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斧公叔
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1 第八章航天飞行器沈海军教授同济大学航空航天与力学学院 2012 年 12 月

2 8.00 概述 8.1 宇宙航行的基本原理 8.2 人造地球卫星 8.33 载人飞船

3 8.00 概述 TONGJI UNIVERSITY 1957 年 10 月 04 日前苏联用多级火箭发射了第一颗人造地球卫星, 打开了人类进入宇宙的大门几十年来, 人类不仅成功地发射了种类众多的人造地球卫星, 而且成功地登上了月球, 同时还发射了许多探测地球周围行星的探测器人类已进入了宇宙航行的时代

4 8.11 宇宙航行的基本原理 TONGJI UNIVERSITY 宇宙速度多级火箭火箭的发射

5 宇宙速度 TONGJI UNIVERSITY 要作宇宙航行, 首先要了解宇宙天体的运动规律, 十七世纪德国天文学家开普勒 Kepler 提出了行星运动的三定律随后牛顿 Newton 导出万有引力定律他认为天体的运动是由于天体间存在引力天引力作用下的天体都在按一定的速度和轨道运行运行轨道是一个截圆锥曲线运行轨道是一个截圆锥曲线, 即圆椭圆抛物线和双曲线

6 行星运动三定律 1. 所有行星的运动轨道为椭园, 太阳位于椭园 O 的一个焦点上 2. 行星的速度是变的, 行星中心与太阳中心连线叫向径, 同一时间内向径扫过的面积相等 3. 行星绕太阳一周的时间叫周期, 它与椭园轨道的半长轴的二分之三次方成正比

7 要使物体飞离地球象天体那样作轨道飞行, 首先需要获得一定的速度 1. 环绕速度 2. 脱离速度 3. 逃逸速度

8 1. 环绕速度环绕速度是指人造天体在地球的某一高度上围绕地球进行圆周运动所需要的最小速度, 也称为第一宇宙速度地球不同高度上的第一宇宙速度不相同

9 离地面高度第一宇宙速度 ( 公 ( 公里 ) 里 / 秒 )

10 环绕速度简单推算人造卫星按轨道稳定运行需满足 : F F F 离 F 引离 = MV 2 I /R M : 卫星质量 R : 卫星离地心高度 V I : 第一宇宙速度

11 F =Mg R 引由 F = F 离引 g R, 得 R 高度处地心加速度 V = 代入地球表面数据, 则 : V I =7. 912km/s R I Rg R

12 2. 脱离速度脱离速度是指人造天体在地球的某一高度上摆脱地球引力, 进入太阳系, 成为太阳系人造行星所需要的最小速度, 也称为第二宇宙速度地球不同高度上的第二宇宙速度

13 离地面高度 ( 公里 ) 第二宇宙速度 ( 公里 / 秒 )

14 脱离速度的推算脱离速度可根据脱离地球必需做的功来计算物体要飞出地球, 必须克服地心引力, 具有巨大的速度 V II 和动能 MV 2 II /2 这一动能必须与物体所在高度处具有的位能相等 Mg R R V II = 2g R R 即 V = II 2V I

15 在地球表面处, 当发射速度等于 V II = V II km/s 时, 轨道为抛物线当速度大于 V 时, 轨道不再是抛物线, 而是双曲线 II

16 3. 逃逸速度逃逸速度是指人造天体在地球的某一高度上摆脱太阳的引力, 飞出太阳系, 成为恒星际航天器所需要的最小速度, 也称为第三宇宙速度地面高度上的第三宇宙速度为 : V =16. 7 km/s III

17 多级火箭 TONGJI UNIVERSITY 要飞向宇宙, 就要有宇宙速度, 这个巨大的速度只有靠多级火箭才能达到火箭携带大量的推进剂, 燃烧时, 火箭的质量迅速变化, 因此必须按照变质量物体来计算其运动规律, 即按照著名的齐奥尔柯夫斯基公式进行计算

18 M M TONGJI UNIVERSITY 变质量物体运动规律 V-u V 在 Δtt 时间内, ΔM 以相对速度 u 附加到 M 上去, 并在此时作用有外力 Q, 则 : ( M + Δ M ) ( V + Δ V ) M V Δ M ( V u ) = Q Δ t 化简 : M ΔV + ΔM u + ΔM ΔV = Q Δt ΔV ΔM 忽略二阶小量, 则 : M + u = Q Δt Δt dv dm 微分表达式 : M = u + Q dt dt

