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T-7气象火箭

T—7气象火箭由固体助推器和液体主火箭组成。1963—1965年间先后发射10枚。助推器直径0.46米，主火箭直径0.45米。火箭全长10.32米，重1145公斤。头部装有钨丝温度计、热丝气压计和空盒气压计，用以测量60千米以下的大气温度和压力。火箭从测风舱内弹出锌丝弹和铜丝弹，由地面雷达跟踪金属丝云，分别测量60～50千米、50～38千米高度范围的风值。箭头和箭体在弹道顶点分离后分别用降落伞回收。主火箭推进剂采用自燃推进剂，以硝酸作氧化剂，苯胺和糖醇的混合液作燃料。发射装置有两种形式：直导轨发射装置和螺旋导轨发射装置。首批发射的2枚火箭全都灌满推进剂，能把85千克重的箭头送到125千米高度；其余8枚均灌注75％容量的推进剂，能将92～108千克重的箭头送到约70千米高空。

T-7A（S）生物火箭

T—7A生物火箭是用于生物研究的。我国从1964年7月至1966年7月发射了3枚以大白鼠为主要试验对象的T-7A（S1）生物火箭和2枚以狗为主的T-7A（S2）生物火箭。火箭的头部根据生物试验的要求分别重新设计。T-7A（S1）型的箭头重122千克，由密封生物舱、遥测舱和回收舱组成。生物舱的下段装有2只被固定的大白鼠、2只可自由活动的大白鼠和4只小白鼠，还有12支生物试管，内装果蝇、须酶等。上段装有摄影系统。3枚生物火箭的飞行高度为60～70千米。箭头由降落伞系统回收，大、小白鼠均活着返回地面。T-7A（S2）型的箭头重170千克，直径增大至0.6米，由密封生物舱和回收舱等组成。生物舱上段装有磁记录器，下段装有摄影系统、生命保障系统和实验生物（狗和其他生物）。火箭飞行高度约70千米，雄狗“小豹”和雌狗“珊珊”乘降落伞安全返回地面。

T-7A（Y）新技术试验火箭

1968年，我国连续发射2枚T-7A（Y）新技术试验火箭，完成了人造卫星仪器性能试验、固体火箭发动机高空点火试验和其他试验。最大飞行高度达311千米。高空点火试验的火箭为三级无控制火箭，是在T-7A二级火箭基础上增加第三级固体火箭。为了使末级火箭点火时姿态保持稳定，在第二级火箭熄火和分离后，装在末级火箭上的两台小固体火箭点火工作，使末级火箭获得足够的自旋速度。

太空工厂

在太空建立工厂，是航天技术发展的一个目标。太空拥有微重力、高真空、超洁净和丰富的太阳能等宝贵资源。可生产出地球上难以制造或成本昂贵的高质量产品，如电子工业用的高纯度大晶体硅材料和砷化镓材料，和在地面上无法生产的治疗疑难病症的特殊药物。

美国科学家提出了一种名叫“空间工业设施”的典型方案。这种空间工厂由工作舱和供应舱组成，工作舱用于安装生产设备，进行独立生产；供应舱用于补给原料、供应设备和贮存产品。工作舱长10.6米，直径4.4米，可装载体积70立方米、重5400千克的设备；供应舱可装载体积50立方米、重9080千克的货物。这一设施由航天飞机一次运送到预定轨道上，经过组装后就能具备生产能力。平时无人看守，完全自动化生产。

太空喷气背包

世界上第一次不系安全带的太空行走，是1984年2月3日美国“挑战者”号航天飞机上的2名宇航员。他们是在喷气背包（MMM）也称“太空和动艇”的帮助下完成这一过程。宇航员以每小时28200千米的高速绕地飞行，历时5小时。

这种喷气背包高约1.25米，宽约0.83米，总重150千克，内装12千克液氮，共有24个喷气管。它像一把没有座位的椅子，安在宇航员的背上，背包里充满压缩氮气，航天员通过扶手上的开关控制24个微型喷嘴，喷射出压缩氮气，形成各个方向大小不同的反推力，实现各个方向的移动。实际上它就是一个最小的宇宙飞行器。

