10.4飛出地球它就要實現(xiàn)了！

飛出地球是人類很久以來的夢想，卷首語目錄人類航天史神秘的宇宙中國航天史次目錄—神秘的宇宙宇宙的起源宇宙的組成和結構銀河和銀河系太陽地球次目錄—人類航天史1991~20001981~19901971~19801961~19701951~19601941~19501931~19401921~19301911~19201901~1910次目錄—中國航天史神舟系列首枚人造地球衛(wèi)星第一個衛(wèi)星發(fā)射場航天事業(yè)發(fā)展記事宇宙的起源：

宇宙是廣漠空間和其中存在的各種天體以及彌漫物質的總稱。宇宙是物質世界，它處于不斷的運動和發(fā)展中。

《淮南子.原道訓》注：“四方上下曰宇，古往今來曰宙，以喻天地?！奔从钪媸翘斓厝f物的總稱。

千百年來，科學家們一直在探尋宇宙是什么時候、如何形成的。直到今天，科學家們才確信，宇宙是由大約150億年前發(fā)生的一次大爆炸形成的。

在爆炸發(fā)生之前，宇宙內的所存物質和能量都聚集到了一起，并濃縮成很小的體積，溫度極高，密度極大，之后發(fā)生了大爆炸。

大爆炸使物質四散出擊，宇宙空間不斷膨脹，溫度也相應下降，后來相繼出現(xiàn)在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命，都是在這種不斷膨脹冷卻的過程中逐漸形成的。

然而，大爆炸而產生宇宙的理論尚不能確切地解釋，“在所存物質和能量聚集在一點上”之前到底存在著什么東西？“大爆炸理論”是伽莫夫于1946年創(chuàng)建的。它是現(xiàn)代宇宙系中最有影響的一種學說，又稱大爆炸宇宙學。與其他宇宙模型相比，它能說明較多的觀測事啊實。它的主要觀點是認為我們的宇宙曾有一段從熱到冷的演化史。在這個時期里，宇宙體系并不是靜止的，而是在不斷地膨脹，使物質密度從密到稀地演化。這一從熱到冷、從密到稀的過程如同一次規(guī)模巨大的爆發(fā)。

根據(jù)大爆炸宇宙學的觀點，大爆炸的整個過程是：在宇宙的早期，溫度極高，在100億度以上。物質密度也相當大，整個宇宙體系達到平衡。宇宙間只有中子、質子、電子、光子和中微子等一些基本粒子形態(tài)的物質。但是因為整個體系在不斷膨脹，結果溫度很快下降。當溫度降到10億度左右時，中子開始失去自由存在的條件，它要么發(fā)生衰變，要么與質子結合成重氫、氦等元素；化學元素就是從這一時期開始形成的。溫度進一步下降到100萬度后，早期形成化學元素的過程結束。

宇宙間的物質主要是質子、電子、光子和一些比較輕的原子核。當溫度降到幾千度時，輻射減退，宇宙間主要是氣態(tài)物質，氣體逐漸凝聚成氣云，再進一步形成各種各樣的恒星體系，成為我們今天看到的宇宙。

宇宙及其組成和結構

"宇宙是有限的還是無限的？有沒有中心有沒有邊？有沒有生老病死有沒有年齡？"這些恐怕是自從有人類的活動以來一直被關心的問題。為了有一個更清楚的答案，讓我們先來看看它的組成和結構吧。宇宙中的天體絢麗多彩，表現(xiàn)出了極高的層次性。1.行星5.大尺度結構4.星系團3.銀河系及河外星系2.恒星和星云1.行星

我們居住的地球是太陽系的一顆大行星。太陽系一共有九顆大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。除了大行星以外，還有60多顆衛(wèi)星、為數(shù)眾多的小行星、難以計數(shù)的彗星和流星體等。他們都是離我們地球較近的，是人們了解的較多的天體。那么，除了這些以外，茫茫宇宙空間還有一些什么呢？2.恒星和星云

晴夜，我們用肉眼可以看到許多閃閃發(fā)光的星星，他們絕大多數(shù)是恒星，恒星就是象太陽一樣本身能發(fā)光發(fā)熱的星球。我們銀河系內就有1000多億顆恒星。恒星常常愛好“群居”，有許多是“成雙成對”地緊密靠在一起的，按照一定的規(guī)律互相繞轉著，這稱為雙星。還有一些是3顆、4顆或更多顆恒星聚在一起，稱為聚星。如果是十顆以上，甚至成千上萬顆星聚在一起，形成一團星，這就是星團。銀河系里就發(fā)現(xiàn)1000多個這樣的星團。

在恒星世界中還有一些亮度會發(fā)生變化的星-變星。它們有的變化很有規(guī)律，有的沒有什么規(guī)律?，F(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)了2萬多顆變星。有時侯天空中會突然出現(xiàn)一顆很亮的星，在兩三天內會突然變亮幾萬倍甚至幾百萬倍，我們稱它們?yōu)樾滦?。還有一種亮度增加得更厲害的恒星，會突然變亮幾千萬倍甚至幾億倍，這就是超新星。