19 单级火箭的理想速度当不考虑重力和气动力作用时单级火箭的理想速度是 : M V = u ln M M f = u lnz 0 其中, M M0 : 起飞质量 M f : 关车质量 u : 排气速度 Z : 质量比

20 多级火箭的理想速度是 : V = n V = n i i = 1 i = 1 u i lnz i

8.1.3 13 火箭的发射 TONGJI UNIVERSITY 多级火箭是垂直发射的

21 火箭的发射 TONGJI UNIVERSITY 多级火箭是垂直发射的这样做的好处是, 以尽可能短的时间和距离穿过稠密的大气层, 减小空气阻力, 而且垂直安放也比较方便

22 8.22 人造地球卫星 TONGJI UNIVERSITY 人造卫星的轨道人造卫星的组成人造卫星的应用人造卫星的回收

23 人造卫星的轨道 TONGJI UNIVERSITY 由于发射人造卫星的速度高度及相对地球的角度不同, 会有各种大小形状不一的轨道因此要用一些参数来确定它们的空间位置, 一般采用六个参数轨道的倾角轨道的半长轴轨道的偏心率升交点赤径近地点幅角和卫星通过近地点时刻

24 轨道倾角卫星运行轨道平面与赤道平面所交的角叫做轨道倾角

25 椭圆轨道的半长轴椭圆轨道的半长轴等于近地点和远地点连线距离的一半

26 轨道的偏心率椭圆轨道的偏心率即椭圆两个焦点之间距离的一半与半长轴的比值

27 升交点赤径是春分线向东至升交点的经度升交点是人造卫星由南飞向北经过赤道平面的点 ; 春分线是地球中心与春分点的连线 ; 春分点是以地球为中心观察太阳从地球南半球往北半球运动时, 与地球赤道平面相交的那一点

28 近地点幅角升交点到近地点弧线对地心的角度

29 人造卫星的组成 TONGJI UNIVERSITY 卫星有不同的任务, 便有不同的构造, 但它总是由下列几个主要部分组成的 1. 卫星的本体 ; 2. 电源系统 ; 3. 通讯装置及天线 ; 4. 姿态控制系统 ; 5. 温度控制系统 ; 6. 仪器舱

30 人造卫星的应用 TONGJI UNIVERSITY 卫星与其它飞行器相比有以下特点 : 1. 无需动力就能在大气层外长时间运转 ; 2. 活动范围大, 高度在几百至几万公里间 ; 3. 能不受限制地飞越地球全部地区的上空因此卫星能在很短时间内从一定高度上对广大地区或空间进行探测, 卫星的用途愈来愈广, 它能用作科学研究, 又能为国民经济服务, 还能为军事服务如 : 科学探测卫星技术试验卫星通信卫星气象卫星资源卫星侦察卫星预警卫星等

31 通信卫星通信卫星, 是用于进行无线电通信中继的卫星它将来自某一地面站的无线电信号转发到其它地面站通信卫星一般都运行在公里高的地球同步轨道上

32 国际通信卫星 V

33 ( 中 ) 东方红三号通信卫星

34 ( 美 ) 跟踪与数据中继卫星

35 中国实用通信卫星

36 ( 苏 ) 地平线通信卫星

37 气象卫星气象卫星是对地球及其大气层进行气象观测的人造地球卫星它能大范围及时迅速连续完整地收集和观察地球上瞬息万变的天气现象和状态, 并把云图等气象信息发给地面用户

38 风云一号气象卫星

39 ( 美 ) 泰罗斯气 ( 美 ) 泰罗斯气象和环境卫星

40 欧洲第一颗实用气象卫星

41 流星 Ⅱ 号气象卫星

42 风云二号气象卫星

43 资源卫星资源卫星, 是用于勘测和研究地球自然资源的卫星它能通过各种遥感设备, 对地表或地表以下一定深度的状况进行探测, 诸如地形地貌测绘历史古迹考证地层结构探察农作物能普查自然灾害预报以及森林海洋空气等等的探查

44 中巴资源卫星

45 欧洲第一颗地球资源卫星

46 ( 苏 ) 宇宙 1500 地球资源卫星

47 法国地球观测卫星

48 侦察卫星侦察卫星利用光电遥感或无线电设备, 搜集来自地面目标的辐射反射或发射的电磁波信息, 用胶卷或磁带记录下来后存贮在卫星返回舱里, 待卫星返回地面时回收或者通过无线电传输的方法, 随时或在某个适当的时候传输给地面接收站, 经光学或计算机设备的处理后使用

