Aero 版 (精华区)
发信人: bage (八哥 ), 信区: AerospaceScience
标 题: [转载] 宇宙探测纵横谈(1)
发信站: 紫 丁 香 (Fri May 12 19:57:18 2000), 转信
【 以下文字转载自 Aerospace 讨论区 】
【 原文由 bage 所发表 】
科学家们早在1920年就得出结论：100亿至200亿年之前，宇宙在一次大爆炸中诞生
，并在继续不断地膨胀。近年关于粒子物理学的研究进一步表明，宇宙将无限期地膨胀
下去，但膨胀速度越来越慢。宇宙浩瀚无垠，有1000多亿个星系，银河系是其中之一；
每个星系中又有几十亿颗恒星，以各恒星为中心又组成几十亿个恒星系统，太阳系是其
中之一；太阳系由一颗恒星（太阳）、九大行星（依距太阳距离从近到远，有水星、金
星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星）及其卫星与环、无数的小行
星、彗星和流星等组成。月球是地球的卫星。可见人类赖以生存、繁衍的地球相对宇宙
而言，是何等渺小和微不足道。
宇宙探测大体上可分为三部分：对地球及其周围环境（包括地球的大气层）的探测
；行星际与行星的探测，即对太阳系内的太阳、除地球外的行星、小行星、彗星及卫星
等的探测；太阳系以外的银河系乃至整个宇宙的探测。现代火箭技术可以使飞行器的速
度达到20公里/秒左右，可以飞离太阳系，以这个速度要到达距地球最近的恒星“比邻星
”约需6.5万年，到天狼星约需13万年，只有获得接近光速的飞行速度，才可能实现有实
际意义的太阳系以外的探测。所以，我们目前所说的宇宙探测实际上是指太阳系内有限
疆域的探测。宇宙探测亦称行星和行星际探测，或深空探测，或空间探测。“探测”通
常也称“探索”。
宇宙奥秘无穷，资源极其丰富，目前人类发现的物质还不到宇宙物质的10％。探索
和认识宇宙奥秘，开发和利用宇宙资源，探求人类进入新的活动疆域的可能与途径，这
已成为国际宇航界的三大任务，也是世界各国竞相开展宇宙探测的动力之所在。目前，
载人的绕地球近地轨道航行、登月飞行，以及不载人的行星际航行已经实现；运载火箭
技术，航天飞机、载人和载货飞船等天地往返运输技术，空间站技术，各种行星和行星
际探测器技术等，都有了长足发展。这些都为今后的宇宙探测奠定了良好的基础。
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发信人: bage (八哥 ), 信区: AerospaceScience
标 题: [转载] 宇宙探测纵横谈(2)
发信站: 紫 丁 香 (Fri May 12 19:57:40 2000), 转信
【 以下文字转载自 Aerospace 讨论区 】
【 原文由 bage 所发表 】
一、早期的空间探测活动
空间探测活动是人类航天活动的组成部分。它为航天技术的发展探明空间的环境条
件，为各类运载火箭、导弹、应用卫星、载人与载货飞船、航天飞机、探测器、空间站
等的研制提供保证。同时，空间探测必须以航天技术的发展为基础，也是航天技术应用
的必然结果。空间探测与航天技术是相依相伴、相辅相成的。
（一）探空火箭的高空探测
在近地空间范围（一般为30～200公里）进行地球周围环境探测、科学研究和技术试
验的火箭，总称为探空火箭。通过探空火箭上的有效载荷，可在地面垂直方向探测大气
各层的结构、成分和参数，探测和研究电离层、电磁场、宇宙线、太阳紫外线、X射线、
陨尘等多种日-地物理现象。
世界上第一枚专门用于高空大气探测的火箭是美国1945年9月首次发射成功的女兵下
士探测火箭。它采用液体可贮存推进剂，将11公斤的有效载荷送到了72公里的高度。尔
后，美国和前苏联利用缴获的V-2火箭改进和发射了一批探空火箭。1949年，美国自行研
制并发射成功了第一枚大型液体探空火箭——海盗号。日本的航天科技工业在50年代开
始起步之时，首先进行的就是研制探空火箭。1955年4月，日本政府首次给东京大学工业
科学研究所拨付了研制探空火箭的经费；1960年7月11日，东京大学研制的探空火箭达到
了150公里的高度。我国于1958年开始探空火箭的研制，相继研制成功了T-7、T-7A液体
探空火箭和和平2号、和平6号固体探空火箭，尔后又研制和发射了织女号系列探空火箭
；除多次进行气象探测外，还进行了高空生物试验，探测了地球周围环境，并完成了卫
星仪器高空性能试验、固体发动机高空点火等空间技术试验，最大飞行高度达311公里。
作为早期的空间探测手段，并为满足航天新技术试验的需要，世界不少国家都进行
了探空火箭的研制。尤其是50年代的国际地球物理年活动的开展，大大推进了探空火箭
的发展。迄今已有20多个国家研制使用了探空火箭，执行特定的空间探测和其它特殊的
航天任务。
（二）俄罗斯（前苏联/独联体）的空间探测
前苏联早在50年代就开始对包括月球、太阳、行星、行星际等在内的空间进行探测
，旨在了解太阳系的起源、演化和现状，进而研究宇宙的产生、演化，探索生命的起源
和演化；通过对太阳系内各主要行星的比较研究，认识地球环境的形成和演变。设想中
的探测方式有：（1）从月球或行星近旁飞过，进行近距离观测；（2）成为月球或行星
的人造卫星，进行长期的反复观测；（3）在月球或行星表面实施硬着陆，利用着陆前的
短暂时间进行探测，并传回信息；（4）在月球或行星表面软着陆，进行实地考察，并人
工或用机械采集样品带回地球研究。
月球号月球号探测器系列于50年代开始研制，从1959年到1976年，共发射了24个，
采用逼近月球飞行、绕月飞行、硬着陆、软着陆、取回样品等方式，通过拍照、自动测
量、月球车实地考察、采样分析等，对近月空间和月球进行了探测。1959年1月2日发射
的月球1号由于方向偏离，从距月球5955公里处飞过，进入绕太阳的运行轨道，成为第一
颗太阳的人造行星。同年9月13日发射了月球2号，并成功实现了在月面的硬着陆，成为
第一个登上月球的人造物体。同年还成功发射了月球3号，进行了靠近探测。这些月球探
测器均与地球站进行了无线通信，发回了探测数据和照片。1963～1968年发射了月球4～
14号。它们都是先进入地球轨道，再从这个轨道飞向月球。月球10、11、12和14号成为
人造月球卫星绕月飞行；4～8号在月面软着陆失败；9号和13号成功地在月面上软着陆。
月球9号和13号在离月面约8000公里处，通过半自主控制系统的制导，使其精确地沿月面
法线方向飞行；在到达离月面约75公里处，根据着陆雷达的指令起动修正和制动发动机
；在着陆舱接触月面前脱离制动发动机等系统，单独软着陆于月面上。1969～1976年发
射了月球15～24号，并已发展成为月球自动科学站。1970年9月12日发射的月球16号探测
器由着陆舱和返回舱组成，首次在不载人航天器上实现了自动挖取月球岩石样品并送回
地球的壮举。月球17号和21号各自携带一辆月球车，由地球站遥控在月面上进行自动考
察。月球24号于1976年8月18日在月球危海东南部软着陆，挖掘机从2米深处挖取了约1公
斤岩样；8月22日，返回舱携岩样在西伯利亚地区降落。
金星号金星号探测器从1961年到1983年共发射了16个，重643～5033公斤，其中2个
飞过金星，4个飞抵金星表面硬着陆，另外10个在金星表面软着陆。除金星1号和2号只有
一个密封舱外，其余均由轨道舱和着陆舱组成。它们首先被送入停泊轨道，然后点燃末
级火箭进入飞向金星的轨道，并在着陆舱向金星表面降落期间探测金星周围的大气压力
、温度、密度、风速、照度、云层结构和大气的化学成分。着陆后它们直接测量金星表
