中国航天知识汇总

       航天(Spaceflight)又称空间飞行、太空飞行、宇宙航行或航天飞行，是指进入、探索、开发和利用太空(即地球大气层以外的宇宙空间，又称外层空间)以及地球以外天体各种活动的总称。

       航天活动包括航天技术(又称空间技术)，空间应用和空间科学三大部分。航天技术是指为航天活动提供技术手段和保障条件的综合性工程技术。空间应用是指利用航天技术及其开发的空间资源在科学研究、国民经济、国防建设、文化教育等领域的各种应用技术的总称。空间资源指地球大气层以外的可为人类开发和利用的各种环境、能源与物质资源，入空间高远位置、高真空、超低温、强辐射、微重力环境、太阳能以及地球以外天体的物质资源等。

太空是指地球大气层以外的宇宙空间，大气层空间以外的整个空间。物理学家将大气分为5层:对流层(海平面至10千米)、平流层(10~40千米)、中间层(40~80千米)、热成层(电离层，80~370千米)和外大气层(电离层，370千米以上)。地球上空的大气约有3/4在对流层内，97%在平流层以下，平流层的外缘是航空器依靠空气支持而飞行的最高限度。

       1957年10月，世界上第一颗人造地球卫星Sputnik 1在前苏联发射成功，开创了人类航天新纪元，宇宙空间开始成为人类活动的新疆域，并且将这一年定为第一个国际空间年。近半个世纪以来，航天技术已经在世界范围内取得了巨大的进展，航天技术已经广泛应用于科学活动、军事活动、国民经济和社会生活的许多部门，产生了极其重大而深远的影响。   

       1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，拉开了中国人探索宇宙奥秘、和平利用太空、造福人类的序幕。

为什么在太空会失重？

首先说明，太空中的“失重”，并不是真正意义上的失重。而是一种类似于失重的特殊状态。

　　失重的定义是物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象。仔细考虑就会发现，这个定义给失重现象定了一个前提，那就是重力场的存在。没有重力场，也就没有重力，也就不存在失重现象。换句话说，按照这个定义，失重现象只会出现在天体的引力范围内。对于没有引力场的太空（或小到可忽略，或有离心加速度平衡掉，这里都归在没有引力场的范围里），由于不存在重力，按照上述定义也就不存在失重现象。而太空中那没有重力的状态，由于感觉与失重相似，所以习惯上也称为失重。

　　太空中的“失重”状态，是一种脱离力场的状态，或说完全没有重力的状态。这从航天员在航天器上悬浮的情况就可以知道。

航天生活

      宇宙环境是极为恶劣的，对人体有害的主要因素是高真空、高缺氧、宇宙辐射、温度差异等，这些不利因素会对人体产生严重伤害。在这种环境中，航天员是无法生存和工作的。面对严峻的宇宙空间环境，怎样才能保证航天员的生命安全呢?我们的科技人员为其研制了一个基本与外界隔绝的密闭环境即密闭座舱，用来保护航天员。

      航天员在宇宙飞行中可以遥望地球景色，这也是他们太空生活的一大乐趣。自古以来，飞向太空就是人类最美好的遐想。

      航天员在飞船上看到的地球漂亮极了，它是一个绿色的球体。白天你仔细看去时，地球大部分是浅蓝色，密密的森林带看起来更是蓝色的，唯一真正的绿色地带是中国的西藏高原地区。一些高山湖泊看起来是明亮的并且呈鲜绿色，好像硫酸铜矿地区颜色。温度很低又没有云彩的地区，如我国喜马拉雅山那样的高山区域，就能很清楚地看到那儿的地貌。航天员能看到的最令人目眩神迷的奇景，要算是伊朗的卡维尔盐渍大沙漠，这片大沙漠看上去像木星，中间有一个红色、褐色和白色的大旋涡，这是因为盐湖经过一代又一代的蒸发之后而留下的光辉耀眼的痕迹，它像绿宝石一般闪闪发光。

火箭（rocket）是火箭发动机喷射工质（工作介质）产生的反作用力向前推进的飞行器。它自身携带全部推进剂，不依赖外界工质产生推力，可以在稠密大气层内，也可以在稠密大气层外飞行，是实现航天飞行的运载工具。火箭按用途分为探空火箭和运载火箭。