除了恒星之外，還有一種云霧似的天體，稱為星云。星云由極其稀薄的氣體和塵埃組成，形狀很不規(guī)則，如有名的獵戶座星云。

在沒有恒星又沒有星云的廣闊的星際空間里，還有些什么呢？是絕對的真空嗎？當然不是。那里充滿著非常稀薄的星際氣體、星際塵埃、宇宙線和極其微弱的星際磁場。隨著科學技術的發(fā)展，人們必定可以發(fā)現(xiàn)越來越多的新天體。3.銀河系及河外星系

隨著測距能力的逐步提高，人們逐漸在越來越大的尺度上對宇宙的結構建立了立體的觀念。這里第一個重要的發(fā)展，是認識了銀河。它包含兩重含義，一是了解了銀河的形狀，二是認識了河外天體的存在。

銀河系是太陽所屬的一個龐大的恒星集團，約包括1011顆恒星。這種恒星集團叫星系。銀河系中大部分恒星分布成扁平的盤狀。盤的直徑為25kpc（千秒差距，1秒差距＝3.26光年＝3.09億億米），厚度約為2kpc。盤的中心有一球狀隆起，稱為核球。盤的外部由幾條旋臂構成。太陽位于其中一條旋臂上，距離銀心約7kpc。銀盤上下有球狀的延展區(qū)，其中恒星分布較稀疏，稱為銀暈。暈的總質量約占整體的10%，直徑約為30kpc。我們的太陽，就其光度，質量和位置講，都只是銀河系中一個極普通的成員。

此外重要的是，并非天穹上一切發(fā)光體都是銀河系的一部分。設想有一個類似銀河系的恒星集團，處于500kpc的距離上（銀河自身大小為30kpc）。其表觀亮度與2pc遠處一顆類似太陽的恒星是一樣的。因此對天穹上的某個光點，只有測定它的距離，才能區(qū)分它是銀河系內的恒星還是銀河系外的另一個星系。實際上，天穹上的大多數(shù)光點是銀河系的恒星，但也有相當大量的發(fā)光體是與銀河系類似的巨大恒星集團，歷史上曾被誤認為是星云，我們稱它們?yōu)楹油庑窍?，現(xiàn)在已知道存在1000億個以上的星系，著名的仙女星系、大小麥哲倫星云就是肉眼可見的河外星系。星系的普遍存在，表明它代表宇宙結構中的一個層次，從宇宙演化的角度看，它是比恒星更基本的層次。

星系的質量差別很大。銀河系的質量約為1011M⊙(太陽質量單位)。在明亮的星系中，這是典型的大小。質量很小的星系太暗，不易看到。小星系的質量可低達106M⊙。星系的典型尺度為幾十千秒差距。若對視星等在23等以內的星系作統(tǒng)計，星系總數(shù)在109以上。

20世紀60年代以來，天文學家還找到一種在銀河系以外象恒星一樣表現(xiàn)為一個光點的天體，但實際上它的光度和質量又和星系一樣，我們叫它類星體，現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)了數(shù)千個這種天體。4.星系團

當我們把觀測的尺度再放大，宇宙可看成由大量星系構成的"介質"，而恒星只是星系內部細致結構的表現(xiàn)。這樣，為了了解宇宙結構，需關心星系在空間的分布規(guī)律。

星系的空間分布不是無規(guī)的，它也有成團現(xiàn)象。上千個以上的星系構成的大集團叫星系團。大約只有10%星系屬于這種大星系團。大部分星系只結成十幾、幾十或上百個成員的小團?？梢钥隙ǖ氖?，星系團代表了宇宙結構中比星系更大的一個新層次。這層次的尺度大小為百萬秒差距，平均質量是星系平均質量的100倍。5.大尺度結構

今天人們把10Mpc以上的結構稱為宇宙的大尺度結構（目前觀測到的宇宙的大小是104Mpc）。至今大尺度上的觀測事實遠不是十分明確的。有趣的是，有跡象表明，星系在大尺度上的分布呈泡沫狀。即有許多看不到星系的"空洞"區(qū)，而星系聚集在空洞的壁上，呈纖維狀或片狀結構。這一層次的結構叫超星系團。它的典型尺度為幾十兆秒差距。

從演化理論來考慮，尺度大到一定程度，應不再有結構存在。這是否符合事實，以及這尺度多大，都是十分重要，并需要有大尺度觀測來回答的問題。現(xiàn)今對宇宙在50Mpc以上是否還有顯著的結構現(xiàn)象存在，正是人們熱烈爭論中的焦點。

總之，若把星系看成宇宙物質的基本單元，那么星系的分布狀況就是宇宙結構的表現(xiàn)?，F(xiàn)在看來，直至50Mpc的尺度為止，星系的分布呈現(xiàn)有層次的結構。這就是我們對宇宙面貌的基本認識。銀河和銀河系1.銀河和銀河系2.銀河系的結構、大小和運動

