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搖籃中,但是人類不可能永遠生活在搖籃中。探索宇宙是人類永恒的夢想,為了實現(xiàn)夢想,人們借助現(xiàn)代科技的力量,不斷向深空進發(fā),取得了顯著的進展。那些承載著人類夢想的空間探測器揭開了多少未知的宇宙秘密,空間探測器的艱難研發(fā)和遠航中又發(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,取得了哪些不為人知的輝煌成果?本書將選擇大家廣為關注的典型空間探測器和空間探測計劃,逐一介紹發(fā)生在它們身上的曲折離奇的故事,并用科學的方法簡要分析這些故事的科學緣由,將嚴謹?shù)暮教炜萍贾R和生動的深空探測故事有機結合起來,使青少年在輕松閱讀中收獲豐富的知識。
探訪宇宙-人類使者的出巡
人類關于航空航天的夢想源遠流長,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域,而且是一個艱苦卓絕、考驗人類智力與冒險極限的領域,更是一個妙趣橫生的領域。在這里,你可以一睹翱翔藍天和遨游太空的驚險瞬間和精彩人生,飄在天空的獨特感受,太空漫步的奇妙體驗,耳聾的航天先驅,獨眼的飛行大師……
自古以來,人類一直對天空充滿著神秘感,寄托著飛天的企盼,于是發(fā)明了風箏、熱氣球、飛艇、滑翔機、飛機、直升機、火箭、衛(wèi)星、飛船……一步步騰空而起,一程程遠走高飛,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,將人送入遠離地球300千米以上的太空,在那里遨游,停留……從第一個駕機騰空的萊特兄弟,到發(fā)明噴氣式發(fā)動機的歐海因、惠特爾,從第一個進入太空的加加林到中國航天第一人楊利偉……人類在探索空間的征程中,創(chuàng)造了無數(shù)奇跡,留下了許多驚心動魄、感人至深的故事。天外有天,地外有地,天有多高,夢想就有多遠,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,都需要高度復雜精準的飛行器,它需要特殊的材料,特殊的設計,特殊的加工制造,以適應特殊的宇宙環(huán)境,并保持與地面聯(lián)系的暢通。可想而知,每個飛行器都包含著無數(shù)的奧秘:為什么數(shù)百噸的飛機能夠在高空飛行?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,北京航空航天大學出版社邀請國內(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”。作者們以獨特的視角選取了航空航天中頗有代表性的八個主題,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,航母艦載機的非凡戰(zhàn)績活靈活現(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。期待著這套叢書早日與讀者見面。
中國科普作家協(xié)會理事長
中國科學院院士劉嘉麒
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,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,美國飛行員瓦爾克駕駛飛機升上107.9千米高空,成為名副其實的駕駛飛機的航天員,他經(jīng)歷了3分鐘失重的感覺,體驗到脫離地球桎梏的喜悅,看到了置身美麗太空似被藍白色彩帶所包圍著的彎彎的地球!
人類關于航空航天的夢想源遠流長,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。
航空實現(xiàn)了人類自古就有的升空夢想,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域,人們對航空航天的好奇心有增無減。人類進軍航空航天的勢頭更為強勁。航空航天又是現(xiàn)代國防的重要組成部分,隨著我國各種新型號戰(zhàn)機和大型客機的推出、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,普及航空航天知識不僅可以滿足人們的好奇心,還將對我國的國防事業(yè)起到積極的推動作用,可促使更多優(yōu)秀的青少年投身于祖國的航空航天事業(yè)。
2003年飛機誕生100周年之際,北京航空航天大學出版社邀我主編了一套10冊的“百年航空系列科普叢書”,在社會上產(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域的最新成果,內(nèi)容更為翔實,故事更為生動,裝幀更為精美,力爭給讀者一個全新的感受。
本叢書共8冊,均由資深航空航天科普專家撰寫,內(nèi)容涉及航空器設計、航空史第一次、航空動力、空中旅行、航母艦載機、載人航天器、探訪太空、拓荒宇宙諸領域,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與愉悅。
叢書主編周日新
作者自序
長久以來,探索未知神秘的浩瀚宇宙是人類的不懈追求?臻g探測器是目前探測宇宙的利器,它用于飛往地外星球進行近距離觀測、就地考察甚至采樣返回地球,因而能獲得大量科學信息,幫助人類研究太陽系及宇宙的起源、演變和現(xiàn)狀,認識空間現(xiàn)象和地球自然系統(tǒng)之間的關系,并為人類今后開拓更為廣闊的疆域打下基礎。
從1958年8月美國發(fā)射第一個月球探測器“先驅者”0號開始至今,人類邁向太陽系空間的探測活動已近60年,探測了月球、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號于2012年第一個進入星際空間;“新視野”探測器于2015年在全球首次探測了至今距地球最遠的星球——冥王星。空間探測器還實現(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、太陽風粒子和彗星粒子采樣返回。
通過空間探測器,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,回答了過去天文學家們爭論不休的許多不解之謎,推動了對太陽系和生命起源與演化規(guī)律的研究,深化了對人類生存環(huán)境的理解,促進了人類文明的持續(xù)發(fā)展。
進入21世紀后,空間探測器技術取得了飛速發(fā)展,研制和發(fā)射空間探測器的國家也越來越多,因而獲得了大量新的發(fā)現(xiàn),取得了前所未有的科學和技術成就。
目前,全球空間探測活動的重點領域包括月球探測、火星探測、水星與金星探測、巨行星及其衛(wèi)星探測、小行星與彗星探測。到2015年年底,全球共實施了約131次月球探測任務,43次火星探測任務,41次金星探測任務;8個探測器探測了木星,4個探測器探測了土星,2個探測器探測了水星;探測小行星的任務有6次,探測彗星的任務有7次。
未來,月球與火星探測仍為全球空間探測的兩大重點目標,小行星探測成為空間探測領域的另一個熱點;木星和土星系探測將成為深空探測的下一個遠大目標;更多國家將參與深空探測活動,全球深空探測任務趨向采用國際合作模式。
空間探索永遠充滿著風險與挑戰(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不會停止。
龐之浩
龐之浩,中國空間技術研究院研究員,北京科普創(chuàng)作協(xié)會副理事長,《國際太空》雜志執(zhí)行主編兼編輯部主任。獨自編著了《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。
第一章 月球探測 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
美國撞月撞出水冰 18
一對圣杯寄托哀思 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
探測器墳場埋了誰 76
新穎的空中起重機 82
金星快車技壓拂曉 88
首次到水星的信使 94
第三章 路程遙遠 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)保探測木星 120
太空揚帆綠色宇航 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 165
應對小行星撞地球 170
開發(fā)和捕獲小行星 175