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现在随便什么人兜里掏出来的山寨手机都能和地球轨道上的通信卫星互有联系，而从茹毛饮血穿兽皮到喷香水吃鹅肝横越太平洋，整整5000年来人类只能站在地球上坐井观天，在脑海里幻想遥远星空中的景象。然后果然上天、人类登月、带着人类画像的先驱者深入茫茫宇宙、在火星表面缓缓移动的机遇号和勇气号，所有这一切都是在最近的一百年间发生的。
开启宇宙的大门
随着天体力学的发展和各种飞向太空假说的出现，人类越来越需要真正的飞离地球去印证自己的下个时代。现在那些IQ高人一等的科学家们已经明白了，只要能摆脱地球母亲的吸引力达到宇宙速度，就使得发射人造卫星能够成为现实。虽然有着巨人牛顿提出的理论激励着所有的人，但是如何达到摆脱地球引力却是一个可以让人想爆头的巨大难题。
火箭开道的历史
第二次世界大战是虽然是人类几千年历史中最为黑暗的一段时光，但是却不能否认它对科技发展所作出的巨大促进作用，特别是承载人类探索太空梦想的交通工具——火箭。
1903年美国莱特兄弟设计制造的飞机进行了成功的飞行，实现了人类像鸟儿一样在空中翱翔的梦想，但是他们不满足于此，把眼光放向了更遥远的宇宙空间。毕竟飞更高更远才是人类的终极目标，不然的话也不会将这个口号长期挂在嘴边。不过，天不是你想飞就能飞的，地球的大气层之内的飞行和大气层之外的飞行有一个明显区别，那就是空气。无论是螺旋桨还是喷气式发动机，在没有空气的外层空间它们都起不到推动作用，也就是说空气动力瞬间就被石化了。为了能够飞出去，也不知道是那位兄弟发现了火箭比当时的飞机还飞得高，而且工作原理也很简单易懂。火箭是以热气流高速向后喷出，利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。而且它自身携带燃烧剂与氧化剂，不依赖空气中的氧助燃，是既可以在大气中，又可在外层空间飞行的理想地外探索飞行器。17年后的1920年，高达德出版了《AMethod of Reaching Extreme Altitudes》，这是一本认真讨论如何使用火箭在太空旅行的著作，一出版就引起了全世界的注意。不过还是有一部分人认为高达德在书中所述纯属无稽之谈，更别提使用火箭可以到达月球的构想，《纽约时报》的评论甚至指控高达德欺骗世人。
又过了3年，赫尔曼·奥伯特发表了一部只有薄薄92页的小册子——《飞往星际空间的火箭》，册子中内容对早期火箭技术的发展和航天先驱者有巨大的影响。奥伯特12岁时就因看了科幻之父凡尔纳的《从地球到月球》而迷上了星际旅行，一战后他被征召入奥匈帝国军队，开始了宇宙航行的基础理论研究。重回德国后，虽然他的论文被海德堡大学认为不切合实际，但依然没有影响他对宇宙旅行研究的兴趣。当时有一部电影《月宫女郎》需要一架火箭，为此导演找到奥伯特，希望他能制作一个。虽然这个作品最终没有完成，但它却激发起这个天才人物的想像力。不久之后，以奥伯特为首的一批德国科学家与工程师成立了——德国宇宙航行协会，正式开始研究液态火箭推进器。
当然，世界上并不止奥伯特他们一帮人在研究，其他国家的火箭爱好者也没有闲着。1926年美国人罗伯特高达在奥本镇发射了自己研发的第一枚液态燃料火箭。随后苏联人在1931年至1937年在列宁格勒的气体动力实验室，研制了100枚实验性的火箭，而且取得了相当不错的成绩。后来由于政府缺钱用，只好下黑手将这个实验室给关闭了，这也使得苏联错失了引领世界航天史的大好机会。
后来进入纳粹统治时期的德国，为了能够更快更省事地占领英国甚至攻击其他越洋目标，开始了著名的V2火箭计划。V2计划的第一代火箭A－1重150公斤、直径0.3米、长1.4米，采用酒精与液态氧作为推进剂，但推力太小不能满足远程发射到英国的设计要求。虽然A－1火箭试验以失败告终，但这没有阻碍德国人对远程武器的继续探索。不到1年时间，安装了陀螺仪并以液态氧及乙醇为动力的A2火箭就升空了，最远射程达到了3.5公里。与此同时，德国空军开始了无人驾驶飞行器的研发，代号FZG-78。1942年F1－103研发成功后，纳粹的宣传部长戈培尔亲自将此种新式武器命名为“V1火箭”。V是德文Vergeltungswaffe waffe(复仇武器)的意思。意味着德国要利用这种新兵器为第一次世界大战的失败雪耻，向战胜国复仇。由于A-2火箭得到了满意的成果，德军近一步着手研究第二代的A-3与A-4火箭。A-4在1942年正式研发成功，后被正式命名“V2火箭”。V2火箭这种液态燃料动力新武器的最高飞行高度已经达到176公里，载重达到1吨。如果以通常的1 00km高度作为进入太空的开始，V2火箭已经可以进入太空。从1944年6月到1945年3月的短短十个月间，德军发射了具有攻击性的15000枚v1导弹与3000枚V2导弹，共造成英国31000人丧生。V2火箭虽然被德国人作为武器使用，但是它所采用的技术对人类太空探索的发展起到巨大的推动作用。
第二次世界大战在广岛长崎两颗原子弹的轰炸后彻底结束，原子弹给人们留下不可治愈的创伤，同样作为战略武器的V2火箭却有了新的使命。美、苏双方围绕着V2火箭技术展开了场激烈的争夺战。这个时候，美国人的小聪明就帮了它们大忙。美军动用了300节火车车厢和13艘轮船，组成了一个临时突击队在10天之内将德军遗留的近百枚的V2火箭以及相关的一切设备和半成品抢运一空，只给苏军留下一座空荡荡的工厂。更重要的是依靠强大的情报部门，美国说服了德国军方火箭计划负责人瓦尔德·多恩伯格中将和开发团队核心冯布劳恩博士连同相关的126位研究团队成员前往美国德州的福特布里斯的火箭研究中心以及新墨西哥新建的白沙导弹试验场继续V2火箭的研究。自此美国火箭工业和太空发展扶摇直上，这也为之后几十年的美苏太空争霸埋下了伏笔。后来苏联也为这次被老美的算计付出了不小的代价，特别是在一些关键性的探索上。
迈向宇宙第一步
二战的结束缔造了两个众所周知的超级大国——苏联和美国。美国继承并发扬了德国的技术，将V2火箭发射到数百公里的高空用来观测太阳的紫外线，这也是V2火箭第一次正式应用在太空研究领域中。这时的美国已经开始了用火箭作为载人飞行器的实验，第一批实验旅行者是当年为遗传学做出巨大贡献的果蝇，之后美国也尝试过在火箭上搭载猴子一类的小动物，他们的共同点是都没有活着回到地表。冷战爆发后，在各个领域都要和美国一较高下的苏联同样没有放慢太空探索的步伐，世界上第一颗真正意义上的洲际弹道导弹R-7正是由苏联研发的。R-7为单级液体燃料单弹头导弹，由于燃料加注等问题它并没有实际的战斗能力。因为设计时未被告知携带弹头的重量，R-7型导弹造得推 力极强，甚至“远强于当时美国拥有的所有导弹”。谁想R-7导弹推力和载荷能力的严重不匹配，却促使它成为发射物体进入太空的完美载体。这也算是错有错招，苏联这次完全是撞上大运了。
1957年10月4日是人类科学史上值得大书特书的一天。在著名的拜科努尔航天中心，第一颗由苏联制造的人造卫星——斯普特尼克1号。在R，7火箭的搭载下以每小时29000千米的速度穿越大气层并脱离地球引力，成功进入轨道成为了地球的第二颗卫星——只不过它是人造的。
为人类的太空梦而牺牲的动物巨大的Rq火箭
斯普特尼克1号的问世经过极具戏剧性，这也体现了苏联人当时有多混乱。1954年前苏联的火箭设计师谢尔盖·科罗廖夫向日后担任苏联国防部部长的乌斯季诺夫提出要发展人造卫星计划，他认为发展人造地球卫星是实现全球快速通讯的唯一途径。这一计划获得了苏联最高层苏维埃的支持，当时主导R-7火箭研制工作的国家委员会决定将以三节捆绑式R-7火箭来发射斯普特尼克1号。1956年7月，所有有关“斯普特尼克”的大纲拟定及科学技术的准备工作都筹划完成。计划目标确立为：测量大气层的密度和离子物质结构，获取太阳辐射、地球磁场和宇宙射线的第一手资料；为发展更长远的人造卫星计划做准备，建立全备卫星的地面观测系统。为了观察卫星轨道和发送控制指令，预计将在地面建造了15座观测站。然而这样详尽繁复的设计，一来因为时间紧迫，二来苏联当时的科技水平并不能达到要求，诸如装配时各组件之间无法契合之类的问题不断。1956年底，问题的严重性超乎已经远远超出预期，只有将发射延期一条路。苏联在不得已的情况下决定延后至到1958年4月发射，即之后的斯普特尼克3号。与此同时，美国时任总统艾森豪威尔通过白宫新闻秘书发布了美国也将于1957年发射第一颗人造卫星的消息。为了抢在美国之前发射人造卫星制造轰动全世界的效果，苏联准备将第颗卫星在1957年7月的国际地球观测年开始前发射，这样只能将斯普特尼克1号的设计大幅简化。最终确定的方案简单、轻型(仅86.3千克)、易于操作并只携带台简陋的无线电发送器。这台MINl卫星的发射期起初定于1957年10月6日，但科罗廖夫认为美国可能已经窃取到己方的卫星发射的日期，会在1957年10月5日抢先发射一颗卫星。为了让自己实现全球No.1的目标，他们决定在1957年10月4日进行发射。然而事实证明苏联人的担心完全是多余的，隔年的一月，美国人才从容地发射了自己计划中的第一颗人造卫星探险者1号。经过这件事后。苏联人就更恨美国人了，不过苏联贪大贪全的臭毛病真是让人汗颜。
作为人类第颗人造地球卫星，“斯普特尼克1号”的构造其实并不复杂。简单点说，它就是一个直径61厘米、重83公斤的金属球状物，内含两个雷达发射器和4条天线，还有多个气压和气温调节器。它的用途就是通过向地球发出信号来提示太空中的气压和温度变化。不过如此简单的个金属球却震撼了整个西方，还引发了一连串斯普特尼克效应，甚至引起了华尔街的股市的巨烈波动。看来放卫星的威力真不得了，难怪不得中国某些同志那么喜欢放“卫星”。斯普特尼克1号在地球轨道上以20.005-40.002兆赫的频率向地球发送了3个星期的无线电波信号，之后又在轨道中度过3个多月、围绕地球转了1400多圈、6000万千米后终于完成了自己的使命，坠入大气层燃烧消失。为了纪念这个太空时代的先驱，斯普特尼克1号有过多个复制品在世界各地的航天博物馆展出，其中一个由法国和俄罗斯的年轻人建造并于1997年在和平号太空站发射。时至今日，地球轨道上已经拥挤着超过800颗的功能各异的人造卫星，但所有的航天人都铭记着五十多年前这个金属球破空而出开启太空新纪元。
美苏竞争 人类奔向太空
到此为止科学家们已经实现了几千年来人类离开地球进入外太空间的愿望，但人能否突破自身条件的极限进人太空就成了下一个目标。苏联与美国之间的太空竞赛也从这个时候开始进入火爆阶段，不再像过去那样纯粹是为了科学，而是已经彻底沦为一种政治攻击“武器”。
苏联的三个第一次
斯普特尼克1号的发射让苏联在太空探索的战斗中先拔头筹，并且在载人航天技术的发展中领跑了相当长的一段时间。为了验证人类乘坐飞行器进入太空的可能性，1957年11月3日一只名叫莱伊卡的两岁小狗就乘坐斯普特尼克2号进入了地球轨道。在发射前小狗已经在舱内被困了三天，由于仓内温度较低，工作人员用一根管子将太空舱和加热器连接以保温。在随后的发射过程中，研究人员发现莱伊卡的脉搏过快，进入太空后，它的脉搏和血压又恢复正常，在升空一星期后狗狗被实施了安乐死。苏联解体后，有人透露因为仓内太热，其实莱伊卡根本就没有等到安乐死那刻就已经熟了。为了解决过热的问题，随后苏联又做了几次试验，又有几只狗狗牺牲在了飞向太空的路途中。直到人类历史上第一位航天员加加林坐宇宙飞船升空前的半年，贝尔卡和斯特热尔卡两只小狗才成为第一批离开地球后又平安返回的生命体。为此加加林曾经开玩笑说：“我实在无法理解自己是谁，太空试验的第一个人还是最后一只狗”。
1959年9月12日苏联向月球发射了无人探测器——月球2号。它是世界上第一个在月球表面硬着陆(其实就是狠狠地撞上去)的航天器，苏联科学家在月球2号上携带了两颗刻有苏联国徽的装饰物，领导人赫鲁晓夫把其中一颗这种装饰物的复制品送给了美国总统艾森豪威尔，这样的炫耀狠狠的刺激了当时的美国人一把。
