多位专家合力打造，全新角度权威奉献！“全新知识大搜索”系列丛书阐释了宇宙、地球、海洋、陆地、节能、环保、资源，以及人文科学的各个方面。本书为系列之一。

科学家预言，21世纪是人类大举探测太空的世纪。本书介绍了宇宙航行，宇宙及其探测与开发的基本知识。本书文字简约，行文流畅，设计精美，适合青少年朋友阅读。

“全新知识大搜索”系列丛书诚邀多位专家编写，坚持实用、易懂的原则，力求通过全新的角度来阐释宇宙、地球、海洋、陆地、节能、环保、资源，以及人文科学的各个方面。书中文字简约，行文流畅，设计精美。本书为该系列丛书之《遨游太空》分册。

第一章 宇宙航行

 航天飞机／002

 航天飞机的“盔甲”／004

 走进宇航发射场／006

 聚精会神整装待发／008

 发射上天遨游宇宙／010

 航天飞机承担的任务／012

 潇洒的太空行走／014

 摘下天上的“星星”／016

 在太空给“星星”看病／018

 24小时看到16次日出／020

 从太空看地球／022

 用生命铸成的教训／024

 太空垃圾坠地与伤人／026

 清除充斥于太空的垃圾／028

 不时发生的太空“车祸”／030

 理想的太空核废料场／032

 航天气象／034

 航天杀手一诱发闪电／036

 太空舱内的“水灾”／038

 宇航与环境保护／040

 绝对安全的宇宙飞船降落地／042

 航天飞机的灵魂／044

 航天飞机的“手臂”／046

 太空“握手”／048

 宇宙飞船中的“离子土壤”／050

 植物能在太空发育生长／052

 在宇宙间进行电子束加工／054

 王赣骏的液滴动力实验／056

 太空课堂／058

 开发空间资源需要载人航天／060

 天外觅知音／062

 地基航天与天基航天／064

 航天母舰种种／066

 空间平台／068

 登月飞行与天空实验室／070

 载人轨道站／072

 “和平”号空间站／074

 人类滞空最长纪录／076

 险象环生叶落归根／078

 又一个里程碑／080

 国际空间站／082

 用途广阔的国际空间站／084

 宇航员的选拔／086

 零重力环境下的人体反应／08

 宇航员的人造天堂／090

 宇航员的安全保障／092

 维系生命的太空服／094

 设计太空服也有讲究／096

 舱外活动太空服／098

 宇航员用的太空笔／100

 在宇宙空间生儿育女／102

 太空对婴儿的影响／104

 航天活动与生命繁衍／106

 在沉寂的太空感受死亡威肋／108

 新兴的太空医学／010

 梦寐以求的“太空旅行”／112

 太空之行／114

 黑熊与航天／116

第二章 宇宙及其探测与开发

 令人神往的火星／120

 火星陨石到达地球之谜／122

 在火星大气层中发现激光／124

 勘探火星的新发现／126

 人类举步迈向火星／128

 建设火星基地／130

 绿化火星／132

 在北极建造模拟火星太空站／134

 俄罗斯将进行载人火星飞行／136

 遥望太空的电子眼／138

 拨云见日的太空望远镜／140

 哈勃太空望远镜／142

 机器人走向太空／144

 宇宙飞行机器人／146

 21世纪人类将飞往何处／148

 21世纪的航天器／150

 开拓无比诱人的太空／152

 失重给人类带来福音／154

 特殊的太空高真空环境／156

 太空是个天然的低温世界／158

 向空间发展的材料制造工业／160

 宇宙空间的冶金环境／162

 得天独厚的太空制药厂／164

 在太空中熔融玻璃／166

 肩负重大使命的太空动物园／168

 选植物种子去太空“修炼”／170

 难以计量的宇宙钻石／172

 未来的空间采矿基地／174

 不打地基的宇宙空间建筑／176

 别具一格的太空旅馆／178

 未来的宇宙城／180

 宇航技术民用化／182

 航天技术与国防现代化／184

航天飞机承担的任务

航天飞机既是运载火箭，也是宇宙飞船，又是航空飞机。所以，它可以承担很多任务。

它可以把“空间实验室”送人空间。科学家在空间实验室里，不但可以进行地球资源的探察，进行空间加工和制造，而且还可以展开各种基础科学的研究。

它可以在近地轨道间往返运送各种应用卫星和科学卫星。由于航天飞机的货舱容积庞大，每次可以容纳多达几十吨的有效载荷，因而具有运载大型卫星的能力。航天飞机的遥控机械手像人手一样灵便，它既能把卫星送出货舱，也能把已经损伤的卫星捕入舱内进行修理，或者带回地面。航天飞机可以使空间望远镜成为自由飞行的空间观察站，同地面天文台比较，空间观察站能观察到7倍深的宇宙空间，探测出弱50倍的星体，而且观察清晰度可提高10倍。