49 ( 美 ) 发现者号卫星

50 ( 美 ) 第四代大鸟侦察卫星

51 预警卫星利用星上的红外探测仪, 探测导弹飞行时发动机尾焰的红外辐射, 配合电视摄像机及时准确地判断敌方导弹方向, 迅速报警, 使地面防空部队准备拦击导弹, 城市居民紧急疏散隐蔽

52 ( 美 ) 第三代预警卫星

53 科学探测卫星科学探测卫星的出现, 改变了人类坐地观地和坐地观天的传统它携带着各种科学探测仪器, 能够置身于大气层外不受干扰地获取大气层空间环境和宇宙天体的各种信息资料

54 ( 美 ) 探险者 51 号卫星 ( 大气, 环境探测 )

55 ( 苏 ) 电子号卫星

56 ( 中 ) 实践二号卫星

57 轨道太阳观察卫星

58 技术试验卫星航天器上采用的各种技术在通过地面试验后, 一般还需要在实际使用环境中加以验证在发射每一种应用卫星之初, 都需要发射若干技术试验卫星例如, 美国的返回式卫星技术是通过发射了 12 颗技术试验卫星后才发展起来的

59 ( 美 ) 应用技术卫星

60 ( 苏 ) 宇宙 1544 生物卫星

61 生物卫星

62 ( 中 ) 实践一号卫星

63 人造卫星的回收 TONGJI UNIVERSITY 卫星回收的主要问题在于具有约 20M 速度的卫星进入稠密大气层时, 将遇到几千度的高温这要求在飞行器的外形耐热材料冷却方法和返回的轨迹中采取适当措施来解决一般有热沉法和烧蚀法两种方法此外还要解决好卫星脱离轨道开伞及搜索回收问题

64 热沉法将卫星头部用较厚的比热高导热性能好熔点高的金属制成, 并将表面抛光其重量达几百公斤, 形状是一个钝头体, 目的是形成激波使其减速所产生的高温由金属吸收并传到结构中去表面抛光可以辐射掉一部分热量, 使卫星能安全地穿过大气层

65 烧蚀法也叫消溶法, 它是将卫星表面用高温下易熔化蒸发的高分子化合物制成, 如玻璃钢在高温下, 化合物开始分解为气体及残存的碳, 这个过程要吸收大量的热量气体带走了一部分热量同时形成一层边界层, 即对卫星结构包上了一层保护层, 保护卫星安全穿越大气层

66 库鲁发射中心 ( 法属圭亚那 ) TONGJI UNIVERSITY 从地理位置上看, 库鲁是全球最佳的卫星发射地点, 它可以把卫星向东射入大西洋上空, 又能得到地球自转的助推, 而且向北和向东的海面上有一个很宽的发射弧度由于这个地方位于赤道之上, 所以用同一种火箭把卫星送入赤道上空轨道时, 可比在美国卡纳维拉尔角发射多载 15% 的重量 1968 年库鲁航天中心的第一个发射台和控制中心建成, 同年 4 月 9 日发射第一枚火箭截至目前, 这里已有 400 多次的发射纪录 1985 年又建成第二发射台, 用于发射阿丽亚娜 3 型和 4 型火箭现在每年有 9 次左右商业卫星发射任务

67 多级火箭多级火箭是星际间航行的唯一交通员它是怎么飞行的呢? 先来做一个小试验 : 把气球吹满气, 猛一松手, 它肯定会向前飞出一定距离后才落到地面原来气球之所以能飞是因为受到它肚子里排放出来的空气的反作用力的推动火箭飞行的原理和气球飞的原理一样, 都是利用了物体的反作用力火箭的肚子里装有燃料, 燃料点着后产生大量热量, 变成急剧膨胀的气体, 气体从火箭尾部猛烈喷出, 火箭便在气体喷发产生的反作用力下向前飞行了