面的各种参数，并考察表层土壤；在着陆点钻探金星岩层，采集岩样进行现场化学分析
。它们还通过遥测数据传输系统向地球发回各种探测数据及摄像机系统拍摄的金星表面
的图像。1961年2月12日，前苏联首次向金星发射探测器金星1号。这也是人类首次向太
阳系地球以外的其它行星发射探测器。同年5月19～20日，该探测器在距金星10万公里处
飞过，探测了金星周围的空间，进入日心轨道。1965年11月12日和16日，分别发射了金
星2号和3号，首次完成了双探测器飞行。前者于次年2月27日在距金星2.4万公里处飞过
，后者则于3月1日在金星表面硬着陆，首次实现了空间探测器到达太阳系内另一行星的
航行。1967年6月12日发射的金星4号于同年10月18日进入金星大气层，在降落过程中测
量了大气的压力、温度和成分，并探明金星不具有明显的磁场，也不存在辐射带。金星
4号在金星表面上硬着陆。1969年1月5日和10日相继发射了金星5号和6号，同年5月16日
和17日它们在金星的背阳面硬着陆，降落过程中测量了金星的环境参数，并分别与地球
站进行了53分钟和51分钟的通信。1970年8月17日发射的金星7号于同年12月15日进入金
星大气层，着陆舱首次在金星表面软着陆。1972年3月27日发射了金星8号，着陆舱于同
年7月22日在金星向阳面软着陆，探测了表层土壤和岩石中铀、钾、钍的含量，观测了金
星的大气云层。1975年6月8日和14日发射了金星9号和10号，着陆舱分别于10月22日和2
5日在金星表面软着陆，轨道舱则成为绕金星飞行的人造金星卫星，并作为在行星轨道上
运行的中继站，将着陆舱的测量数据和金星的照片等转发给地球站。1978年9月9日和14
日发射了金星11号和12号，着陆舱于12月21日和25日在金星表面软着陆，测量了金星大
气的稀有成分、金星云的气溶胶结构，研究了金星大气电过程以及太阳和银河系的伽马
射线爆发。1981年10月30日和11月4日发射了金星13号和14号，着陆舱于次年3月1日和5
日在金星表面软着陆，钻探了金星岩层，获得了土样和岩样，并进行了现场分析，向地
球发回了金星表面的彩色照片及钻探、分析结果。1983年6月2日和7日发射了金星15号和
16号，着陆舱于10月10日和14日在金星表面软着陆，向地球发回了金星的电视图像。
火星号火星号探测器的任务是探测火星及其周围的空间，从1962年到1973年共发射
了7个，其中2个轨道舱飞越火星，2个轨道舱越过火星后进入日心轨道，成为太阳的行星
，另3个轨道舱绕火星轨道运行，成为人造火星卫星。火星号首先被送入停泊轨道，然后
点燃末级火箭，飞向行星际空间或火星。1962年11月1日发射的火星1号于次年6月19日首
次在火星附近飞越，探测了地球与火星间的行星际空间，实现了探测器与地球的远距离
无线电通信。1971年5月19日和28日分别发射了火星2号和3号。2号的着陆舱于同年11月
27日在火星表面硬着陆，轨道舱进入绕火星的轨道。3号的着陆舱于同年12月2日在火星
南半球表面软着陆，轨道舱也成为人造火星卫星。火星2号和3号的联合轨道飞行及对火
星及其周围的探测持续了8个月，探测的各种信息、图像，包括着陆舱探测的各种信息和
图像，均通过轨道舱上的中继站转发到地球站。1973年7～8月间，前苏联连续发射了火
星4～7号4个自动行星际站，质量为4650～5250公斤，进行了靠近飞越火星、绕火星轨道
飞行、软着陆等方式的探测，获取了丰富的探测结果。
登月计划前苏联在美国宣布实施阿波罗载人登月计划后，即开始了它的登月计划。
发射登月飞船的新型运载火箭Ｎ1第一级采用30台液体火箭发动机，第二级采用8台发
动机，第三级采用4台可摇摆发动机，第四级采用一台与第三级相同的发动机，第五级采
用一台新设计的发动机。计划中还包括登月舱、月球轨道舱和逃逸火箭等。火箭于1969
～1972年共进行了4次飞行试验，均告失败。1972年11月23日第4次发射失败后，因美登
月已成功，加之资金缺乏等原因，前苏联中止了登月计划。美苏载人登月秘密竞争也就
此偃旗息鼓。（待续）
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发信人: bage (八哥 ), 信区: AerospaceScience
标 题: [转载] 宇宙探测纵横谈(3)
发信站: 紫 丁 香 (Fri May 12 19:57:51 2000), 转信
【 以下文字转载自 Aerospace 讨论区 】
【 原文由 bage 所发表 】
（三）美国的空间探测
为探索宇宙奥秘，发展宇宙科学，促进航天技术发展，同时也为了同苏联开展太空
竞争，美国同前苏联几乎是同时开展了月球、行星和行星际探测。
1.月球探测
美为给阿波罗载人登月做准备，先后研制和发射了徘徊者号、勘测者号、月球轨道
器号等探月器，尔后进行了载人登月探测。徘徊者号从1961年8月到1965年3月共发射9个
，重300～370公斤，采用地月轨道，中间校正一次轨道。它们在硬着陆前逼近月球过程
中拍摄了月球照片，并测量了月球周围的辐射和星际等离子体等。探测器上装有电视摄
像机、发送和传输装置、伽马射线分光计等。徘徊者1～6号的发射都出现了故障，7号首
次发射成功，传回了4500多幅电视图像，最后一些图像是在离月面只有300米处拍摄的，
显示出了月球上一些直径小至1米的月坑和几块不到25厘米宽的岩石。徘徊者8号和9号发
回了1.2万张清晰的月球照片，为阿波罗飞船登月选点做了先行探测。
勘测者号的主要任务是在月面软着陆，探测月球并为阿波罗飞船载人登月选点，从
1966年5月至1968年1月共发射7个，其中勘测者2号因姿控发动机失灵坠毁于月面上，4号
在预定着陆点撞毁，其余均在月面成功地软着陆。勘测者号重1～1.5吨，着陆质量约28
0公斤，主要仪器设备有电视摄像机、测量月面承载能力的仪器、月壤分析设备、微流星
探测器等。勘测者1号是美首次在月球上实现软着陆的探测器，3号和7号除装有电视摄像
机外，还装有取样用的小挖掘机，可按地面发出的指令在月面掘洞取出岩样，供月壤分
析器分析。5～7号都带有伽马辐射扫描设备，用以测定月壤化学成分，探明着陆区为玄
武岩状物质。6号在着陆后第7天，由地面遥控指令使微调发动机工作8秒，探测器从月面
升起约4米，移动约2.5米，后又降落在月面上，对着陆点周围进行了精确测量。7号首次
使用了带偏振滤光片的摄像机对月面摄像，还用摄像机拍摄了发自4个地球站的激光信号
，使月地距离测量精确到±15厘米。
月球轨道器也是为阿波罗登月做准备的，重380～390公斤，从1966年8月到1967年8
月共发射了5个。它们在绕月轨道上拍摄月球正面和背面的详细地形照片，绘制0.5米口
径火山口和其它细微部分的月面图，研究月面的结构，并探测月球周围的环境参数。月
球轨道器上装有两台带特殊跟踪机构的摄像机，拍摄时不致因运动而引起图像模糊，一
台用于普察，另一台用于详察，图像记录在胶片上，再通过无线电传给地球站。1～3号
都在月球赤道附近的低纬度轨道上飞行。1号绕月飞行3天后进行轨道机动，近月点距月
面58公里。2号的近月点距月面达39公里，用望远镜头和广角镜头拍摄到了清晰的月面照
片，其中几幅近距照片科学价值尤高。3号的月球轨道倾角由12度改为21度，扩大了摄影
区域，拍下了10个可能被勘测者号探测器和阿波罗号飞船选用的着月点。4号和5号在绕
月球的极轨道上运行，从北极上空飞往南极上空，加大了拍摄月面的面积，并探测了近
月空间的微流星体和电离辐射。这些月球轨道器对月面99%的地区都拍摄了高分辨率照片
，借助这些照片为阿波罗飞船提供了8个较为平坦的候选着月点。同时，还获得了月球表
