遨遊太空
火箭有哪些種類?
20世紀50年代以來，世界各國研製成功的運載火箭已達150餘種之多。人們通常按火箭的燃料、用途及射程遠近將他們分為不同的種類。
按火箭發動機使用的燃料不同，一般分為固體燃料火箭和液體燃料火箭。根據火箭的不同用途又可將它們分為運載火箭、氣象火箭等。運載火箭是把人造地球衛星、載人飛船等航天器從地麵運送到預定軌道的多級火箭。氣象火箭可用於獲取高層大氣的資料，是從事空間科學研究的理想的小型火箭。按火箭射程遠近，又可將它們分為近程火箭、中程火箭和遠程火箭。
火箭的故鄉在哪裏?
中國早在古代就發明了火藥。到了宋代初期，就有人發明了世界上第一枝火箭———用火藥做燃料的火箭。到13世紀，我國的火藥及火箭技術傳到阿拉伯國家，後來又傳人歐洲。我們的祖先還曾試圖利用火藥的推力造登空飛船，可惜沒有成功。曆史表明，最早把火箭用於航天的是中國，中國是名副其實的火箭的故鄉。盡管中國早期的火箭是原始的，但它的基本原理———反作用推進原理的生命力是旺盛的，現代火箭並沒離開這一原理。可以說，火箭也是中國的一大發明。
現代的火箭是怎樣演變而來的?
火箭是載人航天的必備條件，在追尋載人航天蹤跡的時候，不能不從火箭開始。
中國是火箭的故鄉。據《宋史》等古籍記載，在公元970年前後的宋朝初年，我國就發明了具有反作用力因素的古代火箭。
但“萬戶飛天”的悲壯故事說明，古代火箭是無法將人送入太空的。這個任務就曆史地落在了現代火箭身上。
由於火箭不依賴外部空氣工作，因此，宇宙航行理論奠(ｄｉàｎ)基人、俄國科學家齊奧爾科夫斯基在1883年指出，能在太空真空中工作的火箭，可以做為宇宙航行的動力工具。
到1903年，齊奧爾科夫斯基進一步提出火箭公式，指出火箭的飛行速度與火箭發動機的噴氣速度成正比，並指出，黑色火藥一類的固體火箭燃料，產能效率低，無法使火箭達到宇宙速度，應該使用液氫液氧這樣的液體燃料。同時，火箭公式還表明，火箭的自身結構質量越小越好，燃料裝得越多越好。這樣，火箭公式就為發展現代火箭指明了方向。它被稱為“齊奧爾科夫斯基公式”。
在火箭公式的基礎上，齊奧爾科夫斯基還運用他巧妙的思維指出，用多級火箭接替工作的辦法，可使火箭逐級提高速度，最後達到所需的宇宙速度。
火箭公式是把宇宙航行從理論、理想變為現實的轉折點，後來人們將火箭公式譽為“宇宙航行第一公式”。
1926年，美國科學家戈達德發射成功第一枚液體燃料火箭，雖然它隻飛行了25秒鍾，上升高度隻有12米，但它是現代火箭的一個健康的胎胚（ｐēｉ）。
在20世紀30年代，奧伯特和他周圍的一些歐洲人，積極投入到研製火箭的實踐中去，也為發育現代火箭做出重要貢獻。
20世紀40年代初，德國人布勞恩領導研製的Ｖ－2火箭，雖是一種作戰武器，但它卻宣告現代火箭誕生了。
1957年10月4日和1961年4月12日，蘇聯航天事業總設計師科·羅廖夫研製的火箭，分別將人類的第一顆人造地球衛星和第一名航天員送入太空軌道，建造了載人航天的巨大裏程碑。
第一個試圖利用火箭
飛上天的人是誰?中國是火藥的發明國。14世紀末，我國一個叫萬戶的人，根據火藥燃燒後能產生巨大推力的原理，提出了運用火箭把人送上天的設想，並且勇敢地親自做試驗。他把47支火箭捆綁在椅子腿上，自己坐在椅子上，手拿兩個大風箏，讓人把火箭點燃，試圖借助火箭產生的推力和風箏的升力飛上天去。隻聽得一聲巨響，萬戶和椅子都被炸得粉碎。萬戶的夢想雖未實現，但他試圖飛上天的勇敢探索精神深深地感動了後人。為了紀念這位航天先驅，前蘇聯宇航科學院把月球背麵的一座環形山命名為“萬戶山。”
中國人的千年飛天夢是何時實現的?
