gushen2018-02-18 02:57:54

请各位路过的看官做好心理准备,可能现实比你能预计的还残酷的多;但是本人花了一些时间把客观的数据整理出来能让大家对实际情况有个系统、全面、直观、准确的把握。

总的来说,差距大到飞起!我分几个方面来说:

 

1:大型运载火箭

 

美国1967年第一次发射的土星5号,总推力3408吨,近地轨道运载能力118吨(图左1)

中国目前最大的大推力火箭长征5号,近地轨道运载能力25吨,不及前者1/4,年代还差了50年(图右8)

 

 

 

2:深空探测

Nasa1977发射的旅行者1探测器已于今年8飞出太阳系,成为人类首个进入星际空间的航天器

 

最早进军深空的先驱者们

美国航空航天局最早实施的深空探测项目是先驱者计划,先驱者计划在完成登月的前期探测任务后将重点转向太阳系的其它行星1965年到1968年先驱者号6到先驱者9号探测器先后发射成功,它们主要用于在行星际空间探测太阳风、磁场和宇宙射线。虽然设计寿命仅有6个月,但长寿的先驱者6号一直到2000年还能联系上,以35岁的寿命创下了探测器里空前的记录,直到2012年才被旅行者2号超越,这充分体现了美国高超的工业技术水平。

 

先驱者10号和11姊妹探测器携带的著名镀金板子,上面刻录了人类的问候信息,以备未来某一天探测器可能被外星文明发现。

先驱者10先驱者11属于外太阳系探测器1972年和1973两颗探测器先后发射,首次对木星土星进行抵近观测,先驱者10号近距离拍摄了首批木星照片,它除了发现由于磁场影响,木星附近的太阳风速度大减外,还意外的发现木卫一拥有浓密的云层。

先驱者11获取了木星大红斑照片,并首次拍摄到木星极区照片,还测量了木卫四的质量先驱者11借力木星飞向土星,近距离飞过土星光环,还探测到土星的一颗新卫星,并发现土星极光和电离层。先驱者10号和11号此后飞向星际空间,虽然它们比旅行者号距离地球更近,但目前都已经失去联系和控制。

 

水手计划将目光聚焦于火星

而在与苏联进行载人登月竞赛的同时,美国航空航天局还发射了水手系列金星探测器1962年7月22日,水手1号发射失败,但仅一个月后美国航空航天局又发射了水手2号并获得成功。水手2号在次年2月14日成功飞掠金星测定了金星大气的温度,成为人类首个飞掠太阳系其它行星的航天器。1964年,美国又发射了水手3号和水手4号星际探测器,它们都将执行火星飞掠任务,水手3号发射失败,水手4则顺利完成了火星飞掠,并留下了人类历史上第一组近距离拍摄的火星照片

美国航空航天局此后继续发射了水手系列探测器,其中1967年6月14日发射的水手5号再次执行了金星飞掠任务,对金星大气层及周边磁场进行了探测。接下来的水手6号和水手7号探测器并没有什么突出的成绩,水手8号发射失败,1971年5月30日发射的水手9号探测器最终成功进入了火星轨道,这也是人类第一个火星轨道器。1973年11月3日发射的水手10号是人类第一个使用引力加速设计的航天器,它利用金星引力成功减少了轨道机动所需的速度增量,最后成功抵达水星附近,成为首颗水星探测器。在此后的33年时间里水手十号是唯一一颗在近距离对水星拍摄影像的探测器。

水手计划还曾出现水手11号和水手12号探测器的编号,它们最初由水手9号放大升级而来,计划用于探索外太阳系,由于预算削减它们的目标减少到飞掠木星和土星,项目名称也改为“水手木星土星探测器”,随着项目的推进它们最终设计面目全非,从而诞生了直到今天仍如雷贯耳的旅行者号(Voyager)探测器

水手2号

水手10号

 