面的放射性、矿物含量和有关月球引力场数据等探测结果。
美国通过阿波罗载人登月计划进行了人对月球的实地考察。这项计划除研制土星号
系列运载火箭、研制阿波罗飞船、进行试飞、确定登月方案和实现载人登月飞行外，还
包括研制发射徘徊者号、勘测者号、月球轨道器号等探测器以及水星号、双子星座号无
人和载人飞船等辅助计划。整个计划从1961年5月到 1972年12月，历时11年。1969年7月
16日，土星5号火箭运载着阿波罗11号飞船升空，三级火箭第一次关机时将飞船送至环绕
地球运行的停泊轨道；三级二次点火将其加速，飞船进入地月过渡轨道，飞船与火箭的
第三级分离。飞船沿过渡轨道飞行2.5天后开始接近月球，由服务舱的主发动机减速，使
飞船进入环月轨道。航天员阿姆斯特朗和奥尔德林进入登月舱，驾驶登月舱与母船飞离
，下降至月面实现软着陆。他们在月面展开太阳电池阵，安设月震仪和激光反射器，插
上了一块纪念碑，铭刻着“我们为全人类的和平而来”的碑文，采集了22公斤月球岩石
和月壤样品，尔后驾驶登月舱的上升级返回绕月轨道，与母船会合对接。另一名航天员
一直留在指挥舱内，继续绕月飞行。登月航天员返回母船后即抛弃登月舱，起动服务舱
主发动机使飞船加速，脱离绕月轨道，进入月地过渡轨道。在接近地球时飞船进入再入
走廊，抛掉服务舱，使指挥舱圆拱形的底朝前，在强大的气动阻力下减速。进入低空后
指挥舱弹出3个降落伞，再次减速。飞船指挥舱于7月24日在太平洋夏威夷西南海面溅落
。从1969年11月至1972年12月，美国又相继发射了阿波罗12～17号6艘载人飞船，除13号
飞船因服务舱液氧箱爆炸中止登月任务，航天员安全返回地面外，其它5艘均登月成功。
12号从绕月轨道上将登月舱上升级射向月面，进行了人工陨石撞击试验，引起月震达55
分钟。15和16号在绕月轨道上分别发射了一颗绕月运行的科学卫星。15、16和17号的登
月航天员都曾驾驶月球车在月面活动和采集岩石。地质科学家乘阿波罗17号飞船登上了
月球。彩色摄像机和通信设备将航天员驱车巡游月面和登月舱从月面起飞的图像实时传
回地球。在返回地球时，航天员还出舱进入太空，将相机和其它设备收回舱内。阿波罗
计划在世界航天史上具有划时代意义。
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【 原文由 bage 所发表 】
2.行星与行星际探测
美国从50年代后期即开展了行星与行星际探测工作，先后研制发射了先驱者号、水
手号、太阳神号、旅行者号、海盗号等探测器，探测的方式主要是：从行星附近飞过拍
摄照片，测量行星的辐射和磁场；实施硬着陆，在逼近过程中探测行星周围的环境；绕
行星飞行，拍摄照片和图像，探测行星周围环境；在行星上软着陆，进行探测和采样分
析。
先驱者号 从1958年10月到1978年8月共发射13个，主要任务是探测月球、金星、木
星、土星以及地球、月球和行星际环境，包括空间辐射、磁场、太阳活动等参数。先驱
者1～9号的质量为27～67公斤，前4个仅获部分成功。先驱者号曾拍摄到喷壶喷水状的太
阳风图像，发现地球磁场向阳面受太阳风压缩，背阳面则延展达数百万公里。先驱者7号
首次在月球以远观测磁尾，测量了距地球远达560万公里的泪珠状磁尾。1972年3月和19
73年4月先后发射了先驱者10和11号，探测了木星及其卫星和土星及其卫星。10号于197
3年12月飞近木星，行程10亿公里，发回了300幅木星和木卫的照片，并利用木星引力场
加速飞向土星，又借助土星引力场加速，于1986年10月越过冥王星的平均轨道，成为第
一个飞出太阳系的航天器。11号在1974年12月飞过木星附近，1979年9月1日飞过土星附
近，探测到了F、G两个新环，发现土星的辐射带强度远低于地球辐射带强度。先驱者10
和11号上各携带一块画有图案的镀金铝质标志牌，以示地球外的文明探索。1978年5月和
8月，发射了先驱者金星1号和金星2号，相继进入绕金星轨道。探测器上的雷达拍摄了金
星背面的图像，2号还在绕金星轨道上释放了4个锥形金星大气探测器，分别从4个方向降
落在金星表面，发现金星云中含有大量二氧化碳和硫酸，含硫气体喷射到了离金星表面
70公里的高处。
水手号 水手号的任务是探测金星、火星、水星及其周围环境，从1962年7月至19
73年11月共发射了10个，其中3个飞向金星，成功2个；6个飞向火星，成功4个；1个是对
金星、水星进行双星观测。水手4号携带电视摄像机，首次从火星附近向地球发回火星的
详察图像，每幅由200200个像素构成。根据图像判明火星约有300个火山口。水手6和7号
发回了质量更好的火星地形图，每幅由704945个像素构成，能清晰辨认出水星表面的浸
蚀，判明南半球是乱石堆地形。水手7号探明南极区有由水冰和干冰（固态二氧化碳）形
成的雪堆。水手9号成为绕火星轨道运行90天的人造火星卫星，用高分辨率相机拍摄了7
0%的火星表面，发现了靠近北极冠的奥林匹斯山火山口。这是太阳系中目前已知的最大
的火山口。水手4号和9号拍摄的火星表面照片，为1975年发射的两个海盗号探测器的着
陆器选定了着陆点。水手10号是双星探测器，1974年2月5日在距金星5300公里处飞过，
借助金星引力场飞向水星。它的绕日轨道周期是水星绕日轨道周期的2倍，每隔6个月与
水星靠近2次，直至控制姿态的气体耗荆它装有两架高性能相机，装有粒子探测器、红外
辐射计、紫外光度计等，探测到水星有一球形磁场，强度为地球磁场的1%；探测到在水
星的极稀薄大气中含有微量的氦、氩、氖气体；测量出水星表面温度为-210～510摄氏度
，水星的直径为1600公里；还发现水星的环形山和类似地球内核的铁核。
太阳神号 太阳神号的主要任务是探测和研究太阳、太阳与行星的关系和水星轨道
以内的近日行星际空间，探测太阳风、行星际磁场、宇宙线、微流星体等。这种探测器
是美国和前联邦德国共同研制发射的。1974年12月10日发射的太阳神1号到达近日点为0
.309天文单位（约4365万公里）的日心轨道；1976年1月15日发射的太阳神2号进入近日
点为0.29天文单位的日心轨道。太阳神号探测器能承受很高的太阳辐射热负荷，装有8种
仪器，即等离子体探测器（测量低能带电粒子和探测静电现象），磁通门式磁强计（探
测行星际磁场），线圈式磁强计（测量瞬时磁场变化和磁冲击波），射电探测仪（在探
测器掩日时探测近日大气和通过太阳大气层的射电波），空间望远镜（观测太阳），电
子探测仪（测量黄道发光强度）和微流星分析器（监测微流星体）。
海盗号 海盗号是水手号的改进型，主要任务是探测火星上有无生命存在，勘测火
星地貌，探测并研究火星的地震活动和火星的大气层，进而研究太阳系、地球与火星的
演变。1975年8月20日和9月9日分别发射了海盗1号和2号，探测器上装有电视摄像机、红
外光谱仪、红外辐射计、气象摄谱仪、气象自动记录仪、Ｘ射线荧光分光计、地震仪、
伸缩臂式土样挖掘机等。轨道舱在绕火星轨道上对火星表面及火星空间进行探测和摄像
。1号的着陆舱于1976年7月20日在火星的普拉尼蒂亚平原软着陆，11月2日开始工作；2
号的着陆舱于1976年9月3日在火星的乌托匹亚平原软着陆，11月18日开始工作。海盗号
的探测结果表明，火星上没有任何生物存在的迹象，也未测出火星上有任何有机分子。
海盗1号和2号的两个轨道舱还对火卫一和火卫二两个火星卫星进行了观测，拍摄了约50
幅照片。
旅行者号 旅行者号的主要任务是详细探测木星及其卫星、土星及其卫星和土星环
。1977年8月和9月先后发射了旅行者2号和1号。探测器为环状十边形结构，装有直径3.