苏联的载人航天技术在东方(Vastak)1号以及2号飞船升空后达到了巅峰。前者第一次将人类送到了地球之外的外太空空间，而后者则实现了人类的第一次太空行走。人类历史上第一位航天员尤里加加林是在3400多名35岁以下的空军飞行员中经过层层选拔脱颖而出的。加加林乘坐东方1号宇宙飞船在1961年4月12日从拜克努尔发射场发射，在远地点为301公里的轨道上绕地球一周，历时1小时48分钟后降落在萨拉托夫州斯梅洛夫卡村地区。就在这108分钟的飞行过程中加加林由上尉荣升为少校，之后他荣获列宁勋章并被授予“苏联英雄”和“苏联宇航员”称号，在27个国家演讲访问，被22个城市授予荣誉市民称号，成为了名副其实的全人类的The one。真是天上走一遭，地上逍遥似神仙。
4年后，阿里克谢列昂诺夫成为了航天史上第一位实现太空行走的宇航员；他在离飞船5米处活动了12分钟，系着安全带实现了到茫茫太空中潇洒走一回。然而这次太空行走并非如想像中那般轻松惬意，东方2号的发射过程与斯普特尼克1号非常相似。整个行动从飞船升空到返回地面不过26小时，阿里克谢列昂诺夫和他的指挥长别利亚耶夫却 经历了多次在生与死的边缘徘徊的情况。万无一失的安全保障向来是人类探索太空时的基本准则，而航行中遇到的意外之多足以载入吉尼斯世界纪录。
为了和美国竞赛，苏联太空行走的计划实施，得非常匆忙。出于安全考虑，苏联率先向轨道上发射了一艘不载人的侦察飞船，以收集太阳辐射、高能量粒子流等各种因素将对航天员身体造成影响的数据。飞船在返回地面过程中却意外地启动了自爆程序，关乎航天员生命的珍贵数据就这样消失得无影无踪。此时美国的太空行走计划也已准备就绪，虽说他们的航天员只是准备把手伸到飞船外面，但这也将被宣传为人类首次进人太空。此时前苏联已经无暇重新进行不载人侦查飞船的再次发射，列昂诺夫和他的搭档唯有硬着头皮完成这次没有任何保障的任务。这次准备不足的飞行从飞船一起飞就麻烦不断，本来飞船预定进入距地球30万米高的轨道，发射后的实际高度却达到了50万米。不过这才是一切麻烦的开始，真正的险情还在后面。地面气压训练室只能模拟相当于距地球9万米高空的气压，而航天员走出飞船时周围则是真空状态。为了防止宇航服膨胀变形，列昂诺夫在宇航服上系上了许多条带子。即便如此，在完成12分钟太空行走后他还是发现因为宇航服发生膨胀自己无法返回飞船了。列昂诺夫穿的是一套多层特制宇航服，它不仅能保持恒温，还有装有可以支持航天员在太空工作一个小时的生命保障系统。为了回到5米远处的飞船，列昂诺夫只有调低生命保障系统的气压。为确保手中的摄像机万无一失，列昂诺夫是头朝前进入飞船的，可这样的姿势又让关闭舱门成T--件难事。东方2号飞船的高度只有120厘米，而宇航服的高度是190厘米，为了顺利回到飞船，列昂诺夫只好维持这头朝前的姿势拼命旋转扭曲着身体做出各种瑜伽动作。从发现宇航服膨胀到进入飞船舱门前后不过210秒钟，宇航员却在生死线上徘徊了多次，这样极其巨大的心理和生理压力让列昂诺夫体重减少了数公斤，每只靴子里积聚了3升汗水。在多次排放掉宇航服内气体后他才最终进入太空舱内。最后在降落过程中，由于某种原因太空舱内的氧气压力和温度开始升高，两名宇航员进入昏迷状态。昏迷过程中，可能是他们中的谁触碰了补充空气的开关，使舱内环境开始恢复正常。不过飞船的导航系统也出现了故障，飞船降落在距离预定地点3200公里的西伯利亚森林中，在经历了两天饥寒交迫的等待后，二人靠步行到达9公里外的临时机场才获救。看看吧，这就是不负责的苏联人干的好事，差点让自己的同胞白白地搭上了小命。
美帝国反击战
到1961年，前苏联已经连续拿下第一颗人造卫星、第一次载人航天飞行和第一次太空行走三个NO.1，美国在航天争霸中处于全面下风。其实美国在此期间并非没有作为，虽然总是慢苏联那么一些，但在技术层面它们并不落下风，大名鼎鼎的探险者系列、水星计划和之后的阿波罗登月计划均在紧锣密鼓的进行当中。
就在斯普特尼克1号升空后的3个月(1958年1月)，美国探险者一号卫星就带着更成熟的技术和更明确的科研目的登上地球轨道。探险者1号卫星总重13.97千克，其中仪器重8.3千克，它的轨道近地点为360千米，远地点2520千米，114.9分钟绕地球一圈。卫星携带的仪器包括体格宇宙射线探测仪，三个外部温度探头，一个前部温度探头，一套微波背景探测器。探险者1号最主要的发现是确定了地球外的磁辐射带——范艾伦辐射带。这个辐射带内的高能带电粒子对载人空间飞行和卫星材料、仪器都有一定的危害性，它的发现对之后航天技术的安全发展具有深远的意义。同年年底，美国发射了世界上第一颗试验通信卫星“斯科尔”(ProjectSCORE)，开始了卫星通信实验。它与之前发射的第一颗气象卫星——泰罗斯2号，以及拍摄了第一张地球照片的探险者6号一起组成了美国颇为实际的太空探索进程的第一部分。从这几颗卫星的发射就可以看出，美国人探索外太空的初衷是为科学的发展，并没有想要搞什么竞赛，改变这一切的都是那些可恶的政治佬。
拍回地球第一张照片的探险者6号
“水星”计划是美国1958年开始实施的第一个载人航天计划。与苏联相同，该计划的基本指导思想是尽可能利用已经掌握的技术和成果，以最快的速度和简单可靠的方式抢先把人安全送上天并返回。为了争取美苏这场太空竞赛的第一，美国的工程师们做了许多的努力。可“水星”计划早期的实验并不顺利，而且还发生了多次事故。直到1961年春季这种情况似乎有了好转，1月和3月的两次实验都取得了良好的成果。为了在太空竞赛中抢先一步，太空任务小组提议提前进行载人航天飞行，但火箭专家冯·布劳恩却坚持要按原计划进行。在同年加加林实现太空飞行后，时间显得更加紧迫。令美国人可以稍许宽慰的是，5月5日，航天员艾伦·谢泼德乘坐“水星”飞船“自由7号”实现了一次亚轨道飞行，这次飞行被赫鲁晓夫戏称为“跳蚤般的一跃”。谢泼德并没有进入绕地轨道，他的飞行其实比较像是弹头改为载人的弹道导弹飞行，在亚轨道飞了15分22秒后回到地面。直至1962年2月20日，航天员约翰·格伦乘坐“友谊7号”飞船终于实现了美国人的航天梦。此后，水星号又进行了3次太空飞行。
虽然晚于苏联10个月才实现轨道飞行，但水星计划在技术上取得的成就却比“东方”计划更大，美国在整个“水星”计划中，将多种导弹改进作为运载火箭，从中获得了丰富的经验，这为后来的大型航天计划创造了必要条件。同时“水星”计划在技术上虽然比较复杂，可整个开发过程比较科学，具有推广的潜力，并且发展了几项新技术，在大型航天计划的管理上也积累了相当的经验。可惜这种按部就班的航天发展态势并没有持续多久，特别是在加加林首航太空成功后被提速。时任美国总统约翰肯尼迪知道这一消息后十分震惊，因为这让世界上所有人都认为苏联在航天技术上已领先美国，在竞赛中美国处于劣势了。为了迎接苏联人的太空挑战，美国人决心不惜一切代价，重振昔日科技和军事领先的雄风。肯尼迪召集美国各有关部门头脑们商量对策，最终商议宣布：“美国最终将第一个登上月球”。他提出在10年内将美国人送上月球，这也就促成了阿波罗(Apollo Proiect)登月计划的诞生。希腊神话中的太阳神阿波罗曾用金箭杀死巨蟒替母亲报仇雪恨，以阿波罗之名命名的登月计划，其庞大和难度可见一斑。计划开始执行两个月后，美国科学家为实现登月拿出了4种方案，即“直接登月”、“地球轨道会合”、“加油飞机”、“月球表面会合”。但是每种方案的背后都存在当时科技能力难以解决的问题。正当美国科学家们和政府首脑犹豫不决时，一位名叫约翰霍博特的太空署工程师提出了第5种方案——“月球轨道会合”方法。这种方法建议从地球上发 射一支推力为750万磅的“土星”5号火箭，将装载3个宇航员的“阿波罗”太空船推向月球。“阿波罗”太空船绕着月球轨道运行，但整艘太空船并不在月球上降落，而是分离出一艘小的登月舱。登月舱带着2名宇航员依靠倒推火箭抵达月球表面，第3名宇航员则留在太空船上。当他的两个同伴在勘查月球表面时，飞船继续保持环绕月球飞行的状态。当勘查工作完成后，月球上的两位宇航员就引发登月舱上的火箭，重新和太空船会合，最后3名宇航员乘坐太空船回到地球上来。在经过多方计算和实验后，美国科学家们最终决定采用这种分阶段“月球轨道会合”法。这个想法相当的大胆，在月球上降落和起飞都要计算得非常精确，不过计算这事向来都是那些高lQ家伙们的拿手好戏。
月球轨道交会设计的初稿
为了实现这个宏伟的计划，美国国家航空航天局的科学家和工程师要设计制造出大小与火车头相近的宇宙飞船“阿波罗”号。为了发射这个庞然大物，还要制造出一个与足球场差不多长的火箭。此外，科学家们还要建起一座大型的模拟太空训练中心——月球港。这里拥有车间、试验室和办公室，宇航员要在这个中心的“登月模拟装置”中进行长期多项训练。
此时美国开始了自己的第二个载人航天计划——双子座计划。该计划实施于水星计划和阿波罗计划之间，在1965年至1966年间共有10次载人飞行。双子座计划的主要内容包括以下几点：考察宇航员和飞船在地球轨道的最大驻留时间，最短8天，最长两周；研发能与其他航天器交汇对接，并使用推进系统移动组合的航天器；进行太空行走技术验证，并考察宇航员在太空的任务执行能力；完美返回并在预定地点着陆；为宇航员提供阿波罗计划需要的零重力环境以及对接经验。由此可见该计划的主要目标就是为阿波罗登月计划积累技术经验。美国人在航天技术上真是大胆设想，小心求证。宁愿另开一个档，浪费些金币也要确保阿波罗计划的万无一失。
双子座计划的最重要成果当属阿波罗登月飞船的前身——双子座飞船。“双子座”这个名称源于计划使用飞船所能容纳的人数，双子座飞船与水星飞船最大的不同是，水星飞船将除制动发动机外的所有设备都放在飞船中，与宇航员仅有一个舱门之隔。而双子座飞船将动力、推进、生命维持系统都放在一个独立的设备模块中，类似后来阿波罗飞船的命令舱／服务舱分离的设计。水星飞船只能在轨道平面做调整，而双子座飞船可以上下、左右、前后六个方向上动作，并能自行改变轨道。双子座飞船被设计为可以与阿金纳目标飞行器对接，而后者拥有更强大的变轨能力。最初飞船被设计为使用滑翔伞在陆地着陆，由宇航员控制。为了实现这种设计滑翔伞不只固定在飞船端部，还须固定在热防护盾附近以维持平衡。但此项设计最终还是被降落伞海域着陆方式替换。飞船在早期几次短期飞行任务中均使用普通化学电池供电，后来的长期飞行任务换成了燃料电池，这也是燃料电池的首次应用。另外双子座飞船是第一个引人机载计算机的美国载人飞船，双子座引导计算机用来协助管理，控制飞船机动。飞船还采用了飞机上的部分设计如弹射座椅、飞行雷达、高度仪等等。1967年是阿波罗登月计划启动后的第六年，在双子座计划的推动下，阿波罗1号飞船做好所有的准备，只待发射。然而谁也想不到的可怕事故就在此时发生了，在1月27日的模拟发射测试中，大概是一个电火花点燃了阿波罗飞船座舱的纯氧，阿波罗1号的指令舱忽然发生大火，指令长维吉尔·格里森、高级驾驶员爱德华·怀特及驾驶员罗杰查菲三人均在大火中殉职。阿波罗1号事故造成的人员和飞船的损失给阿波罗登月计划造成了严重打击。面对预算削减的困难，阿波罗计划并没有停滞不前。之后的两年间阿波罗计划进行了5次不载人飞行试验，在近地轨道上鉴定飞船的指挥舱、服务舱和登月舱，考验登月舱的动力装置，为登月做了更加细致完全的准备。就算已经另开档了，但还是没能避免杯具的发生，看来太空游真不是什么人都能够玩得起的，搞不好连自己怎么挂掉的都不知道。
从1961年至1972年12月第6次登月成功结束，阿波罗计划历时约11年，从事了一系列载人登月飞行任务，总共有12名航天员登上月球。它是世界航天史上具有划时代意义的一项成就，耗资255亿美元。在工程高峰时期，参加工程的有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构，总人数超过30万人。人类最大的一步。
