本书作者一直从事于航空设计研究工作，对航天有较多、较深的了解。本书中，除介绍大量的航天重大事件、趣闻、故事之外，还对航天飞行原理、航天器结构、特点进行了深入浅出的介绍和描绘。本书作者长期来写过不少航天、航空的科普文章，编写了多本有关航空航天的书。作者力求把科学性、趣味性和艺术性有机地结合在一起，献给读者一本图文并茂的科普书。

本书带给读者的不仅仅是宇航科学知识，而且还有轻松和愉悦。

本书以大量的篇幅为你撩开宇航领域神秘的面纱，展示太空神奇奥妙的魅力，解答了诸如火箭飞上太空的条件是什么、苏联是如何抢先发射第一颗人造卫星的、加加林怎样成为飞向太空的第一人、我国“长征”系列运载火箭是怎样发展成为一个大家庭的、苏联是否有过登月计划、人类飞出太阳系为何还非常遥远、外星人是否存在等问题。此外，本书还介绍了妙趣横生的太空生活。

前言

第一章 火箭·导弹

·最早的实用火箭

·运载火箭的世界之最——“能源号”

·“长征”系列火箭

·导弹与反导弹

第二章 人造卫星

·“人造地球卫星1号”和“东方红1号”

·信息时代的“宠儿”——通信卫星

·崛起的新星

·太空战

第三章 载人航天器

·加加林的首次太空飞行

·美国航天飞机“五兄弟”

·苏联的“暴风雪”航天飞机

·辉煌的空间站——“和平号”

第四章 人类登月

·浩大的航天工程

·举世瞩目的“阿波罗”登月

·苏联登月秘闻

·人类为何重返月球

第五章 航天器发射场

·俄罗斯航天器发射场

·美国航天器发射场

·库鲁航天发射场

·日本航天中心

·中国航天发射场

第六章 太空生活趣闻

·什么人能当宇航员

·形式多样的太空训练

·妙趣横生的太空生活

·宇航员营养与饮食

第七章 飞向未来

·人类飞出地球的第二个目标：火星

·踏上木星、土星之旅

·飞出太阳系

·寻找外星人

运载火箭的世界之最——“能源号”

千钧一发冲霄汉

从荧屏上，常常见到发射航天器的壮观场景：隆隆巨响中，高高屹立的火箭载着形形色色的“无价之宝”——卫星、飞船、航天飞机……尾部喷射火红色的烈焰，冉冉升起。这时，你才会感到：与“有效载荷”（卫星、飞船等）相比，运载火箭真可谓庞然大物！通常，它上下串联成两级或三级，每级有结构、推进系统和飞行控制系统。最顶上那段，轻而小巧，称为仪表舱。内有控制火箭精确飞行的各种仪表、设备。发射前，航天器被严严实实包裹在整流罩内，以免遭风及高速气流的袭击。当火箭飞出大气层时，整流罩像舒展的花瓣自动凋落似地被抛掉，此时剩下的第三级火箭和卫星便以最小的能量飞行，进入太空停泊轨道。对于定位于低轨道的航天器，火箭宣告它运送任务圆满完成，并相互分离。而对于执行高轨道或星际航行的探测器而言，最后级火箭上的发动机将再次起动，使它进一步加速至预期的逃逸速度才相互分手。

火箭腾空而起到与航天器分离，仅短短几分钟或十几分钟，却经历着速度、引力、环境的巨大变化。这一切都由制导系统自动操作。一般，它采用与飞机相似的惯性导航，只有在漫漫长途的星际飞行的火箭上，才配有天文导航和无线电导航系统。

性能好的运载火箭，自然拥有高的入轨精度和适合发射多种航天器的能力及可靠性，更重要的应数火箭的运载能力。运载能力表示火箭把航天器送入预定轨道的最大质量。由于各种卫星、飞船探测器肩负的任务不同，它们在太空的飞行轨道差异甚大。如有距地面几百千米的低轨道，有与地球运行同步高达3.6万千米的静止轨道，还有更高、更远行星探测器轨道和月球轨道等。这样，运载火箭的推力大小，应视运动轨道及运送航天器的质量而定。相同质量的航天器飞行轨道更高或更远时，火箭运载能力则更大。

动力之源——液体火箭发动机

如同没有喷气发动机，就不可能有超音速飞机那样，假若没有高效的大推力的火箭发动机的问世，想实现宇宙飞行只能是一种幻想。最早人类使用黑火药制成的火箭，尽管可以升空，但决不能冲出大气层，原因很简单：它的效率太低。