7米的大型高增益天线，对地球定向。发射时探测器重2016公斤，到达木星时为792公斤
。旅行者2号于1979年7月9日飞近木星，拍摄了木星大红斑（木星大气中的旋涡或气流）
照片。当它逼近木卫二时，探测到木卫二地势平坦，无火山口，完全由一层薄冰覆盖。
它还拍摄了木卫一的200幅照片，显示出火山爆发的烟柱，观测到了7座火山。1981年8月
26日它飞近土星，观测了土星和土星环，发现了6颗新的土星卫星。到1982年年底，它共
拍摄了3.2万幅木星、土星、土星环和13颗土卫的照片，增加了人类对这两颗行星及其卫
星的了解。1986年1月它飞近天王星，1989年8月又飞近海王星。旅行者1号于1979年3月
5日在距木星27.8 万公里处飞过，发现木卫一上至少有6座活火山，喷射时速约1600公里
；木卫四上的环形山比木卫三多。它还观测到厚约30公里的木星环和大红斑。探测器上
的紫外分光仪测出了木卫环面发出的远紫外辐射，新发现了木卫十四、十五和十六。19
80年11月它逼近土星，发回了土星环的照片。11月11日它靠近土卫六飞行，探测出土卫
六上空笼罩着至少280公里厚稠密、不透光的薄雾层，温度约为－181摄氏度，其大气成
分是氮而不是1944年天文观测所认为的甲烷。它还新发现了土卫十三、十四和十五。旅
行者1号和2号探测器上还各带一张镀金铜板声像片和一枚金刚石唱针，用于探索地外生
命。
彗星探测器 彗星探测器的主要任务是探测和研究彗星。通过探测彗星的本质及组
成成分可以了解太阳风的物理性质和化学成分。彗星探测器上装有电视摄像机、中子分
析仪、离子质量分析仪、等离子体观测仪和测光仪等探测设备，用于探测彗尾中的等离
子体密度、温度和重离子特性等。彗星探测器上装有变轨发动机，用于改变轨道，拦截
彗尾，对彗尾进行直接探测。美国的国际日地探险者3号、前苏联的金星-哈雷彗星号、
欧洲空间局的吉奥托号、日本的行星Ａ等都是彗星探测器。它们在距哈雷彗星1万公里、
1000公里甚至200公里处飞过，还曾对贾可比尼彗星进行了探测。
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发信人: bage (八哥 ), 信区: AerospaceScience
标 题: [转载] 宇宙探测纵横谈(5)
发信站: 紫 丁 香 (Fri May 12 19:58:49 2000), 转信
【 以下文字转载自 Aerospace 讨论区 】
【 原文由 bage 所发表 】
（四）其它手段的空间探测
目前的空间探测除利用探空火箭（回收装载探测仪器设备的返回舱）和使用运载火
箭发射各种探测器（包括不载人的传输型空间探测器和载人的登月飞船等）外，还有以
下主要手段：
——在载人飞船、空间站、航天飞机上，由航天员实地、实时观测，或由有人照料
的科学仪器观测，并将科学仪器带回地面。
——在航天飞机上发射各种探测器、探测卫星和空间观测平台，将各种科学仪器设
备的探测结果通过遥测传输系统发回地球站。
——使用运载火箭发射各种返回型或传输型的探测卫星。我国的空间探测工作就是
利用返回式遥感卫星进行了地球周围环境及太阳的探测，也发射了实践系列的科学探测
卫星，探测的内容主要是地球周围环境、地-日空间及太阳等。
——将用于空间探测的仪器设备装载于运载火箭仪器舱内，利用遥测传输技术或回
收技术取得探测的信息。此手段的应用主要在60年代以前。
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发信人: bage (八哥 ), 信区: AerospaceScience
标 题: [转载] 宇宙探测纵横谈(6)
发信站: 紫 丁 香 (Fri May 12 19:59:01 2000), 转信
【 以下文字转载自 Aerospace 讨论区 】
【 原文由 bage 所发表 】
二、当今宇宙探测重又火爆
航天技术突飞猛进的发展为宇宙探测提供了基础和条件。同时，世界各国的科技界
也逐步将探索宇宙奥秘、开发利用宇宙资源、探究人类进入新的活动疆域的途径等，列
入科技发展的新议程，宇宙探测重又火爆，宇宙探测在发展知识经济时代的高新技术产
业中的牵引与推动作用必将逐步得以体现。主要表现是：参加的国家、部门和单位日益
广泛；探测的目的、内容更趋深入和明确，尤其注重科学研究和航天技术发展的需求；
探测的疆域逐步扩大；探测的手段多样化，并注重地面研究工作的协调发展。
（一）参加宇宙探测者日趋广泛
目前，除美国、俄罗斯（前苏联/独联体）仍积极开展宇宙探测外，欧空局14个成
员国、日本、印度、加拿大、以色列、巴西等国家，也都程度不同地开展了宇宙探测工
作，尤其是欧空局和日本在这方面更是雄心勃勃。各国在宇宙探测领域还重视开展国际
合作，以分担经费和风险，并共享利益。
美国把建立月球基地和登上火星作为冷战后维持其大国地位的重要保证。前总统布
什1992年接见美国宇航员时强调指出：“美国不应受当前经济衰退和其它困难的限制，
要把眼光放到几十年以后和几百万公里以外的太空。对太空的载人探索将部分地主宰着
美国作为先驱国家的命运。”现总统克林顿和副总统戈尔也坚持继续进行行星探测。戈
尔批准了美国未来航天计划委员会——奥古斯汀委员会报告中提出的结论性意见，即在
统筹安排各项民用航天计划的前提下，应继续将宇宙科学计划作为重点，特别是美国航
宇局的行星地球使命计划，并指出应与其它国家共同分担经费和分享利益。月球勘探者
、火星探路者、火星全球勘测者最近相继发射以及其它探测计划的实施，都说明了美国
对宇宙探测的重视。
苏联解体后，俄虽遇到了经济困难，但仍围绕和平号空间站的量子1号、量子3号（
晶体舱）、量子4号（光谱舱）和量子5号（国际合作舱，也称自然舱）的研制和升空对
接，进行着宇宙探测和宇宙科学研究。量子1号为天体物理舱，装有X射线和紫外线天体
物理学观测台。量子3号除配有微重力环境下材料加工设备和晶体生长装置外，还装有探
测研究地球大气层、太空中紫外线、伽马射线源的仪器设备。量子4号专门用于远距离探
测研究，包括高层大气物理和天体物理等方面的内容。量子5号装有国际合作研制的探测
设备。俄还积极推进火星探测计划。近年来俄更加注重国际合作，包括微重力卫星、宇
宙探测、运载火箭发射服务、联合飞行、空间站等领域，力求依靠它的航天科技实力补
充其资金的匮乏。它的火星探测计划就得到了美、法、德等财政上的支持。
欧空局的宇宙探测也很红火，主要有哈勃太空望远镜、尤里赛斯、地平线2000计划
等。哈勃太空望远镜和尤里赛斯这两个空间探测器都是欧空局与美国航宇局联合研制的
。哈勃主要用于深层空间观测，升空后欧空局分得的观测时间为15％。尤里赛斯是太阳
观测器，由欧空局研制，由美国发射，主要是对星际介质和太阳风特性进行探测和研究
。地平线2000计划是一项较长期的宇宙科学探测计划，其中的第一项是太阳及其它星体
探测与研究计划，是欧空局与美、俄、日联合进行的，1995年发射了太阳与日光层观测
台（SOHO）；1996年发射了团星，但没有成功。该计划要研制10个左右的中、小型航天
器，包括已经发射的希巴克斯天文卫星、红外空间观测台和探测土卫六的惠更斯探测器
等。欧空局即将开展的空间科学项目还有X射线多镜面卫星（XMM）、团星2（接替发射失
败的4颗团星）、国际伽马射线天体物理实验室（INTEGRAL）、罗塞塔（彗星探测）、火