1969年7月20日，距地球表面384401公里外的孤零零了40多亿年的月球迎来了它的第一位人类客人。在她的母星上有六亿人正通过电视现场直播观看着这位人类代表的登门拜访，休斯顿飞行控制中心内鸦雀无声，大家都在静静地等待着那个历史时刻的到来。终于，他们听到了阿姆斯特朗遥远又亲切的声音：“休斯顿，这里是静海基地。‘鹰’着陆成功。”随后阿姆斯特朗第一个走出登月舱，用他脚上特制的大号胶鞋在月球表面留下了人类的第一个足迹。这小小一步跨越了人类5000年的梦想。如果阿基米德还在世的话，他肯定会说：“站在月球上，我看到了撬动地球的那个支点。”到现在肯定有很多童鞋不知道登月当时是怎么回事，那就不妨跟着《Geek》一起回顾一下这个激动人心的时刻是如何到来的。装载着阿波罗11号的土星5号火箭于当地时间1969年7月16曰9时32分在肯尼迪航天中心发射升空，12分钟后进入地球轨道。环绕地球一圈半后，第三级子火箭点火，航天器开始向月球航行。30分钟后，指令舱从土星5号分离，在调转方向后与登月舱连接，航天器被射向月球。阿波罗11号于7月19日经过月球背面，很快点燃了主火箭并进入了月球轨道。在环绕月球的过程中，三名宇航员在空中辨认出了计划中的登月点——宁静海。7月20日18点11分，当飞船在月球背面时，呼号为“鹰号”的登月舱从呼号为“哥伦比亚号”的指令舱中分离。三位宇航员之一的科林斯独自一人留在哥伦比亚号上，在鹰号绕垂直轴旋转时仔仔细细地检查了一遍，以确保这个飞行器一切正常。检查过后，科林斯做了一个简单的告别手势——“两位多加保重”——便离开了。科林斯的任务是留在指令舱中并绕月球环行，在以后的24个小时中只能监测控制中心与鹰号之间的通讯并祈祷登月一切顺利。如果鹰号发生了意外并且不能够从月面起飞的话(可能性极大)，科林斯就只能独自一人返回地球。
阿波罗11号的登陆点在宁静海(MoreTranquillitatis)南部，这个登陆点被选择的原因是它比较平整，不会给登月舱的降落和舱外活动制造太多困难。阿姆斯特朗和奥尔德林启动了鹰号的推进器并开始下降，他们很快意识到鹰号可能飞过头了——鹰号在下降弹道中多飞了4秒，登月点会在计划点西面若干米处。在休斯顿的约翰逊太空中心，飞行控制指挥官史蒂夫呗尔斯面临着一个 关键的、一刹那间的抉择——终止登月计划(这也意味着终止整个飞行计划，因为飞行器上的燃料仅够进行次尝试)，或者命令宇航员按照计划行动，不要理会可能出现的问题。贝尔斯后来承认，他是“凭着直觉”允许阿姆斯特朗尝试登月的。重新开始注意窗外之后，阿姆斯特朗发现他们正处在一块岩石和一片硬地之间。计算机失灵导致他们飞过了预选着陆区，而燃料也很快就要耗尽了。此时，阿姆斯特朗选择了手动控制登月舱。他在遍布砾石和陨石坑的月面冷静地找到一处适合于着陆的地方，并驾驶登月舱稳稳地降落在月球上。由于在紧急关头的一句“继续”，贝尔斯后来获得了一枚总统自由勋章。降落后不久，奥尔德林通过无线电向地球发出了著名宣言：“这里是登月舱驾驶员。我想利用这个机会让所有正在听的人，不论他们是谁或在哪里，静下来，回顾T过去几小时所发生的一切，并以他或者她自己的方式表示感恩。”
只有上帝知道鹰号降落之前他们面临的抉择有多么困难，看来真的只有超人才能登陆上月球。阿姆斯特朗缓缓走下了登月舱的支脚，在踏上了月球后说出了：“这是我个人的一小步，但却是全人类的一大步。”在月球上安放美国国旗之后，宇航员们与美国总统理查德尼克松通了电话，这次电话交谈被尼克松称为“从白宫打出的最具历史性的电话”。之后阿姆斯特朗和奥尔德林开始了紧，张的工作，他们在月球表面安放了一些科学仪器，包括宇宙射线计数器、测震仪、激光反射器等；拍摄了大量的照片，并采集了一些月球土壤和岩石标本。奥尔德林则兴奋地测试了包括双脚跳在内的几种在月球表面走动的方法。在月球表面停留了3个多小时后，他们返回了登月舱，临走也没有见到嫦娥JJ和她那可爱的小白兔。为了减轻登月舱上升级的重量以返回绕月轨道，两名宇航员在转换到登月舱上的生命保障系统后，开始将宇航服上的便携式生命保障系统背包、月面套鞋、相机和其他一些设备抛弃在月面上。在进入客舱时，奥尔德林的背包意外损坏了解除上升级主发动机保险的开关，这个开关的损坏导致无法点燃离开月球的引擎。此时阿姆斯特朗脑中想起确定阿波罗11号成员前，飞行任务成员办公室主任曾询问他是否要将奥尔德林换成一名曾经穿越火线，外挂经验更丰富的宇航员。阿姆斯特朗考虑了一天后回复道，奥尔德林完全可以胜任。奥尔德林果然没有辜负阿姆斯特朗的眼光，这个最佳拍档在千钧一发之际用一支圆珠笔成功接通了电路、点燃了引擎，回家的大门重新向二人开启。
宇航员们于7月24日返回地球，并受到了英雄般的欢迎。在降落约一小时后，宇航员们被回收直升机发现，之后宇航员们进入了一个用做隔离设施的拖车。尼克松总统亲自登上了回收船欢迎地球的英雄宇航员返回。不过盛大的庆祝活动并没有立刻展开，为避免从月球带回未知病原体，阿波罗11号的乘员在返回地球后被隔离了3周。1969年8月13日，宇航员们离开了隔离区并接受全体美国民众的欢呼，同一天在纽约、芝加哥和洛杉矶都进行了为他们庆祝的游行。当晚在洛杉矶为阿波罗11号成员举行了国宴，出席的有国会议员、44位州长、首席大法官和83个国家的大使。总统尼克松和副总统斯派罗向每位宇航员颁发了总统自由勋章，这次庆典只是一个长达45天的名为“一大步”的FB游开始，在这次巡游中宇航员们去了25个国家，期间拜访了许多著名人物包括伊丽莎白二世女皇。许多国家为庆祝第一次载人登月都发行了纪念邮票或纪念币。
东方红实现中国太空梦
中国航天史是从1956年2月开始的，当时著名科学家钱学森向中央提出《建立中国国防航空工业的意见》。1956年4月航空工业委员会的成立，标志着中国的航天事业创业的开始。1970年4月24日21时31分，中国“东方红”1号飞向太空，这是中国发射的第一颗人造卫星。1971年3月3日，中国发射了科学实验卫星“实践一号”，卫星在预定轨道上工作了8年。事隔4年后，“长征二号”和卫星成功进入地球轨道，返回舱于三天后成功回到地球。再过了近9年的时间，“长征三号”火箭点火升空，顺利将搭载着的“东方红二号”卫星送入预定的椭圆轨道。中国人在地球之外36000千米的高空放上了自己的第一颗通信卫星。
在东方红二号放上天后的几年，中国自行研制的“长征”三号运载火箭在西昌卫星发射中心，把美国制造的亚洲1号通信卫星送入预定的轨道，首次为国外用户发射卫星取得圆满成功。同年中国新研制的大推力运载火箭“长征二号”捆绑式运载火箭在西昌卫星发射中心发射成功，将模拟卫星送入了预定轨道。之后120公里高空低纬度探空火箭“织女三号”也在中国科学院海南探空发射场发射试验成功。1998年5月2日，中国自行研制生产的“长征二号丙”改进型运载火箭在太原卫星发射中心发射成功。这标志着中国具有参与国际中低轨道商业发射市场竞争力。迄今为止，长征系列火箭已成功把多种试验卫星、科学卫星、地球观测卫星、气象卫星和通讯卫星等送入太空，为香港、巴基斯坦、瑞典、菲律宾、美国、澳大利亚等国家提供了商业发射服务。
美苏联手向更远的宇宙空间进发
登月之后，短暂的太空旅游渐渐不再能满足人类的胃口。科幻小说中常常出现的宇宙基地出现在了人类太空探索计划的蓝图之中，形成地球与外太空的一个中转站。不论是地球访问外太空，还是外太空文明访问地球，都可以通过这个中转站实现。
在太空中安家
不过由于人类的航天事业是最近100年才真正得以实现的，目前的还无法实现中转站的功能，暂只能实现科学考察的功能，也就是常说的——空间站。这也给那些科幻小说家们继续留下了写作的空间，一旦中转站的实物出现了，他们可YY的就要少很多了。现在的空间站是一种可以在近地轨道长时间运行，可供多名航天员在其中生活工作航天器。打个比方，它就好像南极、北极圈内的科考站，只不过这里的自然条件要比南北极更加恶劣。
苏联再次充当了空间站的先头部队。1971年4月，第一个载人空间站礼炮1号在太空中与联盟号飞船对接成功，有3名航天员进站内生活、工作近24天，完成了大量的科学实验项目。但这3名航天员乘联盟11号飞船返回地球过程中，由于座舱漏气减压，不幸全部遇难，礼炮1号也在大气层中被烧毁。到目前为止，全世界已发射了9个空间站。其中苏联发射8个，美国发射1个。礼炮2号发射到太空后由于自行解体而失败，礼炮3、4、5号小型空间站均获成功，航天员进驻站内工作完成了多项科学实验。礼炮6、7号空间站相对大些，它们各有两个对接口，可同时与两艘飞船对接，因此也被称为第二代空间站。这里不但先后创造过210天和237天的最长空间站生活记录，还搭载首位女航天员捷列什科娃。美国发射的唯一一座空间站名为天空实验室，它在435千米高的近圆空 间轨道上运行。服役期间宇航员用58种科学仪器进行了270多项生物医学，空间物理，天文观测，资源勘探和工艺技术等试验，拍摄了大量的太阳活动照片和地球表面照片，研究了人在空间活动的各种现象。1979年7月11日天空实验室在南印度洋上空坠人大气层烧毁。
这其中寿命最长最著名的空间站当属历经苏联和俄罗斯两个时代的和平号空间站，这个设计寿命为10年的空间站从1986年2月20日发射升空，到2001年3月23日因为部件老化且缺乏维修经费坠入地球大气层，共服役15年。和平号空间站的核心部分提供基本的服务、航天员居住、生保、电力和科学研究能力；联盟TM系列载人飞船为其接送航天员，进步M系列货运飞船则为其运送各种研究供货。和平号空间站的完全体全长87米，质量达175吨(如与航天飞机对接则重223吨)，有效容积470立方米。和平号核心舱共有6个对接口，可同时与多个舱段对接，这些舱段分别提供了望远镜、姿态控制及生命保障设备、舱外活动气闸舱、对地观测和微重力研究设备、太阳电池翼，以及能与美国航天飞机对接的对接舱。
是的你没看错，真的是与美国航天飞机对接的对接舱。1995年和平号空间站与亚特兰蒂斯号航天飞机在轨首次对接成功，俄美航天员在太空相逢、寸步不离的联合飞行了5天；随后一年美国女航天员露西德在航天飞机第3次与和平号对接后进入空间站，在太空度过了188天，创造了女性太空飞行新记录。和平号空间站与美国航天飞机共进行了9次对接，而早在和平号空间站建造完毕之前，美苏就在1975年进行了第一次太空探险领域的台作——阿波罗，联盟测试计划(ApolIo-Soyuz Test Proied，ASTP)。ASTP计划的主要内容是就是让美国的阿波罗18号航天器和苏联的联盟19号航天器在地球轨道中对接。ASTP计划最初想法来自于电影《蓝烟火》，在影片中美国的阿波罗团队救援了一艘苏联太空船(这电影肯定是好莱坞出品的，不然应该是苏联救阿波罗)。1975年7月15日联盟19号以及阿波罗号在各自国家的发射基地相隔七个半小时先后升空，并于7月17日在地球轨道成功对接。三小时后，苏美的两位指令长斯塔福德和列昂诺夫在联盟号的舱门处进行了不同国家的宇航员在太空的第次握手。根据美国国家航空航天局(NASA)的计算，这次历史性的握手会在英国海滨城市Bognor Regis上空进行，但由于任务的延误，实际握手发生在法国梅斯上空。两国的航天器连接后共同飞行了44小时，其间三位美国宇航员和两位苏联宇航员交换了国旗和签名礼物，甚至互相参观了对方的航天器，并合作进行一些简单的实验科学。有趣的是两艘航天器分离之后，阿波罗飞船通过移动创造了一个日食，这让联盟号上的宇航员拍摄下了珍贵的人工日冕照片。
整个任务中唯一一次严重的事故发生在阿波罗号准备返回大气层时，由于一次人为错误，降落过程变得很困难，太空舱里也带有定量的有毒气体。幸运的是有惊无险，三位字航员没有出现严重的问题。阿波罗一联盟测试计划是阿波罗航天器的最后
次飞行任务，作为人类航空史新时代的永久的见证者，本次任务使用的指令舱阿波罗18号目前保存在洛杉矶的加利福尼亚科学中心，那些已经在美国的Geek们一定要去膜拜一下。
1999年1月26日，俄罗斯“和平号”空间站的宇航员与美国“奋进号”航天飞机的宇航员聚集在“和平号”空间站舱内合影，曾经为谁是NO.1的太空强国争得面红耳赤的两位巨人终于握手言和，两国在地球轨道上的航天器对接为建造和运营国际空间站积累了经验。最新一代的空间站——国际空间站由美国和俄罗斯牵头，联合欧洲空间局11个成员国和日本、加拿大、巴西16国共同建造运行。国际空间站从1998年开始分多个步骤建设安装，至今为止还没有全部建成。建成后空间站长110米，宽88米，质量超过400吨，将是有史以来规模最庞大、设施最先进的人造天体，可供6至7名宇航员同时在里面进行工作、实验。