宇航员带上这种喷气背包，能在茫茫太空中随心所欲地翻筋斗，旋转，向上、向下、向前、向后自由移动，左右摇摆，或“高车定点”。宇航员说：“你只要动动手指头，转转头和眼珠就可以了。”因为在太空中既没有重力又没有阻力。为了保险起见，宇航员仍需系安全索。

美国研制的喷气背包的维持生命系统有效工作时间为7小时，能提供的最大速度是每秒13.4米。但这会很快耗尽能量，因此宇航员常用一根带有刻度的小棒测量离开航天飞机的距离，以保证能安全返回。太空行走的时间一般不超过6～6.5小时。万一宇航员不能自己走回航天飞机，可以用牵引缆索把他拉回来。

太空锻炼

在航天飞机上，设置了一种脚踏活动板，它是用铝板做成的，下面装有轮子，底部插在地板洞里，锻炼时把活动板上的皮带系在身上系得越紧越用力。当你踏板走动时腰和腿就得到了锻炼。如果飞行在一两个星期内，宇航员每天在踏脚板上锻炼至少要15分钟；飞行时间长，每天至少要踏上30分钟。脚踏板安装在舷窗边，锻炼时宇航员先播送音乐，然后和着音乐的节奏踏板，累了可以看看窗外的景色，倒也不觉得太枯燥。

在空间站，宇航员生活的时间要长得多，最长的有一年，更要不间断地锻炼，最好的锻炼办法是跑步。在空间站上安装有综合健身器，上面有一个滚轮式活动跑道，它的两侧也有弹性皮带，可缚住宇航员的腿，而另有一个弹性缓冲器缚在躁骨上，跑起来和地球上的感觉差不多，10分钟以后，身上就会出汗。跑完后，伸伸懒腰，听听音乐，看看风景，感觉特别轻松。除了活动跑道，还设有自行车、单杠等其他器械，任其选择。

天空实验室

天空实验室是美国的第一个试验型空间站。天空实验室是通过2次发射对接而成的。先是把在地面装配好工作舱、过渡舱、对接舱和太阳能望远镜送入轨道，随后再用动载火箭把乘有3名宇航员的阿波罗飞船送入轨道，使飞船和对接船对接，组成完整的实验室。工作舱是天空实验室的基本部位，是宇航员主要的工作和生活舱室。舱内设有环境控制系统，它能给宇航员提供舒适的环境，保持室温为15.6℃～20℃。太阳能望远镜是天空实验室上的一个天文台，可以拍摄太阳的紫外光线和X射线等，获得精细的日冕照片。在天空实验室里有作业室兼实验室、食堂、寝室、厕所等。

“天空实验室”1号

“天空实验室”航天站是美国利用“土星”5号第三级火箭改制而成的。它是一个长14.6米、最大直径6.5米、重约80吨的圆柱形筒舱。轨道工场是“天空实验室”的主舱，舱内用铝格地板分为上下两层。上层是实验室及储水箱；下层又用隔板分成卧室、餐厅、观察室等。“天空实验室”的发射分两步进行。太阳望远镜实际上是“天空实验室”研究太阳的小型天文台。宇航员通过多用途对接舱内的姿态控制和显示装置来操纵监视，利用电视将观察到的太阳图像和数据传送到地面进行处理。

“天空实验室”的控制中枢是过渡舱。舱内有电力控制和分配系统、测试检验装置、数据处理系统、地面指令接受系统和通讯设备，另外还有环境控制系统的氮、氧储罐。为发挥航天站能长期居住的优势，“天空实验室”的生活设施考虑得极为周全。与以往狭窄的飞船相比，具有368立方米容积的“天空实验室”的生活要舒适得多。它有11个食品贮藏器和5个食品冷冻器，可贮藏907千克食品，不同种类的冷热食品分装在金属盒内。另外，卫生设施大为改善，有沐浴、香皂、毛巾和大小便袋等。