星快车、远红外空间望远镜（FIRST）/普朗克和达尔文（太空红外干涉测量卫星）等。
日本结合宇宙探测和其它航天任务，正积极开展有关项目的研制工作，如日本实验
舱（JEM）拟由美国航天飞机送往国际空间站，除材料科学、生命科学、通信技术等研究
与试验外，对地观测及天体物理学方面的探测研究也是其主要任务之一。日还把重点放
在月球探测计划上，于1993年10月成立了“月球资源研究会”，计划采集月球上很丰富
的核聚变燃料氦3并运回地球，以在地面发电。1998年7月4日它成功发射了其首颗火星探
测器行星B（升空后改称希望号）。探测器将用所带的14台仪器进行一系列的观测。
印度在宇宙探测方面与前苏联/俄罗斯、美国开展了国际合作。自1971年以来，它与
前苏联联合研制和发射了探空火箭，共同进行气象和超高空大气层的探测与研究，并与
俄罗斯共同研制空间探测卫星，联合开展探测工作。印度的物理研究所还与美国海洋与
大气局签订了合作计划。
加拿大于1988年与前苏联签订了空间合作协议，参与前苏联主持的国际磁层研究计
划，联合研究太阳和地球物理、高能天文物理、亚毫米波和毫米波天文学、射电天文学
等宇宙探测项目，并包括空间材料加工、生物学和空间制药等合作内容。1993年5月，加
拿大航天局又与俄罗斯航天局签订了空间合作协议。
目前的宇宙探测参加者（包括研制者和用户）不仅有航天部门和有关的科研单位，
一些大学、工业企业部门和军事应用部门等，也都投入到了宇宙探测的行列。例如，用
于Ｘ射线源研究、由航天飞机发射的X射线计时探测器就是由加州大学、麻省理工学院研
制，由戈达德航天飞行中心使用的；由航天飞机发射的远紫外探测器是由加利福尼亚大
学和科罗拉多大学研制和使用的；德尔它2火箭发射的、用于大气元素与同位素成分对照
研究的高级大气成分探测器是由约翰·霍普金斯大学、喷气推进实验室、戈达德航天飞
行中心和加州工学院联合研制和使用的。TRW公司和美国航宇局马歇尔航天中心共同研制
了先进X射线天体物理学设施（AXAF），定于近期由航天飞机发射，将用10米望远镜观测
X射线源。美国空军为观测宇宙软X射线背景辉光，由飞马座运载火箭发射了低能X射线成
像探测器阵。由航天飞机发射的空间实验室天体物理舱也是由约翰·霍普金斯大学、戈
达德航天飞行中心和威斯康星大学联合研制和使用的。
目前宇宙探测的另一个特点是加强了国际合作与交流。除前面所述及的哈勃空间望
远镜的研制与发射、航天飞机与运载火箭的探测器发射服务等以外，在宇宙探测领域的
国际合作日益广泛。例如，空间实验室由欧空局研制，由马歇尔航天中心负责管理，由
肯尼迪航天中心负责将其装入航天飞机货舱，在轨道上完成运行任务后由航天飞机载回
地面。首次飞行约有16个国家200多名研究人员参与合作，其中包括对平流层和上层大气
的探测与研究、天文学研究、太阳物理实验、等离子体物理实验等项目。空间实验室在
1998年4月17日升空执行了第22次、也是最后一次任务（神经实验室）。迄今为止，最大
的国际航天合作项目就是国际空间站，参加的国家和地区有美、俄、加、日和欧空局等
。宇宙探测是国际空间站的一项任务。其它像国际日地探险者卫星是由美国与欧空局合
作研制与发射的，太阳神探测卫星、伽利略木星轨道器探测计划、磁层粒子主动示踪器
（AMPTE）、伦琴星软Ｘ射线望远镜等都是由美国与德国合作研制发射的。预计在宇宙探
测领域的国际合作将与日俱增，分担经费、分担任务、分享成果将是发展的总趋势。
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发信人: bage (八哥 ), 信区: AerospaceScience
标 题: [转载] 宇宙探测纵横谈(7)
发信站: 紫 丁 香 (Fri May 12 19:59:10 2000), 转信
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【 原文由 bage 所发表 】
（二）探测疆域不断扩大
早期的宇宙探测是从探测地球大气层等周边环境起步的，使用的是探空火箭与早期
的火箭，回收装载其上的探测仪器设备。第二阶段，即60至70年代，是围绕月球、地-月
空间、主要行星（金星、火星和土星）及其周围环境和行星际空间进行探测，同时对太
阳及地-日空间进行了探测。这是行星、行星际、月球及太阳探测蓬勃开展的时期，特别
是阿波罗飞船6次载人登月成功，标志着宇宙探测取得了划时代的成就。第三阶段是70年
代后期至80年代，随着载人飞船、空间站和航天飞机等技术的突破与成熟，实施了有人
照料的探测器探测；不仅使用运载火箭发射探测器和探测卫星，而且使用航天飞机释放
探测器和探测卫星；无线电通信和遥测技术都有了新的提高，因此获取了较高水平的、
更有价值的探测信息。第四阶段是80年代后期至今，宇宙探测进入了系统的、深入的探
测阶段，探测的内容和目的更加明确，重点更为突出；探测的手段更加多样化，技术水
平更高；增加了新的行星及行星际探测项目，如用航天飞机加惯性上面级发射的伽利略
号木星探测器；尤其是加强了对太阳、小行星、彗星的探测，如国际日地探险者3号于1
983年改名为国际彗星探险者，1985年9月与贾可比尼-津纳彗星会合，探测了彗尾中的等
离子体密度、流动速度、温度和重离子特性等，后又飞往哈雷彗星，测量了太阳风对哈
雷彗星的影响等数据。美国发射了彗星交会小行星飞越（ＣＲＡＦ）探测器，对小行星
进行了探测。在太阳观测方面，美国与欧空局合作研制发射的尤里赛斯太阳探测器，主
要任务就是对太阳、太阳风及星际介质进行探测与研究。
（三）探测手段更为完整和先进
就探测仪器设备的载体而言，既有早期用探空火箭、运载火箭装载探测仪器设备并
予以回收；也有各种探测器、专用于探测的应用卫星、在卫星上搭载探测仪器设备、各
种探测平台（共轨、极轨和同步轨道平台等），信息的获取采用返回回收和无线电通信
传输两种方式；还有在载人飞船、空间站、航天飞机上装载探测仪器设备，包括有人照
料和无人照料的。从运载工具上讲，除使用运载火箭发射各种探测用航天器外，还可从
航天飞机或空间站上释放各种探测器。如1989年5月5日，美国用航天飞机释放了金星探
测器麦哲伦号。
随着科学技术日新月异的发展，特别是微电子、计算机、通信、遥测、遥感、图像
处理等技术的发展，使探测器及信息的传输与处理技术有了质的提高，宇宙探测的效果
也有了明显改进，使宇宙探测步入了新的发展阶段。
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发信人: bage (八哥 ), 信区: AerospaceScience
标 题: [转载] 宇宙探测纵横谈(8)
发信站: 紫 丁 香 (Fri May 12 19:59:19 2000), 转信
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【 原文由 bage 所发表 】
（四）探测目的更明确，内容更丰富，重点更突出
目前，各国的宇宙探测工作主要围绕四项内容展开：（1）对地球进行全球研究和探
测；（2）空间天文探测与研究；（3）空间物理探测与研究；（4）生命的起源与演化及
地球、太阳系、银河系、宇宙的起源与演化。
1.对地球进行全球研究