我們肉眼看見的所有恒星，以及許許多多因為太暗而肉眼看不見的恒星，還包括我們的太陽和太陽系在內，都屬于一個巨大的恒星系統(tǒng)，即銀河系。銀河系中還包括許多星團、星際介質和星云。

“不識廬山真面目，只緣身在此山中?！拔覀兩硖庛y河系之中，能夠看到的是一條橫貫夜空的銀河。這是一條朦朧不清的光帶，綿延天空一整周。平均寬度約為20度。銀河是由許多遙遠的恒星組成的，表明了銀河系的恒星在這一帶非常密集。在銀河中還可以看待許多暗帶，說明在銀河的方向上有大量的星際介質和暗星云存在。

銀河和銀河系

現(xiàn)已知道，銀河系的中心有一個突起的核球，半徑有一萬多光年，里面的物質非常密集，充滿了濃厚的星際介質和星云。銀河系還有一個扁平的盤，稱為銀盤。硬盤中恒星很密集，還有各種星際介質和星云及星團。銀盤的直徑有10多萬光年，厚度只有幾千光年。我們看到的銀河，就是銀盤中遙遠的恒星密集在一起形成的。銀盤一個非常引人注目的結構是有旋渦狀的旋臂，因此銀河系屬于旋渦星系。

銀河系除了核球和銀盤以外，還有一個很大的暈，稱為銀暈。銀暈中的恒星很稀少，還有為數(shù)不多的球狀星團。銀暈的半徑可能伸展到30萬光年之遠。銀河系的結構、大小和運動

銀河系具有自轉運動，但不像我們

地球這樣整體轉動。銀河系自轉的速度

，起先隨離開銀河系中心的距離增大而

增大，但達到幾十萬光年后就停止增加

，直到銀暈中很遠處都大致保持不變。

太陽在銀河系中位于銀盤之內，離

開銀河系中心約2.6萬光年。太陽參加銀

河系自轉的速度每秒200多千米。假定銀

河系中的恒星質量都與太陽相同(這并不

是事實)，那么可以推算出，在銀河系中，

大約有1000多億顆恒星。太陽基本物理參數(shù)半徑:696295千米.

質量:1.989×1030

千克

溫度:5800℃(表面)

1560萬℃(核心)

總輻射功率:3.83×1026

焦耳/秒

平均密度:1.409克/立方厘米

日地平均距離:1億5千萬千米

年齡:約50億年

對于人類來說，光輝的太陽無疑是宇宙中最重要的天體。萬物生長靠太陽，沒有太陽，地球上就不可能有姿態(tài)萬千的生命現(xiàn)象，當然也不會孕育出作為智能生物的人類。太陽給人們以光明和溫暖，它帶來了日夜和季節(jié)的輪回，左右著地球冷暖的變化，為地球生命提供了各種形式的能源。在人類歷史上，太陽一直是許多人頂禮膜拜的對象。中華民族的先民把自己的祖先炎帝尊為太陽神。而在古希臘神話中，太陽神則是宙斯(萬神之王)的兒子。

太陽，這個既令人生畏又受人崇敬的星球，它究竟由什么物質所組成，它的內部結構又是怎樣的呢？

其實，太陽只是一顆非常普通的恒星，在廣袤浩瀚的繁星世界里，太陽的亮度、大小和物質密度都處于中等水平。只是因為它離地球最近，所以看上去是天空中最大最亮的天體。其它恒星離我們都非常遙遠，即使是最近的恒星，也比太陽遠27萬倍，看上去只是一個閃爍的光點。

組成太陽的物質大多是些普通的氣體，其中氫約占71％,氦約占27％,其它元素占2％。太陽從中心向外可分為核反應區(qū)、輻射區(qū)和對流區(qū)、太陽大氣。太陽的大氣層，像地球的大氣層一樣，可按不同的高度和不同的性質分成各個圈層，即光球、色球和日冕三層。我們平?？吹降奶柋砻?，是太陽大氣的最底層，溫度約是6000攝氏度。它是不透明的，因此我們不能直接看見太陽內部的結構。但是，天文學家根據(jù)物理理論和對太陽表面各種現(xiàn)象的研究，建立了太陽內部結構和物理狀態(tài)的模型。這一模型也已經被對于其他恒星的研究所證實，至少在大的方面，是可信的。

太陽的核心區(qū)域雖然很小，半徑只是太陽半徑的1/4，但卻是太陽那巨大能量的真正源頭。太陽核心的溫度極高，達1500萬℃，壓力也極大，使得由氫聚變?yōu)楹さ臒岷朔磻靡园l(fā)生，從而釋放出極大的能量。這些能量再通過輻射層和對流層中物質的傳遞，才得以傳送到達太陽光球的底部，并通過光球向外輻射出去。