为了能实现既节约费用又提高安全的目的，1969年4月，美国国家航空航天局开始研制一种可以重复不断地向太空运送人的运载工具——航天飞机(详细内容请参看2010年12期《Geek》)。直到3年后，航天飞机的设计方案才正式确定，由可回收重复使用的固体火箭助推器，不回收的两个外挂燃料贮箱和可多次使用的轨道器三个部分组成。后来由于缺资金的影响，真正将方案变成实物，已经是10年后的事情了。虽说晚了一些，但总比没有好。毕竟载人航天飞机的出现，大大方便了人类往返地球与外太空之间。从1981年至1993年底，美国一共有5架航天飞机进行了59次飞行，其中哥伦比亚号航天飞机15次，挑战者号10次，发现号17次，亚特兰蒂斯号12次，奋进号5次。这12年中，有301人次参加航天飞机飞行，其中包括18名女宇航员。航天飞机的59次飞行中，在太空施放卫星50多颗，载两座空间站到太空轨道，发射了3个宇宙探测器，1个空间望远镜和1个γ射线探测器，进行了卫星空间回收和空间修理，开展了一系列科学实验活动，它对人类航天史的贡献是极其巨大和有实际意义的。
国际空间站名称的来历
现在的名字“国际空间站”(英语：International Space Station，ISS)是在美、俄两国为到底该叫什么争论不下时，所取的一个中立性的名字。这就好比生了一个娃娃，到底是跟爸爸姓，还是跟妈妈姓。爸爸美国想叫它“阿尔法空间站(Alpha)”，但妈妈(俄罗斯)却认为这又不是真正的第一个，前面还有些夭折的，应该按妈妈的叫法“亚特兰大(Atlanta)”。爸爸说这个不太吉利，毕竟以前有个死城就叫这个名字。最后还是其他亲戚(国家)想了一个比较中立的名字“国际空间站”，这样两边都不沾亲。不过，爸爸还是获得了在无线电呼号中叫它“阿尔法”小名的机会，这也算是让孩子它爹脸上有光的事。
火星人你好
太阳系八大行星中，火星是地球之外人类最感兴趣的一个。这主要是因为火星很像地球，有坚硬的星球表面和四季的交替，同时它还拥有随四季变化的极冠。在望远镜观测时代，人们还曾有认为火星上有人工的运河。所有这一切让人类对火星以及是否存在生命体的兴趣非常浓厚，而使用空间探测器进行火星探测的历史几乎贯穿整个人类航天史。就在人类刚刚有能力挣脱地球引力飞向太空的时候，第一个火星探测器也开始了它的旅程。早期发射的火星探测器几乎都以失败告终，而火星探测也就是在一次又一次的失败中不断前进，到现在为止已经有20多艘飞船执行了探测火星的任务了。
不过这一切与美国国家航空航天局的海盗号探测计划相比，仍是小巫见大巫。作为有 史以来最为成功的火星探测计划之一，海盗系列火星探测器均由一个轨道器和一个着陆器两部分组成。探测器到达火星后轨道后，着陆器与轨道器分离进入火星表面。海盗1号是第一颗在火星上着陆，并且成功向地球发回照片的探测器。它的轨道器在火星轨道上一直工作到1980年8月17日。海盗2号的轨道器在轨道上直工作到1978年7月25日，而着陆器在火星表面正常工作了3年多的时间，直到1980年4月11日电池故障导致通讯联系中断。1996年12月7日，美国的火星全球勘测者探测器发射升空，并持续运作了10年之久，它也是迄今为止最成功的火星任务之一。
进入2000年，火星的探测主要任务是寻找火星土壤中可能存在的生命迹象，可以在火星上自由行动的新式探测器应运而生。机遇号和勇气号两辆火星漫游车承载着人类关于火星的更多遐想在2004年登陆了火星，对这颗红色行星进行实地考察。相比之前的火星探测器，机遇号和勇气号不但拥有6个轮子组成的双腿，甚至还拥每秒能执行约2000万条指令的计算机大脑，拥有一对可拍摄火星表面彩色照片的全景照相机作为“眼睛”，还有与人类手臂结构相仿的一对“机械手”，“手”中掌握着与人类地质学家所用工具类似的放大镜和锤子。两辆火星探测器依靠餐桌大小的太阳能电池板获得能源，在理想情况下每天最多可在火星上漫步20米。考虑到太阳能电池在积灰之后失效问题，计划中两个小家伙只有3个月使用寿命。然而截止现在，勇气号与机遇号仍然运作正常，只是勇气号陷入软土不能再移动了。与此同时，美国国家航空航天局与麻省理工学院合作开发的新型火星科学实验室也计划将于2011年10月至12月启程前往火星。在机动力方面堪称火星探测器中的F1，它将至少在火星表面工作一个火星年的时间(相当于地球上2年)。同时火星科学实验室还将携带各种先进的仪器，这其中包括了200万像素的主照相机，10倍光学变焦的镜头和三色真彩色感光能力，这些设备可以让它方便地拍摄到超高清晰度的全景照片，同时这部相机还将内NM PEG-2硬件影片压缩能力，可以拍摄每秒10画格的高清晰影片。它是现在正在火星上工作的双胞胎火星车勇气号和机遇号大升级版。为了更加详细的了解火星，尤其是了解火星上到底有没有生命体，仅仅依靠孤零零的火星探测器的游记图像明显是不足够的。美国小规模的火星样本取回任务计划将于2013年实施，计划于2016年将半千克左右的火星土壤和岩芯样本送回地球作进一步研究。这个计划包括一个环绕火星轨道运行的返回装置和一到两个着陆装置，着陆装置可能配备有可以小范围移动的火星车。着陆装置采集样本以后，样本将会被一颗小型火箭发射到火星轨道，与返回装置对接，然后由它将样本一次性送回地球。
在美国和苏联以外，欧洲空间局也于2003年发射“火星快车”探测器考察火星，标志着欧洲空间局在行星探测方面跨入了新纪元。探测器将由火星快车号轨道器和小猎犬2号登陆器组成，登陆器主要是开展的火星探测活动。火星快车上搭载着名为多种可以从分子水平检测火星大气、土壤成分，甚至天气状况的仪器。不过小猎犬2号后来失去联系，任务失败。现在只有火星快车号还在围绕着火星做一些科学观测。
其他空间的探索
当然了，人类对火星以外的广阔宇宙空间同样抱有强烈的求知欲。早在1962年美国发射的水手2号就从距金星35000千米处飞过，首次成功地实现了航天器飞越行星，同时它发现金星表面温度高达400℃以上。在对其他地外空间的探索领域中，先驱者计划和旅行者计划是最为重要的两部分。
先驱者计划是美国的一系列无人行星探测任务，它的最初任务仅仅是让飞行器达到第二宇宙速度。后期的先驱者计划被赋予了探测太阳系内侧行星，甚至进行木星和土星飞越的任务。先驱者后期计划包含内侧行星探测、外侧行星探测、先驱者金星计划三部分。这其中最著名的就是先驱者10号和11号。先驱者10号于1973年12月4日首次掠过木星，并传回了木星和木星卫星的照片。它最后在1983年越过海王星轨道后成为飞出太阳系的第一个人造天体。先驱者10号、11号各自携带了一块相同的镀金铝板，上面刻有人类男女的裸像以及太阳与九大行星(当时还是太阳系九大行星)位置的示意图。金星计划方面，1978年12月4日先驱者一金星1号到达金星并围绕它飞行，它用雷达探测了金星地形。先驱者一金星2号到达金星后向金星大气释放了4个探测器，探测器在向金星表面坠落的过程中，获得了金星大气、云层、磁场等各方面的数据。
尽管先驱者飞越太阳系的计划成功了，但其返回的图片质量却让人不敢恭维。于是5年后的旅行者计划诞生了。设计旅行者1号、2号探测器的主要目标是探测木星与土星及其卫星与环。现在任务已变为探测太阳风顶以及对太阳风进行粒子测量。两艘旅行者号探测器，都是以三块放射性同位素温差发电机作为动力来源。旅行者1号、2号的探索效果显著，从它们拍摄的木星黑夜半球的图象上可以看到木星上有极光。还拍到木卫上有一座火山在喷发，喷发的高度达到30公里，喷发速度是每秒几百米到1公里。“旅行看”还发现了土星有射电辐射，频率在3千赫到1.2兆赫之间。1986年1月，来到天王星附近的“旅行者2号”测出天王星的自转轴和磁轴有很大的交角，飞船还拍摄了天王星卫星的照片。随后它又拜访了海王星并发回了照片。
除了这两个计划，著名的地外空间探测还有“伽利略”号木星探测器和“卡西尼”号土星探测飞船。如名所示，伽利略号木星探测器的任务是观测木星系统，它观测了木星的大红斑，对木卫二和木卫四的观测结果显示这两个木星卫星的表面之下可能有液态水或海洋存在。卡西尼号土星探测飞船的主要任务是探测土星系统，并将向土星最大、最神秘的卫星——土卫六释放出一个名为“惠更斯”的探测器。
宇宙飞船不仅仅用于对太阳系内的大行星及卫星进行近距离观察。1985—1986年哈雷彗星回归过程当中，有5艘飞船对它进行了近距离观测，发现了许多令人惊奇的事实。哈雷彗星的核并非人们想像的球状，而是椭球状，而它巨大的扫把尾则是因为气体和尘埃从核的表面几个活动区域喷出形成。
望得更远
哈勃望远镜
早在太空望远镜发明以前，人们观测太空受到很大限制，看到的大多都是不真实的浮云。因为地球大气层对电磁波传输有较大的干扰，而太空望远镜的出现，使得天文学家成功地实现了对宇宙天体电磁波段的观测，并获得突破性进展，美国发射的“哈勃”太空望远镜正是其中的佼佼者。1990年4月25日，由美国航天飞机送上太空轨道的“哈勃”望远镜，长13.3米，直径4.3米，重11.6吨，造价近30亿美元。“哈勃”以2.8万公里的时速沿地球轨道运 行，悄悄地窥探着太空的秘密。
1978年美国国会为哈勃拨付了3600万美金的预算，并计划在1983年将其发射升空。谁想哈勃望远镜的最关键部位光学镜片在磨制过程中竟然问题频频。一般的望远镜，镜子在抛光之后的准确性大约是可见光波长的十分之一，但是因为空间望远观测的范围是从紫外线到近红外线，所以需要比以前的望远镜高10倍的解析力，它的镜子在抛光后的准确性达到可见光波长的二十分之一，也就是大约30纳米。镜子的抛光从1979年开始持续到1981年5月，抛光的进度已经落后并且超过了预算。
就在一拖再拖的成功发射之后，更加让人崩溃的事情发生了。在望远镜发射数星期之后，传回来的图片显示在光学系统上有严重的问题，望远镜显然没有达到最佳的聚焦状态，获得的最佳图像品质也远低于当初的期望。这一切都说明了哈勃望远镜的主镜有球面像差，严重地降低了望远镜的观测能力。虽然柯达为哈勃制作了备用镜，但在轨道上进行更换实在是太昂贵而且也太耗费时间了，也不可能将望远镜带回地面上修理。于是最好的处理方法就只有一个——给患了近视的哈勃望远镜戴副矫正视力的眼镜。1994年1月13日，美国国家航空航天局宣布校正任务获得完全的成功，并展示了哈勃望远镜传回的许多新图片。这次校正任务非常复杂，共进行了5次航天飞机船舱外的调整，好在终于还给地球上芸芸天文学家一架可以充分胜任太空任务的望远镜。
射电望远镜
光依靠天眼哈勃不能解决问题，还是需要从地球上寻找套替补方案。1931年，美国贝尔实验室的央斯基用天线阵接收到了来自银河系中心的无线电波。随后美国人格罗特雷伯在自家的后院建造了一架口径9.5米的天线，并用这口大锅在1939年接收到了来自银河系中心的无线电波，并且根据观测结果绘制了第一张射电天图。从此门新的学司——射电天又学诞生。
射电天文技术最初的起步和发展得益于二战后大批退役雷达的“军转民用”。射电望远镜和雷达的工作万式不同，雷达是先发射无线电波再接收物体反射的回波，射电望远镜只是被动地接收天体发射的无线电波。1962年，英国剑桥大学卡文迪许实验室的马丁赖尔(Rvle)利用干涉的原理，发明了综合孔径射电望远镜，大大提高了射电望远镜的分辨率。赖尔因为此项发明获得1974年诺贝尔物理学奖。
上世纪60年代末至70年代初，不仅建成了一批技术上成熟，有很高灵敏度和分辨率的综合孔径射电望远镜，还发明了有极高分辨率的甚长基线干涉仪这种所谓现代射电望远镜。另一方面还在计算技术基础上改进了经典射电望远镜天线的设计，建成直径100米的大型精密可跟踪抛物面射电望远镜。
上世纪80年代以来，欧洲的VLBI网、美国的VLBA阵、日本的空间VLBI相继投入使用，它们在灵敏度、分辨率和观测波段上都大大超过了以往的望远镜。美国的超常基线阵列(VLBA)由10个抛物天线组成，横跨从夏威夷到圣科洛伊克斯8000千米的距离，精度是哈勃太空望远镜的500倍，是人眼的60万倍。它所达到的分辨率相当让一个人在纽约看清一份在洛杉矶好莱坞的报纸。
尾声
很久很久以前，一个叫做伊卡洛斯的孩子把用蜡和羽毛做的翅膀粘在身上，像鸟儿一样挥动双翼飞上了天空。他的父亲叮嘱他“必须在半空中飞行。你如果飞得太低，羽翼会碰到海水，沾湿了会变得沉重，你就会被拽在大海里；要是飞得太高，翅膀上的羽毛会因靠近太阳而着火”。尝到飞行美妙滋味的伊卡洛斯有些忘乎所以，不断地向太阳靠近终于让翅膀上的蜡质融化，不幸的孩子最终堕入了茫茫大海之中。希腊神话中这段关于最早的飞行者的描写至今仍让我们沉迷，探索太空的历史从最初就是浪漫的，充满无尽想像力。人类就是这样种奇怪的生物，他们会在神话中描绘月亮上的宫殿，他们会在小说中幻想巨大的登月炮弹，会在电影里琢磨长着3支胳膊的无脸外星人，然后在这