68 火箭为什么能飞得那么快呢? 我们知道, 燃料产生的热量越多, 喷射气体的速度越快, 产生的推力就越大科学家计算过, 一般火箭燃气的喷射速度约为每秒 2 千米左右, 当燃料的重量是火箭净重的 1.72 倍时, 火箭的最终速度等于气体的喷射速度, 如果要使火箭的最终速度达到气体喷射速度的 2 倍, 3 倍, 那么就要相应地增加燃料可是燃料一增加, 火箭的体积, 重量也就随之增加, 而用同样的力推动轻, 重不同的物体, 其速度是不一样的怎么解决增加燃料又不过多地增加火箭重量的矛盾呢? 科学家们想了一个绝妙的办法, 就是把火箭做成一级一级的, 每一级都有燃料, 烧完一级就扔掉一级, 这样火箭就越飞越轻, 速度也越来越快你想知道火箭的身体构造吗? 一般来讲火箭身上有三大系统 : 结构系统, 动力系统, 控制系统结构系统是它的躯壳 ; 动力系统是它的心脏, 由燃料部分和发动机部分组成 ; 控制系统好比它的大脑, 指挥火箭飞多快, 怎样飞和飞到哪儿多级火箭在飞行中, 它的身体被一节一节地甩掉, 最末的一节把卫星顶到预定轨道

69 长征二号丙运载火箭长征 2 号火箭 1972 年首次发射, 因箭上一根导线断裂发射没有成功这是一种两级火箭, 全长米, 最大直径 3.35 米, 起飞重量 191 吨, 总推力 280 吨, 能把 1.8 吨的卫星送入数百千米的椭圆轨道经过改进的长征 2 号丙火箭, 采用了大推力的液体火箭发动机, 箭长增加到 35 米, 近地轨道的运载能力增加到吨从 1975 年 11 月 26 日用它首次发射返回式卫星成功, 到 1993 年底已发射 14 次, 均圆满完成任务长征 2 号还有一个改进型号长征 2 号丁火箭, 也是一种两级液体火箭, 全长 38.3 米, 起飞重量 232 吨 1992 年 4 月 9 日用它首次发射返回式卫星也获得成功

70 长征三号运载火箭 TONGJI UNIVERSITY 长征 3 号运载火箭是在长征 2 号火箭基础上, 第三级采用低温高能的液氢液氧发动机,1984 年研制成功火箭全长米, 一, 二级直径米, 三级直径 2.25 米, 起飞重量 202 吨, 起飞推力 280 吨, 其同步转移轨道的运载能力为 1.4 吨至 1993 年底, 成功发射 6 颗实用通信卫星 ( 包括为亚洲卫星公司发射的亚洲一号通信卫星 ) 长征 3 号火箭的发射成功, 标志中国运载火箭跨入世界先进行列

71 长征四号运载火箭 TONGJI UNIVERSITY 长征 4 号是长征 3 号火箭的同宗型号不同的是, 长征 4 号火箭三级都采用常规推进剂 ( 四氧化二氮, 偏二甲肼 ) 火箭全长 41.9 米, 一, 二级直径 3.35 米, 三组直径米, 起飞重量 249 吨, 起飞推力 300 吨, 其地球同步转移轨道的运载能力为 1.25 吨, 太阳同步轨道的运载能力为吨迄今发射两次均获成功

72 ( 苏 ) 能源号运载火箭 TONGJI UNIVERSITY 这种命名为能源号的运载火箭由两级组成第一级捆绑 4 台液体助推火箭, 高 39 米, 直径 4 米 ; 第二级为直径 8 米的芯级, 由 4 台液氢液氧发动机组成火箭长约 60 米, 总重 2400 吨, 起飞推力 3500 吨, 能把 100 吨有效载荷送上近地轨道发射时, 第一, 二级同时点火, 第一级 4 台助推火箭工作完成后, 由地面控制脱离芯级火箭回收, 经修理后可重复使用 50 次 ; 第二级即芯级火箭可将有效载荷送入地球轨道运行

73 ( 苏 ) 质子号运载火箭 TONGJI UNIVERSITY 质子号火箭共四级, 全长 44.3 米, 底部最大直径 7.4 米, 起飞重量 800 吨第一级由 6 台助推火箭组成, 中心是一个直径较大的氧化剂箱, 四周捆绑 6 个燃料箱, 起飞推力达 1000 吨第二级高约 13.7 米, 装有 4 台发动机, 总推力为 240 吨第三级高米, 装 1 台发动机, 另有 4 台校正航向的可控微调发动机第四级高米, 装有 1 台封闭式循环发动机, 可二次点火这种火箭可将 21 吨重的有效载荷送上近地轨道