太陽光球就是我們平常所看到的太陽園面，通常所說的太陽半徑也是指光球的半徑。光球的表面是氣態(tài)的，其平均密度只有水的幾億分之一，但由于它的厚度達500千米，所以光球是不透明的。光球層的大氣中存在著激烈的活動，用望遠鏡可以看到光球表面有許多密密麻麻的斑點狀結構，很象一顆顆米粒，稱之為米粒組織。它們極不穩(wěn)定，一般持續(xù)時間僅為5～10分鐘，其溫度要比光球的平均溫度高出300～400℃。目前認為這種米粒組織是光球下面氣體的劇烈對流造成的現(xiàn)象。

光球表面另一種著名的活動現(xiàn)象便是太陽黑子。黑子是光球層上的巨大氣流旋渦，大多呈現(xiàn)近橢圓形，在明亮的光球背景反襯下顯得比較暗黑，但實際上它們的溫度高達4000℃左右，倘若能把黑子單獨取出，一個大黑子便可以發(fā)出相當于滿月的光芒。日面上黑子出現(xiàn)的情況不斷變化，這種變化反映了太陽輻射能量的變化。太陽黑子的變化存在復雜的周期現(xiàn)象，平均活動周期為11.2年。

緊貼光球以上的一層大氣稱為色球層，平時不易被觀測到，過去這一區(qū)域只是在日全食時才能被看到。當月亮遮掩了光球明亮光輝的一瞬間，人們能發(fā)現(xiàn)日輪邊緣上有一層玫瑰紅的絢麗光彩，那就是色球。色球層厚約8000千米,它的化學組成與光球基本上相同，但色球層內的物質密度和壓力要比光球低得多。日常生活中，離熱源越遠處溫度越低，而太陽大氣的情況卻截然相反，光球頂部接近色球處的溫度差不多是4300℃，到了色球頂部溫度竟高達幾萬度，再往上，到了日冕區(qū)溫度陡然升至上百萬度。人們對這種反常增溫現(xiàn)象感到疑惑不解，至今也沒有找到確切的原因。

在色球上人們還能夠看到許多騰起的火焰，這就是天文上所謂的“日珥”。日珥是迅速變化著的活動現(xiàn)象，一次完整的日珥過程一般為幾十分鐘。同時，日珥的形狀也可說是千姿百態(tài)，有的如浮云煙霧，有的似飛瀑噴泉，有的好似一彎拱橋，也有的酷似團團草叢，真是不勝枚舉。天文學家根據(jù)形態(tài)變化規(guī)模的大小和變化速度的快慢將日珥分成寧靜日珥、活動日珥和爆發(fā)日珥三大類。最為壯觀的要屬爆發(fā)日珥，本來寧靜或活動的日珥，有時會突然"怒火沖天"，把氣體物質拼命往上拋射，然后回轉著返回太陽表面，形成一個環(huán)狀，所以又稱環(huán)狀日珥。地球概況1.地球基本參數(shù)2.地球各圈層結構3.大氣圈4.水圈5.生物圈7.地幔圈和外核液體圈8.固體內核圈6.巖石圈和軟流圈地球基本參數(shù)平均赤道半徑:ae=6378136.49米

平均極半徑:ap=6356755.00米

平均半徑:a=6371001.00米

赤道重力加速度:ge=9.780327米/秒2

平均自轉角速度:ωe=7.292115×10-5

弧度/秒

扁率:f=0.003352819

質量:M⊕=5.9742×1024

公斤

地心引力常數(shù):GE=3.986004418×1014

米3/秒2

平均密度:ρe=5.515克/厘米3

太陽與地球質量比:S/E=332946.0

太陽與地月系質量比:S/(M+E)=328900.5

回歸年長度:T=365.2422天

離太陽平均距離:A=1.49597870×1011

米

逃逸速度:v=11.19公里/秒

表面溫度:t=-30～+45

表面大氣壓:p=1013.250毫巴

地球各圈層結構

人們對于地球的結構直到最近才有了比較清楚的認識。整個地球不是一個均質體，而是具有明顯的圈層結構。地球每個圈層的成分、密度、溫度等各不相同。在天文學中，研究地球內部結構對于了解地球的運動、起源和演化，探討其它行星的結構，以至于整個太陽系起源和演化問題，都具有十分重要的意義。

地球圈層分為地球外圈和地球內圈兩大部分。地球外圈可進一步劃分為四個基本圈層，即大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈；地球內圈可進一步劃分為三個基本圈層，即地幔圈、外核液體圈和固體內核圈。此外在地球外圈和地球內圈之間還存在一個軟流圈，它是地球外圈與地球內圈之間的一個過渡圈層，位于地面以下平均深度約150公里處。這樣，整個地球總共包括八個圈層，其中巖石圈、軟流圈和地球內圈一起構成了所謂的固體地球。對于地球外圈中的大氣圈、水圈和生物圈，以及巖石圈的表面，一般用直接觀測和測量的方法進行研究。而地球內圈，目前主要用地球物理的方法，例如地震學、重力學和高精度現(xiàn)代空間測地技術觀測的反演等進行研究。地球各圈層在分布上有一個顯著的特點，即固體地球內部與表面之上的高空基本上是上下平行分布的，而在地球表面附近，各圈層則是相互滲透甚至相互重疊的，其中生物圈表現(xiàn)最為顯著，其次是水圈。