2003年10月15日9時整，神舟五號載人飛船發射成功，將中國第一名航天員楊利偉送上太空。
飛船經過繞地球14圈以後，於16日6點23分在內蒙古阿木古郎草原安全著陸，航天員自主走出返回艙，狀態良好。
這次航天飛行任務的順利完成，標誌著我國突破和掌握了載人航天的基本技術，完成和實現了中國載人航天工程第一步的計劃和目標，使中國成為世界上第三個，也是發展中國家第一個能夠獨立開展載人活動的國家！
為什麼可以用航天飛機發射衛星?
航天飛機有好些用途，除了作運輸工具或短期空間試驗平台外，還具有重要的軍事用途。它可在空間發射和部署(ｓｈǔ)通信、導航、偵察等軍用衛星，在軌道上維修衛星和把衛星帶回地麵；也可以攻擊或捕獲敵方衛星；還可實施空間救生和支援，進行空間作戰指揮和發射軌道武器等。其中發射和回收衛星，是它的重要使命。
太空中有成百上千顆人造衛星，時刻在為人類服務。但要把衛星送入太空，不是一件容易的事情，通常是采用多級運載火箭來發射。
製造一枚運載火箭要耗費大量的人力、物力和財力。而且運載火箭隻是一種一次性使用的工具。一旦把衛星送入軌道後，它自身的一部分會變成“太空垃圾”長留太空，其餘部分則墜入大氣層化為灰燼。要發射一顆衛星，就要製造一枚火箭，有時為保險，還要製造備用火箭，這需要多大的代價呀？
航天飛機的出現，為衛星發射新辟（ｂì）了路徑。因為它運行在近地185～1100千米的軌道上，那裏幾乎沒有重力，因而施放衛星隻需要比地麵上小得多的推力就行了。加上航天飛機有高達30噸的運載能力，完全可以把各種大小的衛星先裝入機艙，再帶到太空中去發射。這就好比把地麵的衛星發射場，搬到了太空中的航天飛機上。衛星從航天飛機彈射出來後，再讓衛星上的發動機點火工作，將衛星送入預定的位置。
同樣的道理，航天飛機也可以在低地球軌道捕捉和修理失效的衛星。太空中那些昂貴的衛星，有時也會突然損壞，或未能進入預定軌道，或“服役”期未滿而停止工作。那些因某個零部件損壞而“短命”的衛星，如讓其在太空中“流浪”，真是極大的浪費。此時，航天飛機利用機動飛行，去接近衛星，實行“上門服務”，就地“診斷修理”。有些衛星實在無法修理，就帶回地麵“住院治療”。這些“絕活”，絕非是運載火箭所能幹得了的。
人類是怎樣從航海、航空到航天?
人類是在地球陸地上發展起來的，然後逐漸將活動範圍擴大到海洋，到地球大氣層空間，到地球大氣層以外的宇宙空間。這每一次擴展，都是人類發展史上的一次飛躍，但衝出地球大氣層，進入廣袤(ｍàｏ)的宇宙空間，無論從哪方麵來說，都是最大的一次飛躍。
讓我們先從活動麵積和空間的大小來比較。
人類在陸地上的活動範圍，充其量就是地球的全部陸地麵積，大約是15億平方千米。
人類航海活動的範圍，就是地球的海洋麵積，大約是36億平方千米。
人類的航空活動範圍，隻限於低層地球大氣層空間，如果以升限20千米計算，其活動空間的體積很容易算出來。地球的半徑約6400千米，以6400千米加20千米半徑的球體體積，減去地球的體積，就是航空活動的範圍。這是小學生也可計算出來的，是很有限的。
我們再來看宇宙航行。
宇宙航行第一階段航天的範圍是整個太陽係。太陽係的半徑若以冥王星軌道為限，為40天文單位，約60億千米；若以彗星軌道為限，約23萬天文單位，約34萬億千米！
宇宙航行第二階段的活動範圍是整個宇宙空間。宇宙有多大？難以知曉。如果以大爆炸誕生時光傳播的範圍計算，光是球麵傳播的，則球形宇宙的半徑是光速乘宇宙的年齡。宇宙的年齡若以140億年計算，則宇宙的半徑為140億光年，大約是1400萬億億千米！這是地球大氣層空間無法相比的。
再從延續時間來比較。人類的陸地、航海和航空活動，最多延續到地球和太陽衰老的時候，也就是還有50－60億年。而宇宙航行則與宇宙同在。宇宙還能存在多長時間？無人知曉。但據認為，所有星係在1031年後會形成大黑洞，黑洞需10106年才能蒸發完。據信黑洞也能提供生命生存的條件。這麼算來，宇宙航行可延續的時間為1031－10106年！
人類活動範圍的擴大，是以科學技術為支撐的。載人航天確是人類發展史上最大的一次飛躍。
為什麼人造衛星總是向東發射?
