人造天体

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宇宙空间基本上按照天体力学规律运行的各种人造物体。天文学中将宇宙间的各种星体统称为天体并将天体分为自然天体和人造天体两类。人造天体包括航天器和空间垃圾。空间垃圾包括废弃的航天器、运载火箭末级残体和碎片等。
中文名
人造天体
外文名
artificial object
例    子
航天飞机 空间垃圾
拼    音
rén zào tiān tǐ

人造天体基本信息

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【释义】:由人工研制并用运载火箭航天飞机发射到宇宙空间的飞行体。运行规律与自然天体相同或基本相同。包括宇宙飞行器空间垃圾等。
而随着现代科技的不断发展,人类研制出了各种人造天体,这些人造天体和天然天体一样,也绕着行星(大部分是地球)运转。人造天体的概念可能始于1870年。第一颗被正式送入轨道的人造卫星是前苏联1957年发射的人卫1号。从那时起,已有数千颗环绕地球飞行。人造卫星还被发射到环绕金星、火星和月亮的轨道上。人造天体用于科学研究,而且在近代通讯、天气预报、地球资源探测和军事侦察等方面已成为一种不可或缺的工具。

人造天体相关链接

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宇航动力学国家重点实验室12月3日在中国西安卫星测控中心成立,这是我国第一个专门针对人造天体运动规律的国家级重点实验室。
宇航动力学是一门研究航天器运动及控制规律,包括航天器通过大气层返回着陆等空间运动的学科。作为航天器测控、空间技术及其应用的关键和基础,一直是航天大国研究的重点领域。
据宇航动力学国家重点实验室负责人介绍,该实验室的成立主要为满足三大迫切需求,即满足提升我国航天技术原始创新能力的迫切需要、提高我国航天测控能力的迫切需求和实现我国空间科技由试验应用向业务服务转变的迫切需求。实验室的成立,将有力推动我国宇航动力学基础理论研究、前沿技术创新和科研成果推广,并将成为航天科技人才培养和相关领域实验验证及国际交流的国家级创新平台,为我国空间技术可持续发展提供重要的基础保障。
据中国西安卫星测控中心主任董德义介绍,西安卫星测控中心测控和管理过的航天器平台有十多种、轨道类型十几类,轨道高度从距地面200公里到40多万公里。中心目前拥有航天器实时测控中心、在轨航天器长期管理中心、航天器在轨诊断维修中心等部门以及十多个测控站,强大的计算能力可同时对数十颗卫星进行测控和管理。这些条件将为各种航天器的动力学研究提供一个有力的实验和验证平台。[1] 