为液体火箭发动机贡献过毕生精力的无数科学家中，功勋卓著的当数俄罗斯液体火箭发动机的奠基人——格鲁什柯。他从小喜爱天文和科学幻想小说。14岁，他从《星际航行》中知道了鼎鼎有名的齐奥尔科夫斯基，并在18岁那年开始与齐氏结下了亲密的师生情谊，走上投身航天事业的道路。1929年他从列宁格勒大学毕业后，便从事火箭发动机的研究，先后担任过主要设计师、总工程师。1957年，苏联洲际运载火箭首次发射成功，格鲁什柯负责的液体火箭发动机起了关键的作用。此后，他领导了“东方号”运载火箭的研制，将世界第一个宇航员加加林首次送上了太空。目前正在运行的。和平号”空间站，前不久，俄罗斯为国际空间站发射的首个货舱采用的“质子号”运载火箭，均是格鲁什柯领导研制的。

液体火箭发动机，通常包括推力室、推进剂供给系统及发动机控制系统。推力室专职于把液体推进剂燃烧产生巨大的推力。除发动机外，选择合适的推进剂非常重要。液体推进剂包括氧化剂和燃料（燃烧RU），它们的化学反应进行快并产生大量的热能，因而效率高，使用可靠，得到广泛的应用。

运载火箭的世界之最

1987年5月15日，在哈萨克平原的拜科努尔航天发射场，伴随一声巨响，一枚巨大的火箭直冲云霄，即刻消失在茫茫天际中。它的发射成功向世人展示：人类进入了超级运载火箭的新时代。

这个命名为“能源号”的火箭，60多米长，竖立起来不算太高，却威力无比。它可将100千千克的航天器送往低地球轨道，比一般火箭大几倍，十几倍。它的奥秘在哪里呢？

看那众星捧月般的一个个巨大的助推器，仅盛推进剂的燃料箱就足可以装一辆大型的公共汽车。火箭的主发动机是当今威力最大的液氧和煤油发动机。围绕核心体的四个助推器，每个内部都装有一台高推力、高冲比的液氧、液氢发动机，它们的总推力占“能源号”推力的60％。当“能源号”携带100千千克的航天器发射时，四台发动机同时点火，几分钟火箭升至64千米高空时，四个助推器便成双成对地分离、脱落。由于火箭重量减轻，重力加速度变小，四台主发动机有能力继续将剩下部分推到179千米的地球低轨道。此刻，航天器与火箭彻底分开，再由航天器上的发动机加力持续爬升。

有趣的是，助推器与火箭分离坠入大气层后，它的降落伞自动张开，随后助推器内的充气翼顺利伸展膨大，从而减缓了它的下降速度。最后由自动驾驶仪控制向下滑翔、降落。而火箭主体经过5小时在轨飞行，在耗尽燃料时，它恰好飞抵发射场上空，通过地面遥控实现软着陆。此间，它宛如一只盛装饮料的塑料瓶，完全可以承受再入时的大气压力。

“能源号”的主要部件的回收和再用，大大降低了它的制造成本。据苏联一位航天专家称：“能源号”不仅比美国航天飞机携带的有效载荷多九倍，而且发射成本还低10％。

细心的人们会问：“能源号”送往低轨道的有效载荷为100千千克，比“土星5号”少了20多千千克，怎能说，它是目前世界上威力最大的运载火箭呢？

不错，采用了四个助推器的“能源号”，能运送100千千克航天器。殊不知，它还可捆绑六个，最多八个同样大小的助推器。当采用六个时，它运送的效费比最佳；采用八个时所产生的推力，足以将250千千克的航天器，如实验舱、空间站送上近地轨道，比“土星5号”的运载能力大一倍以上。

1988年11月15日，苏联航天飞机“暴风雪”由“能源号”成功发射升空。因“暴风雪”不必自身携带发动机，它的装载量可比美国航天飞机多1倍以上。

未来，发射大型、重型的航天器升空，“能源号”火箭将具有无可比拟的强劲优势！

P7-10

2000年7月10日，汇聚当今世界宇航领域先进技术和产品的“当代国际宇航科技文化展”在上海拉开帷幕。参展的有从万里之遥运来的“发现者号”航天飞机，在月球上行驶过的月球车，太空服，俄罗斯的宇航设备以及中国的“长征四号”运载火箭等。曾三次飞向太空的美国宇航员迈克。莫伦，亲自担任此次展览会的荣誉顾问。如此高规格的宇航科技文化展览，不仅在上海，就是在全国也属首次。慕名前来的参观者被人类探索太空，献身宇宙的精神和世界宇航科学的成就深深吸引。这次世界宇航展激起了更多人对宇航科技的热情，青年人也许会更加向往蓬勃发展的航天事业，渴望了解宇航科技知识……