代代新奇故事的自我激励下飞向更远的宇宙奉献自己的生命。看着擎天柱和威震天在好莱坞电影工厂中大打出手，或许真有那么一天地球人会为了抢夺新的外星基地而与铁血战士周旋。在这个小小的地球上，在人类小小的脑子，里任何事情都可能成真。就算有一天2012真的来了，这一切也没什么可怕的。
开启宇宙的大门
随着天体力学的发展和各种飞向太空假说的出现，人类越来越需要真正的飞离地球去印证自己的下个时代。现在那些IQ高人一等的科学家们已经明白了，只要能摆脱地球母亲的吸引力达到宇宙速度，就使得发射人造卫星能够成为现实。虽然有着巨人牛顿提出的理论激励着所有的人，但是如何达到摆脱地球引力却是一个可以让人想爆头的巨大难题。
火箭开道的历史
第二次世界大战是虽然是人类几千年历史中最为黑暗的一段时光，但是却不能否认它对科技发展所作出的巨大促进作用，特别是承载人类探索太空梦想的交通工具——火箭。
1903年美国莱特兄弟设计制造的飞机进行了成功的飞行，实现了人类像鸟儿一样在空中翱翔的梦想，但是他们不满足于此，把眼光放向了更遥远的宇宙空间。毕竟飞更高更远才是人类的终极目标，不然的话也不会将这个口号长期挂在嘴边。不过，天不是你想飞就能飞的，地球的大气层之内的飞行和大气层之外的飞行有一个明显区别，那就是空气。无论是螺旋桨还是喷气式发动机，在没有空气的外层空间它们都起不到推动作用，也就是说空气动力瞬间就被石化了。为了能够飞出去，也不知道是那位兄弟发现了火箭比当时的飞机还飞得高，而且工作原理也很简单易懂。火箭是以热气流高速向后喷出，利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。而且它自身携带燃烧剂与氧化剂，不依赖空气中的氧助燃，是既可以在大气中，又可在外层空间飞行的理想地外探索飞行器。17年后的1920年，高达德出版了《AMethod of Reaching Extreme Altitudes》，这是一本认真讨论如何使用火箭在太空旅行的著作，一出版就引起了全世界的注意。不过还是有一部分人认为高达德在书中所述纯属无稽之谈，更别提使用火箭可以到达月球的构想，《纽约时报》的评论甚至指控高达德欺骗世人。
又过了3年，赫尔曼·奥伯特发表了一部只有薄薄92页的小册子——《飞往星际空间的火箭》，册子中内容对早期火箭技术的发展和航天先驱者有巨大的影响。奥伯特12岁时就因看了科幻之父凡尔纳的《从地球到月球》而迷上了星际旅行，一战后他被征召入奥匈帝国军队，开始了宇宙航行的基础理论研究。重回德国后，虽然他的论文被海德堡大学认为不切合实际，但依然没有影响他对宇宙旅行研究的兴趣。当时有一部电影《月宫女郎》需要一架火箭，为此导演找到奥伯特，希望他能制作一个。虽然这个作品最终没有完成，但它却激发起这个天才人物的想像力。不久之后，以奥伯特为首的一批德国科学家与工程师成立了——德国宇宙航行协会，正式开始研究液态火箭推进器。
当然，世界上并不止奥伯特他们一帮人在研究，其他国家的火箭爱好者也没有闲着。1926年美国人罗伯特高达在奥本镇发射了自己研发的第一枚液态燃料火箭。随后苏联人在1931年至1937年在列宁格勒的气体动力实验室，研制了100枚实验性的火箭，而且取得了相当不错的成绩。后来由于政府缺钱用，只好下黑手将这个实验室给关闭了，这也使得苏联错失了引领世界航天史的大好机会。
后来进入纳粹统治时期的德国，为了能够更快更省事地占领英国甚至攻击其他越洋目标，开始了著名的V2火箭计划。V2计划的第一代火箭A－1重150公斤、直径0.3米、长1.4米，采用酒精与液态氧作为推进剂，但推力太小不能满足远程发射到英国的设计要求。虽然A－1火箭试验以失败告终，但这没有阻碍德国人对远程武器的继续探索。不到1年时间，安装了陀螺仪并以液态氧及乙醇为动力的A2火箭就升空了，最远射程达到了3.5公里。与此同时，德国空军开始了无人驾驶飞行器的研发，代号FZG-78。1942年F1－103研发成功后，纳粹的宣传部长戈培尔亲自将此种新式武器命名为“V1火箭”。V是德文Vergeltungswaffe waffe(复仇武器)的意思。意味着德国要利用这种新兵器为第一次世界大战的失败雪耻，向战胜国复仇。由于A-2火箭得到了满意的成果，德军近一步着手研究第二代的A-3与A-4火箭。A-4在1942年正式研发成功，后被正式命名“V2火箭”。V2火箭这种液态燃料动力新武器的最高飞行高度已经达到176公里，载重达到1吨。如果以通常的1 00km高度作为进入太空的开始，V2火箭已经可以进入太空。从1944年6月到1945年3月的短短十个月间，德军发射了具有攻击性的15000枚v1导弹与3000枚V2导弹，共造成英国31000人丧生。V2火箭虽然被德国人作为武器使用，但是它所采用的技术对人类太空探索的发展起到巨大的推动作用。
第二次世界大战在广岛长崎两颗原子弹的轰炸后彻底结束，原子弹给人们留下不可治愈的创伤，同样作为战略武器的V2火箭却有了新的使命。美、苏双方围绕着V2火箭技术展开了场激烈的争夺战。这个时候，美国人的小聪明就帮了它们大忙。美军动用了300节火车车厢和13艘轮船，组成了一个临时突击队在10天之内将德军遗留的近百枚的V2火箭以及相关的一切设备和半成品抢运一空，只给苏军留下一座空荡荡的工厂。更重要的是依靠强大的情报部门，美国说服了德国军方火箭计划负责人瓦尔德·多恩伯格中将和开发团队核心冯布劳恩博士连同相关的126位研究团队成员前往美国德州的福特布里斯的火箭研究中心以及新墨西哥新建的白沙导弹试验场继续V2火箭的研究。自此美国火箭工业和太空发展扶摇直上，这也为之后几十年的美苏太空争霸埋下了伏笔。后来苏联也为这次被老美的算计付出了不小的代价，特别是在一些关键性的探索上。
迈向宇宙第一步
二战的结束缔造了两个众所周知的超级大国——苏联和美国。美国继承并发扬了德国的技术，将V2火箭发射到数百公里的高空用来观测太阳的紫外线，这也是V2火箭第一次正式应用在太空研究领域中。这时的美国已经开始了用火箭作为载人飞行器的实验，第一批实验旅行者是当年为遗传学做出巨大贡献的果蝇，之后美国也尝试过在火箭上搭载猴子一类的小动物，他们的共同点是都没有活着回到地表。冷战爆发后，在各个领域都要和美国一较高下的苏联同样没有放慢太空探索的步伐，世界上第一颗真正意义上的洲际弹道导弹R-7正是由苏联研发的。R-7为单级液体燃料单弹头导弹，由于燃料加注等问题它并没有实际的战斗能力。因为设计时未被告知携带弹头的重量，R-7型导弹造得推 力极强，甚至“远强于当时美国拥有的所有导弹”。谁想R-7导弹推力和载荷能力的严重不匹配，却促使它成为发射物体进入太空的完美载体。这也算是错有错招，苏联这次完全是撞上大运了。
1957年10月4日是人类科学史上值得大书特书的一天。在著名的拜科努尔航天中心，第一颗由苏联制造的人造卫星——斯普特尼克1号。在R，7火箭的搭载下以每小时29000千米的速度穿越大气层并脱离地球引力，成功进入轨道成为了地球的第二颗卫星——只不过它是人造的。
为人类的太空梦而牺牲的动物巨大的Rq火箭
斯普特尼克1号的问世经过极具戏剧性，这也体现了苏联人当时有多混乱。1954年前苏联的火箭设计师谢尔盖·科罗廖夫向日后担任苏联国防部部长的乌斯季诺夫提出要发展人造卫星计划，他认为发展人造地球卫星是实现全球快速通讯的唯一途径。这一计划获得了苏联最高层苏维埃的支持，当时主导R-7火箭研制工作的国家委员会决定将以三节捆绑式R-7火箭来发射斯普特尼克1号。1956年7月，所有有关“斯普特尼克”的大纲拟定及科学技术的准备工作都筹划完成。计划目标确立为：测量大气层的密度和离子物质结构，获取太阳辐射、地球磁场和宇宙射线的第一手资料；为发展更长远的人造卫星计划做准备，建立全备卫星的地面观测系统。为了观察卫星轨道和发送控制指令，预计将在地面建造了15座观测站。然而这样详尽繁复的设计，一来因为时间紧迫，二来苏联当时的科技水平并不能达到要求，诸如装配时各组件之间无法契合之类的问题不断。1956年底，问题的严重性超乎已经远远超出预期，只有将发射延期一条路。苏联在不得已的情况下决定延后至到1958年4月发射，即之后的斯普特尼克3号。与此同时，美国时任总统艾森豪威尔通过白宫新闻秘书发布了美国也将于1957年发射第一颗人造卫星的消息。为了抢在美国之前发射人造卫星制造轰动全世界的效果，苏联准备将第颗卫星在1957年7月的国际地球观测年开始前发射，这样只能将斯普特尼克1号的设计大幅简化。最终确定的方案简单、轻型(仅86.3千克)、易于操作并只携带台简陋的无线电发送器。这台MINl卫星的发射期起初定于1957年10月6日，但科罗廖夫认为美国可能已经窃取到己方的卫星发射的日期，会在1957年10月5日抢先发射一颗卫星。为了让自己实现全球No.1的目标，他们决定在1957年10月4日进行发射。然而事实证明苏联人的担心完全是多余的，隔年的一月，美国人才从容地发射了自己计划中的第一颗人造卫星探险者1号。经过这件事后。苏联人就更恨美国人了，不过苏联贪大贪全的臭毛病真是让人汗颜。
作为人类第颗人造地球卫星，“斯普特尼克1号”的构造其实并不复杂。简单点说，它就是一个直径61厘米、重83公斤的金属球状物，内含两个雷达发射器和4条天线，还有多个气压和气温调节器。它的用途就是通过向地球发出信号来提示太空中的气压和温度变化。不过如此简单的个金属球却震撼了整个西方，还引发了一连串斯普特尼克效应，甚至引起了华尔街的股市的巨烈波动。看来放卫星的威力真不得了，难怪不得中国某些同志那么喜欢放“卫星”。斯普特尼克1号在地球轨道上以20.005-40.002兆赫的频率向地球发送了3个星期的无线电波信号，之后又在轨道中度过3个多月、围绕地球转了1400多圈、6000万千米后终于完成了自己的使命，坠入大气层燃烧消失。为了纪念这个太空时代的先驱，斯普特尼克1号有过多个复制品在世界各地的航天博物馆展出，其中一个由法国和俄罗斯的年轻人建造并于1997年在和平号太空站发射。时至今日，地球轨道上已经拥挤着超过800颗的功能各异的人造卫星，但所有的航天人都铭记着五十多年前这个金属球破空而出开启太空新纪元。
美苏竞争 人类奔向太空
到此为止科学家们已经实现了几千年来人类离开地球进入外太空间的愿望，但人能否突破自身条件的极限进人太空就成了下一个目标。苏联与美国之间的太空竞赛也从这个时候开始进入火爆阶段，不再像过去那样纯粹是为了科学，而是已经彻底沦为一种政治攻击“武器”。
苏联的三个第一次
斯普特尼克1号的发射让苏联在太空探索的战斗中先拔头筹，并且在载人航天技术的发展中领跑了相当长的一段时间。为了验证人类乘坐飞行器进入太空的可能性，1957年11月3日一只名叫莱伊卡的两岁小狗就乘坐斯普特尼克2号进入了地球轨道。在发射前小狗已经在舱内被困了三天，由于仓内温度较低，工作人员用一根管子将太空舱和加热器连接以保温。在随后的发射过程中，研究人员发现莱伊卡的脉搏过快，进入太空后，它的脉搏和血压又恢复正常，在升空一星期后狗狗被实施了安乐死。苏联解体后，有人透露因为仓内太热，其实莱伊卡根本就没有等到安乐死那刻就已经熟了。为了解决过热的问题，随后苏联又做了几次试验，又有几只狗狗牺牲在了飞向太空的路途中。直到人类历史上第一位航天员加加林坐宇宙飞船升空前的半年，贝尔卡和斯特热尔卡两只小狗才成为第一批离开地球后又平安返回的生命体。为此加加林曾经开玩笑说：“我实在无法理解自己是谁，太空试验的第一个人还是最后一只狗”。
1959年9月12日苏联向月球发射了无人探测器——月球2号。它是世界上第一个在月球表面硬着陆(其实就是狠狠地撞上去)的航天器，苏联科学家在月球2号上携带了两颗刻有苏联国徽的装饰物，领导人赫鲁晓夫把其中一颗这种装饰物的复制品送给了美国总统艾森豪威尔，这样的炫耀狠狠的刺激了当时的美国人一把。
苏联的载人航天技术在东方(Vastak)1号以及2号飞船升空后达到了巅峰。前者第一次将人类送到了地球之外的外太空空间，而后者则实现了人类的第一次太空行走。人类历史上第一位航天员尤里加加林是在3400多名35岁以下的空军飞行员中经过层层选拔脱颖而出的。加加林乘坐东方1号宇宙飞船在1961年4月12日从拜克努尔发射场发射，在远地点为301公里的轨道上绕地球一周，历时1小时48分钟后降落在萨拉托夫州斯梅洛夫卡村地区。就在这108分钟的飞行过程中加加林由上尉荣升为少校，之后他荣获列宁勋章并被授予“苏联英雄”和“苏联宇航员”称号，在27个国家演讲访问，被22个城市授予荣誉市民称号，成为了名副其实的全人类的The one。真是天上走一遭，地上逍遥似神仙。