太空行走

太空行走是指宇航员乘坐载人航天器进入太空以后施展的一种行为。广义上的太空行走，包括3种情况：

（1）在载人航天器密封中的行走；

（2）在舱外宇宙空间的行走；

（3）在其他天体如月球上的行走。通常说的太空行走，专指宇航员在舱外浩瀚宇宙中的行走。

首先，宇航员必须穿着价值连城的航天服。因为太空是真空状态，没有大气压力，温度变化很大，阳光照射时可高达100多摄氏度，无阳光时可低至零下200多摄氏度，又存在着能伤害人体的各种辐射和微流星体，故而在那里行走时，必须身穿具有生命保障的航天服。该服背部携有生命背包，主要有氧气瓶、水箱、二氧化碳处理装置、温控和调节器等设备。其次，宇航员出舱前必须吸一段时间的氧气。为避免造成严重疾病，故而出舱前需要吸取纯氧将体内氮气排出，以免隐患。为此，需有专用供氧设备。第三，宇航员必须携带喷气背包和通信设备。处于失重状态的宇航员操纵喷嘴朝不同方向喷气，就可使自己向前向后左右上下运动。通信设备又叫通信背包，供宇航员与有关方面进行联系。第四，宇航员一般还需身携保险带。虽然也有宇航员不携保险带进行太空行走，但那是偶然为之。保险带把宇航员和飞行座舱联结起来，以确保安全。

太空天文观测

1990年12月2日，格林尼治时间6点49分，“哥伦比亚”号航天飞机再次从卡纳维拉尔角升空。“哥伦比亚”号此次的主要任务是把造价1.5亿美元的天文观测台送上天。在9天的飞行中，这个天文观测台的3架紫外线望远镜和1架X射线望远镜收集到了大量数据，对包括超新星、暗星、星系、脉冲星和类星体在内的80多个天体进行了观测。

“哥伦比亚”号所载天文台获取的数据大大改变了有关爆炸恒星的结构和演化的知识，尤其是关于强烈活动星系和不可思议的类星体的知识。这些奇怪的星体大小等于太阳系，其亮度超过整个银河系，它还可以帮助研究尚未见过的黑洞。宇航员对从木星和它的卫星到利维彗星、星际尘埃云团和其他云团、其他恒星和星系等140个X射线和紫外线目标总共进行了220次观测。天文学家称这次飞行给不可见的宇宙打开了一个新窗口，使科学家们第一次详细观测到了来自被地球大气层遮蔽的深太空的X射线和紫外线。

太空伞

1993年2月4日，俄罗斯把一面照亮地面的“太空伞”送到地球轨道上试验，为未来的太空帆飞行奠定了基础。这是航天史上的一项新成就。俄罗斯“能源”科研生产联合公司研制的这种太空伞，用聚脂纤维绦纶薄膜制成，厚仅5微米，表面喷涂上一层银色金属，主帆直径22米，总重40千克。它由“进步”Ｍ号自动货运飞船载到350千米高的轨道上，在离开“和平”号轨道站12分钟后，距轨道站150米时，飞船上裹着太空伞的滚筒转动展开，在太空形成一面巨大的伞状反射镜，并绕地球运行。这面被称为“旗帜”号的太空伞，反射阳光扫过地面30平方千米的区域，依次照亮了里昂、日内瓦、伯尔尼、慕尼黑和白俄罗斯等地方。它像夜幕中的一盏明灯，反射光照亮地球背阳面的时间为6分钟。

这次实验表明，如果将来有一天地球利用太空帆反射镜照明，可把几乎长年黑暗的极地变成白昼，城乡公共照明的灯具、电线都可拆除，夜间的操作都可变为白日进行。俄罗斯制定了一项把100面太空伞送到轨道上的计划，除用以照明地球外，还能用来扫除“空间垃圾”和为宇宙飞船提供动力。美国也在实施这种太空伞计划，在20世纪90年代末将12面直径1千米的巨型反射镜送到距地面36000千米的同步轨道上，可使地球上在直径360千米的区域内大放光明。