它可以发射高轨道卫星和星际探测器。在失重条件下，它只用一种推力不大的自旋末级火箭，就可以把通信卫星、气象卫星或地球资源卫星发射到近3.6万千米高的地球同步轨道上。

它可以作为未来大型空间结构的运载工具和建造平台。在--这点上，航天飞机更能显示出它那非同小可的潜力和划时代的意义。利用航天飞机一次次地运送设备，人们便可以在地球轨道上组装大型太阳能电站、大型空间加工厂、太空医院。

原来有些在地球上做不到的事，在太空工厂里将能够做到。例如，轮子上用的滚珠，因地心吸力的作用，在地球上做不到绝对的圆，而在太空就能解决这个问题。在太空医院里，烧烫伤的病人飘浮在空间，免除了与床面的接触，能使伤皮渗出的血清快速凝结，避免伤皮大量失去血清，加上太空病室绝对无菌，容易治疗。

此外，在勘探矿藏、预测地震、预报地震、预报气象、预告旱涝、侦察海洋鱼群、侦察农作物的病虫害等方面，在太空都有它独到的优越性。

航天飞机在军事应用上也很有潜力。它可以通过机械手把军用卫星部署在轨道上；它可以一次释放并回收多颗卫星，这就使侦察卫星的回收更为方便；由于航天飞机的轨道是可变的，所以，一次可以完成多种军事侦察任务；航天飞机能够捕捉敌人的卫星，把它带回地球；航天飞机在外层空间能及时发现来袭的洲际导弹，并进行安全、可靠的拦截；航天飞机还可用来摧毁对方的地球轨道上的军事装置和太空船，甚至可用来携带远程激光武器，来摧毁地球上的核子导弹基地。

潇洒的太空行走

1984年2月7日，在美国航天飞机的第10次飞行中，宇航员布鲁斯。麦坎德利斯和罗伯特·斯图尔特先后离开“挑战者”号航天飞机并分别在太空行走了90分钟和65分钟，人们风趣地称他们为“人体地球卫星”。所谓“人体地球卫星”，就是宇航员背着“火箭背包”，完全脱离航天飞机，不用安全索系着，像卫星一样以每小时2.7万多千米的速度，在环绕地球的太空轨道中“飘浮飞行”。

茫茫太空是个神奇的没有空气的世界。在那里宇航员要走出航天飞机的密封座舱，必须穿上能够增压的特制的航天服。这种航天服设计得很精巧，带有一整套为宇航员所必需的轻便的生命保障系统，能供氧、增压、冷却、通风，提供食物和饮用水，此外还有无线电通信联络设备、排泄处理系统和报警系统，可供宇航员在太空活动6小时。

到太空行走还需要代步工具——“火箭背包”。它是重量为160千克的带微型喷气推进装置的新型航天服。它的外形像一把有扶手、踏板的座椅，可以操纵它进退、上下、左右、滚动、俯仰以及偏航。主要由铅制成的这种载人机动装置每件有两套压缩气箱和电池组作为动力的氮气射流。每套有12个氮气射流，每个有0.7千克推力。如果第一组发生故障，则可使用第二组。如果发生意外，还可由另一宇航员运去一个新背包。