4年后，阿里克谢列昂诺夫成为了航天史上第一位实现太空行走的宇航员；他在离飞船5米处活动了12分钟，系着安全带实现了到茫茫太空中潇洒走一回。然而这次太空行走并非如想像中那般轻松惬意，东方2号的发射过程与斯普特尼克1号非常相似。整个行动从飞船升空到返回地面不过26小时，阿里克谢列昂诺夫和他的指挥长别利亚耶夫却 经历了多次在生与死的边缘徘徊的情况。万无一失的安全保障向来是人类探索太空时的基本准则，而航行中遇到的意外之多足以载入吉尼斯世界纪录。
为了和美国竞赛，苏联太空行走的计划实施，得非常匆忙。出于安全考虑，苏联率先向轨道上发射了一艘不载人的侦察飞船，以收集太阳辐射、高能量粒子流等各种因素将对航天员身体造成影响的数据。飞船在返回地面过程中却意外地启动了自爆程序，关乎航天员生命的珍贵数据就这样消失得无影无踪。此时美国的太空行走计划也已准备就绪，虽说他们的航天员只是准备把手伸到飞船外面，但这也将被宣传为人类首次进人太空。此时前苏联已经无暇重新进行不载人侦查飞船的再次发射，列昂诺夫和他的搭档唯有硬着头皮完成这次没有任何保障的任务。这次准备不足的飞行从飞船一起飞就麻烦不断，本来飞船预定进入距地球30万米高的轨道，发射后的实际高度却达到了50万米。不过这才是一切麻烦的开始，真正的险情还在后面。地面气压训练室只能模拟相当于距地球9万米高空的气压，而航天员走出飞船时周围则是真空状态。为了防止宇航服膨胀变形，列昂诺夫在宇航服上系上了许多条带子。即便如此，在完成12分钟太空行走后他还是发现因为宇航服发生膨胀自己无法返回飞船了。列昂诺夫穿的是一套多层特制宇航服，它不仅能保持恒温，还有装有可以支持航天员在太空工作一个小时的生命保障系统。为了回到5米远处的飞船，列昂诺夫只有调低生命保障系统的气压。为确保手中的摄像机万无一失，列昂诺夫是头朝前进入飞船的，可这样的姿势又让关闭舱门成T--件难事。东方2号飞船的高度只有120厘米，而宇航服的高度是190厘米，为了顺利回到飞船，列昂诺夫只好维持这头朝前的姿势拼命旋转扭曲着身体做出各种瑜伽动作。从发现宇航服膨胀到进入飞船舱门前后不过210秒钟，宇航员却在生死线上徘徊了多次，这样极其巨大的心理和生理压力让列昂诺夫体重减少了数公斤，每只靴子里积聚了3升汗水。在多次排放掉宇航服内气体后他才最终进入太空舱内。最后在降落过程中，由于某种原因太空舱内的氧气压力和温度开始升高，两名宇航员进入昏迷状态。昏迷过程中，可能是他们中的谁触碰了补充空气的开关，使舱内环境开始恢复正常。不过飞船的导航系统也出现了故障，飞船降落在距离预定地点3200公里的西伯利亚森林中，在经历了两天饥寒交迫的等待后，二人靠步行到达9公里外的临时机场才获救。看看吧，这就是不负责的苏联人干的好事，差点让自己的同胞白白地搭上了小命。
美帝国反击战
到1961年，前苏联已经连续拿下第一颗人造卫星、第一次载人航天飞行和第一次太空行走三个NO.1，美国在航天争霸中处于全面下风。其实美国在此期间并非没有作为，虽然总是慢苏联那么一些，但在技术层面它们并不落下风，大名鼎鼎的探险者系列、水星计划和之后的阿波罗登月计划均在紧锣密鼓的进行当中。
就在斯普特尼克1号升空后的3个月(1958年1月)，美国探险者一号卫星就带着更成熟的技术和更明确的科研目的登上地球轨道。探险者1号卫星总重13.97千克，其中仪器重8.3千克，它的轨道近地点为360千米，远地点2520千米，114.9分钟绕地球一圈。卫星携带的仪器包括体格宇宙射线探测仪，三个外部温度探头，一个前部温度探头，一套微波背景探测器。探险者1号最主要的发现是确定了地球外的磁辐射带——范艾伦辐射带。这个辐射带内的高能带电粒子对载人空间飞行和卫星材料、仪器都有一定的危害性，它的发现对之后航天技术的安全发展具有深远的意义。同年年底，美国发射了世界上第一颗试验通信卫星“斯科尔”(ProjectSCORE)，开始了卫星通信实验。它与之前发射的第一颗气象卫星——泰罗斯2号，以及拍摄了第一张地球照片的探险者6号一起组成了美国颇为实际的太空探索进程的第一部分。从这几颗卫星的发射就可以看出，美国人探索外太空的初衷是为科学的发展，并没有想要搞什么竞赛，改变这一切的都是那些可恶的政治佬。
拍回地球第一张照片的探险者6号
“水星”计划是美国1958年开始实施的第一个载人航天计划。与苏联相同，该计划的基本指导思想是尽可能利用已经掌握的技术和成果，以最快的速度和简单可靠的方式抢先把人安全送上天并返回。为了争取美苏这场太空竞赛的第一，美国的工程师们做了许多的努力。可“水星”计划早期的实验并不顺利，而且还发生了多次事故。直到1961年春季这种情况似乎有了好转，1月和3月的两次实验都取得了良好的成果。为了在太空竞赛中抢先一步，太空任务小组提议提前进行载人航天飞行，但火箭专家冯·布劳恩却坚持要按原计划进行。在同年加加林实现太空飞行后，时间显得更加紧迫。令美国人可以稍许宽慰的是，5月5日，航天员艾伦·谢泼德乘坐“水星”飞船“自由7号”实现了一次亚轨道飞行，这次飞行被赫鲁晓夫戏称为“跳蚤般的一跃”。谢泼德并没有进入绕地轨道，他的飞行其实比较像是弹头改为载人的弹道导弹飞行，在亚轨道飞了15分22秒后回到地面。直至1962年2月20日，航天员约翰·格伦乘坐“友谊7号”飞船终于实现了美国人的航天梦。此后，水星号又进行了3次太空飞行。
虽然晚于苏联10个月才实现轨道飞行，但水星计划在技术上取得的成就却比“东方”计划更大，美国在整个“水星”计划中，将多种导弹改进作为运载火箭，从中获得了丰富的经验，这为后来的大型航天计划创造了必要条件。同时“水星”计划在技术上虽然比较复杂，可整个开发过程比较科学，具有推广的潜力，并且发展了几项新技术，在大型航天计划的管理上也积累了相当的经验。可惜这种按部就班的航天发展态势并没有持续多久，特别是在加加林首航太空成功后被提速。时任美国总统约翰肯尼迪知道这一消息后十分震惊，因为这让世界上所有人都认为苏联在航天技术上已领先美国，在竞赛中美国处于劣势了。为了迎接苏联人的太空挑战，美国人决心不惜一切代价，重振昔日科技和军事领先的雄风。肯尼迪召集美国各有关部门头脑们商量对策，最终商议宣布：“美国最终将第一个登上月球”。他提出在10年内将美国人送上月球，这也就促成了阿波罗(Apollo Proiect)登月计划的诞生。希腊神话中的太阳神阿波罗曾用金箭杀死巨蟒替母亲报仇雪恨，以阿波罗之名命名的登月计划，其庞大和难度可见一斑。计划开始执行两个月后，美国科学家为实现登月拿出了4种方案，即“直接登月”、“地球轨道会合”、“加油飞机”、“月球表面会合”。但是每种方案的背后都存在当时科技能力难以解决的问题。正当美国科学家们和政府首脑犹豫不决时，一位名叫约翰霍博特的太空署工程师提出了第5种方案——“月球轨道会合”方法。这种方法建议从地球上发 射一支推力为750万磅的“土星”5号火箭，将装载3个宇航员的“阿波罗”太空船推向月球。“阿波罗”太空船绕着月球轨道运行，但整艘太空船并不在月球上降落，而是分离出一艘小的登月舱。登月舱带着2名宇航员依靠倒推火箭抵达月球表面，第3名宇航员则留在太空船上。当他的两个同伴在勘查月球表面时，飞船继续保持环绕月球飞行的状态。当勘查工作完成后，月球上的两位宇航员就引发登月舱上的火箭，重新和太空船会合，最后3名宇航员乘坐太空船回到地球上来。在经过多方计算和实验后，美国科学家们最终决定采用这种分阶段“月球轨道会合”法。这个想法相当的大胆，在月球上降落和起飞都要计算得非常精确，不过计算这事向来都是那些高lQ家伙们的拿手好戏。
月球轨道交会设计的初稿
为了实现这个宏伟的计划，美国国家航空航天局的科学家和工程师要设计制造出大小与火车头相近的宇宙飞船“阿波罗”号。为了发射这个庞然大物，还要制造出一个与足球场差不多长的火箭。此外，科学家们还要建起一座大型的模拟太空训练中心——月球港。这里拥有车间、试验室和办公室，宇航员要在这个中心的“登月模拟装置”中进行长期多项训练。
此时美国开始了自己的第二个载人航天计划——双子座计划。该计划实施于水星计划和阿波罗计划之间，在1965年至1966年间共有10次载人飞行。双子座计划的主要内容包括以下几点：考察宇航员和飞船在地球轨道的最大驻留时间，最短8天，最长两周；研发能与其他航天器交汇对接，并使用推进系统移动组合的航天器；进行太空行走技术验证，并考察宇航员在太空的任务执行能力；完美返回并在预定地点着陆；为宇航员提供阿波罗计划需要的零重力环境以及对接经验。由此可见该计划的主要目标就是为阿波罗登月计划积累技术经验。美国人在航天技术上真是大胆设想，小心求证。宁愿另开一个档，浪费些金币也要确保阿波罗计划的万无一失。
双子座计划的最重要成果当属阿波罗登月飞船的前身——双子座飞船。“双子座”这个名称源于计划使用飞船所能容纳的人数，双子座飞船与水星飞船最大的不同是，水星飞船将除制动发动机外的所有设备都放在飞船中，与宇航员仅有一个舱门之隔。而双子座飞船将动力、推进、生命维持系统都放在一个独立的设备模块中，类似后来阿波罗飞船的命令舱／服务舱分离的设计。水星飞船只能在轨道平面做调整，而双子座飞船可以上下、左右、前后六个方向上动作，并能自行改变轨道。双子座飞船被设计为可以与阿金纳目标飞行器对接，而后者拥有更强大的变轨能力。最初飞船被设计为使用滑翔伞在陆地着陆，由宇航员控制。为了实现这种设计滑翔伞不只固定在飞船端部，还须固定在热防护盾附近以维持平衡。但此项设计最终还是被降落伞海域着陆方式替换。飞船在早期几次短期飞行任务中均使用普通化学电池供电，后来的长期飞行任务换成了燃料电池，这也是燃料电池的首次应用。另外双子座飞船是第一个引人机载计算机的美国载人飞船，双子座引导计算机用来协助管理，控制飞船机动。飞船还采用了飞机上的部分设计如弹射座椅、飞行雷达、高度仪等等。1967年是阿波罗登月计划启动后的第六年，在双子座计划的推动下，阿波罗1号飞船做好所有的准备，只待发射。然而谁也想不到的可怕事故就在此时发生了，在1月27日的模拟发射测试中，大概是一个电火花点燃了阿波罗飞船座舱的纯氧，阿波罗1号的指令舱忽然发生大火，指令长维吉尔·格里森、高级驾驶员爱德华·怀特及驾驶员罗杰查菲三人均在大火中殉职。阿波罗1号事故造成的人员和飞船的损失给阿波罗登月计划造成了严重打击。面对预算削减的困难，阿波罗计划并没有停滞不前。之后的两年间阿波罗计划进行了5次不载人飞行试验，在近地轨道上鉴定飞船的指挥舱、服务舱和登月舱，考验登月舱的动力装置，为登月做了更加细致完全的准备。就算已经另开档了，但还是没能避免杯具的发生，看来太空游真不是什么人都能够玩得起的，搞不好连自己怎么挂掉的都不知道。
从1961年至1972年12月第6次登月成功结束，阿波罗计划历时约11年，从事了一系列载人登月飞行任务，总共有12名航天员登上月球。它是世界航天史上具有划时代意义的一项成就，耗资255亿美元。在工程高峰时期，参加工程的有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构，总人数超过30万人。人类最大的一步。
1969年7月20日，距地球表面384401公里外的孤零零了40多亿年的月球迎来了它的第一位人类客人。在她的母星上有六亿人正通过电视现场直播观看着这位人类代表的登门拜访，休斯顿飞行控制中心内鸦雀无声，大家都在静静地等待着那个历史时刻的到来。终于，他们听到了阿姆斯特朗遥远又亲切的声音：“休斯顿，这里是静海基地。‘鹰’着陆成功。”随后阿姆斯特朗第一个走出登月舱，用他脚上特制的大号胶鞋在月球表面留下了人类的第一个足迹。这小小一步跨越了人类5000年的梦想。如果阿基米德还在世的话，他肯定会说：“站在月球上，我看到了撬动地球的那个支点。”到现在肯定有很多童鞋不知道登月当时是怎么回事，那就不妨跟着《Geek》一起回顾一下这个激动人心的时刻是如何到来的。装载着阿波罗11号的土星5号火箭于当地时间1969年7月16曰9时32分在肯尼迪航天中心发射升空，12分钟后进入地球轨道。环绕地球一圈半后，第三级子火箭点火，航天器开始向月球航行。30分钟后，指令舱从土星5号分离，在调转方向后与登月舱连接，航天器被射向月球。阿波罗11号于7月19日经过月球背面，很快点燃了主火箭并进入了月球轨道。在环绕月球的过程中，三名宇航员在空中辨认出了计划中的登月点——宁静海。7月20日18点11分，当飞船在月球背面时，呼号为“鹰号”的登月舱从呼号为“哥伦比亚号”的指令舱中分离。三位宇航员之一的科林斯独自一人留在哥伦比亚号上，在鹰号绕垂直轴旋转时仔仔细细地检查了一遍，以确保这个飞行器一切正常。检查过后，科林斯做了一个简单的告别手势——“两位多加保重”——便离开了。科林斯的任务是留在指令舱中并绕月球环行，在以后的24个小时中只能监测控制中心与鹰号之间的通讯并祈祷登月一切顺利。如果鹰号发生了意外并且不能够从月面起飞的话(可能性极大)，科林斯就只能独自一人返回地球。