首次进入星际空间的旅行者号

旅行者号计划是美国深空探测的丰碑, 旅行者号计划包括旅行者1号和旅行者2号探测器,它们是美国喷气动力实验室20世纪60年代“外太阳系大旅行”计划的缩水版。这个计划原定利用176年一遇的行星排列机会,通过行星引力加速方式实现连续造访外太阳系大行星。旅行者项目原定发射4个探测器,前两个1977年左右发射飞掠造访木星土星和冥王星,后两个1979年发射,飞掠造访木星、天王星和海王星,在行星引力加速的作用下,它们可以在约12年时间里完成任务。如果不利用宝贵的行星排列机会,单靠探测器自身的动力,即便采用当今最先进的技术也是不可能的。

旅行者号探测器使用三轴稳定方式控制,探测器最明显的标志是直径3.7米的大型高增益抛物面天线,这使得它们在距离地球很远的外太阳系还能和地球保持有效联系。为了在光照不足的外太阳系长期工作,旅行者号探测器还都装备了总功率约420瓦、使用Pu238的放射性同位素温差电源(RTG),可以长期稳定提供充足的电力满足旅行者号探测器各种仪器工作的需求,可以支持旅行者号部分仪器正常工作到2020甚至2025年。旅行者号携带的探测仪器包括相机、红外干涉光谱仪、雷达设备、紫外光谱仪、等离子光谱仪、宇宙射线探测仪、低能带电粒子探测仪、等离子波等多种设备,对外太阳系的多个大行星和星际空间进行了探测,获得了丰硕的成果。

 

1977820日和197795,美国使用泰坦三号E-半人马座火箭先后发射了旅行者2旅行者1。由于轨道设计不同,旅行者1号的飞行轨道较短,它们1977年12月10日几乎同时进入主带小行星区域,12月19日旅行者1号就超过了旅行者2号。 1978年9月8日旅行者1号飞出主带小行星区域,并在1979年1月6日开始木星观测任务,1980年8月22日开始土星观测任务,而旅行者2号分别于1979年4月25日和1981年6月5日才先后进入木星和土星观测阶段。

 

旅行者1号于1979年3月5日从距离木星349万千米的距离飞过,旅行者二号于1979年7月9日在距离木星570万千米的距离上飞过。虽然两颗旅行者号探测器只是飞掠,但它们抵近木星系统获得了木星卫星、光环、辐射带和磁场的大量第一手数据,拍摄了木星及其卫星的大量照片,发现著名的木星大红斑其实是木星大气层的巨大风暴,还发现了木星新的光环并在木卫一上发现了火山活动的痕迹。借助木星的引力加速,旅行者一号探测器飞向土星,它不仅抵近观测到土星光环的复杂结构,而且探明了土星高层大气氦的含量约为7%,比木星的11%略低,这或许可以解释土星放出的热量要高于接收的太阳辐射的问题。由于更早的先驱者11号探测器发现土卫六泰坦拥有浓密的大气,旅行者1号在地面控制下,抵近土卫六进行探测,这导致它在引力作用下离开黄道,提前终止了外太阳系行星探测任务,但它的速度也因此进一步提高,转向星际探测任务。在2013年北京举行的国际宇航大会上,旅行者一号首席科学家爱德华斯通(Edward Stone)在报告中提到,根据测量到的太阳粒子、等离子体密度和宇宙射线的变化,目前确认旅行者1号已经进入星际空间。目前旅行者一号距离地球已经高达188亿千米,它突破太阳风顶层进入星际空间,是人类航天史上空前的成就,也是美国航空航天局不朽的丰碑。

 

旅行者2号探测器虽然速度较慢,不过倒是完成了最早“外太阳系大旅行”计划的目标,成功连续访问了木星、土星、天王星、海王星。旅行者2号使用雷达探测了土星大气的密度和温度,发现土星内层大气温度反而较高。旅行者2号还在距离天王星81.5万千米的距离上飞过,发现了天王星的11颗新卫星,观测了天王星的光环,还对天王星独特的大气层进行了探测,旅行者2号发现天王星独特的磁场和辐射带,找到了天王星卫星呈现灰色的原因。旅行者2号探测的最后一颗行星是海王星,它获取了海王星附近的带电粒子、磁场等信息,对海王星拍照还发现了一个大黑斑,但多年以后哈勃望远镜却没有观测到,其中奥秘或许就永远不得而知了。1989年的海王星探测任务结束后,旅行者2号探测器也开始为星际任务做准备,不过它目前距离地球152亿千米,尚没有突破太阳风层的可信证据。