这包括两方面的工作：一是地基勘察与测量，二是行星地球探测研究。后者属于宇
宙探测的范畴，目的是要像对其它行星及其周围环境进行探测研究一样，建立全球星基
探测系统，在地球同步轨道、倾斜轨道、极轨道设置多颗探测卫星，对地球及其周围环
境进行长期的、综合性的观测，结合地基勘察测量，力求对地球从地心到地球周围、从
远古到现在及至未来，取得大量的比较全面的信息与数据，并应用现代超级计算机理论
及其应用的最新成就，建立可用实验检验的精确模型。对地球的探测研究必须与对其它
行星的探测研究同步进行。人类认识了任何一个行星的演变，都将有助于阐明其它行星
的演变。
2.空间天文探测研究
这包括空间太阳、紫外线、X射线、伽马射线、红外线等的天文探测研究。空间天文
探测与地面天文观测相比，突破了地球大气对天体辐射的阻挡，探测的分辨率和灵敏度
等都有质的提高，还可利用各种载人和不载人航天器靠近太阳系内的天体，进行相对的
近距离探测，或登踏探测和取样。1946年，美国用V-2火箭拍摄了第一张紫外光谱照片。
1948年，美国首次用火箭测量到了太阳X射线。1956年，美国利用气球发射的固体火箭探
测到了太阳耀斑爆发的X射线。1960年和1962年，美国先后发射了太阳辐射监测卫星系列
和轨道太阳观测台系列，对太阳短波辐射进行了有计划的长期探测。60年代以后，随着
火箭运载能力、卫星姿态控制技术、探测仪器设备灵敏度和分辨率、数据传输技术等的
提高，对天体的探测从太阳辐射源扩大到银河系和河外辐射源的紫外、X射线和伽马射线
等。例如，1977年10月至1978年8月发射的3颗由欧美联合研制的国际日地探险者卫星，
执行了国际磁层研究（IMS）计划，在地球磁层的最边沿调查日-地关系，研究太阳风与
磁层交界面的激波和详细结构，探测在接近一个天文单位处行星际区域的宇宙线和太阳
耀斑。国际日地探险者1号和3号是美国制造的，2号是欧空局制造的。1号和2号一同发射
，2号由1号中弹射出来，成为母子卫星，绕地球轨道飞行。3号是第一个环绕空间日-地
系统中的一个拉格朗日平动点（平动点处太阳引力恰好与月-地系统的引力平衡，离地球
约150万公里）运行的卫星。它不仅探测太阳风的传播和太阳的活动，而且还获取了银河
宇宙射线源和伽马射线爆发的数据。这是对银河系及河外辐射源进行的最早的探测。
对太阳的空间天文探测美、苏发射的一系列月球、行星与行星际空间探测器，都对
太阳风、太阳耀斑粒子发射和太阳磁场等进行了大量的观测。到1984年底，共发射了10
9个空间探测器，在对太阳的探测与研究方面积累了丰富的知识。除此而外，还专门发射
了一些关于太阳探测的航天器，如太阳辐射监测卫星2号主要用于监测来自整个太阳圆面
的紫外线和X射线的能量变化；轨道太阳观测台8号用于探测太阳的紫外线、X射线和伽马
射线，研究太阳结构动力学、化学成分、太阳活动的长期变化和快速变化。1973年，美
国航天员还在天空实验室内操纵阿波罗望远镜，对太阳色球和日冕进行了高分辨率的电
视和照相观测，拍摄了各种太阳活动条件下的太阳照片。尔后，由于探测分辨率的提高
，着重探测太阳精细结构和局部区域的快速变化，特别是耀斑爆发现象。1980年，美国
发射了太阳峰年观测卫星（SMM），首次发现太阳的紫外、红外和可见光总辐射流随时间
有缓慢的变化。1981年，日本发射了雏鸟号卫星，探测到了约500个耀斑爆发，还发现了
个别耀斑辐射的超精细时变结构。
紫外空间天文探测在早期使用火箭和卫星对紫外背景进行测量的基础上，1968年发
射的轨道天文台2号卫星首先揭示了紫外天空图像，奠定了紫外天文学的基础，并据此观
测结果完成了第一个恒星紫外观测巡天星表。70年代，荷兰天文卫星（ANS）和国际紫外
探险者（IUE）都进行了紫外光谱的多普勒频移观测，后者还对Ｘ射线源和可能是黑洞的
天体进行了紫外探测。另外，轨道天文台3号、特德（TD）1A、辉光（AURA）天体紫外辐
射分析卫星等的探测，也大大推动了紫外天文学的发展。
X射线空间天文探测1962年用火箭探测到了第一个非太阳X射线源——天蝎座X-11，
尔后用火箭确认了约30个X射线源。1970年发射了第一颗Ｘ射线观测卫星——小天文卫星
（SAS，又称乌呼鲁）1号，能观测低强度的X射线源，发现的Ｘ射线源数目增加到约160
个。根据观测结果发表了乌呼鲁Ｘ射线源表。此后发射的乌呼鲁3号和荷兰天文卫星，使
观测到的X射线源增加到400多个，并发现一批X射线爆发源，获得弥散Ｘ射线背景和某些
分立源的能谱。1977和1978年先后发射了高能天文台1号和2号。1号的探测器阵灵敏度约
比小天文卫星1号高7倍，探测到的X射线源增至1500个左右；2号采用掠射式X射线望远镜
，灵敏度比小天文卫星1号高约1000倍，在已观测的3000多个天区中每个天区至少记录到
了一个射线源，获得了许多重要的发现。
伽马射线空间天文观测这项工作开展较晚，原因是可观测的伽马射线通量低，仪器
背景高，也没有能够确定伽马射线源位置的仪器。通过轨道太阳观测台3号、小天文卫星
2号、维拉号、宇宙线观测卫星（COS）B和高空气球等的探测，获得了伽马射线背景能谱
，发现了与银河结构有关的非各向同性伽马射线辐射、一批宇宙伽马射线点源和宇宙伽
马射线暴，但还不能精确确定宇宙伽马射线暴的位置，而只能粗略地测定其方向。
红外空间天文探测红外空间天文探测始于60年代后期，70年代后期在4、11、20微米
波长上发现约3000个红外辐射源。1983年1月发射的第一颗红外天文卫星（IRAS）发现数
十万个新的红外源，推动了红外天文学的发展。
3.空间物理探测
在地面设立观测台进行观测是空间物理探测的一个方面，但它不能直接探测，更不
能定量描绘空间各种物理量和它们之间的关系。航天技术的发展为空间的直接探测提供
了条件。第一阶段是通过送入空间的仪器测量地球大气层、电离层、磁层和行星际空间
的基本结构，建立高层大气模型、电离层模型、辐射带模型和太阳光谱，对空间物理现
象做定量的描述，了解空间物理的平均状态，探测到了行星际磁场的扇形结构，建立了
太阳风的模型。第二阶段是对空间物理过程的规律进行探寻，了解空间物理状态形成和
变化的原因。除提高探测仪器的性能水平，扩大探测范围外，还从单星探测发展为多星
联探，可区分被测物理量是随时间变化还是随空间变化，可判断物理量是静止的还是移
动的，并可测出移动的方向与速度，可对不同区域同一时间的测量结果进行对比分析。
空间物理探测的对象主要是中性粒子、高能带电粒子、等离子体、固体颗粒、低频电磁
波和等离子体波、磁场、电场等。美苏等都专门发射了空间物理探测卫星，美国和欧空
局联合研制发射的国际日地探险者卫星就是进行多颗卫星联合探测的。
4.宇宙、生命的起源与演化
这更是古今中外科学家追逐的研究内容。宇宙从大爆炸演变至今，有1000亿个星系
，每个星系中又有数十亿颗恒星，每颗恒星又有若干行星及其卫星与环、小行星和彗星
。通过宇宙探测与研究，揭示从基本粒子演化到星系、恒星、重元素、行星、生物和人
类的过程，总有一天，终将把所有学科，从粒子物理到人类学的全部知识综合起来，对
人类在宇宙中所处的地位形成一个全面、系统的认识。目前，世界有关国家围绕宇宙、
生命的起源与演化正开展着如下三方面的探测与研究工作：（1）迄今的宇宙起源与演变
过程（包括导致生物出现及生存的过程）；（2）预测未来的宇宙，特别是地球的各种变