太阳电池阵电源

在地球外层空间，太阳辐射强度（1360瓦／平方米）为地面的1.3～1.7倍。采用太阳电池可减轻航天器重量，但必须与蓄电池一起组成“太阳电池阵—蓄电池组”电源系统才能解决航天器进入阴影区时的供电问题。这种电源系统的工作寿命可长达10年，是地球轨道航天器最常用的电源。世界上已发射的航天器中用这种电源的约有60％，其中输出功率最大的达23.2千瓦，太阳电池阵面积达266平方米。在空间探测器的飞行过程中，太阳光强会发生明显的变化，影响太阳电池阵发电，在没有阳光或光强极弱的场合不能使用这种电源，它仅限于在1.5个天文单位内飞行的行星际探测器上使用。

“太阳神”号探测器

联邦德国与美国合作发射的空间探测器。1974年12月10日发射“太阳神”1号，到达近日点为0.309天文单位（约4635万千米）的日心轨道；1976年1月15日发射“太阳神”2号，到达近日点为0.29天文单位的日心轨道，比以前所有空间探测器都更接近太阳。“太阳神”号探测器主要用来研究太阳、太阳—行星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。可承受很高的太阳辐射热负荷：天线系统抛物面反射器的温度达到400℃；太阳电池在128℃时仍能正常工作。“太阳神”号探测器装有以下8种仪器：等离子体探测器、磁通门式磁强计、线圈式磁强计、射电探测仪、空间望远镜、电子探测仪、黄道光光度计和微流星分析器。

太阳辐射监测卫星

美国太阳观测卫星系列。从1960年6月—1976年3月共发射成功10颗。它们的主要任务是对太阳X射线和紫外辐射进行整个太阳活动周的连续监测和提供实时数据，探测太阳X射线和紫外线的辐射通量，了解“日—地”关系，预报太阳质子和电子事件。太阳辐射监测卫星早期称格雷勃号卫星，其中1号是世界第一颗天文卫星。8～10号又名“太阳探险者”，1～3号，也编入“探险者”号卫星系列，分别为探险者36、37和44号。前5颗卫星为球形，基本上取900千米近圆轨道，倾角70°，周期103分钟。9～10号为12边棱柱形，近地点430～520千米，远地点630～880千米，倾角51°～59.4°，周期95～98分钟。1976年成对发射的11A和11B号为车胎形，取11万多千米近圆轨道，倾角25.3°～25.4°，周期118～123小时。一般根据前一颗卫星观测到的太阳辐射流量水平和预期的变化，决定后一颗卫星探测仪器工作的动态范围。仪器能利用相应的射线过滤板对X射线进行逐段测量。1964年以后，人们利用这些卫星测定了太阳黑子周期内的极小和极大的辐射流量和辐射流量随太阳活动的变化情况。

“泰罗斯N/诺阿”卫星

“泰罗斯N/诺阿”卫星为美国第3代太阳同步轨道气象卫星系列。“泰罗斯”N号为这一系列的原型卫星，以后几颗从“诺阿”6号按顺序命名。这一系列的第1颗卫星于1978年10月13日发射，第2颗卫星和第3颗卫星分别于1979年和1980年发射。卫星携带的气象观测仪器主要有改进型甚高分辨率扫描辐射计和“泰罗斯”业务垂直探测器。其中改进型甚高分辨率扫描辐射计有5个波段通道，业务垂直探测器由高分辨率红外分光计、微波探测计、平流层探测计3种气象遥感仪器组成。卫星上的资料收集和定位系统每天可收集4000个地面气象站、海洋自动浮标和无人值守地区的自动气象站所获得的温度、压力、湿度等环境资料，并能对这些台站定位，还可提供实时和延时两种形式的气象资料。

“泰罗斯”号气象卫星

“泰罗斯”号气象卫星是美国发射的第一个试验气象卫星系列。从1960年至1965年间，共发射了10颗，除最后2颗为太阳同步轨道外，其余的轨道倾斜角为48°和58°。“泰罗斯”为美国提供了大量气象资料，也为以后发射气象卫星提供了宝贵经验。美中不足的是云图的分辨率不高，实时性也不理想。因此美国研制了更先进的气象卫星——“艾萨”号。