阿波罗11号的登陆点在宁静海(MoreTranquillitatis)南部，这个登陆点被选择的原因是它比较平整，不会给登月舱的降落和舱外活动制造太多困难。阿姆斯特朗和奥尔德林启动了鹰号的推进器并开始下降，他们很快意识到鹰号可能飞过头了——鹰号在下降弹道中多飞了4秒，登月点会在计划点西面若干米处。在休斯顿的约翰逊太空中心，飞行控制指挥官史蒂夫呗尔斯面临着一个 关键的、一刹那间的抉择——终止登月计划(这也意味着终止整个飞行计划，因为飞行器上的燃料仅够进行次尝试)，或者命令宇航员按照计划行动，不要理会可能出现的问题。贝尔斯后来承认，他是“凭着直觉”允许阿姆斯特朗尝试登月的。重新开始注意窗外之后，阿姆斯特朗发现他们正处在一块岩石和一片硬地之间。计算机失灵导致他们飞过了预选着陆区，而燃料也很快就要耗尽了。此时，阿姆斯特朗选择了手动控制登月舱。他在遍布砾石和陨石坑的月面冷静地找到一处适合于着陆的地方，并驾驶登月舱稳稳地降落在月球上。由于在紧急关头的一句“继续”，贝尔斯后来获得了一枚总统自由勋章。降落后不久，奥尔德林通过无线电向地球发出了著名宣言：“这里是登月舱驾驶员。我想利用这个机会让所有正在听的人，不论他们是谁或在哪里，静下来，回顾T过去几小时所发生的一切，并以他或者她自己的方式表示感恩。”
只有上帝知道鹰号降落之前他们面临的抉择有多么困难，看来真的只有超人才能登陆上月球。阿姆斯特朗缓缓走下了登月舱的支脚，在踏上了月球后说出了：“这是我个人的一小步，但却是全人类的一大步。”在月球上安放美国国旗之后，宇航员们与美国总统理查德尼克松通了电话，这次电话交谈被尼克松称为“从白宫打出的最具历史性的电话”。之后阿姆斯特朗和奥尔德林开始了紧，张的工作，他们在月球表面安放了一些科学仪器，包括宇宙射线计数器、测震仪、激光反射器等；拍摄了大量的照片，并采集了一些月球土壤和岩石标本。奥尔德林则兴奋地测试了包括双脚跳在内的几种在月球表面走动的方法。在月球表面停留了3个多小时后，他们返回了登月舱，临走也没有见到嫦娥JJ和她那可爱的小白兔。为了减轻登月舱上升级的重量以返回绕月轨道，两名宇航员在转换到登月舱上的生命保障系统后，开始将宇航服上的便携式生命保障系统背包、月面套鞋、相机和其他一些设备抛弃在月面上。在进入客舱时，奥尔德林的背包意外损坏了解除上升级主发动机保险的开关，这个开关的损坏导致无法点燃离开月球的引擎。此时阿姆斯特朗脑中想起确定阿波罗11号成员前，飞行任务成员办公室主任曾询问他是否要将奥尔德林换成一名曾经穿越火线，外挂经验更丰富的宇航员。阿姆斯特朗考虑了一天后回复道，奥尔德林完全可以胜任。奥尔德林果然没有辜负阿姆斯特朗的眼光，这个最佳拍档在千钧一发之际用一支圆珠笔成功接通了电路、点燃了引擎，回家的大门重新向二人开启。
宇航员们于7月24日返回地球，并受到了英雄般的欢迎。在降落约一小时后，宇航员们被回收直升机发现，之后宇航员们进入了一个用做隔离设施的拖车。尼克松总统亲自登上了回收船欢迎地球的英雄宇航员返回。不过盛大的庆祝活动并没有立刻展开，为避免从月球带回未知病原体，阿波罗11号的乘员在返回地球后被隔离了3周。1969年8月13日，宇航员们离开了隔离区并接受全体美国民众的欢呼，同一天在纽约、芝加哥和洛杉矶都进行了为他们庆祝的游行。当晚在洛杉矶为阿波罗11号成员举行了国宴，出席的有国会议员、44位州长、首席大法官和83个国家的大使。总统尼克松和副总统斯派罗向每位宇航员颁发了总统自由勋章，这次庆典只是一个长达45天的名为“一大步”的FB游开始，在这次巡游中宇航员们去了25个国家，期间拜访了许多著名人物包括伊丽莎白二世女皇。许多国家为庆祝第一次载人登月都发行了纪念邮票或纪念币。
东方红实现中国太空梦
中国航天史是从1956年2月开始的，当时著名科学家钱学森向中央提出《建立中国国防航空工业的意见》。1956年4月航空工业委员会的成立，标志着中国的航天事业创业的开始。1970年4月24日21时31分，中国“东方红”1号飞向太空，这是中国发射的第一颗人造卫星。1971年3月3日，中国发射了科学实验卫星“实践一号”，卫星在预定轨道上工作了8年。事隔4年后，“长征二号”和卫星成功进入地球轨道，返回舱于三天后成功回到地球。再过了近9年的时间，“长征三号”火箭点火升空，顺利将搭载着的“东方红二号”卫星送入预定的椭圆轨道。中国人在地球之外36000千米的高空放上了自己的第一颗通信卫星。
在东方红二号放上天后的几年，中国自行研制的“长征”三号运载火箭在西昌卫星发射中心，把美国制造的亚洲1号通信卫星送入预定的轨道，首次为国外用户发射卫星取得圆满成功。同年中国新研制的大推力运载火箭“长征二号”捆绑式运载火箭在西昌卫星发射中心发射成功，将模拟卫星送入了预定轨道。之后120公里高空低纬度探空火箭“织女三号”也在中国科学院海南探空发射场发射试验成功。1998年5月2日，中国自行研制生产的“长征二号丙”改进型运载火箭在太原卫星发射中心发射成功。这标志着中国具有参与国际中低轨道商业发射市场竞争力。迄今为止，长征系列火箭已成功把多种试验卫星、科学卫星、地球观测卫星、气象卫星和通讯卫星等送入太空，为香港、巴基斯坦、瑞典、菲律宾、美国、澳大利亚等国家提供了商业发射服务。
美苏联手向更远的宇宙空间进发
登月之后，短暂的太空旅游渐渐不再能满足人类的胃口。科幻小说中常常出现的宇宙基地出现在了人类太空探索计划的蓝图之中，形成地球与外太空的一个中转站。不论是地球访问外太空，还是外太空文明访问地球，都可以通过这个中转站实现。
在太空中安家
不过由于人类的航天事业是最近100年才真正得以实现的，目前的还无法实现中转站的功能，暂只能实现科学考察的功能，也就是常说的——空间站。这也给那些科幻小说家们继续留下了写作的空间，一旦中转站的实物出现了，他们可YY的就要少很多了。现在的空间站是一种可以在近地轨道长时间运行，可供多名航天员在其中生活工作航天器。打个比方，它就好像南极、北极圈内的科考站，只不过这里的自然条件要比南北极更加恶劣。
苏联再次充当了空间站的先头部队。1971年4月，第一个载人空间站礼炮1号在太空中与联盟号飞船对接成功，有3名航天员进站内生活、工作近24天，完成了大量的科学实验项目。但这3名航天员乘联盟11号飞船返回地球过程中，由于座舱漏气减压，不幸全部遇难，礼炮1号也在大气层中被烧毁。到目前为止，全世界已发射了9个空间站。其中苏联发射8个，美国发射1个。礼炮2号发射到太空后由于自行解体而失败，礼炮3、4、5号小型空间站均获成功，航天员进驻站内工作完成了多项科学实验。礼炮6、7号空间站相对大些，它们各有两个对接口，可同时与两艘飞船对接，因此也被称为第二代空间站。这里不但先后创造过210天和237天的最长空间站生活记录，还搭载首位女航天员捷列什科娃。美国发射的唯一一座空间站名为天空实验室，它在435千米高的近圆空 间轨道上运行。服役期间宇航员用58种科学仪器进行了270多项生物医学，空间物理，天文观测，资源勘探和工艺技术等试验，拍摄了大量的太阳活动照片和地球表面照片，研究了人在空间活动的各种现象。1979年7月11日天空实验室在南印度洋上空坠人大气层烧毁。
这其中寿命最长最著名的空间站当属历经苏联和俄罗斯两个时代的和平号空间站，这个设计寿命为10年的空间站从1986年2月20日发射升空，到2001年3月23日因为部件老化且缺乏维修经费坠入地球大气层，共服役15年。和平号空间站的核心部分提供基本的服务、航天员居住、生保、电力和科学研究能力；联盟TM系列载人飞船为其接送航天员，进步M系列货运飞船则为其运送各种研究供货。和平号空间站的完全体全长87米，质量达175吨(如与航天飞机对接则重223吨)，有效容积470立方米。和平号核心舱共有6个对接口，可同时与多个舱段对接，这些舱段分别提供了望远镜、姿态控制及生命保障设备、舱外活动气闸舱、对地观测和微重力研究设备、太阳电池翼，以及能与美国航天飞机对接的对接舱。
是的你没看错，真的是与美国航天飞机对接的对接舱。1995年和平号空间站与亚特兰蒂斯号航天飞机在轨首次对接成功，俄美航天员在太空相逢、寸步不离的联合飞行了5天；随后一年美国女航天员露西德在航天飞机第3次与和平号对接后进入空间站，在太空度过了188天，创造了女性太空飞行新记录。和平号空间站与美国航天飞机共进行了9次对接，而早在和平号空间站建造完毕之前，美苏就在1975年进行了第一次太空探险领域的台作——阿波罗，联盟测试计划(ApolIo-Soyuz Test Proied，ASTP)。ASTP计划的主要内容是就是让美国的阿波罗18号航天器和苏联的联盟19号航天器在地球轨道中对接。ASTP计划最初想法来自于电影《蓝烟火》，在影片中美国的阿波罗团队救援了一艘苏联太空船(这电影肯定是好莱坞出品的，不然应该是苏联救阿波罗)。1975年7月15日联盟19号以及阿波罗号在各自国家的发射基地相隔七个半小时先后升空，并于7月17日在地球轨道成功对接。三小时后，苏美的两位指令长斯塔福德和列昂诺夫在联盟号的舱门处进行了不同国家的宇航员在太空的第次握手。根据美国国家航空航天局(NASA)的计算，这次历史性的握手会在英国海滨城市Bognor Regis上空进行，但由于任务的延误，实际握手发生在法国梅斯上空。两国的航天器连接后共同飞行了44小时，其间三位美国宇航员和两位苏联宇航员交换了国旗和签名礼物，甚至互相参观了对方的航天器，并合作进行一些简单的实验科学。有趣的是两艘航天器分离之后，阿波罗飞船通过移动创造了一个日食，这让联盟号上的宇航员拍摄下了珍贵的人工日冕照片。
整个任务中唯一一次严重的事故发生在阿波罗号准备返回大气层时，由于一次人为错误，降落过程变得很困难，太空舱里也带有定量的有毒气体。幸运的是有惊无险，三位字航员没有出现严重的问题。阿波罗一联盟测试计划是阿波罗航天器的最后
次飞行任务，作为人类航空史新时代的永久的见证者，本次任务使用的指令舱阿波罗18号目前保存在洛杉矶的加利福尼亚科学中心，那些已经在美国的Geek们一定要去膜拜一下。
1999年1月26日，俄罗斯“和平号”空间站的宇航员与美国“奋进号”航天飞机的宇航员聚集在“和平号”空间站舱内合影，曾经为谁是NO.1的太空强国争得面红耳赤的两位巨人终于握手言和，两国在地球轨道上的航天器对接为建造和运营国际空间站积累了经验。最新一代的空间站——国际空间站由美国和俄罗斯牵头，联合欧洲空间局11个成员国和日本、加拿大、巴西16国共同建造运行。国际空间站从1998年开始分多个步骤建设安装，至今为止还没有全部建成。建成后空间站长110米，宽88米，质量超过400吨，将是有史以来规模最庞大、设施最先进的人造天体，可供6至7名宇航员同时在里面进行工作、实验。
为了能实现既节约费用又提高安全的目的，1969年4月，美国国家航空航天局开始研制一种可以重复不断地向太空运送人的运载工具——航天飞机(详细内容请参看2010年12期《Geek》)。直到3年后，航天飞机的设计方案才正式确定，由可回收重复使用的固体火箭助推器，不回收的两个外挂燃料贮箱和可多次使用的轨道器三个部分组成。后来由于缺资金的影响，真正将方案变成实物，已经是10年后的事情了。虽说晚了一些，但总比没有好。毕竟载人航天飞机的出现，大大方便了人类往返地球与外太空之间。从1981年至1993年底，美国一共有5架航天飞机进行了59次飞行，其中哥伦比亚号航天飞机15次，挑战者号10次，发现号17次，亚特兰蒂斯号12次，奋进号5次。这12年中，有301人次参加航天飞机飞行，其中包括18名女宇航员。航天飞机的59次飞行中，在太空施放卫星50多颗，载两座空间站到太空轨道，发射了3个宇宙探测器，1个空间望远镜和1个γ射线探测器，进行了卫星空间回收和空间修理，开展了一系列科学实验活动，它对人类航天史的贡献是极其巨大和有实际意义的。