 

航天飞机时代的深空探测

自1977年的旅行者1号探测器发射后,20世纪70年代盛极一时的美国深空探测也落入低谷,20世纪80年代的主角属于航天飞机,而设计中的自由号空间站也占用了太多的资源。直到1989年,美国才使用航天飞机发射了麦哲伦号金星探测器,随后又发射了伽利略号木星探测器。麦哲伦号探测器使用合成孔径雷达获取了100米分辨率的金星地图,大大丰富了人们对金星地理的认识。伽利略号探测器使用金星引力加速抵达木星,它获取了大量木星的珍贵信息,如木星表面云层的清晰照片,确认木卫一频繁的火山活动、确认木卫二欧罗巴存在稀薄的大气层同时冰层下存在液态的海洋、确认木卫三存在自身维系的磁场等,并测量了木星磁场的结构和特征。伽利略号探测器不仅以目前木星唯一的人造卫星获得了一项荣誉,而且一系列重大发现几乎永久性地改变了人们对木星系统的认识。

20世纪90年代以后美国航空航天局将深空探测再次提上重要日程。美国的航天飞机释放发射了尤利西斯号太阳极轨探测器,通过木星引力变轨进入太阳极地轨道进行太阳天文观测研究,并顺带对木星进行了一系列观测。20世纪90年代美国的一个旗舰级项目是卡西尼-惠更斯土星探测项目,它是美国航空航天局与欧洲空间局的联合项目,美国提供了卡西尼号土星轨道器,欧洲提供了惠更斯号土星着陆器。1997年10月15日美国使用大力神IVB火箭发射了卡西尼-惠更斯号探测器,通过借用金星、地球和木星的引力加速,探测器飞行将近7年后最终于2004年进入土星轨道,开始对土星的地表、大气、磁场、光环和卫星进行近距离探测。卡西尼探测器先后发现了土星的7个新的卫星,发现了土星表面液态羟组成湖泊和海洋,以及土星大气层的飓风,它还发现了土卫六表面的液态羟的河流和海洋。卡西尼号在多年的环绕土星飞行中,还详细测量了土星重力场的数据。

航天飞机深空探测

 

探测重点逐渐转向火星

火星作为地球外最适宜人类生存的星球,得到了美国航空航天局的青睐。虽然1992年火星观测者任务失败,但1997年美国发射了火星全球勘测者号轨道探测器,同年还发射了探路者号着陆探测器,进行了火星软着陆并释放了一辆仅仅10.6千克的火星车。此后2001年美国发射了火星奥德赛号轨道器,然后又成功进行了火星探测漫游者号机遇号勇气号火星车的任务,并发射了凤凰号着陆器降落在火星北极勘察水的存在,并试图寻找是否存在适合微生物生存的环境。

 

美国也在继续发射火星轨道器,2005美国发射了火星侦查轨道器获取了分辨率超过0.3米的超高精度火星影像。美国2011还发射了空前先进和复杂的好奇号火星车,在火星着陆和火星车探测领域将其他国家远远甩在身后。美国通过轨道器的高精度照片,着陆器和火星车的实地勘察,确认火星上过去存在河流,现在也存在一定的水资源,这对目前由于技术和预算问题困难重重的载人探测火星来说可谓雪中送炭。

美国在火星探测上占有绝对优势:全球参加过火星任务的探测器名单,近一半属于美国,而火星表面的火星车全部属于美国。

深空探测的重点转向火星的同时,美国也在开展一系列小行星探测任务,如近地小行星交会探测器(NEAR)深空一号探测器黎明号(Dawn)探测器。美国还发射了深度撞击探测器以一个撞击器对坦普尔一号彗星的彗核进行了撞击,也发射过星尘号(Stardust)探测器对维尔特二号彗星的彗发的成分进行探测。

