太空的步伐永遠(yuǎn)不會(huì)停止。
龐之浩
龐之浩,中國(guó)空間技術(shù)研究院研究員,北京科普創(chuàng)作協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng),《國(guó)際太空》雜志執(zhí)行主編兼編輯部主任。獨(dú)自編著了《天宮明珠——航天器面面觀》、《宇宙城堡》、《登天巴士》、《太空之舟》和《太空新兵》等書籍,并多次獲獎(jiǎng)。
第一章 月球探測(cè) 高潮迭起
歐洲智慧首用電推 2
日本女神一分為三 7
印度月船依賴合作 12
美國(guó)撞月撞出水冰 18
一對(duì)圣杯寄托哀思 24
嫦娥姐妹光彩照人 30
玉兔落月創(chuàng)造奇跡 36
探測(cè)月球的吸塵器 44
跳躍式地返回地球 50
第二章 類地行星 備受青睞
延年益壽的雙胞胎 60
最佳人造火星伴侶 66
鳳凰極地浴火重生 71
探測(cè)器墳場(chǎng)埋了誰 76
新穎的空中起重機(jī) 82
金星快車技?jí)悍鲿?88
首次到水星的信使 94
第三章 路程遙遠(yuǎn) 取經(jīng)艱難
旅行者飛出太陽系 102
因公殉職的伽利略 108
卡西尼釋放惠更斯 114
朱諾環(huán)保探測(cè)木星 120
太空揚(yáng)帆綠色宇航 126
新視野飛掠冥王星 132
第四章 揭秘彗星和小行星
太空中的深度撞擊 140
星塵帶回彗星樣本 146
菲萊率先登陸彗星 152
隼鳥排除萬難回家 160
一石二鳥的黎明號(hào) 165
應(yīng)對(duì)小行星撞地球 170
開發(fā)和捕獲小行星 175