由于惯性的作用，宇航员在离开航天飞机以后就要以每小时2.7万多千米的速度飞驰。但是在太空中并没有这种速度感觉，因为宇航员是相对于航天飞机作缓慢移动的。

对轨道上出现故障的卫星进行维修，是这次太空行走的一项重要任务。修理工作一开始，航行飞机通过机动变轨飞行接近卫星，在与卫星保持约92米远的距离时，由宇航员飞到卫星附近，用胸前的“飞行抓钩”抓住卫星，实现与卫星的对接，并使每秒钟旋转0.8～0.9度的卫星稳定下来。然后，通知航天飞机运动到可以捕获卫星的范围，用机械臂将卫星抓住。被抓获的卫星可在航天飞机上修理，也可带回地面，修好后再由航天飞机把它重新送人轨道。简单的修理工作，宇航员在舱外就可以直接进行。

今后，轨道维修工作将成为航天飞机每次飞行中都可能遇到的任务。通过轨道维修，将使那些过早夭折的卫星“起死回生”，年迈体衰多病的卫星“返老还童”，正常工作的卫星将因为得到及时保养而“延年益寿”。

太空行走的成功，还为建造永久性的太空轨道站铺平了道路。今后，宇航员可以在太空自由活动，把航天飞机运上太空的部件组建成加工厂，利用太空失重条件进行材料加工和制造医药。太空行走标志着人类开发宇宙的事业，开始进入了一个崭新的阶段。

P12-15

1981年4月12日7时整，美国的“哥伦比亚”号航天飞机在佛罗里达州肯尼迪宇航中心冲上天空。这次历史性试飞的成功，标志着世界航天史迈入了一个新的时代——航天飞机时代。

在美国开始“阿波罗”登月计划的同时，前苏联也开始进行轨道站的活动。1971年4月9日，前苏联发射世界上第一艘长期停留在太空的“礼炮－1”号空间站。

“和平”号空间站是前苏联第三代载人空间站，也是人类历史上的第9座空间站，被誉为“人造天宫”。1995年6月29日，美国“亚特兰蒂斯”号航天飞机与俄罗斯“和平”号空间站第一次对接，开始了总计9次的航天飞机与空间站的对接，为建造国际空间站拉开了序幕。在“和平”号穿梭太空的同时，美国宇航局在20世纪80年代提出了建造国际空间站的建议。随后，欧洲航天局11国和日本、加拿大、巴西等国陆续加入。1993年11月1日，美、俄签署协议，决定携手建造国际空间站。

从第一颗人造地球卫星进入宇宙空间时起，人们就开始对宇宙空间进行广泛的直接探测。几十年来，数百颗卫星和飞船，几十名宇航员，在宇宙空间的各个角落，通过各种方法，进行了无数次的测量和观测，取得了大量的数据和图片，使人们认识到茫茫的太空并不是空无一物，而是充满着各种各样的物质，具有极为复杂的结构，不断地发展变化，有时甚至会发生激烈的“风暴”。对宇宙空间的探测，也为宇宙航行探明了道路。  近地空间探测。探测地球附近几万千米的近地空间的第一个重大发现，是1958年1月31日美国发射的“探险者－1”号卫星取得的。

月球探测。1969年7月16日，美国的“阿波罗－11”号飞船发射升空，开始了人类第一次登月航行，终于将宇航员送进了月宫，在静谧的月球表面第一次留下了人类的足迹。

由于当代宇宙科学技术的迅猛发展，开发太空资源已经不是什么虚无缥缈的幻想，而逐渐变为人类的现实。

微重力——微重力资源，是一种很有价值的新资源。在宇宙空间，重力只是地球的百万分之一。在这种微重力的情况下，物质能够得到良好的结合，从而制造出地球上不能合成的合金材料。

空间能源——空间能源主要是指太阳能。在空间轨道上，太阳能装置可以做得很大，而且可以长期使用，同样的面积获得的能量要比地面上多好多倍。

高真空——在高度真空的环境中，由于没有空气和灰尘，还可以进行高纯度、高质量的冶炼、焊接，分离出一些物质。

宇宙矿藏——宇宙矿藏是极丰富的。据初步查明，月球上有50多种矿物质。

高远位置——高远位置的开发利用给人类带来巨大利益。人造地球卫星上天，为开发空间高远位置资源创造了条件。

这些完美的太空资源，为发展航天产业奠定了基础。

科学家预言，21世纪是人类大举探测太空的世纪。

科学家们相信，21世纪里，在包括中国人在内的全人类的共同努力下，人类必将实现“太空移民”、实现“定居”月球的梦想。而载人火星飞行，将成为21世纪里人类最伟大的宇航创举。