大氣圈

大氣圈是地球外圈中最外部的氣體圈層，它包圍著海洋和陸地。大氣圈沒有確切的上界，在2000～16000公里高空仍有稀薄的氣體和基本粒子。在地下，土壤和某些巖石中也會有少量空氣，它們也可認為是大氣圈的一個組成部分。地球大氣的主要成份為氮、氧、氬、二氧化碳和不到0.04％比例的微量氣體。地球大氣圈氣體的總質量約為5.136×1021克，相當于地球總質量的百萬分之0.86。由于地心引力作用，幾乎全部的氣體集中在離地面100公里的高度范圍內，其中75％的大氣又集中在地面至10公里高度的對流層范圍內。根據(jù)大氣分布特征，在對流層之上還可分為平流層、中間層、熱成層等。

水圈

水圈包括海洋、江河、湖泊、沼澤、冰川和地下水等，它是一個連續(xù)但不很規(guī)則的圈層。從離地球數(shù)萬公里的高空看地球，可以看到地球大氣圈中水汽形成的白云和覆蓋地球大部分的藍色海洋，它使地球成為一顆"藍色的行星"。地球水圈總質量為1.66×1024克，約為地球總質量的3600分之一，其中海洋水質量約為陸地（包括河流、湖泊和表層巖石孔隙和土壤中）水的35倍。如果整個地球沒有固體部分的起伏，那么全球將被深達2600米的水層所均勻覆蓋。大氣圈和水圈相結合，組成地表的流體系統(tǒng)。

生物圈

由于存在地球大氣圈、地球水圈和地表的礦物，在地球上這個合適的溫度條件下，形成了適合于生物生存的自然環(huán)境。人們通常所說的生物，是指有生命的物體，包括植物、動物和微生物。據(jù)估計，現(xiàn)有生存的植物約有40萬種，動物約有110多萬種，微生物至少有10多萬種。據(jù)統(tǒng)計，在地質歷史上曾生存過的生物約有5－10億種之多，然而，在地球漫長的演化過程中，絕大部分都已經滅絕了?，F(xiàn)存的生物生活在巖石圈的上層部分、大氣圈的下層部分和水圈的全部，構成了地球上一個獨特的圈層，稱為生物圈。生物圈是太陽系所有行星中僅在地球上存在的一個獨特圈層。

巖石圈

對于地球巖石圈，除表面形態(tài)外，是無法直接觀測到的。它主要由地球的地殼和地幔圈中上地幔的頂部組成，從固體地球表面向下穿過地震波在近33公里處所顯示的第一個不連續(xù)面（莫霍面），一直延伸到軟流圈為止。巖石圈厚度不均一，平均厚度約為100公里。由于巖石圈及其表面形態(tài)與現(xiàn)代地球物理學、地球動力學有著密切的關系，因此，巖石圈是現(xiàn)代地球科學中研究得最多、最詳細、最徹底的固體地球部分。由于洋底占據(jù)了地球表面總面積的2/3之多，而大洋盆地約占海底總面積的45％，其平均水深為4000～5000米，大量發(fā)育的海底火山就是分布在大洋盆地中，其周圍延伸著廣闊的海底丘陵。因此，整個固體地球的主要表面形態(tài)可認為是由大洋盆地與大陸臺地組成，對它們的研究，構成了與巖石圈構造和地球動力學有直接聯(lián)系的“全球構造學”理論。

軟流圈

在距地球表面以下約100公里的上地幔中，有一個明顯的地震波的低速層，這是由古登堡在1926年最早提出的，稱之為軟流圈，它位于上地幔的上部即B層。在洋底下面，它位于約60公里深度以下；在大陸地區(qū)，它位于約120公里深度以下，平均深度約位于60～250公里處?，F(xiàn)代觀測和研究已經肯定了這個軟流圈層的存在。也就是由于這個軟流圈的存在，將地球外圈與地球內圈區(qū)別開來了。

地幔圈

地震波除了在地面以下約33公里處有一個顯著的不連續(xù)面（稱為莫霍面）之外，在軟流圈之下，直至地球內部約2900公里深度的界面處，屬于地幔圈。由于地球外核為液態(tài)，在地幔中的地震波S波不能穿過此界面在外核中傳播。P波曲線在此界面處的速度也急劇減低。這個界面是古登堡在1914年發(fā)現(xiàn)的，所以也稱為古登堡面，它構成了地幔圈與外核流體圈的分界面。整個地幔圈由上地幔（33～410公里深度的B層，410～1000公里深度的C層，也稱過渡帶層）、下地幔的D′層（1000～2700公里深度）和下地幔的D″層（2700～2900公里深度）組成。地球物理的研究表明，D″層存在強烈的橫向不均勻性，其不均勻的程度甚至可以和巖石層相比擬，它不僅是地核熱量傳送到地幔的熱邊界層，而且極可能是與地幔有不同化學成分的化學分層。