火箭发射方式

      火箭向后抛出一定质量是靠火箭发动机来完成的。火箭发动机点火以后，推进剂（液体的或固体的燃料和氧化剂）在发动机燃烧室里燃烧，产生大量高压气体；高压气体从发动机喷管高速喷出，对火箭产生的反作用力，使火箭沿气体喷射的反方向前进。固体推进剂是从底层向顶层或从内层向外层快速燃烧的，而液体推进剂是用高压气体对燃料与氧化剂贮箱增压，然后用涡轮泵将燃料与氧化剂进一步增压并输送进燃烧室。推进剂的化学能在发动机内转化为燃气的动能，形成高速气流喷出，产生推力。

目前火箭发射有三种方式：一是地面发射，二是空中发射，三是海上发射。

地面发射场发射：早期，运送有效载荷的火箭都是从地面发射场发射的。地面发射场受地理位置的制约，限制了有效载荷的发射范围，难以满足各种有效载荷的需求，于是出现了从空中发射和从海上平台发射火箭的方式。

空中发射火箭：用飞机将火箭运送到高空后，再释放火箭，火箭在空中点火飞向预定轨道。采用这种发射方式，飞机可以在不同地点的机场起飞，从空中任何地点发射，它不受地理位置的限制。这样，不仅增加了发射窗口，而且还会扩大轨道倾角的范围，因而具有很大的机动性。载机相当于火箭的基础级，能提高火箭本身的运载能力，同样火箭从空中发射比从地面发射，其运载能力几乎可以提高一倍。

海上平台发射火箭：可以灵活选择发射地点，当选择在赤道附近海域发射时，能充分借助地球的自转速度，提高火箭的运载能力；其次，周围没有居民点，火箭落区的选择范围较大，从而可使多级火箭的设计更加优化，进一步提高火箭的运载能力。

火箭返回地面

载人飞船返回地面需要经历4个阶段：制动飞行阶段、自由滑行阶段、再入大气层阶段、着陆阶段。

一、制动飞行阶段：当飞船在太空中运行最后一圈,经过好望角上空时,测控指挥部门向飞船注入返回指令,飞船调整飞行姿态,按程序点燃发动机制动,完成离轨操作任务,进入返回轨道。

二、自由滑行阶段：由于此时飞船是保持无动力的飞行状态,这一阶段也叫大气层自由下降阶段或过渡阶段.当飞船飞行高度降至距地球约140公里时,推进舱与返回舱分离.推进舱在穿越大气层时烧毁,返回舱继续下降。

三、再入大气层阶段：这时,返回舱距地球约100公里,飞船表面和周围气体摩擦产生巨大热量,在飞船表面形成的高温等离子气体层将屏蔽电磁波,使飞船在约240秒的时间内暂时失去与地面的联系,这就是通常所说的“黑障”现象.返回舱距离地球约40公里时,“黑障”现象消失,返回舱恢复与地面通信联系,继续下降。

四、着陆阶段：当返回舱降至离地面约10公里时,便进入最后的着陆阶段.回收着陆系统开始工作,弹出伞舱盖,连续完成拉出引导伞、减速伞、主伞的动作,飞船开始缓缓下降.在距离地面约1米时,4台反推火箭发动机点火,使飞船以1米-2米／秒的速度实现软着陆。

为什么太空员回到地面不能站立？

     2022年4月16日，神州十三号载人飞船成功着陆，太空出差183天的神舟十三号乘组顺利返回地球。但为什么他们着陆之后全都坐在轮椅上无人起立？

     这是因为正常在地球生活的我们身体的骨骼和肌肉发挥支撑作用，能抵抗重力，而长期待在失重的环境下，人处于一种漂浮状态，由于缺乏运动和重力，身体的负担变得极小。骨头和肌肉严重受损的航天员们，返回地球后不仅要重新抵抗重力、承受自身的体重，而且还要支撑起重达几十斤的舱内服。因此，站立行走对于他们来说，是一件非常危险且致命的事情，不得不让人抬出飞船。