 

不过美国现在最引人注目的一颗探测器,恐怕要数2006119日发射的新视野号探测器,它使用Atlas V 551型火箭发射,是人类第一颗冥王星探测器,也是目前人类发射的速度最快的探测器。它将抓住百年难逢的机会对冥王星进行探测,获取冥王星大气和表面成分等珍贵信息,并为冥王星拍摄高分辨率照片,同时对冥王星大气逃逸原子、太阳风带电粒子和冥王星附近的星际尘埃进行探测。新视野号是美国Discovery级别探测器的第一颗,第二颗就是201185发射的朱诺号(Juno)探测器,朱诺号探测器采用了独特的大型太阳翼设计,它计划用于研究木星的组成、引力场和磁场,为了解木星的形成与构造添砖加瓦。

新视野号冥王星探测器

 

中国深空探测目前主要成果为探月工程和恢复立项的火星探测工程

 

探月:嫦娥一号是我国首颗绕月人造卫星,总重量为2350千克左右,尺寸为2000毫米×1720毫米×2200毫米,帆板展开长度18米,预设寿命为1年。该卫星的主要探测目标是:获取月球表面的三维立体影像;分析月球表面有用元素的含量和物质类型的分布特点;探测月壤厚度和地球至月球的空间环境。

2007年10月24日18时05分(UTC+8时)左右,嫦娥一号卫星在西昌卫星发射中心升空。2009年3月1日完成使命,撞向月球预定地点。

嫦娥1号

 

嫦娥二号卫星,是中国第二颗探月卫星、第二颗人造太阳系小行星,也是中国探月工程二期的技术先导星,由中国空间技术研究院研制,是中国第一颗探月卫星嫦娥一号卫星的备份星,沿用东方红三号平台,造价约6亿元人民币。

2010年10月1日18时59分57秒嫦娥二号卫星在西昌卫星发射中心由长征三号丙成功发射升空,顺利进入地月转移轨道。

嫦娥二号完成了一系列工程与科学目标,获得了分辨率优于10米月球表面三维影像、月球物质成分分布图等资料。 2011年4月1日嫦娥二号拓展试验展开,完成进入日地拉格朗日L2点环绕轨道进行深空探测等试验。 此后嫦娥二号飞越小行星4179(图塔蒂斯)成功进行再拓展试验,嫦娥二号工程随之收官。

嫦娥二号已经成为太阳系的小行星,围绕太阳做椭圆轨道运行,预计会在2020年前后回到地球附近。

嫦娥2号

 

嫦娥三号探测器,是嫦娥工程二期中的一个探测器,是中国第一个月球软着陆的无人登月探测器。嫦娥三号探测器由月球软着陆探测器(简称着陆器)和月面巡视探测器(简称巡视器,又称月兔号月球车组成。

嫦娥三号探测器于2013年12月2日由长征三号乙送入太空,当月14日成功软着陆于月球雨海西北部,15日完成着陆器巡视器分离,并陆续开展了“观天、看地、测月”的科学探测和其它预定任务,取得一定成果。2013年12月16日,中国官方宣布嫦娥三号任务获得成功。2016年8月4日,嫦娥三号正式退役

自2013年12月14日月面软着陆以来,我国嫦娥三号月球探测器创造了全世界在月工作最长纪录。其拍摄的月面照片不久前首次公布。据悉,这些照片是人类时隔40多年首获最清晰月面照片,其中包含大量科学信息,照片和数据向全球免费开放共享。

嫦娥三号

 

中国火星探测计划:中国火星探测计划是中国第一个火星探测计划,中国航天局会与俄罗斯联邦航天局合作共同探索火星。2011发射的萤火虫111月9日,俄方宣布搭载有萤火一号的福布西-土壤号火星探测器变轨失败)是该计划的首颗火星探测器。