人造衛星是人類用於探索太空，或者探測地球的航天設備。不知你注意到沒有，所有的國家在發射人造衛星時，總是把發射方向指向東方，你知道這是什麼原因嗎
這是因為，地球是由西向東旋轉的，將人造衛星由西向東發射時，可以利用地球的慣性，大大節省燃料和推力。地球運動的速度，隨著緯度的變化也是不相同的。一般地說，赤道上的運動速度最大，達到每秒046千米，隨著緯度的增加而減小，南北兩極為零。所以發射地點的緯度越高，火箭所需的推力也越大。如果順著地球自轉的方向，在赤道附近發射傾角為0的衛星，就可最充分利用地球的自轉慣性，達到最理想的效果。
當然，由於世界各國的地理位置不同，衛星不可能全在赤道附近發射，發射方向也不會都是由西向正東方向，總要偏向東南或東北。不過，人們總會盡可能利用地球的自轉慣性，節省推力。
航天飛機與載人飛船有何不同?
航天飛機與載人飛船都是人們早有所聞的航天器。航天飛機在外形上很像普通飛機，不過它是靠運載火箭發射和升空的。它功能多、用途廣，既可載人運物，又可在太空發射衛星。它能在機場上降落，並可重複使用。載人飛船在技術上較為簡單，主要用於各種載人航天技術試驗，進行空間站人員救生和各種科學研究等。載人飛船雖也是靠運載火箭送人軌道的，但不能重複使用。現在，航天器在造福於人類的同時，又將戰爭從陸地、海洋、天空擴展到外層空間。
航天飛機有哪些優點?
航天飛機靠火箭發動機提供動力，既可以在稠密的大氣層中穿行，又能在星際空間中自由翱翔，它是集衛星、飛機、宇宙飛船於一體的飛行器。因此跟別的飛行器相比，它有自己的特色。
航天飛機是世界上惟一可以部分重複使用的航天飛行器，可以實現規定點著陸和無損返回。
它把物體送入太空的費用隻是其他太空飛行器的10％。航天飛機的貨艙，一般長18米，直徑約46米，可容納30噸左右的貨物。這樣大的容積比起運載火箭整流罩內的小小空間就寬敞多了。由於它的貨艙大，使用麵廣，所以完成的工作量大，一次可以裝載一顆大型人造天體或一批小型人造天體，並且可以利用機械手在軌道上布置任何類型的人造天體。
由於航天飛機起飛容易，回歸迅速，能夠像普通飛機那樣進行定時維修和保養，因此大大提高了使用次數。
為什麼空天飛機比航天飛機優越?
目前，航天飛機是人類探索太空的主要工具，不過，科學家已經在研製比它還優越的空天飛機了。
與航天飛機一樣，空天飛機是可以在地麵與太空之間來回飛行的運輸工具，所不同的是，航天飛機需要火箭推進飛入太空，而空天飛機是由普通飛機用的渦(ｇｕō)輪噴氣發動機驅動，隻不過用的是液氫燃料。空天飛機能以每小時16～3萬千米的速度在大氣層內飛行，而且可以直接加速進入環繞地球運行的軌道，返回大氣層後，又可像飛機一樣在機場上著陸。
空天飛機在飛行時，由於和地球大氣層產生劇烈摩擦，它的頭部和機翼前緣的表麵溫度可達2760攝氏度，因此，空天飛機對材料的應用要求比航天飛機還要高。與航天飛機相比，空天飛機不需要規模龐大、設備複雜、造價昂貴的發射場，並且空天飛機完成一次飛行後，經過一星期的維護就能再次起飛，這樣，就大大降低了成本。
航天母艦會成為現實嗎?