     航天员们长时间在失重下工作生活，重力消失，人体的心血管功能系统慢慢适应了失重环境的变化，原本积蓄在人体下肢的血液流到了头部或胸部。重返地球时，受地球重力环境的影响，航天员的心血管功能一时之间无法迅速恢复。航天员在返回地球时，一时无法适应，人体大脑会认为自己仍处于完全失重的状态下，一时之间无法调整回对空间方位和重力影响的适应。站立时会出现摇摇晃晃的感觉，有点类似于晕车、晕船的现象。

    这也是为什么航天员们出舱时，时间如此漫长，还要躺在担架或坐在椅子上的原因之一。

中国航天知识汇总

　　一、航空常识

　　1.中国首个“中国航天日”：2016年4月24日。

　　2.中华人民共和国的航天事业起始于：1956年。

　　3.中国航天事业包含空间技术、空间应用和空间科学三大领域。

　　二、空间技术

　　1.人造卫星：东方红一号卫星——中国发射的第一颗人造地球卫星，于1970年4月24日21时35分发射。

　　2.运载火箭：我国独立自主地研制不同型号的“长征”系列运载火箭。

　　3.航天器发射场：已建成酒泉、西昌、太原、海南四个发射场。

　　4.航天测控：航天测控网由多个测控站、测控中心和通信系统构成。

　　5.载人航天：

　　(1)中国于1992年开始实施载人飞船航天工程。

　　(2)我国首次载人航天飞船飞向太空：2003年10月15日“神舟五号”飞船载着中国第一位宇航员杨利伟在酒泉航天发射中心用长征二号F型运载火箭发射升空。

　　(3)2008年9月25日～28日，25日晚神舟七号于21：10分发射，三名宇航员是翟志刚、刘伯明、景海鹏。27日16：30分翟志刚成功完成首次出舱进行太空行走。

　　2011年，我国自主研制的天宫一号目标飞行器在酒泉卫星发射中心发射升空后准确进入预定轨道。

　　2011年，神舟八号与天宫一号首次空间交会对接。

　　2012年，神九发射。手动交会对接控制系统，中国首次将女飞行员送入太空，也实现多名字宇航员在太空的长期停留。

　　2013年，神十发射。首次太空授课，航天员在天宫一号通过质量测量、单摆运动、陀螺运动、水膜和水球等5个基础物理实验，展示失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象。

　　(4)载人航天计划三步走：

　　第一步是发射无人和载人飞船，将航天员安全地送入近地轨道，进行对地观测和科学实验，并使航天员安全返回地面。

　　第二步是继续突破载人航天的基本技术。

　　第三步是建立永久性的空间试验室，建成中国的空间工程系统。

　　三、空间应用

　　1.人造卫星的分类：

　　按照功能或应用分类：通信卫星、遥感卫星、气象卫星、导航卫星。

　　通信卫星：我国于1984 年发射了一颗试验通信卫星，命名为东方红2 号。

　　2016年8月16日01时40分，由中国科学技术大学主导研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功发射升空。

　　2017年4月12日19时04分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射实践十三号卫星。这是我国首颗高通量通信卫星，也是我国技术试验和示范应用成功结合的典范，对于促进我国通信卫星技术及产业的跨越发展具有重要里程碑意义。

　　2.遥感卫星

　　2017年1月9日12时11分，我国在酒泉卫星发射中心用快舟一号甲小型运载火箭成功发射吉林一号灵巧视频03星，同时搭载行云试验一号、凯盾一号两颗立方体星。这次任务采用纯商业发射合同组织形式，是快舟火箭的“商业第一单”。

　　中国发射的首个自主研制的0.5米级高分辨率商业遥感卫星——高景一号已经开始下传图像，标志着中国首个完全自主研制的0.5米高分辨率商业遥感卫星星座正式具备运营能力。

　　3.气象卫星

　　2017年2月27日，随着我国新一代静止气象卫星风云四号A星获取首批图像和数据，世界第一幅静止轨道地球大气高光谱图正式亮相，与此同时，我国首次获取彩色卫星云图和闪电分布图。