外核液體圈

地幔圈之下就是所謂的外核液體圈，它位于地面以下約2900公里至5120公里深度。整個外核液體圈基本上可能是由動力學粘度很小的液體構成的，其中2900至4980公里深度稱為E層，完全由液體構成。4980公里至5120公里深度層稱為F層，它是外核液體圈與固體內核圈之間一個很簿的過渡層。

固體內核圈

地球八個圈層中最靠近地心的就是所謂的固體內核圈了，它位于5120至6371公里地心處，又稱為G層。根據(jù)對地震波速的探測與研究，證明G層為固體結構。地球內層不是均質的，平均地球密度為5.515克/厘米3，而地球巖石圈的密度僅為2.6～3.0克/厘米3。由此，地球內部的密度必定要大得多，并隨深度的增加，密度也出現(xiàn)明顯的變化。地球內部的溫度隨深度而上升。根據(jù)最近的估計，在100公里深度處溫度為1300°C，300公里處為2000°C，在地幔圈與外核液態(tài)圈邊界處，約為4000°C，地心處溫度為5500～6000°C。

人類航空發(fā)展史1901-1910年

人類很早以前就想到太空暢游一番了。1903年人類在地球上開設了第一家月亮公園。花50美分就能登上一個雪茄狀、帶翼的車，然后車身劇烈搖晃，最后登上一個月亮模型。同一年，萊特兄弟在空中噠噠作響地飛行了59秒，同時一位名為康斯坦丁·焦烏科夫斯基、自學成才的俄羅斯人發(fā)表了題為《利用反作用儀器進行太空探索》的文章。他在文內演算，一枚導彈要克服地球引力就必須以1.8萬英里的時速飛行。他還建議建造一枚液體驅動的多級火箭。

人類航空發(fā)展史1911-1920年

1919年，美國馬薩諸塞州性情孤僻的羅伯特·戈達德用復雜的計算說明，登月火箭是可以制造出來的?！案赀_德”這個名字在美洲大陸很快傳為笑柄。戈達德在姨媽的農場里深居簡出，并于1926年3月16日成功地點燃了歷史上第一支液體驅動火箭。

人類航空發(fā)展史1921-1930年

1923年，研究凡爾納的專家兼物理學家海爾曼·奧伯特發(fā)表了一本長達92頁、公式連篇的小冊子。他想使這本名為《奔向太空的火箭》的小冊子成為宇航的初級課本。奧伯特指出，火箭也可以在真空中飛行，而且速度比逸出的驅動氣體要快，“在一定條件下會出現(xiàn)一種效率特別高的飛行器，它能輕而易舉地飛抵另一個陌生的天體”。他畫出一張包括太空導彈的宇航站的草圖。似乎很自然，這個宇航幻想家也已考慮建造一個太空鏡。奧伯特的文章激起了宇航的巨大興趣。當時人類似乎只有一個愿望——離開地球。

人類航空發(fā)展史1931-1940年

1932年，年輕的蘇聯(lián)成立了第一個宇航組織。該組織不久后便成為紅軍的一個分支機構，因為在火星上建立共產主義之前，工程師要研制軍用導彈，以維護地球上的秩序。1929－1930年度在德國取得很大成功的一部影片叫《月亮夫人》。奧伯特曾作為科學顧問參加了該片的拍攝。觀眾中坐著一位名為布勞恩的高年級學生和內貝爾、維利·萊和克勞斯·里德爾先生。他們聯(lián)合組成了“宇航協(xié)會”，過著僧侶般嚴格自律的生活。不久后，他們在柏林的賴尼肯多夫“火箭發(fā)射地”試驗噴氣式火箭，并計算出飛往火星的拋物線。陸軍武器局的兩位工程師瓦爾特·多恩貝格爾和卡爾·貝克爾裝扮成老百姓參加了該協(xié)會。從1934年起，火箭研究工作在德國成為機密。

人類航空發(fā)展史1941-1950年

1942年10月3日，“A4”號導彈成功地進行了第一次發(fā)射。此后的V2導彈彈身上畫上了傳說中的“月亮夫人”。它飛到了90公里的高度。“Aggregat4”號導彈是個“原始細胞”，由此生長出了兩個超級大國的導彈和宇宙空間計劃。這些計劃給本世紀剩余的日子打上了烙印，為人類的自我毀滅提供了可能。

佩訥明德基地表明，這樣高度綜合的導彈技術需要一定的管理和財政支持，這只能由國家來提供——也就是由軍方來承擔。布勞恩后來解釋說，他參加納粹黨、并于1940年成為黨衛(wèi)軍沖鋒隊小隊長是為了能夠繼續(xù)發(fā)展導彈計劃。

對能工巧匠來說，佩訥明德是個天堂。最優(yōu)秀的工程師云集此地，能夠立即把他們的圖紙轉化為成品。這里有風洞和實驗室，并研制出第一枚巡航導彈、第一個電子模擬計算器，完善了陀螺儀控制技術、無線通訊和精密水泵。