我們大家都知道，發射衛星、飛船和航天發射場的位置應設立在盡量靠近赤道的低緯度地區，因為隻有在緯度為零情況下，航天器才能達到最大的速度優勢：火箭速度加上地球自轉速度。像俄羅斯的拜科努爾發射場、美國的卡納維拉航天中心、法國的庫魯以及日本的內之浦宇宙發射場、中國的西昌衛星發射中心等，都是基本符合這一條件的優良的航天發射基地。
不過，不管哪一個發射基地，都有不足之處，因為它限製了航天器軌道平麵的傾角方案和用於其他目的的發射能力，有時還受到氣象條件的幹擾。於是，有人就想，如果建造一艘大噸位，能從赤道附近的國際海域發射航天器的“航天母艦”的話，不僅緯度的優勢將更明顯，而且以上幾點不足也將消失。此外，從海上發射有助於選擇任何一個合適的地點、時間發射，發動裝置和其他一些珍貴的零部件也可能得到再次利用。這一設想也許很快就能變成現實。
空間飛行器的形狀
為什麼千奇百怪?空間飛行器，分屬於人造地球衛星、飛船、空間站及探測器等人造天體。它們根據用途的不同，各以其特定的結構和方式運行在不同的軌道上。
空間飛行器的結構主要分為兩部分：一部分是為滿足特定用途如通信、導航、氣象觀測、資源探測、軍事偵察等的專用係統；另一部分是共有係統，包括殼體係統、姿控係統、測探係統、溫控係統及電源係統。
飛行器不僅結構複雜，且外形多樣，如有球形、圓錐(ｚｈｕī)形、柱形、多麵球形等；有的頂著“鍋狀”天線，有的伸出一塊或幾塊平板，有的帶有幾根鞭狀的細杆。為什麼空間飛行器的形狀千奇百怪呢它們之所以不像飛機、汽車、火車等具有統一的流線外形，是因為它們都是在近乎真空的條件下運動，不必要太考慮運動阻力，而主要是考慮空間發射和運行性能等因素，所以，其形狀也就千差萬別了。
飛行器能在太空呆多久?
飛行器拒絕死亡
2001年4月，位於西班牙馬德裏的深空天線網意外地接收到了一個異常微弱的電波信號。經查證，該信號是由一艘與控製中心失去聯係近8個月的宇宙飛行器發回的。此前，科學家以為這艘名為“先鋒10號”的飛行器大限已至，因此沒料到還會收到它傳回的信息。截至2002年，“先鋒10號”已在太空中正常運行近30年時間，是宇航飛行器中超期限服務的精英之一。除“先鋒10號”之外，“旅行者1號”、“旅行者2號”、“ＩＭＰ－8號”都是拒絕死亡的精英飛行器。
早在上個世紀70、80年代，上述飛行器就已經有相當出色的表現，科學家借助它們在探索太空時傳回的珍貴信息，得以對木星、火星、天王星和海王星等行星的大氣狀況以及太陽風在地球外圍的活動情況有所了解。如今，在經過地麵上的工程師們對它們進行遠距離遙控修複及調試之後，這些精英們又將繼續進行外太空星際探索，繼續為宇航事業作出貢獻。
“先鋒10號”是在1972年3月2日發射升空去執行水星探索計劃的。2002年3月2日，科學家向這艘早已光榮完成使命、超期服役的飛行器發去一組特殊的信號，以示祝賀。經過22小時，穿越了長達120億公裏的星際空間之後，“先鋒10號”的回應信號到達了地球。它那甚至不如一隻家用燈泡能量大小的信號，聽上去卻是那麼悅耳、清晰(ｘī)。然而，如果沒有地麵人員的遠程精細操控，“先鋒10號”的最新訊息就完全有可能失落於茫茫太空。
黑暗中摸索
在經過25年的宇宙航行之後，“先鋒10號”的天線指向發生了偏移。1997年，科學家們意識到他們必須重新為“先鋒10號”的天線定向，讓它指向地球，以便同它保持聯係。但這一定向過程帶有巨大的風險，就是“先鋒10號”可能因此變成“啞巴”。為了保證定向操作所需的能量，就不得不暫時關閉“先鋒10號”的傳送器，然後又打開，接著又關閉、打開數次。在寒冷的深空中，這樣的操作有可能產生熱震蕩，從而損壞傳送器。可喜的是，經過90分鍾的定向操作之後，“先鋒10號”安然無恙。這可真是一個了不起的成就。
“先鋒10號”的設計目的是探測木星，從理論上說，以“先鋒10號”的速度從地球去木星隻需21個月，但是為了到達木星，“先鋒10號”必須穿越當時被認為是不可逾越的小行星帶。當時是20世紀60年代，科學家手中掌握的有關小行星運行的資料相當有限，僅測定出約3000顆體積稍大的小行星的運行軌跡。而對於小行星帶中存在的大量微粒，則無法確定其對飛行器的撞擊危害性。於是，設計者將飛行器造得盡可能堅固，以便讓它能實地檢測小行星帶的危險性。事實證明，小行星帶中的微粒並不會對飛行器造成損害。經過30年的摸索之後，“先鋒10號”終於為未來的所有宇航飛行器找到了一條穿越小行星帶的安全路徑，並且拍攝了木星及其衛星的第一批近距離照片，接著向太陽係的外圍進發。1997年“先鋒10號”正式宣告退休。但它作為有價值的空間資源，退休之後仍將被用於地麵控製中心調度人員的培訓及通訊技術的課題開發等。
月球車是怎麼回事?
