從祖輩第一次開始仰望星空之後,我們對於宇宙的探索就從未止步,對宇宙的探索其實也包含了我們對自身發展的探索。
隨著科技的進步,人類也從最開始的肉眼觀測天象變化來推斷一些天文現象,到如今我們已經可以真正精確地觀察天體,甚至親自踏上那些我們從前認為離我們遙不可及的天體。
最早開始帶人類瞭解宇宙全貌的便是古希臘學者歐多克斯首先提出的地心說。地心說最初於公元2世紀提出,後面經過亞里士多德完善。
最後由托勒密進一步拓展而來,這種說法直至今日已經持續了將近十三個世紀。最早開始觀測天象的人在國外被稱呼為“觀星師”。
觀星師職責也就是幫當地的大大小小的首領觀測天象以判斷耕種,戰爭等大事件的適宜時機。其實在我國古代也有著這樣的職位。
在古代的時候,一些能人異士被收納進君王以及朝中官員的麾下,很多都是因為其對天象的解讀可以利於一些大型的戰爭以及農耕活動。
比如說三國時期的有名的軍事家諸葛孔明,至今還有很多流傳千古的佳話典故,據傳“草船借箭”“借東風”,都是諸葛孔明根據觀測天象謀劃而來。這也從側面說明了我國的古人也早就透過觀測天象來為自身謀取便利了。
古人夜觀天象
“天和號”的發射
人類最原始的對宇宙的探測只不過是透過肉眼觀測,隨著數學領域的成就越發顯著,很多數學家也開始利用數學“計算”宇宙,但是人類對於宇宙的探索絕不可能止步於此。
隨著科技的進步,我們的科學技術越來越發展的迅速,科學家們開始設計精密的儀器來觀測以及測量宇宙。睿智的科學家們開始利用聲波探測太陽與地球的距離、
開始推算各大行星的運動軌跡,甚至開始著手發射可以觀測地球的人造衛星,設計可以載人的宇宙飛船,甚至可供人在太空中生活的大型空間站,至此人類開始真正踏上近距離接觸宇宙的征程。
其實對於航天技術的鑽研,不僅僅是為了在宇宙之中謀求人類的發展,探索宇宙的實力和高新技術也進一步可以表明作為一個超級大國的綜合實力。
所以於2021年,我國也順利發射屬於我們國人的宇宙航天站的核心元件——“天和號”。
“天和”號核心艙最大長度18.1米,軸向長度16.6米,最大直徑4.2米,發射質量為22.5噸。
“天和號”的發射不僅作為我國強盛實力的證明,還為我國的航天事業增添上了濃墨重彩的一筆,至此中國宇航員在宇宙終於有了停駐之地。
天和號核心艙
第一個“天宮實驗室”
雖然“天和號”現在是目前執行的較大的空間站,但其實它和世界上第一架飛上宇宙的載人太空站比起來可是差遠了,這一空間站由美國發射的。
其為美國的航天事業做出了很大的貢獻,開闢了世界各國對於發展太空航天事業的先河,並取得多個世界第一。
這座人類歷史上第一個給宇航員提供暫留停靠功能的太空站的名字叫做Skylab,重達76噸,遠超“天和號”的發射重量。
Skylab的發射為美國獲得了多個獎項,但是這座具有紀念意義的太空站卻僅僅執行了三次任務,短短171天便遭廢棄,結束了它的工作歷程。這是由於Skylab的設計有一個“致命”的短板。
美蘇“宇宙爭霸”
隨著二戰的結束,雖然帶有硝煙的戰爭已經結束,但是美國和前蘇聯彼此的較量也剛剛開始,這場沒有硝煙的戰爭來勢更加兇猛。
前蘇聯與美國不僅在軍事,政治,經濟方面開始競相角逐,他們比賽的主戰場還包括對於航天實力的發展。由於美國和前蘇聯相繼俘獲了許多的德國科學家,藉助這些德國科學家的科研能力。
在當時全世界的各個國家都尚未開始發展航天科技的時候,美國與前蘇聯已經競相將本國研製的人造衛星送上了既定的軌道。
人造衛星
因為人造衛星的發射是前蘇聯搶先一步,這也引起了美國強烈的恐慌,美國擔心“人造衛星”就是前蘇聯安插的可以監視全球的“眼睛”,也擔心前蘇聯的航天實力已經完全超過了美國。
所以次年美國也迅速發射了屬於本國的人造衛星,並於次年成立了大名鼎鼎的美國航空航天局(NASA)。
在美國的歷史當中,美國航空航天局作為美國建立的第一處專門研究專項研究航空與航天的聯邦組織,在美國對於航天事業的研究當中可謂是立下了“赫赫戰功”。
但是向宇宙發射物體只是我們走向太空的第一步,雖然在當時全球的國家當中除了美國和前蘇聯可以做到這一步,但是他們的目標也遠遠不限於此。
