探访太空: 人类进入太空需闯四道难关
人们早就研究宇宙，宇宙以其辽阔无垠和构造之美令人神往，以其取之不尽的能源和物质财富引人瞩目。人们在想，怎样利用宇宙的不寻常条件为人类谋福利。地球是人类生存之本，一切财富之源。为了扩大社会生产活动，人类必然要不断开拓新的天地。世界航天技术和航天活动的发展，极大地扩展了人类活动的新领域，这是人类认识自然、开发宇宙空间一个质的飞跃。
人类的活动范围，经历了从陆地到海洋，从海洋到大气层，再从大气层到外层空间的逐步扩展过程。人类活动范围的每一次飞跃，都大大增强了认识和改造自然的能力，促进了生产力的发展和社会进步。
外层空间简称空间或外空，是地球稠密大气层之外的空间区域，又称为宇宙空间或太空。在1981年召开的国际宇航联合会第32届大会上，陆地、海洋、大气层和外层空间分别被称为人类的第一、第二、第三和第四环境。
众所周知，陆地为地球表面未被海水浸没的部分；海洋为地球表面广大的连续海水水体；大气层指地表以外包围地球的气体。包围地球的大气在距地表数千公里的高度上仍有极少量存在，这就给大气层（第三环境）和外层空间（第四环境）的划分带来问题。外层空间边界，目前尚无确切定义，通常大致可以把100～120公里以下的大气层称为稠密大气层，也称为大气环境或人类的第三环境；而100～120公里以上称为外层空间或人类的第四环境。
人类进入第四环境，比进入第二、第三环境更要困难得多。它必须闯过以下四道难关：（1）克服地球引力地球的引力在160公里的高度才减少1％，2700公里的高度减少一半。在地球表面附近运动的物体，只有达到第一宇宙速度，即7.9公里/秒的时候，才能成为地球的卫星。达到第二宇宙速度，即11.2公里/秒的时候，才能像地球、金星、火星等星体那样，成为太阳的一颗新行星。
当达到第三宇宙速度即16.7公里/秒时，就可以飞出太阳系。
（2）克服真空地面上的大气压力是760毫米汞柱（1毫米汞柱=133.32帕），每立方厘米体积内约有24亿亿个分子。大气密度ρ和大气压力P随距地面高度h的增加，按指数规律迅速减少。在h为200公里的高空，ρ和P只有海平面大气密度P0和大气压力P0的10-9量级，h越大，ρ和P越校现在我们国家在地面上能抽到的最高真空度约为10-12毫米汞柱，这样的真空度，每立方厘米体积内约含32000个分子，约相当于1500公里高空的真空度，而行星际空间每立方厘米含有的分子或原子数平均不到100个，恒星际空间则平均只有10个。装有一般发动机的飞机，其上升高度的极限是27公里。
（3）适应剧烈变化的湿度环境地球上最热的地方为40多摄氏度，最冷的地方也不过零下40多摄氏度。而在空间，离地球不远处，向阳面的温度可高达200℃，背阳面则冷到零下100多摄氏度。在远离恒星的空间，环境温度接近于绝对零度；而在恒星附近，温度则会高达几百至几千摄氏度。
（4）暴露在有害辐射之中近地空间是一个强辐射环境。从X射线到红外线的太阳电磁辐射对人体、材料都有一定的影响。粒子辐射严重影响环境。
粒子辐射的来源主要有三种，即地球辐射带、太阳宇宙线、银河宇宙线。必须采取相应的防护措施，才能保证空间活动的顺利进行。
人类进入空间之所以经历了漫长和艰苦的历程，正是因为空间环境和特殊条件。人类进入空间并且开始适应、研究、认识、利用和开发空间环境，这是人类文明史上的一次伟大飞跃，其意义之重大和影响之深远，怎么评价也不过分。在这个人类新进入的第四环境中，蕴藏着极其丰富的空间资源。
仅就地球引力和地球卫星作用范围这一最小的外空领域看，现已探明可供利用和开发的空间资源就有以下几大类：1）航天器相对于地面的高位置资源；2）高真空和高洁净环境资源；3）航天器微重力环境资源；4）太阳能资源；5）超低温热沉资源；6）月球及其他行星资源。
上述各项空间资源都是极其丰富的，对其中任何一项的开发都会给人类带来巨大的利益。摆在人们面前的问题是：用什么办法和手段才能长久地处于空间环境中去研究和认识这个环境，并逐步利用和开发它所具有的各项资源以造福人类。
随着空间资源开发而诞生了一门新型高科技航天技术，又称空间技术。
它是探索、开发和利用太空以及地球以外天体的综合性工程，也是高度综合的现代科学技术。它以基础科学和技术科学为基础，集中应用了20世纪许多工程技术新成就。力学、热力学、材料学、医学、电子技术、自动控制、喷气推进、计算机、真空技术、制造工艺等都对航天技术的进步发挥了重要的作用。这些科学技术在航天的应用中互相交叉和渗透，产生了一些新学科，使航天技术形成了完整的体系。航天不断提出的新要求，又促进了这些科学技术的进步。
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