人造天体发展阶段

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从1957年10月4日原苏联发射第一颗人造地球卫星,开始了人类历史的航天时代。  几十年来,世界上一些国家(特别是美国和原苏联),花费了大量的人力、物力,从事人造天体的研制和发射。直接参加人造天体发射的有美国、原苏联、法国、英国、中国、日本、印度、德国、澳大利亚、加拿大等国家。另外,还有一些国家间接参加了人造天体的发射。
1957年以来,世界各国向宇宙空间的发射已达三千多次,被送上空间运行轨道的人造天体也已有一万多个。世界上发射人造天体最多的国家是原苏联。到目前为止,仍在沿着空间轨道运行的人造天体,也还有几千个。人们向月球太阳系行星发射的宇宙飞船,已有200个左右,其中一部分飞船是载人的。
人造天体的研制和发射,大致经历了以下几个阶段:
首先是绕地球飞行阶段。从1957年开始,原苏联、美国等国相继发射无人驾驶的人造地球卫星绕地球飞行,不断改进人造天体的制造发射技术,进行各种空中实验,为发射载人飞船登月飞行,作了充分了准备。
第二是载人宇宙飞行阶段。1961年,原苏联宇航员加加林驾驶“东方1号”,首次进行环地球一周飞行之后,成功地返回了地面。从此以后的20多年间,载人航天飞行得到了迅速发展。到目前,原苏联和美国已经发射了100多次的载人航天飞行。参加宇宙空间飞行的宇航员,已经达到了150多人。其中,一次飞行在太空停留时间最长的达273天。这些载人宇宙飞行,为人类的登月飞行和进入行星际空间飞行,积累了丰富的经验。
第三是登月飞行阶段。从50年代末到70年代初,原苏联、美国向月球进行了各种系列的人造天体发射,总计达160余次。这些宇宙飞行,取得了卓著的成就,使人类在探索宇宙的事业中迈出了一大步。1959年1月,原苏联“月球1号”飞出地月系,成为第一个人造太阳系行星,同年10月,原苏联发射的“月球3号”拍摄了月球背面的照片。使人类首次看到了月球背面的面貌。1966年2月,原苏联发射了首次在月球着陆的“月球9号”。1969年7月,美国“阿波罗11号”的载人登月成功,第一次在月球上留下了人类的足迹。至“阿波罗17号登月,共有18名宇航员进入绕月球飞行的轨道,其中有12名宇航员登上了月球。“阿波罗”系列宇宙飞船,共把4辆月行车带上月球,在月球上安装了激光测距后向反射器、月震仪等多种仪器,并在月球上钻了3口2.5至3米深的井,发射了两颗月球卫星。宇航员们还把共计386.7千克的月球岩石和月壤带回地球,并拍摄大量珍贵的照片和电视图像。这些成果,使人们大开眼界,揭开了人类研究和认识月球新的一页,并为人类跨出地月系,去探索太阳系其它行星和更远天体的宇宙飞行,积累了经验。
第四是发射行星探测器阶段。发射行星探测器,对太阳系各行星进行探测,这在向月球进行探测时就已开始。美国和原苏联相继发射了各种系列的行星际探测器,共约60多个。对太阳系的许多行星(如水星、金星、火星、木星、土星、天王星等)进行了探测,先后在金星、火星上着陆,探测了木星、土星的光环、大气及卫星,获得了大量图像、数据等珍贵资料。原苏联发射的“先驱者10号”探测器,已于1983年6月飞出太阳系,成为第一个银河系人造天体。
第五是建立空间站阶段。为了开发、利用近地空间月球,人们发射围绕地球运行的永久性、半永久性大型人造天体,以此作为人类登临太阳系其它行星和飞出太阳系的基地。
80年代后出现的航天飞机,使航天技术有了巨大的发展。航天飞机与其它运载火箭不同,它是一种可以重复使用的航天飞行器,兼有火箭、飞船和飞机等多种功能。航天飞机可以像火箭那样垂直发射,运载卫星和飞船,并能在空间直接把人造卫星释放到预定的轨道上,也可以把正在运行的人造卫星从运行轨道上收取下来带回地面,还能对敌方的军用卫星进行拦截、破坏。航天飞机在完成任务之后,能够方便地返回地面。这样,就可以利用航天飞机,对在轨道上运行的航天器进行检查、维修,并把它作为空间的交通运输工具,在地面和空间站之间接送宇航员,为轨道上的空间站运送物资,给航天器增添推进剂等等。
航天飞机的利用,不仅使人造卫星等人造天体的发射,节省大笔费用,而且为空间站的建立以及宇航员长期在空间站开展工作,创造了很好的条件。因此,它是建立空间站阶段中,在空间技术上的重大突破。
人造天体发展的下一步目标,是人类登上火星、木星等太阳系中的大行星以及小行星,进行行星际载人飞行,并进一步向太阳系以外更遥远的太空飞行。实际止,目前已经有不少在行星际太空飞行的飞行器,有的已开始在太阳系以外的空间飞行。不过,这些还都是一些不载人的飞行器。人们要驾驶飞船进行这样更遥远的宇宙飞行,还必须进一步研究和很好解决怎样维持生命系统以及能源、通讯、安全、返回地面等复杂问题,面临的困难是很多的。然而,随着人造天体研制和发射技术的不断改进和提高,人类进行这种宇宙飞行的目标,终究会得以实现。
参考资料
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航空航天 自然学科 科技产品 科技 工业产品