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15个改变人生的航天器和任务,激发了我们的好奇心

阅读更多关于从第一颗人造卫星到建造第一个空间站,它们拓展了我们对宇宙的认知。

作者Elizabeth Gamillo
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JWST 拍摄的船底座星云。来源:NASA、ESA、CSA 和 STScI

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从 20 世纪的太空竞赛开始,人类就踏上了穿越时空的旅程,进行了一些最具开创性和改变人生的太空任务。

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随着我们即将迎来新的太空探索时代,随着新的 Artemis 任务以及其他太空望远镜将于今年投入使用,这里列出了 15 项太空任务,它们不仅为未来奠定了基础,也点燃了我们对所居住宇宙的好奇心。

1. 斯普特尼克 1 号

(来源:NASA/Asif A. Siddiqi

NASA/Asif A. Siddiqi

斯普特尼克 1 号是 1957 年成功发射到近地轨道的第一个人造卫星。在轨道上运行时,斯普特尼克 1 号收集了地球大气层上层的数据。在其任务期间,该卫星绕地球运行了 1400 圈。

2. 探索者 1 号

(来源:NASA)

美国宇航局

1958 年,美国发射了第一颗成功的人造卫星——探索者 1 号。它于 1958 年 1 月 31 日发射,标志着美国太空时代的开始。此次发射是为了回应苏联斯普特尼克 1 号卫星的发射。

探索者 1 号利用其宇宙射线探测器发现了地球周围的辐射带。几个月后,另一颗卫星证实了这一发现。

3. 阿波罗 11 号

(来源:NASA)

美国宇航局

在探索者 1 号卫星发射 11 年后,美国于 1969 年 7 月 16 日发射了 阿波罗 11 号任务。这是首次载人登陆月球的任务。

1969 年 7 月 24 日,阿波罗 11 号任务成功登陆月球。在这次任务中,尼尔·阿姆斯特朗成为第一个踏上月球的人,并说出了那句名言:“这是个人的一小步,却是人类的一大步。”

埃德温·“巴兹”·奥尔德林是第二个踏上月球的人。迈克尔·柯林斯虽然没有踏上月球,但他作为指令舱的驾驶员在绕月轨道上。在那里,宇航员们在月球表面插上了美国国旗,并收集了后来带回地球的月球岩石和岩芯样本。

4. 礼炮 1 号

(来源:RKK Energia)

RKK Energia

1971 年,苏联将世界上第一个空间站“礼炮”(俄语意为致敬)发射升空。这个空间站重达 20 吨,只有一个对接端口,设计寿命仅为六个月。

礼炮 1 号及其另外六个后续版本(共七个)为下一代模块“和平号”提供了信息。在国际空间站建造期间,“和平号”作为空间站运行。

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5. 天空实验室

(来源:NASA)

美国宇航局

1973 年至 1974 年间,NASA 运营了美国第一个空间站 天空实验室。在其中进行了数百项实验,包括关于人类如何适应零重力的实验。

天空实验室还设有一个天文台和一个工作室。天空实验室共接待了三次载人任务,并有宇航员驻留了 171 天。该空间站的主要目标是证明人类可以在太空中生活很长时间。

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6. 国际空间站

(来源:NASA)

美国宇航局

1984 年至 1993 年间,国际空间站(ISS)与加拿大、日本和欧洲等国际伙伴共同设计。俄罗斯随后于 1993 年加入了该合作。

建成后,国际空间站的部分组件于 1998 年发射升空。根据 NASA 的说法,该空间站是国际合作和旨在改善地球上所有居民生活的实验场所。

国际空间站推动了生物学、材料科学、物理科学、人体生理学等领域的知识进步。目前,国际空间站预计将作为前哨站和工作实验室,至少运行到 2030 年。

7. 航天飞机

2010 年的发现号(来源:NASA/Bill Ingalls)

NASA/Bill Ingalls

NASA 的航天飞机任务于 1981 年首次发射,该计划于 2011 年随着最后一次任务结束。总共,航天飞机执行了 135 次任务,并协助建造了国际空间站。

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在其三十年的服役期间,该机队包括轨道器“哥伦比亚号”、“挑战者号”、“发现号”、“亚特兰蒂斯号”、“奋进号”以及从未在太空中飞行过的“企业号”。据 NASA 称,这些轨道器是第一批可重复使用的航天器,它们像火箭一样发射升空,像航天器一样在近地轨道运行,然后像飞机一样在跑道上降落回地球。

8. 哈勃太空望远镜

(来源:NASA)

美国宇航局

1990 年发射升空后,哈勃太空望远镜为我们提供了对宇宙的新视角和新认识。该望远镜拍摄了遥远星系的图像。

除了拍摄令人着迷的星系和星云图像外,哈勃太空望远镜还帮助天体物理学家了解系外行星的大气成分,并发现了暗能量。

1995 年的哈勃深场(来源:NASA、Robert Williams 和哈勃深场团队 (STScI))