74 ( 苏 ) 联盟号运载火箭联盟号火箭系因发射联盟系盟系列载入飞船而得名它是由东方号三级火箭改进第三级后的新型级三级运载火箭总长 49.3 米, 起飞重量 310 吨, 近地轨道地运载能力为 7.5 吨 1963 年 11 月 16 日首次发射宇宙 22 号卫星成功, 1964 年和 1965 年又先后用来试验发射两艘上升号载入飞船 1967 年开始用来发射联盟号, 联盟 T 号系列载入飞船和进步号自动货运飞船

75 宇宙神半人马座运载火箭 TONGJI UNIVERSITY 宇宙神系列火箭, 由美国通用动力公司制造, 已连续生产 30 多年火箭长 25.1 米, 直径 3 米, 起飞重量 120 吨目前经常使用的是宇宙神阿金纳 D 号和宇宙神半人马座号两种型号前者重 129 吨, 能把 2 吨重的有效载荷送入 500 千米高的地球轨道 ; 后者重 139 吨, 近地轨道的最大运载能力为 4 吨它们除作为月球号和火星号星际探测器的运载工具外, 曾用来发射过通信卫星和水星号载入飞船自 1959 年以来, 已发射 500 多次, 是使用最广泛的一种运载工具

76 德尔塔运载火箭 TONGJI UNIVERSITY 德尔塔系列火箭由美国科麦道公司研制生产, 至今已发射 180 多次德尔塔号三级火箭有两种型号, 总长 38.4 米, 起飞重量分别为 220 吨和 230 吨一种的同步转移轨道运载能力为 1.4 吨, 另一种的同步转移轨道运载能力为吨德尔塔火箭于 1960 年 5 月首次发射, 它先后发射过先驱者号探测器, 泰罗斯气象卫星, 云雨号卫星, 辛康号卫星, 国际通信卫星 Ⅱ,Ⅲ 号等

77 大力神运载火箭 TONGJI UNIVERSITY 大力神系列火箭由马丁玛丽埃特公司研制生产, 共有 6 种型号大力神 3 火箭长米, 直径 3 米, 发射重量 680 吨各型大力神火箭的有效载荷分别是 :3A 为 3.6 吨, 3B 为 4.5 吨,3C,3D,3D 和 3E 均为 15 吨最大的大力神 34D 长达 62 米, 最大直径 5 米, 发射地球同步转移轨道卫星的运载能力达 4.5 吨大力神系列火箭至今已有 150 多次发射纪录它主要发射各种军用卫星, 也发射了太阳神号, 海盗号, 旅行者号等行星和行星际探测器

78 土星 5 号运载火箭 TONGJI UNIVERSITY 1967 年世界上最大的一种运载火箭土星 5 号问世它是三级火箭, 长 85.6 米, 直径 10.1 米, 起飞重量 2950 吨, 近地轨道的有效载荷达 139 吨, 飞往月球轨道的有效载荷为 47 吨从 1967 年到 1973 年共发射 13 次, 其中 6 次将阿波罗载入飞船送上月球, 在航天史上写下了最为光辉的一页

79 阿里亚娜 3 号运载火箭 TONGJI UNIVERSITY 1973 年 7 月, 法国倡仪并联合西欧 11 个国家成立欧洲空间局, 着手实施研制阿丽亚娜火箭计划阿丽亚娜是古希腊一位美丽公主的名字, 她帮助热恋中的雅典王子塞休斯逃出魔鬼把守的迷宫, 一起奔向自由现在, 阿丽亚娜成为现代火箭的名字, 以冲出太空迷宫而举世闻名 1984 年 8 月 4 日发射成功第一枚阿丽亚娜 3 型火箭它的低轨道运载能力为 2.7 吨, 共发射 11 次, 其中 1 次失败

80 阿里亚娜 4 号运载火箭 TONGJI UNIVERSITY 1988 年 6 月 15 日, 第一枚阿丽亚娜 4 型火箭发射成功它的同步转移轨道运载能力为吨到吨, 现已发射 25 次, 也有 1 次失败阿丽亚娜 4 型火箭又分 5 种型号第一种是 AR40, 同步轨道运载能力为 1.9 吨 ; 第二种是 AR42P, 带有两个固体捆绑式助推火箭, 有效载荷增加到 2.6 吨 ; 第三种是 AR44P, 带有 4 个固体捆绑式助推火箭, 有效载荷为 3 吨 ; 第四种是 AR42L, 采用两个液体火箭助推火箭, 有效载荷吨 ; 第五种是 AR44L, 采用 4 个液体助推火箭, 同步转移轨道运载能力达 4.2 吨, 这是阿丽亚娜火箭中最大的一种型号