化，分析影响人类活动和受人类活动影响的各种现象，拯救人类赖以生存发展且遍体伤
痕的地球；（3）探寻地外生命，开展太空生命科学研究，寻求人类定居新的天体的可能
性与途径。
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标 题: [转载] 宇宙探测纵横谈(9)
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（五）美俄等的宇宙探测计划
1.美国
美国一直将宇宙探测研究作为其航天政策与规划的重要组成部分。1988年发布的国
家航天政策对民用航天和商业航天的政策都作了详尽阐述，对民用航天活动的目的规定
为：（1）增进对地球及其周围环境、太阳系和宇宙的了解；（2）借助对先进技术及系
统的专项研究、实验，为利用空间环境?傩缕趸唬?）发展民用航天技术并尽可能地实
现商业化；（4）保持美国在空间科学、技术、应用及载人航天等关键领域的领先地位；
（5）建立长期驻人空间站；（6）参与有利于达到美国航天目标的国际合作。
布什入主白宫后，于1991年7月公布了五点航天战略，其中有两点属宇宙探测范畴：
（1）以载人和不载人航天计划开拓天疆，使美重返月球和在火星上行走；（2）实施行
星地球使命的创新计划，解决地球上遇到的问题。克林顿政府基本延续了布什政府的航
天政策，鼓励进行行星和行星际探索，但侧重于增进人类对地球的了解，并刺激计算机
、探测器、通信、图像处理等技术的相应发展；扩大国际合作，包括与欧空局、日本和
俄罗斯的合作，共同利用已积累的航天知识和资源。
目前，美国正在进行的与宇宙探测直接相关的项目主要有：（1）国际空间站，其上
将安装宇宙探测仪器设备；（2）行星地球使命计划；（3）重返月球和登上火星采集火
星样品；（4）发射有关的宇宙探测器；（5）利用航天飞机携带有关探测仪器，发现号
装载的阿尔法磁谱仪就是一例。其中行星地球使命计划1991年开始实施，预计投入经费
150亿美元，历时15年。它的核心是美国的地球观测系统〖HT〗（EOS）。EOS包括三部分
：（1）科学部分，任务是确定地球系统的状态，认识其基本变化过程及应用和建立预测
模型等。（2）数据信息系统，用于处理、分析所获取的信息和数据，并进行分发和归档
，同时担负EOS卫星及其仪器设备的指挥与控制任务。（3）卫星，共20颗左右。
2.前苏联（独联体/俄罗斯）
前苏联（独联体/俄罗斯）一直重视宇宙探测与宇宙科学研究，近年来制订了雄心?
? 的宇宙探测计划，包括近空间探测、远空间探测及太阳系内的行星与小行星探测。计
划的目标是通过对金星和火星的探测与研究，研究太阳系的起源、形成机理及演变过程
，以便更深入地了解地球的结构和演变过程。
这一计划准备向木星、土星、土卫六的表面发射探测器，并向土卫六的大气层释放
气球。在探月方面，它准备发射一颗月球极轨卫星，绘制详细的月图，以供选择要探测
的区域；发射月球探测器，采集月球背面的月壤样品并运回地球；在月球上设置一大型
自动实验站，并配备月球车，以较详细地研究月表情况。在火星探测方面，该计划拟在
1994年发射火星94探测器，在火星表面投放火星车，并向火星大气层投放气球探测器；
1996年发射火星96，采集火星上的样品；2003年发射一长寿命火星车，最大行程100公里
，以选择合适的登陆点；2015年将人类送往火星。可惜的是，由于经济困难，火星94未
能成行，火星96则在1996年底发射失败。但俄宇宙探测研究并未停止，特别是加强了国
际合作。
3.欧空局
欧空局一贯致力于增强欧洲的航天自主性和竞争能力，并积极开展国际合作与交流
，在宇宙探测与研究领域更是如此。1987年批准的欧洲长期航天计划中，将宇宙探测与
宇宙科学研究列为计划的主要内容，即地平线2000计划，并与美、苏研制多种宇宙探测
卫星和其它航天器。其中的太阳星体科学研究计划已进入实施阶段，发射了太阳与日光
层观测台，但团星卫星发射失败，现正在团星2计划下实施。另外欧洲还在实施远红外和
X射线空间天文观测以及彗星取样回送等多项计划。欧空局的科学计划委员会负责空间科
学项目的审批。
4.日本
日本在宇宙探测与宇宙科学研究上的计划非常宏伟。除参加国际空间站研制（主要
是日本实验舱）和研究多种空间平台外，日本把重点放在了探月上，于1993年成立了月
球资源研究会，拟从月球上采集核聚变燃料氦3，以运回地球发电。
总之，目前世界有关国家都在跃跃欲试，将宇宙探测与宇宙研究作为知识经济时代
科技创新的一个制高点和战略目标，以期推动高新技术及其产业的发展。
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发信人: bage (八哥 ), 信区: AerospaceScience
标 题: [转载] 宇宙探测纵横谈(10)
发信站: 紫 丁 香 (Fri May 12 19:59:37 2000), 转信
【 以下文字转载自 Aerospace 讨论区 】
【 原文由 bage 所发表 】
三、中国应在宇宙探测中有所作为
（一）宇宙探测与研究关系到全人类，也关系到中国
探索宇宙奥秘，开发宇宙资源，探究人类进驻新疆域的可能性与途径，在知识经济
时代发挥航天高新技术产业的支柱作用，这是航天科技工业肩负的四大艰巨的使命，也
是其着重搞好知识创新和整合、实现产业化的目的之所在。宇宙探测与完成航天的四大
使命密切相关，也是实施和完成四大使命必经的途径。从宇宙探测的四大内容（对地球
进行全球性综合探测与研究及对太阳、月球、行星和行星际环境的探测与研究，空间天
文探测与研究，空间物理探测与研究以及生命与宇宙的起源与演化）看，宇宙探测不仅
要以航天科技工业的发展为基础，同时也推动和牵引航天科技工业的发展，并为航天科
技工程的研制探明有关的环境条件。尤其是宇宙探测关系到人类的生存与发展。目前，
人类赖以繁衍、生存的地球已是伤痕累累，岌岌可危，人口、资源、环境、能源、粮食
问题尤如五条粗大的绳索紧紧地勒住人类的喉脖。认识地球及其周围环境，掌握与人类
生存密切相关因素的变化及引起变化的原因，以采取相应的措施，这一关系到全人类生
存与发展的重大主题正是宇宙探测的任务。再就开拓天疆的伟业而言，宇宙浩瀚无垠、
源远流长，哥伦布发现新大陆的伟大意义并不是在探索伊始就被人们所认识；宇宙无穷
尽，人类的认识与探索亦应是永无止境的。人类需要逐步开辟通天路，架设星际桥，到
新的疆域，利用新资源，造福自己。这些正是宇探测与研究将逐步展现的伟大而深远的
意义之所在。
占世界四分之一人口的中国应该对全人类有较大的贡献，应该在对地球乃至整个宇
宙的探测与研究中做出自己的努力。这是一项长期而浩繁的项目，也是迟早要开展的项
目，需要及早规划，选准规划的关键和突破口，适时开展。否则，等人家都成为常规的
工作了，我们再开始筹措和规划，将为时已晚，且将贻误子孙后代。
（二）宇宙探测直接关系到新兴科学技术及有关工业产业的发展
如前所述，宇宙探测需要星际航行技术作为基础和条件，同时也将推动和牵引航天
技术的发展，并为有关的航天工程研制探明相关环境，这些是显而易见的，在此不再赘
述。
仅就宇宙探测对某些新兴科学技术和一些工业产业的带动与辐射作用而言，就是十
分可观的，其潜在的效益是巨大的，并可提供连锁性的就业机会。空间天文学、空间物