在月球表麵行駛並對月球考察和收集分析樣品的專用車輛，叫月球車。它分為無人駕駛月球車和有人駕駛月球車。
無人駕駛月球車由輪式基盤和儀器艙組成，用太陽能電池和蓄電池聯合供電。月球車根據地球上的遙控指令，在高低不平的月麵上行駛。遇到緊急情況，月球車上有一套特殊裝置能避免顛覆(ｄｉāｎｆù)，能自動進行工作。
有人駕駛月球車，由宇航員駕駛在月麵上行走，主要用於擴大宇航員的活動範圍和減少宇航員的體力消耗，存放和運輸由宇航員采集的土壤和岩石標本。它的動力是由蓄電池供應的。
1970年11月，前蘇聯把世界上第一個無人駕駛的月球車送上月球。1971年9月，美國“阿波羅”15號飛船登上月球，2名宇航員駕駛月球車在月麵上行駛了27和35千米。
什麼是衛星式飛船?
蘇聯發展載人航天，選擇了先發射無人衛星式飛船的途徑，為載人飛行作技術準備。它實際上就是無人駕駛的“東方”號飛船的試驗飛行，目的是考核飛船和進行動物飛行試驗。
衛星式飛船由密封的回收艙和設備艙組成，返回時，設備艙與回收艙分離，然後在大氣層中燒毀。
1960年5月15日發射“衛星式飛船1”號，回收失敗。
1960年8月19日發射“衛星式飛船2”號，載有“別洛卡”和“斯特雷卡”兩條小狗，還有50隻老鼠。第二天成功返回地球。
1960年12月1日發射“衛星式飛船3”號，載有兩隻小狗。返回時由於再入角過大，回收沒有成功。
1961年3月9發射“衛星式飛船4”號，載有一條小狗，成功返回地麵。
1961年3月25日發射“衛星式飛船5”號，載有一條小狗，成功返回地麵。
成功返回，是載人航天必須解決的一個關鍵技術問題。這中間存在許多失之毫厘差之千裏、一步失誤全盤皆(ｊｉē)輸的技術因素。
首先，要將飛船由軌道運行的姿態調整到返回的姿態，使飛行方向與地平線成預定的夾角（即再入角）。再入角的些許誤差都會造成返回的失敗。
其次，飛船的返回艙要與不返回的艙段順利分離。因為不返回部分沒有防熱措施，通過稠密大氣層時會燃燒，這會殃及返回艙。同時會加大落地時的衝擊，使返回艙撞毀。
第三，返回艙要能經受住製動（反推）火箭點火熄火時產生的劇烈振動，進入稠密大氣層時的巨大衝擊過載和此後的減速過載。
第四，返回艙還要能經受得住通過稠密大氣層時產生的上萬攝氏度的高溫，而不被燒毀。
最後，返回艙要能安全著陸而不被摔毀。
蘇聯5次衛星式飛船的發射、飛行和返回試驗，檢驗了飛船的結構性能，可以保障載人飛行和返回的安全；同時，通過大量的太空生物試驗，證明了人可以經受住航天環境因素的考驗。
這些衛星式飛船的發射、飛行和返回，當時在全球製造了濃厚的氣氛：蘇聯很快就會將第一名航天員送入太空了。
何為“東方”號計劃?