81 M 火箭 TONGJI UNIVERSITY 1970 年, 日本第一种 M 火箭的模拟试验火箭 L 4S 成功地发射了第一颗大隅号卫星第一代 M 系列火箭是 M 4S 火箭, 它比 L 4S 试验火箭的运载能力提高了 3 倍这是一种四级固体火箭, 全长 23.6 米, 直径 1.41 米, 总重 43.5 吨, 可将 75 千克的有效载荷送上近地椭圆轨道,1971 年发射了一颗技术试验卫星此后,M 4S M 火箭改进为三级固体火箭, 先后研制成功 M 3C, M 3H,M--3S 3S 等几个型号 M 3S 火箭的运载能力达到 185 千克,1984 年 2 月 14 日将一颗科学卫星送入轨道 10 年间,M 系列火箭共发射了 12 颗科学卫星

82 N-2 运载火箭 TONGJI UNIVERSITY 1975 年, 日本引进美国的雷神和德尔塔火箭技术, 研制成功 N 系列火箭这一系列包系列包括两个型号 N 1 火箭有三级, 总长 32.6 米, 最大直径 2.44 米, 起飞重量 90 吨, 近地轨道的有效载荷重吨, 地球同步转移轨道的有效载荷重 260 千克 1975 年 9 月 9 日成功地发射了菊花 1 号技术试验卫星 N 2 火箭总长 35.4 米, 起飞重量 136 吨, 近地轨道有效载荷为 2 吨, 地球同步转移轨道的有效载荷为千克经过 5 年的研制,1980 年 2 月 11 日首次发射成功, 特别是 1984 年 1 月 23 日将一颗重 350 千克的电视直播卫星送入地球同步轨道, 并成功地定点工作

83 H-2 运载火箭从 1980 年 7 月起, 日本开始研制 H 系列大型运载火箭 H 系列火箭也有两个型号 H 1 是一种三级常规燃料火箭, 全长 40.3 米, 直径 2.4 米, 总重达 140 吨, 可把 1 吨重的卫星送入地球同步转移轨道,1988 年 2 月 19 日首次发射一颗樱花 3a 通信卫星获得成功 H 2 是一种两级液氢液氧燃料火箭, 全长 50 米, 直径 4 米, 总重 260 吨, 可把约 9 吨的有效载荷送上近地轨道, 把 2 吨的有效载荷送上地球同步轨道

84 宇宙探测器 TONGJI UNIVERSITY 旅行者号探测器先驱者号携带的名片特制唱片的正面

85 8.3 载人飞船地球轨道飞行器 TONGJI UNIVERSITY 载人飞船空间站航天飞机

86 载人飞船 TONGJI UNIVERSITY 载人飞船实质上就是更大的人造地球卫星, 不过它能载人, 因此它要比人造卫星大得多, 要有专门的防辐射的增压舱及生命保障系统应急救生系统和回收系统等 1961 年 04 月 12 日, 前苏联发射第一艘载人飞船东方号, 由第一个宇航员加加林绕地球一圈后返回

87 神州号飞船 TONGJI UNIVERSITY

88 神州 5 号飞船发射始末 TONGJI UNIVERSITY 影片影片影片

89 阿波罗号飞船载人登月和返回的轨道示意图 TONGJI UNIVERSITY 指挥舱与服务舱分离准备再入地球大气层登月舱返回环月轨道并与指挥舱和服务舱对接土星 5 号起飞登月舱上升级飞离月面逃逸塔脱落指挥舱和服务舱与登月舱分离指挥舱和服务舱掉头 180o 指挥舱和服务舱与第三级火箭分离登月舱降落月面指挥舱和服务舱与登月舱对接后再与第三级火箭分离

90 空间站 TONGJI UNIVERSITY 空间站实际上是巨大的载人飞船, 一般设有工作舱服务舱对接舱舱舱, 并有巨大的太阳能电池板空间站上进行的科学研究及实验主要是长期失重的影响和失重下的一些科学实验美国有天空实验室, 前苏联有礼炮号空间站和平号空间站