1959年4月,前蘇聯的太空計劃又有了新的突破。蘇聯率先發射了可以砸向月球的探測器,隨後用宇宙飛船將宇航員送往了太空,此舉也是人類第一次真正踏上太空之旅。
蘇聯宇航員尤里.加加林成為了第一個走進宇宙繞地球軌道飛行的人。隨著蘇聯有了新的重大突破之後,1959年5月,美國也實現了將宇航員送往宇宙的計劃。雖然間隔的時間並不長,但是美國並不甘心此次都落於前蘇聯之後。
尤里·加加林繪像
當時職任美國總統的肯尼迪還大膽宣佈將於十九世紀末正式登月,但是“阿波羅登月計劃”的實施也面臨了重重的掣肘。
由於技術的不成熟,當時甚至還燒燬了一架載有三名美國宇航員的宇宙飛船,三名宇航員無一生還。並且在大量經費的消耗之下,美國航天局並沒有見到成效,於是美國只得暫緩了“登月計劃”。
Skylab的研發
美國對於突破航天技術的熱情絲毫未減,他們計劃著發射世界上第一部載人航天器,因為在太空當中可以開展一些擺脫重力等地球存在的干擾因素的實驗。
所以美國航空航天局便開始進行了針對開展太空站的發展。令科學家感到驚喜的是,雖然“阿波羅登月計劃”宣告失敗,但是“阿波羅登月計劃”當中的很多內容都可以運用到建造空間站當中。
空間站的建造不僅可以讓宇航員實時完成觀測地球狀況的任務,還可以給宇航員提供一個可以暫時休憩的地方。
並且出於經濟考慮,馮·布勞恩建議可以將土星五號第三級火箭外殼直接改造成空間站。美國科學家對於此次計劃信心十足。
Skylab主題繪圖
因為他們認為不出意外的話以Skylab的巨大儲存功能是完全可以在宇宙當中停留數十年之久的。科學家不僅在空間站當中安裝了一架高畫質望遠鏡用於滿足對地觀測的要求,還給“天宮實驗室”配備了高續航的電池系統。
這樣的話不僅可以作為彰顯國家綜合實力的一種象徵,還可以為國家的科技發展提供較高的科研價值。但是發射之後的結果卻和美國科學家的設想大相徑庭。
Skylab
但是在發射升空的過程當中,Skylab就已經發生了故障,在升空的第63秒,Skylab的防護盾就直接掉落,並且隨之而來的是科學家為Skylab配備的電池系統也被扯掉,也就是說Skylab自升空之後就損失了大部分的電源系統。
並且由於遮擋板的損失,導致整個機艙都被高強度的紫外線照射著,艙內的溫度甚至升高到了五十多度。可想而知這樣的環境下宇航員要想完成既定的任務要面臨多麼大的挑戰。
Skylab維修前後對比
空間站被無奈放棄
在Skylab升空八天之後,第一批的宇航員就踏上了宇宙飛船,嘗試與空間站對接,但是對接的過程也相當艱難,整整嘗試八次之後宇航員才成功踏上了空間站。
宇航員踏上空間站的第一個任務就是要走出太空艙用布料遮擋正在經歷暴曬的艙體。在空間站停留了兩個星期的宇航員接到的第二個任務便是修理空間站的電力系統。
雖然Skylab已經得到了人為的盡力修復,但是電力儲備也並沒有恢復到科學家的預計值,甚至比預計值的一半還要少。
美國宇航員
第一次登入的宇航員一共在空間站停留了28天,返航之後,航天局相繼安排了第二次及第三次的宇航員登入並作業。
但是第三次宇航員登入之後不止完成了既定的任務,航天局不斷安排的新任務令宇航員筋疲力竭併產生了消極怠工的情緒,但是航天局的額外增加任務以及推遲返航都是有原因的。
科學家們發現,如果不修復已有的問題的話,或許Skylab已經支撐不到第四次宇航員登入了。不斷下達的新的維修指令以及遲遲等不到的返航指令已經令第三次登入的三名宇航員精疲力竭。
返航延期之後三名宇航員決定集體罷工並關閉用於與美國航天局反饋資訊的地面聯絡裝置。宇航員返航之後,科學家們提出了可以利用太空梭的協助來修好Skylab上面損壞的儀器。
但是由於資金的短缺以及接連不斷的故障,最終這個想法還是沒有付諸行動。並且在當時美國航空航天局已經沒有足夠的資金繼續維持巨大的空間站的運轉了。
所以Skylab總共只工作了171天。雖然Skylab的工作程序至此告一段落,但是美蘇爭霸之時為世界各國的太空登陸計劃開闢了先河,也創造了多個“第一名”。
這一段“星際爭霸”雖然起因是來自於兩個國家的實力對抗,但是無疑給全世界的航天科研儲存了累累的碩果。
維修Skylab