理学、空间材料学、空间生物学等，就是目前新兴的学科，也是知识经济时代科技知识
创新的组成部分。要想使这些基础性的科学知识立竿见影地转化为现实生产力或直接转
化为产业，那是操之过急，也是不大现实的。但对其发展生产力与实现产业化方面的支
撑与先导作用，必须有充分的认识和预见。一旦这些新的科技领域有所突破，就会发现
新的物质，产生新的工艺方法或生产方法，获得新的产品，其经济效益和社会效益将是
不可估量的。
宇宙探测工程是大型的系统工程。除运载工具、探测器和探测卫星等航天器以及发
射测控技术外，宇宙探测工程还涉及到多种光、机、电探测仪器设备的研制和信息及数
据的采集、传输、处理和分析等，势必给微电子、无线电电子、计算机、遥测、遥控、
遥感、信息的采集、传输与处理等技术提供研制和应用的实践机会，对这些专业技术的
发展和技术水平的提高起到推动和牵引作用。这些专业技术的发展及其相应产品的研制
，又可能诱发出新的技术产业。更为重要的是，宇宙探测工程的研制将提供数量可观的
就业机会。如美国的阿波罗载人登月工程历时11年，耗资255亿美元，参加工程研制的有
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。在市场经济条件下提
供的这些就业机会是难能可贵的。
（三）对策与措施建议
中国航天在导弹武器系统、运载火箭、应用卫星等方面，从无到有，从小到大，其
品种、种类与日俱增，技术性能也在逐步提高，可以说成就举世瞩目。然而，我们毕竟
是发展中国家，与航天科技工业较发达的国家相比，投入有限，技术上也还有相当大的
差距，在飞行器、航天器的品种和种类上也相形见绌。在宇宙探测领域差距就很明显。
迄今，我们只是发射了屈指可数的探空火箭、科学实验卫星及卫星搭载探测仪器，进行
了地球大气层及周围环境的探测，并对太阳的一些射线进行了有限的观测，在宇宙探测
领域比世界先进水平落后30～40年。时至今日，我国的航天科技工业已有了长足发展，
运载工具的条件已经初步具备；通过几种应用卫星的研制和发射，在航天器公用舱研制
方面已积累了一定的经验；探测有效载荷的一些专业技术也有了一定的基础，如计算机
、微电子、无线电电子等技术；发射测控技术和信息的采集、传输与处理技术等也基本
上能满足宇宙探测的需求。宇宙探测应该尽速列入我国航天科技工业发展的议程。
1.要制订完整的宇宙探测与宇宙科学研究规划
这一规划要体现突出重点、以任务带学科的原则，对宇宙探测、宇宙科学研究、宇
宙资源的利用等要统筹考虑，对空间天文学、空间物理学、地球物理学、空间材料学、
空间生物学等的发展，都应纳入统一规划。要体现一次规划、分期分步实施的原则，尤
其要明确近期的任务与目标。规划制订要贯彻集中统一领导和大力协同的精神，不仅要
有航天部门参加，而且应有基础科学研究部门和应用部门参加，并应包括军事应用部门
，以集中方方面面的意见。
2.要动员和调动各方面的积极性如果只有航天科技工业部门的积极性，并靠“独
家经营”的办法，宇宙探测与宇宙科学研究工作将很难启动，必须把科研部门，包括有
关高等院校以及各方面的应用部门、工业企业等的积极性动员和调动起来，求得共识和
获得批准立项。对此，有一个全面理解和贯彻周恩来总理、邓小平同志生前关于我国开
展宇宙探测工作的有关指示的问题。1973年5月16日，周总理在国防科委召开的一个座谈
会上指出，搞尖端不能浪费。两个超级大国搞竞赛，既搞地面，又搞空间，比如上月球
。人间的事没有搞好，又要上月球，为这个钱花得很多，搞得发生经济危机。我们不是
这样，一开始就提出搞必要而有限的试验。1978年8月1日，邓小平同志在听取当时七机
部的领导宋任穷、郑天翔、任新民等的汇报时指出，在空间技术方面，我国不参加太空
竞赛，现在不必上月球，要把力量集中到急用、实用的应用卫星上来。现在看来，周总
理、小平同志的指示是非常正确的，特别是在70年代国民经济到了崩溃边缘，我们要登
月，显然是不合适的，将登月飞船的研制工作停下来是非常英明的。然而他们讲的是那
个当时不必上月球，而不是今后永远不上月球，而且开展宇宙探测不等于登月，登月只
是宇宙探测的一个重要内容。如果周总理、小平同志有知我国宇宙探测工程的发展规划
和蓝图，他们会含笑九泉的。
3.选准突破口，即时起步
宇宙探测的疆域十分广阔，内容非常丰富，手段也是很多的。从疆域和内容上讲，
包括地球及其周围环境的探测；地-月空间、月球及其周围环境的探测；地-日空间、太
阳及其周围环境的探测；行星际空间、行星及其周围环境的探测。从探测手段上，有探
空火箭、探测卫星、探测器、探测平台、装载探测仪器设备的载人飞船、空间站和航天
飞机等。面对这样复杂而繁多的工作，我们必须起好步，开好头，并按既定的工作步序
有条不紊地进行。笔者认为首当其冲的是应利用已有的应用卫星平台，研制宇宙探测仪
器设备（探测有效载荷），发射专用（或搭载）探测卫星，重点应是地球周围的环境参
数以及地-日空间、太阳及其周围环境；其次是地-月空间、月球及其周围环境、行星际
空间、行星及其周围环境。在载人航天工程的开展中，应对宇宙探测给予充分的关注，
利用有人照料的探测仪器设备开展有关的宇宙探测工作。与此同时要开展公用探测器平
台的研制工作，适时发射月球和行星探测器，逐步实现不载人登月、登行星和载人登月
、登行星。这应是中国航天21世纪义不容辞的责任。
4.应及早开展关键技术研究
九层之台，起于垒土；千里之行，始于足下。宇宙探测工作从现在起就应有一个明
确的关键技术攻关计划，并及早开展预先研究。如探测器公用平台技术，远距离信息采
集与传输技术，信息分析处理技术，提高探测仪器设备的分辨率与灵敏度技术等，都属
于需要预先研究的关键技术。
5.应开展国际合作
地球与宇宙是全人类共有的财富，探测、研究地球及其周围环境和宇宙也是全人类
共同的使命。在这一领域内开展国际合作与交流尤为重要。合作可以按照平等互利的原
则，分担任务，分担经费，共享成果，形式可以是双边的，也可以是多边的。例如，可
以联合研制探测器并由我国的运载火箭发射，可以联合研制探测仪器设备并搭载到我国
的应用卫星上，我国的运载火箭可以为其它国家提供宇宙探测器的发射服务，也可以引
进和购买国外的探测仪器设备等。
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发信人: bage (八哥 ), 信区: AerospaceScience
标 题: [转载] 宇宙探测州横谈(结束语)
发信站: 紫 丁 香 (Fri May 12 19:59:46 2000), 转信
【 以下文字转载自 Aerospace 讨论区 】
【 原文由 bage 所发表 】
结束语
本文就宇宙探测与研究这个主题介绍了美、俄、欧空局和日本等的发展情况及动态
，对照我国宇宙探测工作的现状，提出了我国应不失时机地开展宇宙探测与研究的建议
，并就这一工作本身提出了一些建议性的具体对策和措施。个人愚见难免有不妥甚至谬
误之处。笔者总的期盼是：全面认识宇宙探测的内涵，充分理解宇宙探测现实而深远的
意义，适时开展我国的宇宙探测与研究项目。相信宇宙探测必将在科技知识创新和高新
技术产业化中，做出应有的贡献。（全文完）
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