91 天空实验室 TONGJI UNIVERSITY 天空实验室是美国在 1973 年 05 月 14 日发射成功的空间站, 在 4 35 公里高的近圆空间轨道上运行天空实验室全长 36 米, 最大直径 6.7 米, 总重 77.5 吨, 由轨道舱, 过渡舱和对接舱组成, 可提供 360 立方米的工作场所

92 礼炮号空间站 TONGJI UNIVERSITY 1971 年 04 月 19 日, 前苏联发射了第一座空间站礼炮 1 号, 从此载人太空飞行进入一个新的阶段礼炮 1 号空间站由轨道舱服务舱和对接舱组成, 呈不规则的圆柱形, 总长约 12.5 米, 最大直径 4 米, 总重约 18.5 吨

93 和平号空间站 TONGJI UNIVERSITY 前苏联于 1986 年 02月 20 日发射入轨的和平号空间站是一阶梯形圆柱体, 全长为米, 最大直径 4.2 米, 重 21 吨, 由工作舱过渡舱非密封舱三个部分组成, 共有六个对接口和平号作为一个基本舱, 可与载人飞船货运飞船四个专用舱组成一个大型的轨道联合体, 从而扩大了它的科学实验范围

94 天宫一号 TONGJI UNIVERSITY 天宫一号是中国为建造空间站而研制的空间实验站雏型, 于 2011 年 9 月 29 日发射升空天宫一号将由长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心发射, 升空之后将分别与神舟八号神舟九神舟九号神舟十号飞船对接, 从而建立第一个中国空间实验室

95 航天飞机 TONGJI UNIVERSITY 为了开发太空, 建立长期生活和工作的基地, 需要发展一种可以重复使用的运载工具, 这就是航天飞机航天飞机集航天飞机集火箭卫星和飞机的技术特点于一身, 能像火箭那样垂直发射进入空间, 又能像卫星那样在太空轨道飞行, 还能像飞机那样再入大气层滑翔着陆, 是一种新型的多功能航天飞行器

96 哥伦比亚号航天飞机 TONGJI UNIVERSITY 1981 年 04 月 12 日, 第一架航天飞机哥伦比亚号发射这架航天飞机总长约 56 米, 翼展约 24 米, 起飞重量约 2040 吨, 起飞总推力达 2800 吨, 最大有效载荷 29.5 吨它的核心部分轨道器长 37.2 米每次飞行最多可载 8 名宇航员, 飞行时间 7 至 30 天, 轨道器可重复使用 100 次

97 暴风雪号航天飞机 TONGJI UNIVERSITY 1988 年 11 月 15 日, 前苏联的暴风雪号航天飞机从拜科努尔航天中心首次发射升空暴风雪号航天飞机大小与普通大型客机相差无几, 外形同美国航天飞机极为相似, 三角翼机长 36 米, 高 16 米, 翼展 24 米, 机身直径 5.6 米, 起飞重量 105 吨, 着陆重量 82 吨它有一个长 18.3 米, 直径米的大型货舱, 能将 30 吨货物送入近地轨道, 将 20 吨货物运回地面头部有容积 70 立方米的乘员座舱, 可乘 10 人

98 航天飞机的基本结构 TONGJI UNIVERSITY

99 航天飞机施放天空望远镜 TONGJI UNIVERSITY

100 航天飞机施放系绳卫星 TONGJI UNIVERSITY

101 宇航员正在货舱内修理捕捉回来的卫星 TONGJI UNIVERSITY

102 这是苏联回收科学实验卫星的情景

103 8.44 空间探测器 TONGJI UNIVERSITY 月球探测器金星探测器火星探测器土星探测器木星探测器哈雷彗星探测器太阳探测器宇宙探测器

104 初探月球的奥秘 TONGJI UNIVERSITY 月球是离地球最近一个天体, 相距有 38.4 万千米天文学家早已用望远镜详细地观察了月球, 对月球地形几乎是了如指掌月球上有山脉和平原, 有累累坑穴和纵横沟壑, 但没有水和空气, 昼夜之间温差悬珠, 一片死寂和荒凉尽管巨型望远镜能分辨出月球上 50 米左右的目标, 但仍不如实地考察那样清楚因此, 人类派出使者最先探访的地外天体仍选择了月球