“嫦娥奔月”的美丽神话，千百年来曾吸引了无数人设法去探索神秘的太空。中国是火箭的发源地，很多勇敢者为早期的航天事业作过贡献。1957年，人类探索太空这一美好的愿望终于变成了现实：世界第一颗人造卫星上天，遨游了太空。由此，人类向征服太空迈出了一大步。航天事业从来就富有浓厚的政治色彩，航天成果成了显示一个国家实力、衡量国家强弱的标志之一。为了抢先发射人造卫星、率先进行载人太空飞行，美苏两国展开了激烈的竞争，结果苏联首先胜利了。为了挽回败局，1961年，刚上台不久的肯尼迪总统在美国掀起了一场声势浩大的登月高潮，耗时11年，花费255亿美元，实现了人类的首次登月，把苏联甩在了后头。

毋庸置疑，首颗人造卫星发射成功，加加林第一次太空飞行及“阿波罗”飞船登月，都是人类征服宇宙的伟大创举，它凝结了那个时代科学技术的精华，体现了人类的高度智慧和勇于开拓的可贵精神。随着航天事业的进一步发展，以后又出现了航天飞机和空间站，它们把人类的航天活动大大向前推进了一大步。人们利用太空得天独厚的优势和丰富的资源，开展形式多样的科学实验，生产地面无法生产的高纯度的特效新药，制造高精度、高质量的太空工业产品和太空农业产品，利用全球通信卫星，进行气象预报、太空勘探……人类获得了丰厚的回报。这一切都展示了宇航事业有着无限美好的发展前景。

航天器一直被当成秘密武器，执行太空侦察、军事通信、空中指挥以及太空攻击等任务，在现代和未来的地面战、太空战中，航天器都将发挥重要的作用。

宇航是一个充满勃勃生机的高新技术领域。它的特殊作用和地位，又使它带有几分神秘的色彩：卫星、宇宙飞船、航天飞机、空间站都被视为“高、精、尖”产品，一直被视为各个国家的保密技术，不为大多数人所知。军事卫星及航天飞机、空间站进行的军事试验、全球监视都属于高级国防机密，它们的一举一动都严加保密。

高新技术的竞争更体现在掌握这种技术的人才上的激烈竞争。第二次世界大战结束之前，为了抢夺德国的著名火箭专家布劳恩，美苏之间展开了一场惊心动魄的间谍战。去年，被俄罗斯誉为“20世纪最杰出的20位科学家”中，排名第一的科罗廖夫，就曾是苏联导弹、世界第一颗人造卫星、第一艘载人宇宙飞船的总设计师。可是，他的名字一直到死后才为苏联人和全世界知晓……

宇航员飞向太空需要几天、几个月甚至几年的时间，要经历过载、失重、高真空、连续飞行等考验，途中处处充满风险，太空飞行是人类一种神奇的探险活动。

宇航科技事业的神秘确实妨碍了人们对太空广泛而深入的了解。特别是有关太空知识，航天器、航天飞行的原理、作用，人们知道得更少。  为了让更多的人了解航天事业，了解宇航科学的秘密，我们写了《走出地球》这本书。书中以大量的篇幅为你撩开宇航领域神秘的面纱，展示太空神奇奥妙的魅力，解答了诸如火箭飞上太空的条件是什么、苏联是如何抢先发射第一颗人造卫星的、加加林怎样成为飞向太空的第一人、我国“长征”系列运载火箭是怎样发展成为一个大家庭的、苏联是否有过登月计划、人类飞出太阳系为何还非常遥远、外星人是否存在等问题。此外，本书还介绍了妙趣横生的太空生活。

本书作者一直从事于航空设计研究工作，对航天有较多、较深的了解。本书中，除介绍大量的航天重大事件、趣闻、故事之外，还对航天飞行原理、航天器结构、特点进行了深入浅出的介绍和描绘。本书作者长期来写过不少航天、航空的科普文章，编写了多本有关航空航天的书。作者力求把科学性、趣味性和艺术性有机地结合在一起，献给读者一本图文并茂的科普书。希望这本书带给读者的不仅仅是宇航科学知识，而且还有轻松和愉悦。

由于撰写时间非常短促，书中难免有疏漏和不足之处，敬请读者批评指正。

此书的出版，承华东师范大学出版社朱杰人社长、阮光页副总编的支持和指导，罗晓宁女士及孔繁荣先生的热情帮助，当然也离不开出版社其他同志的通力协作。在此，深表谢意。

黄建国 张贺琴

2000年7月