NASA、Robert Williams 和哈勃深场团队 (STScI

该望远镜使用紫外线和近红外波段捕捉了所有这些发现。哈勃太空望远镜已记录了 150 万次观测,并基于这些发现发表了超过 20,000 篇科学论文。

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哈勃最著名的图像之一是 哈勃深场。仅凭这张图像,天体物理学家就可以回溯时间,观察自 135 亿年前大爆炸以来不同演化阶段的多个星系。这张照片拍摄于 1995 年 12 月,历时 10 天。

9. NASA 的钱德拉 X 射线天文台

钱德拉 X 射线天文台拍摄的超新星残骸 SNR 1181(来源:X 射线:(Chandra) NASA/CXC/U. Manitoba/C. Treturik, (XMM-Newton) ESA/C. Treturik;光学:(Pan-STARRS) NOIRLab/MDM/Dartmouth/R. Fesen;红外线:(WISE) NASA/JPL/Caltech/;图像处理:Manitoba 大学/Gilles Ferrand 和 Jayanne English)

X 射线:(Chandra

钱德拉 X 射线天文台于 1999 年发射,此后一直在拍摄宇宙的 X 射线图像。它捕捉到了星系和星云周围发光结构。

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通过钱德拉,其 X 射线图像使天体物理学家能够理解宇宙的结构。X 射线是由物质加热到数百万度引起的,存在于强磁场或极端引力区域。

10. 帕克太阳探测器

帕克太阳探测器的艺术插图(来源:NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben)

NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben

2018 年发射的 帕克太阳探测器是第一艘于 2021 年飞越太阳日冕的探测器。其主要任务是研究太阳风及其演变。

在其七年的任务期间,该探测器将绕太阳飞行 24 圈,距离太阳表面最近时为 400 万英里。通过这项任务,专家们可能会更多地了解空间天气、太阳粒子源,以及太阳日冕与其表面之间的差异。

11. NASA 的火星探测车

毅力号探测车(来源:NASA/JPL-Caltech/MSSS)

NASA/JPL-Caltech/MSSS

自 20 世纪 90 年代末以来,NASA 已向火星 发射了五辆探测车。这些探测车车队拍摄了火星表面的图像,并绘制了其地貌图。

这些探测车是:1997 年登陆火星的 “探路者”号;2004 年登陆的“勇气号”和“机遇号”;2012 年登陆的“好奇号”;以及 2021 年登陆的 “毅力号”。这些探测车共同发现了火星上有水的证据,并寻找这颗红色星球上生命存在的迹象。

12. 詹姆斯·韦伯太空望远镜

JWST 拍摄的船底座星云。(来源:NASA、ESA、CSA 和 STScI)

NASA、ESA、CSA 和 STScI

于 2021 年 12 月发射的 詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)被设计成继哈勃太空望远镜之后的下一代太空望远镜,用于捕捉更多关于宇宙演化的数据。

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它能够看到比哈勃更远的距离,并将捕捉关于行星、恒星和第一个星系形成的数据。

迄今为止,它已经通过其 18 个六边形镜面和四个高科技成像仪器,提供了更清晰的星系和星云图像。JWST 还观测了我们迄今为止观测到的最遥远、最年轻的星系之一 GN-z11,以及可以追溯到早期宇宙的 超大质量黑洞

13. 欧几里得航天器

(来源:ESA)

ESA

欧洲航天局通过 欧几里得航天器,致力于寻找行星,探索宇宙的秘密,并研究暗物质和暗能量,以了解它们为何呈现今天的样子。

欧几里得拍摄的星系团 Abell 2390 的图像。(来源:ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA,图像处理:J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi)

ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA,图像处理:J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay

欧几里得航天器于 2023 年 7 月 1 日发射,它将绘制宇宙的尺度图。2024 年 5 月 23 日,公布了关于宇宙的 新图像

14. 薇拉·鲁宾天文台

(来源:Noir Lab, Hernan Stockebrand)

Noir Lab, Hernan Stockebrand

薇拉·鲁宾天文台将于今年晚些时候投入使用时,它将使用有史以来最大的数字相机来了解暗物质和暗能量。该相机尺寸为 5.5 英尺,将拍摄 3.2 亿像素的图像。

这个巨大的望远镜,拥有 8.4 米的主镜和数字相机,将绘制出银河系和太阳系中的行星图,并追踪被称为“瞬变天体”的在天空中移动的物体。

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大约 4 个晚上,该望远镜就能拍摄整个夜空。薇拉·鲁宾天文台拍摄的每张图像分辨率将达到 3200 兆像素。在其 10 年的巡天中,该天文台预计将拍摄 550 万张图像,并探测到 380 亿个天体。

15. Artemis 任务

(来源:NASA)

美国宇航局

NASA 的 Artemis 计划旨在进一步探索月球并让人类重返月球。月球上的任务将为人类为更长时间的太空任务(例如前往火星的任务)做准备提供数据。到 2026 年,NASA 计划发射第一批宇航员 Artemis III,登陆月球表面,探索月球南极。

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文章来源

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  • Elizabeth Gamillo

    Elizabeth Gamillo 是 Discover 和 Astronomy 的撰稿人。她曾为 Science 杂志担任 2018 年 AAAS 多元化科学新闻人才实习生,并曾为 Smithsonian 杂志担任日报撰稿人。她目前是麻省理工学院科学写作研究生项目的研究生。

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