国际空间站名称的来历
现在的名字“国际空间站”(英语：International Space Station，ISS)是在美、俄两国为到底该叫什么争论不下时，所取的一个中立性的名字。这就好比生了一个娃娃，到底是跟爸爸姓，还是跟妈妈姓。爸爸美国想叫它“阿尔法空间站(Alpha)”，但妈妈(俄罗斯)却认为这又不是真正的第一个，前面还有些夭折的，应该按妈妈的叫法“亚特兰大(Atlanta)”。爸爸说这个不太吉利，毕竟以前有个死城就叫这个名字。最后还是其他亲戚(国家)想了一个比较中立的名字“国际空间站”，这样两边都不沾亲。不过，爸爸还是获得了在无线电呼号中叫它“阿尔法”小名的机会，这也算是让孩子它爹脸上有光的事。
火星人你好
太阳系八大行星中，火星是地球之外人类最感兴趣的一个。这主要是因为火星很像地球，有坚硬的星球表面和四季的交替，同时它还拥有随四季变化的极冠。在望远镜观测时代，人们还曾有认为火星上有人工的运河。所有这一切让人类对火星以及是否存在生命体的兴趣非常浓厚，而使用空间探测器进行火星探测的历史几乎贯穿整个人类航天史。就在人类刚刚有能力挣脱地球引力飞向太空的时候，第一个火星探测器也开始了它的旅程。早期发射的火星探测器几乎都以失败告终，而火星探测也就是在一次又一次的失败中不断前进，到现在为止已经有20多艘飞船执行了探测火星的任务了。
不过这一切与美国国家航空航天局的海盗号探测计划相比，仍是小巫见大巫。作为有 史以来最为成功的火星探测计划之一，海盗系列火星探测器均由一个轨道器和一个着陆器两部分组成。探测器到达火星后轨道后，着陆器与轨道器分离进入火星表面。海盗1号是第一颗在火星上着陆，并且成功向地球发回照片的探测器。它的轨道器在火星轨道上一直工作到1980年8月17日。海盗2号的轨道器在轨道上直工作到1978年7月25日，而着陆器在火星表面正常工作了3年多的时间，直到1980年4月11日电池故障导致通讯联系中断。1996年12月7日，美国的火星全球勘测者探测器发射升空，并持续运作了10年之久，它也是迄今为止最成功的火星任务之一。
进入2000年，火星的探测主要任务是寻找火星土壤中可能存在的生命迹象，可以在火星上自由行动的新式探测器应运而生。机遇号和勇气号两辆火星漫游车承载着人类关于火星的更多遐想在2004年登陆了火星，对这颗红色行星进行实地考察。相比之前的火星探测器，机遇号和勇气号不但拥有6个轮子组成的双腿，甚至还拥每秒能执行约2000万条指令的计算机大脑，拥有一对可拍摄火星表面彩色照片的全景照相机作为“眼睛”，还有与人类手臂结构相仿的一对“机械手”，“手”中掌握着与人类地质学家所用工具类似的放大镜和锤子。两辆火星探测器依靠餐桌大小的太阳能电池板获得能源，在理想情况下每天最多可在火星上漫步20米。考虑到太阳能电池在积灰之后失效问题，计划中两个小家伙只有3个月使用寿命。然而截止现在，勇气号与机遇号仍然运作正常，只是勇气号陷入软土不能再移动了。与此同时，美国国家航空航天局与麻省理工学院合作开发的新型火星科学实验室也计划将于2011年10月至12月启程前往火星。在机动力方面堪称火星探测器中的F1，它将至少在火星表面工作一个火星年的时间(相当于地球上2年)。同时火星科学实验室还将携带各种先进的仪器，这其中包括了200万像素的主照相机，10倍光学变焦的镜头和三色真彩色感光能力，这些设备可以让它方便地拍摄到超高清晰度的全景照片，同时这部相机还将内NM PEG-2硬件影片压缩能力，可以拍摄每秒10画格的高清晰影片。它是现在正在火星上工作的双胞胎火星车勇气号和机遇号大升级版。为了更加详细的了解火星，尤其是了解火星上到底有没有生命体，仅仅依靠孤零零的火星探测器的游记图像明显是不足够的。美国小规模的火星样本取回任务计划将于2013年实施，计划于2016年将半千克左右的火星土壤和岩芯样本送回地球作进一步研究。这个计划包括一个环绕火星轨道运行的返回装置和一到两个着陆装置，着陆装置可能配备有可以小范围移动的火星车。着陆装置采集样本以后，样本将会被一颗小型火箭发射到火星轨道，与返回装置对接，然后由它将样本一次性送回地球。
在美国和苏联以外，欧洲空间局也于2003年发射“火星快车”探测器考察火星，标志着欧洲空间局在行星探测方面跨入了新纪元。探测器将由火星快车号轨道器和小猎犬2号登陆器组成，登陆器主要是开展的火星探测活动。火星快车上搭载着名为多种可以从分子水平检测火星大气、土壤成分，甚至天气状况的仪器。不过小猎犬2号后来失去联系，任务失败。现在只有火星快车号还在围绕着火星做一些科学观测。
其他空间的探索
当然了，人类对火星以外的广阔宇宙空间同样抱有强烈的求知欲。早在1962年美国发射的水手2号就从距金星35000千米处飞过，首次成功地实现了航天器飞越行星，同时它发现金星表面温度高达400℃以上。在对其他地外空间的探索领域中，先驱者计划和旅行者计划是最为重要的两部分。
先驱者计划是美国的一系列无人行星探测任务，它的最初任务仅仅是让飞行器达到第二宇宙速度。后期的先驱者计划被赋予了探测太阳系内侧行星，甚至进行木星和土星飞越的任务。先驱者后期计划包含内侧行星探测、外侧行星探测、先驱者金星计划三部分。这其中最著名的就是先驱者10号和11号。先驱者10号于1973年12月4日首次掠过木星，并传回了木星和木星卫星的照片。它最后在1983年越过海王星轨道后成为飞出太阳系的第一个人造天体。先驱者10号、11号各自携带了一块相同的镀金铝板，上面刻有人类男女的裸像以及太阳与九大行星(当时还是太阳系九大行星)位置的示意图。金星计划方面，1978年12月4日先驱者一金星1号到达金星并围绕它飞行，它用雷达探测了金星地形。先驱者一金星2号到达金星后向金星大气释放了4个探测器，探测器在向金星表面坠落的过程中，获得了金星大气、云层、磁场等各方面的数据。
尽管先驱者飞越太阳系的计划成功了，但其返回的图片质量却让人不敢恭维。于是5年后的旅行者计划诞生了。设计旅行者1号、2号探测器的主要目标是探测木星与土星及其卫星与环。现在任务已变为探测太阳风顶以及对太阳风进行粒子测量。两艘旅行者号探测器，都是以三块放射性同位素温差发电机作为动力来源。旅行者1号、2号的探索效果显著，从它们拍摄的木星黑夜半球的图象上可以看到木星上有极光。还拍到木卫上有一座火山在喷发，喷发的高度达到30公里，喷发速度是每秒几百米到1公里。“旅行看”还发现了土星有射电辐射，频率在3千赫到1.2兆赫之间。1986年1月，来到天王星附近的“旅行者2号”测出天王星的自转轴和磁轴有很大的交角，飞船还拍摄了天王星卫星的照片。随后它又拜访了海王星并发回了照片。
除了这两个计划，著名的地外空间探测还有“伽利略”号木星探测器和“卡西尼”号土星探测飞船。如名所示，伽利略号木星探测器的任务是观测木星系统，它观测了木星的大红斑，对木卫二和木卫四的观测结果显示这两个木星卫星的表面之下可能有液态水或海洋存在。卡西尼号土星探测飞船的主要任务是探测土星系统，并将向土星最大、最神秘的卫星——土卫六释放出一个名为“惠更斯”的探测器。
宇宙飞船不仅仅用于对太阳系内的大行星及卫星进行近距离观察。1985—1986年哈雷彗星回归过程当中，有5艘飞船对它进行了近距离观测，发现了许多令人惊奇的事实。哈雷彗星的核并非人们想像的球状，而是椭球状，而它巨大的扫把尾则是因为气体和尘埃从核的表面几个活动区域喷出形成。
望得更远
哈勃望远镜
早在太空望远镜发明以前，人们观测太空受到很大限制，看到的大多都是不真实的浮云。因为地球大气层对电磁波传输有较大的干扰，而太空望远镜的出现，使得天文学家成功地实现了对宇宙天体电磁波段的观测，并获得突破性进展，美国发射的“哈勃”太空望远镜正是其中的佼佼者。1990年4月25日，由美国航天飞机送上太空轨道的“哈勃”望远镜，长13.3米，直径4.3米，重11.6吨，造价近30亿美元。“哈勃”以2.8万公里的时速沿地球轨道运 行，悄悄地窥探着太空的秘密。
1978年美国国会为哈勃拨付了3600万美金的预算，并计划在1983年将其发射升空。谁想哈勃望远镜的最关键部位光学镜片在磨制过程中竟然问题频频。一般的望远镜，镜子在抛光之后的准确性大约是可见光波长的十分之一，但是因为空间望远观测的范围是从紫外线到近红外线，所以需要比以前的望远镜高10倍的解析力，它的镜子在抛光后的准确性达到可见光波长的二十分之一，也就是大约30纳米。镜子的抛光从1979年开始持续到1981年5月，抛光的进度已经落后并且超过了预算。
就在一拖再拖的成功发射之后，更加让人崩溃的事情发生了。在望远镜发射数星期之后，传回来的图片显示在光学系统上有严重的问题，望远镜显然没有达到最佳的聚焦状态，获得的最佳图像品质也远低于当初的期望。这一切都说明了哈勃望远镜的主镜有球面像差，严重地降低了望远镜的观测能力。虽然柯达为哈勃制作了备用镜，但在轨道上进行更换实在是太昂贵而且也太耗费时间了，也不可能将望远镜带回地面上修理。于是最好的处理方法就只有一个——给患了近视的哈勃望远镜戴副矫正视力的眼镜。1994年1月13日，美国国家航空航天局宣布校正任务获得完全的成功，并展示了哈勃望远镜传回的许多新图片。这次校正任务非常复杂，共进行了5次航天飞机船舱外的调整，好在终于还给地球上芸芸天文学家一架可以充分胜任太空任务的望远镜。
射电望远镜
光依靠天眼哈勃不能解决问题，还是需要从地球上寻找套替补方案。1931年，美国贝尔实验室的央斯基用天线阵接收到了来自银河系中心的无线电波。随后美国人格罗特雷伯在自家的后院建造了一架口径9.5米的天线，并用这口大锅在1939年接收到了来自银河系中心的无线电波，并且根据观测结果绘制了第一张射电天图。从此门新的学司——射电天又学诞生。
射电天文技术最初的起步和发展得益于二战后大批退役雷达的“军转民用”。射电望远镜和雷达的工作万式不同，雷达是先发射无线电波再接收物体反射的回波，射电望远镜只是被动地接收天体发射的无线电波。1962年，英国剑桥大学卡文迪许实验室的马丁赖尔(Rvle)利用干涉的原理，发明了综合孔径射电望远镜，大大提高了射电望远镜的分辨率。赖尔因为此项发明获得1974年诺贝尔物理学奖。
上世纪60年代末至70年代初，不仅建成了一批技术上成熟，有很高灵敏度和分辨率的综合孔径射电望远镜，还发明了有极高分辨率的甚长基线干涉仪这种所谓现代射电望远镜。另一方面还在计算技术基础上改进了经典射电望远镜天线的设计，建成直径100米的大型精密可跟踪抛物面射电望远镜。
上世纪80年代以来，欧洲的VLBI网、美国的VLBA阵、日本的空间VLBI相继投入使用，它们在灵敏度、分辨率和观测波段上都大大超过了以往的望远镜。美国的超常基线阵列(VLBA)由10个抛物天线组成，横跨从夏威夷到圣科洛伊克斯8000千米的距离，精度是哈勃太空望远镜的500倍，是人眼的60万倍。它所达到的分辨率相当让一个人在纽约看清一份在洛杉矶好莱坞的报纸。
尾声
很久很久以前，一个叫做伊卡洛斯的孩子把用蜡和羽毛做的翅膀粘在身上，像鸟儿一样挥动双翼飞上了天空。他的父亲叮嘱他“必须在半空中飞行。你如果飞得太低，羽翼会碰到海水，沾湿了会变得沉重，你就会被拽在大海里；要是飞得太高，翅膀上的羽毛会因靠近太阳而着火”。尝到飞行美妙滋味的伊卡洛斯有些忘乎所以，不断地向太阳靠近终于让翅膀上的蜡质融化，不幸的孩子最终堕入了茫茫大海之中。希腊神话中这段关于最早的飞行者的描写至今仍让我们沉迷，探索太空的历史从最初就是浪漫的，充满无尽想像力。人类就是这样种奇怪的生物，他们会在神话中描绘月亮上的宫殿，他们会在小说中幻想巨大的登月炮弹，会在电影里琢磨长着3支胳膊的无脸外星人，然后在这
代代新奇故事的自我激励下飞向更远的宇宙奉献自己的生命。看着擎天柱和威震天在好莱坞电影工厂中大打出手，或许真有那么一天地球人会为了抢夺新的外星基地而与铁血战士周旋。在这个小小的地球上，在人类小小的脑子，里任何事情都可能成真。就算有一天2012真的来了，这一切也没什么可怕的。