火星将成为中国深空探测第二颗星球,已提出环绕探测方案。

2016年1月11日,中国正式批复首次火星探测任务,中国火星探测任务正式立项,并将在2020年左右发射一颗火星探测卫星

 

3:登月

第一次载人阿波罗飞行由于发生悲惨事故而被推迟。当时在一次发射演习过程中,航天器突然着火,造成3名宇航员死亡。随后,经过几次不载人的地球轨道飞行之后,1968年10月11日阿波罗7号终于载着3名宇航员绕地球飞行了163圈。

迈出载人月球探测第一步的是阿波罗8,它从绕地球轨道进入绕月球轨道,在完成绕月飞行后安全返回地球。之后,阿波罗9号在绕地球轨道上进行了长时间飞行,并对登月舱进行进一步检验。阿波罗10号则飞入绕月球轨道,并使登月舱下降到离月球表面15公里以内,以检验其性能。 1969年7月阿波罗11号终于在月球着陆,使逐步推进的阿波罗登月计划达到高潮,阿姆斯特朗也成为登陆月球第一人,美国在月球探测中取得了最为辉煌的成果。在随后的3年多时间里,阿波罗计划又先后进行了6次载人登月飞行,其中1970年4月发射的阿波罗13号,虽因氧气瓶爆炸发生事故,但仍然安全回到了地球。

197212月阿波罗计划的最后一次飞行——阿波罗17号登月为止,先后有12名宇航员登上月球表面。这一系列“访问”大大丰富了人类对月球的认识。各次阿波罗飞行都对月球表面进行广泛考察,搜集了大量月球岩石、土壤标本,其中从月球上带回地球的月岩样品就达440公斤。阿波罗飞行同时把许多仪器安装在了月球上,进行科学研究,如太阳风实验和月震测量等。

“阿波罗11号”飞船

 

中国登月:

 

唯一登月的玉兔号月球车

玉兔号是中国首辆月球车,和着陆器共同组成嫦娥三号探测器。玉兔号月球车设计质量140千克,能源为太阳能,能够耐受月球表面真空、强辐射、摄氏零下180度到零上150度极限温度等极端环境。月球车具备20度爬坡、20厘米越障能力,并配备有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达、粒子激发X射线谱仪等科学探测仪器。

2013年12月2日,中国在西昌卫星发射中心成功将嫦娥三号探测器送入轨道。2013年12月15日,嫦娥三号着陆器与巡视器分离,“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面。2013年12月15日23时45分完成玉兔号围绕嫦娥三号旋转拍照,并传回照片。2014年1月25日凌晨,嫦娥三号月球车进入第二次月夜休眠。但在休眠前,受复杂月面环境的影响,月球车的机构控制出现异常。2014年2月10日,第一次玉兔号唤醒失败。2014年2月12日夜,玉兔号月球车已全面苏醒,状态趋于好转,但是出现问题的“机构”仍然有待进一步恢复。

 

2016年7月31日晚,“玉兔”号月球车超额完成任务,停止工作,据相关信息玉兔号停止工作系其所搭载电池耐低温能力缺陷所至。

 

航天事业之于全人类都是伟大的事业

 

在过去的两百年里,中华民族没有为人类做出我们应有的贡献;诚然与美国相比,我们的差距还十分遥远,但是作为曾经为人类文明作出卓越贡献的我们会恐惧差距,放弃追赶吗?

最后以这首《祖国不会忘记》献给所有奋战在一线的中国航天工作者:

在茫茫的人海里我是哪一个,在奔腾的浪花里我是哪一朵;在征服宇宙的大军里,那默默奉献的就是我;在辉煌事业的长河里那永远奔腾的就是我;不需要你认识我,不需要你知道我。我把青春融进融进祖国的江河;山知道我,江河知道我。祖国不会忘记,不会忘记我。山知道我,江河知道我。祖国不会忘记不会忘记我。

 

5477882018-02-18 03:20:09
只看第一段就想到美国的土5与美国现在的火箭也有很大的代差