1944年9月8日，當?shù)谝幻丁皥髲托晕淦鳌盫2導彈擊中倫敦時，佩訥明德人捧著香檳碰杯。在戰(zhàn)爭末期，總共6000枚V2導彈中大約有一半被發(fā)射到安特衛(wèi)普、倫敦、馬斯特里赫特和其它城市。估計V2導彈使12685人喪命，其中三分之二為平民。在希特勒死后兩天，這些工程師決定向美國人投誠。人類航空發(fā)展史1951-1960年

50年代，有一個公認的基本思想是，哪個國家第一個成功地建立永久性宇宙空間站，它遲早就能控制整個地球。馮·布勞恩向美國人描述了洲際導彈、潛艇導彈、太空鏡和可能的登月旅行。他曾設想建立一個經常載人的、并能發(fā)射核導彈的宇宙空間站。他說：“如果考慮到空間站在地球上所有有人居住的地區(qū)上空飛行，那么人們就能認識到，這種核戰(zhàn)爭技術會使衛(wèi)星制造者在戰(zhàn)爭中處于絕對優(yōu)勢地位。

加利福尼亞的蘭德軍事研究所專家認為，第一個發(fā)射人造衛(wèi)星的國家將“在軍事和科學方面都成為領袖國家”。這就是美國對塔斯社于1957年10月4日報道蘇聯(lián)成功發(fā)射人造衛(wèi)星一號——第一顆進入環(huán)繞地球軌道運行的衛(wèi)星——感到震驚的原因。美國當時還在忙于改建“紅石地地短程戰(zhàn)術導彈”，以便能從土耳其向蘇聯(lián)發(fā)射核彈頭。美國的衛(wèi)星計劃也還在制定之中。現(xiàn)在，第一顆人造地球衛(wèi)星是在為世界共產主義服務。氫彈之父愛德華·特勒說，美國輸?shù)袅诉@場“比珍珠港更重要的戰(zhàn)役”。直到里根總統(tǒng)任命他為“星球大戰(zhàn)計劃”的顧問，他的心情才恢復了平靜。圍繞爭奪太空優(yōu)勢的競爭進入了重要關頭。坐落于哈薩克斯坦草原上的拜科努爾航天中心的技術人員竭盡所能使美國同行心灰意冷。1957年，他們把一條名為“萊伊卡”的母狗送上了繞地球運行的軌道；而在美國卡納維拉爾角“先鋒”號從一米半的高度墜落到發(fā)射臺爆炸。人類航空發(fā)展史1961-1970年

1961年，加加林成為進入太空的第一人。俄國人用他說明，在天上飛來飛去的并不是天使，也不是上帝。1961年5月25日，肯尼迪說，“在60年代結束之前要把人送上月球，并讓他安全返回地球”。把星條旗插到這塊無生命的石頭星球上的計劃將花費250億美元。國會批準了這項計劃，同時批準部署1000枚“民兵地地洲際戰(zhàn)略導彈”和656枚“北極星中遠程戰(zhàn)略潛艇核導彈”。登月競爭就此展開。在“阿波羅”計劃達到高潮時，共有50萬人參與了這個行動。為了節(jié)省時間，美國航天局把起飛試驗的次數(shù)限制到了最低點。“雙子星座”號載人飛船試驗了對接技術和控制技術；“徘徊者”號和“月球軌道器”號在月球表面尋找適合著陸的地點。“阿波羅8”號成功地圍繞月球飛行。宇航員在1968年圣誕節(jié)向人類奉送了《創(chuàng)世紀》中的詩句。1969年7月20日，“阿波羅11”號幸運地在月球上降落，這成為本世紀第一次通過電視對全球轉播的事件。人類航空發(fā)展史1971-1980年蘇聯(lián)工程師在登月競賽失利之后，把精力集中于裝配載人空間站。蘇聯(lián)的第一代空間站為“禮炮”號，是世界上最早建立的軌道空間站。1971年第一個空間站“禮炮1”號被送入軌道，在返航途中壓力閥提前打開，導致3名宇航員喪生。之后，蘇聯(lián)“禮炮－2”號、“禮炮－3”號、“禮炮－4”號和“禮炮－5”號5個空間站。它們每個的重量約19噸，長16米，只有一個對接口，可與“聯(lián)盟”號載人飛船對接。在此類空間站上，宇航員連續(xù)停留最長的時間為63天。人類航空發(fā)展史1981-1990年

1981年4月第一架航天飛機“哥倫比亞”號起飛，全美國都為之驕傲。美國航天局向國會兜售這項計劃時稱，它是可以重復使用的“太空航天飛機”，能節(jié)省費用，但該計劃的實際花費達到了天文數(shù)字——100億美元。此后，美國的航天飛機頻繁起飛，完成了不少太空任務，比如衛(wèi)星發(fā)射、太空實驗等等。而蘇聯(lián)在1988年11月15日才在拜科努爾航天中心成功地發(fā)射了第一架航天飛機“暴風雪（buran）”號，而且這架航天飛機還是在無人駕駛狀態(tài)下升空的。美國的航天飛機在1986年遭受了重大挫折。當年1月28日上午，美國航天飛機“挑戰(zhàn)者”號從佛羅里達州卡納維拉爾角肯尼迪航天中心的發(fā)射架上升空，73秒種后突然爆炸，價值12億美元的航天飛機被炸成碎片墜入大西洋，機長斯科比、美籍日本人鬼冢等7名機組人員全部遇難。