105 月球号探测器 TONGJI UNIVERSITY 月球轨道器 ( 苏 ) 月行者 2 号月球车

106 揭开金星的面纱 TONGJI UNIVERSITY 金星是在日地之间内侧离地球最近的行星, 也是人在地球上看到天空中最亮的一颗星但是它却终年被一层浓厚的大气和云雾覆盖, 用望远镜几乎看不清它的面貌金星绕太阳旋转, 最接近地球的距离大约为 4000 万千米, 比火星接近地球的距离还近 1000 万千米中国称金星为启明星, 因为它是清晨在东方地平线上出现的一颗最明亮的星球 : 西方称它为维纳斯女神, 因为她的绰约风姿美丽动人从 1790 年天文学家用望远镜探测金星以来, 它总是被一层神秘的面纱笼罩着

107 金星号探测器 TONGJI UNIVERSITY ( 美 ) 麦哲伦号金星探测器 ( 苏 ) 金星 14 号探测器

108 寻觅火星生命之谜 TONGJI UNIVERSITY 火星是在日地之间位于地球外侧的近邻它围绕太阳旋转, 每 2 年 2 个月接近一次地球 1878 年意大利天文学通过望远镜观测火星, 发现火星上有运河痕迹, 推测火星上可能有生命存在, 甚至会有高等的智慧生物因此, 人们把解开火星生命之谜作为宇宙探测的一个重要任务

109 火星号探测器 TONGJI UNIVERSITY ( 苏 ) 福波斯向火卫发射激光 ( 美 ) 海盗号探测器

110 细察土星奇观胜景 TONGJI UNIVERSITY 土星是太阳系的第二大行星, 直径是地球的 9.5 倍, 质量是地球的 95 倍它周围对称匀整的光环绚丽多彩, 是一大天文奇观从地球到土星的距离达 30 亿千米, 但人类对它的兴趣不因如此遥远而减弱, 迄今已经有了 3 个探测器对土星进行了实地考察

111 土星探测器 TONGJI UNIVERSITY 旅行者 2 号先驱者 10 号

112 拜访硕大的木星 TONGJI UNIVERSITY 木星是太阳系星之冠, 它的直径达万千米, 体积是地球的 1316 倍, 质量是地球的 318 倍从地球上看木星, 总放射着金色的光芒表面有许多连绵不断而明亮的条纹, 以及奇妙的大红斑点木星和它的四个卫星上右是木星, 上左是木卫一, 中间是木卫二, 下左是木卫三, 下右是木卫四的一部分

113 木星探测器 TONGJI UNIVERSITY 伽利略号木星探测器

114 哈雷慧星回归探测 TONGJI UNIVERSITY 哈雷慧星是人类最早发现的一颗周期慧星 1682 年英国天文学家哈雷 (Edmund Halley) 观测到这个太阳系中最明亮最活跃的慧星, 并推算哈雷慧星每隔 76 年到达离地球最近点一次它的回归是人们十分关注的一种天文现象

115 彗星探测器 TONGJI UNIVERSITY 维加号彗星探测器乔托号彗星探测器

116 追逐太阳的脚步 TONGJI UNIVERSITY 在太阳系里, 太阳是众行星之王虽然人类每天都能感受它的存在和赐予的恩惠, 但仍对它充满一种神秘感它那炽热的高温, 光泽表面上的黑子, 巨大的耀斑爆发, 深邃奇妙的日冕, 以及太阳风等等, 对我们人类来讲仍有着许多未知之谜

117 太阳探测器 TONGJI UNIVERSITY 尤利西斯探测器

118 茫茫宇宙觅知音 TONGJI UNIVERSITY 特制唱片内录制的 115 张照片中的 9 张我们居住的地球, 只是太阳系的一颗小行星太阳系所在的银河系中, 有 1000 多亿颗太阳这样的恒星, 而它们的行星就更是不计其数了太阳系的空间范围比地球要大 100 万倍以上, 大约为 0.13 光年而太阳系所在的银河系的直径达 10 万光年因此, 科学家推测, 在浩瀚的宇宙中, 除地球之外, 还会有存在智慧生物的星球于是, 自古以来, 就有天外来客的传闻, 甚至不断有人称发现外星人造访过地球的踪迹

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Ctpu 联合国 A/AC.105/INF/432 大会 Distr.: General 6 December 2018 Chinese Original: French 和平利用外层空间委员会将物体射入轨道或轨道以外的国家依照大会第 1721 B (XVI) 号决议递交的资料卢森堡常驻联合国 ( 维也纳 ) 代表团 2018 年 9 月 25 日致秘书长的普通照会卢森堡常驻联合国 ( 维也纳 ) 代表团谨根据大会