　　2017年11月15日2时35分，我国风云三号D星搭乘长征四号丙运载火箭，在太原卫星发射中心成功发射。作为我国第二代极轨气象卫星“风云三号”系列的第四位成员，风云三号D星将帮助人们更早获知未来天气状况，降低自然灾害对经济社会的影响。

　　4.导航卫星

　　2003年第三颗北斗卫星的发射升空，标志着我国成为继美国全球卫星定位系统(GPS)和前苏联(俄罗斯)的全球导航卫星系统(GLONASS)后，在世界上第三个建立了完善卫星导航系统的国家。

　　2017年11月5日19时45分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第24、25颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，是我国北斗三号第一、二颗组网卫星，它标志着我国正式开始建造“北斗”全球卫星导航系统。

　　四、空间科学

　　2017年11月30日电，我国首颗暗物质科学卫星——“悟空”号在轨运行近两年，成功获取了目前国际上精度最高的电子宇宙射线探测结果。

　　五、其他航天成就

　　1.天舟一号

　　天舟一号是我国自主研制的首艘货运飞船。

　　2017年4月20日，搭载我国首艘货运飞船“天舟一号”的长征七号遥二运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射。

　　4月27日19时07分，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室成功完成首次推进剂在轨补加试验，标志天舟一号飞行任务取得圆满成功，使我国成为世界上第三个独立掌握这一关键技术的国家。

　　2.两只眼

　　6月15日上午，我国首颗硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”在酒泉成功发射，命名为“慧眼”，为纪念推动中国高能天体物理发展的已故科学家何泽慧。

　　3.空中三剑客：运-20、空客C919和水陆两栖AG600

　　六、2018年航天知识

　　1.遥感三十一号01组卫星

　　2018年4月10日，我国在酒泉卫星发射中心，用长征四号丙运载火箭，成功将遥感卫星三十一号01组卫星和微纳米技术试验卫星发射升空，卫星进入预定轨道。该卫星主要用于开展电磁环境探测及相关技术实验。

　　2.高分一号02、03、04星

　　2018年3月31日，我国在太原卫星发射中心成功以“一箭三星”方式发射3颗光学卫星，这也是我国成功发射并将投入使用的首个民用业务卫星星座。3星组网运行后，可实现同一地区2天重访，15天全球覆盖的高分辨率遥感能力。将对自然资源调查、检测及监管发挥重要作用。

　　3.北斗导航卫星

　　2018年1月12日，成功发射第二十六、二十七颗北斗导航卫星。

　　2018年2月12日，成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星。

　　2018年3月30日，成功发射第三十、三十一颗北斗导航卫星。

　　以上三组北斗导航卫星均是在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭(及远征一号上面级)，以“一箭双星”方式成功发射。按照计划，北斗卫星导航系统将于2018年底服务“一带一路”沿线国家。

　　4.陆地勘察卫星三号、四号

　　2018年1月13日和3月17日，我国在酒泉卫星发射中心，用长征二号丁运载火箭，分别成功将陆地勘探卫星三号、四号发射升空，卫星进入预定轨道。该卫星主要用于开展陆地资源遥感勘查。

　　5.张衡一号

　　2018年2月2日，我国在酒泉卫星发射中心，用长征二号丁运载火箭，成功将电磁监测实验卫星“张衡一号”发射升空，进入预定轨道。标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。

　　6.遥感卫星三十号04组卫星

　　2018年1月25日，我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭。成功将遥感三十号04组卫星发射升空卫星进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。遥感三十号04组卫星采用多星组网模式，主要用于电磁环境探测及相关技术实验。

　　7.吉林一号视频07、08星及4颗小卫星

　　2018年1月19日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征十一号固体运载火箭，将吉林一号07星、08星及4颗小卫星精确送入预定轨道。“一箭六星”发射任务圆满成功。

　　8.高景一号03、04星

　　2018年1月9日，我国在太原卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，将高景一号03、04星发射升空，卫星顺利进入轨道。卫星将为全球用户提供遥感数据服务和应用系统解决方案，以及针对国土资源调查、测绘、环境监测、金融保险和互联网行业的增值服务。