人類航空發(fā)展史1991-2000年如果將和平號空間站看作人類的第三代空間站，國際空間站則屬于第四代空間站了。國際空間站工程耗資600多億美元，是人類迄今為止規(guī)模最大的載人航天工程。它從最初的構想和最后開始實施既是當年美蘇競爭的產物，又是當前美俄合作的結果，從側面折射出歷史的一段進程。

1993年克林頓政府提出，將“自由”號空間站計劃由美國獨自建造改為國際合作建設，把美國在航天領域內的對手俄羅斯拉進來，再聯(lián)合日本、歐洲航天局及加拿大作為伙伴共同籌建。美國吸引俄羅斯參加國際空間站的建設可謂老謀深算，既可以利用俄羅斯現(xiàn)成的硬件及載人航天技術和經驗，降低空間站的成本，又可以防止俄羅斯航天技術的擴散，可謂“一箭雙雕”。而繼承了蘇聯(lián)航天科技成果的俄羅斯則由于國內政局動蕩，經濟困難，已無力獨自開展大規(guī)模的航天活動，所以也樂意與美國聯(lián)手建造空間站。這樣，兩個冷戰(zhàn)時期的宿敵決定攜手起來共建國際空間站。經過5年準備，空間站于1998年底正式“開工”興建。

國際空間站計劃的實施分3個階段進行。第一階段是從1994年開始的準備階段，現(xiàn)已完成。這期間，美俄主要進行了一系列聯(lián)合載人航天活動。美國航天飛機與俄羅斯“和平”號軌道站8次對接與共同飛行，訓練了美國宇航員在空間站上生活和工作的能力；第二階段從1998年11月開始：俄羅斯使用“質子－K”火箭把空間站主艙——功能貨物艙送入了軌道。它還擔負著一些軍事實驗任務，因此該艙只允許美國宇航員使用。實驗艙的發(fā)射和對接的完成，將標志著第二階段的結束，那時空間站已初具規(guī)模，可供3名宇航員長期居??；第三階段則是要把美國的居住艙、歐洲航天局和日本制造的實驗艙和加拿大的移動服務系統(tǒng)等送上太空。當這些艙室與空間站對接后，則標志著國際空間站裝配最終完成，這時站上的宇航員可增至7人。

國際空間站預計將在2004年建成，完工后由6個實驗艙（美國一個、歐洲航天局一個、俄羅斯三個）、一個居住艙、兩個連接艙、服務系統(tǒng)及運輸系統(tǒng)等組成，是一個長88米，重約430噸的龐然大物，站上居住艙容積為1200平方米。美、俄等15國聯(lián)手建造國際空間站，預示著一個各國共同探索和和平開發(fā)宇宙空間的時代即將到來。不過，幾十年來載人航天活動的成果還遠未滿足他們對太空的渴求。“路漫漫其休遠兮，吾將上下而求索”，人類一直都心懷征服太空的欲望和和平利用太空資源的決心。1998年11月，人類第一個進入地球軌道的美國宇航員、77歲的老格倫帶著他未泯的雄心再次踏上了太空征程，這似乎在告訴人類：照此下去，征服太空不是夢。

中國載人航天工程指揮部負責人10月10日宣布，我國將于10月15日至17日擇機進行首次載人航天飛行。我國航天事業(yè)起步于二十世紀五六十年代。1970年4月24日，第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅”1號在酒泉發(fā)射成功，我國成為世界上第五個發(fā)射衛(wèi)星的國家。1975年11月26日，首顆返回式衛(wèi)星發(fā)射成功，3天后順利返回，我國成為世界上第三個掌握衛(wèi)星返回技術的國家。30多年來，我國共研制發(fā)射了15種類型、51顆人造地球衛(wèi)星，成功率達90％以上，初步形成了4個衛(wèi)星系列——返回式遙感衛(wèi)星系列、“東方紅”通信廣播衛(wèi)星系列、“風云”氣象衛(wèi)星系列和“實踐”科學探測與技術試驗衛(wèi)星系列，“資源”地球資源衛(wèi)星系列和“北斗”導航定位衛(wèi)星系列也即將形成。1992年，我國載人飛船正式列入國家計劃進行研制，這項工程后來被定名為“神舟”號飛船載人航天工程?！吧裰邸碧栵w船載人航天工程由“神舟”號載人飛船系統(tǒng)、“長征”運載火箭系統(tǒng)、酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心飛船發(fā)射場系統(tǒng)、飛船測控與通信系統(tǒng)、航天員系統(tǒng)、科學研究和技術試驗系統(tǒng)等組成，是我國在20世紀末期至21世紀初期規(guī)模最龐大、技術最復雜的航天工程。

中國航天事業(yè)