“探险者”号卫星

美国第一个科学卫星系列。1958年2月1日发射的“探险者”1号是美国第一颗人造地球卫星，到1975年探险者系列共发射55颗卫星，其中53颗进入轨道。

探险者号卫星系列的主要任务是：（1）探测地球大气层和电离层。

（2）测量地球高空磁场。

（3）测量太阳辐射、太阳风和研究“日—地”关系。

（4）探测行星际空间。

（5）探测和研究宇宙线和微流星体。

（6）测定地球形状和地球引力场。

“探险者”号卫星系列多数为小型卫星，重量在100千克以下，但种类却有17种之多，卫星外形结构尺寸差别甚大。“探险者”9号的重量不到8千克，膨胀后却成为直径3.7米的气球卫星；“探险者”38号伸出4根长达228米的天线。由于卫星探测的空间区域不同，它们的运行轨道差别很大，飞行程序也很复杂。“探险者”号卫星还通过对地球大气层、电离层和磁层的系统考察，使人们建立了更准确的地球空间环境模式；通过对太阳辐射的长期和连续监测，使人们更多地了解了太阳质子事件对地球环境的影响，加深了人们对“日—地”关系的认识。

“探险者”1号

“探险者”1号美国发射的第一颗人造地球卫星。探险者1号卫星于1958年2月1日发射，是美国科学卫星系列的第一颗卫星。“探险者”1号卫星运行在近地点360千米、远地点2531千米、倾角33.34°的轨道上，周期为114.8分钟。带有盖革计数器、微流星撞击计数器、测温感应元件，进行了宇宙线和微流星测量，还测量了卫星内部和外壳的温度，1958年5月23日卫星停止工作。“探险者”1号的主要成果是首次发现地球辐射带，后来被人们称为“范爱伦辐射带”。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。

通信

通信系统用于保持航天器与地面的联系，特别是在载人航天飞行时，地面必须与在轨道上飞行的航天员进行通信联系、传输电话或电视。这一任务现已由中继卫星与地面通信站完成。

通信卫星

通信卫星是太空中用作无线电通信中继站的人造地球卫星。它是卫星通信系统的空间部分，用以转发无线电通信信号，实现地球站（含手持机终端）之间或航天器与地球站之间的通信。与一般通信方式相比，卫星通信具有通信距离远、传输容量大、覆盖区域广、不受地理障碍限制、通信质量好、经济效益高的优点，是现代通信的重要手段，尤其卫星通信的多址灵活性和可移动特点在军事指挥控制上具有特别重要的意义。

实用通信卫星按轨道不同分为地球静止轨道通信卫星、大椭圆轨道通信卫星、中轨道通信卫星和低轨道通信卫星；按服务区域不同可分为国际通信卫星、区域通信卫星和国内通信卫星；按用途不同分为军用通信卫星、民用通信卫星和商用通信卫星；按通信业务种类不同又分为固定通信卫星、移动通信卫星、电视广播卫星和跟踪与数据中继卫星等。

太空服的发明

唐鑫源博士出生于中国江苏无锡唐氏纺织家庭，在上海长大。1936年赴美留学获硕士学位，后返回中国，出任协新毛纺厂厂长、中国纺大、上海纺织专科学院、中国纺织学院教授和副院长。1949年，他再度赴美深造获博士学位。此后，他在休斯顿太空中心工作，任总工程师，当时他是那里唯一的中国人。

从“水星”号、“双子星”号、“阿波罗”号到今天的航天飞机，30余年来美国太空发展各个阶段使用的太空衣，都出自唐鑫源之手，甚至未来的太空站所需要的太空衣，他也在退休前提前设计完成。在解决太空人排尿问题时，唐鑫源发明了一种能吸水1400毫升的纸尿片，后来也被移作民用。

1987年，太空衣发明者唐鑫源博士获美国政府颁发的最高荣誉“特殊工程成就”奖章和美国太空基金会赠予的最高荣誉“太空技术名人堂”奖牌。78岁的唐鑫源，选择了在人类登月25周年前夕光荣退休，这是在他再三要求下才获准的。