“東方”號計劃是蘇聯的第一個載人航天計劃，共6次載人繞地球飛行。
“東方”號飛船由密封座艙和儀器設備艙組成。密封座艙為球形，外徑23米。艙內為氮氧混合氣體，二氧化碳濃度不大於1％，溫度為15－20℃，相對溫度為30－70％。
密封座艙內除生命保障係統外，還有自動控製和手動控製係統、通信係統、自動信息記錄係統、定向係統、飛行控製係統、溫度調節係統、測量軌道參數的設備係統、化學電池、測量人體生理功能的儀器儀表、電視、攝像機、製動火箭和著陸係統等。
返回程序與衛星式飛船相同，即製動火箭點火，進入返回軌道，儀器設備艙與密封座艙分離，在稠密大氣層中燒毀。航天員可乘密封座艙著陸，也可在離地麵約7000米時，用彈射座椅彈出密封座艙，然後用降落傘著陸。
“東方”號計劃取得了搶先將航天員送入太空的榮譽。根據美國要搶先載人登月的競爭態勢，後來又盡量延長在軌道上的飛行時間，增加軌道高度，並練習兩艘飛船在軌道上的會合，編隊飛行，這顯然是為軌道對接和長期太空生活作準備。“東方3、4”號在軌道上會合時的最小距離為64千米，“東方5、6”則為48千米。
“東方”號計劃還贏(ｙíｎｇ)得了首先將女航天員提列什科娃送入太空的榮譽。
何為“水星”計劃
“水星”計劃是美國的第一個載人航天計劃。原來的目的是搶先把人送進太空，所以重點放在簡單可靠，力求爭取時間上，但卻應驗了“欲速則不達”的古訓。
由於美國沒有專門的載動物軌道試驗飛行的計劃，“水星”計劃的早期發射，除了考核運載火箭和飛船外，就是載動物進行飛行試驗。
“水星”飛船由密封座艙、逃逸(ｙì)係統、天線容器、回收部件、反推火箭與分離火箭、防熱層等部分組成。先後共發射25艘，其中載猴子和猩猩飛行各2艘，載假人飛行4艘，載人亞軌道飛行2艘、載人軌道飛行4艘，其餘是在計劃早期用於考核飛船和火箭。
早在1959年8月21日，就開始用“小兵”火箭發射“水星”飛船外殼的試驗，但由於“小兵”火箭在技術上還沒有完全過關，成功率很低。不得不請出技術上相對成熟的“紅石”導彈和“宇宙神”洲際導彈，經改裝後作為運載工具，但仍失敗連連。
直到1961年4月12日蘇聯首先把加加林送入太空後，上述3種火箭都還沒有把握將載人的“水星”飛船送入繞地球飛行的軌道。為了在世人麵前挽回麵子，隻得“硬著頭皮”用“紅石”火箭於這年的5月5日發射“水星3”號飛船，將勇敢的航天員阿倫·謝潑德送入185千米的高空，作拋(ｐāｏ)物線飛行，在太空飛行的時間隻有15分鍾，然後垂直下落，濺落在洋麵上，名為“亞軌道”飛行。
7月21日，航天員弗吉爾·格裏索姆乘“水星4”號飛船再作一次亞軌道飛行，太空飛行時間16分鍾。
在經過載假人和載動物黑猩猩的幾次軌道飛行成功後，1962年2月20日，大推力的“宇宙神”火箭終於將“水星6”號飛船送入太空，約翰(ｈàｎ)·格倫成為美國第一個繞地球飛行的船天員，在軌道上飛行4小時55分鍾。
人類什麼時候才能登上水星?
1973年11月3日，“水星10號”探測器從地球升空，開始了飛往水星的旅程。1974年3月29日，它抵達了水星，在離水星表麵705公裏處通過，隨後又在當年的9月21日和1975年3月6日兩次通過水星。這次考察總共探測了45％的水星表麵，傳回了2700多幅水星照片。自那以後，對水星的空間探索沉寂(ｊì)了將近20年。
但是對水星的研究並沒有停止，長期的研究再次觸發了科學家對水星進行考察的興趣。上世紀末，美國開始籌劃“信使號”飛船探測計劃。“信使號”定於2004年3月或5月的中下旬發射，根據預定的飛行軌道，它將在2004年6月及2006年3月兩次飛越金星，在對金星進行考察後於2007年7月27日從水星附近飛過，而後又將在2008年4月11日第二次通過水星，最後於2009年4月6日開始進入環繞水星的軌道。這個軌道的最高點為15000公裏，最低點200公裏。軌道與水星赤道成80度，最低點在北緯60度。“信使號”將攜(ｘｉé)帶大量科學儀器，屆時將對水星的表麵、內部、大氣以及附近的空間環境進行綜合考察，送回更多關於水星的信息。
何為“上升”號計劃?
“上升”號計劃是蘇聯“東方”號計劃的後續載人航天計劃。所使用的“上升”型飛船為“東方”型飛船的改進型，呈球形。計劃的主要目的，是試驗載2人的飛船係統，繼續考察航天員在太空中的工作能力，以及考察航天員之間相互配合的能力。
在計劃實施過程中，蘇聯領導人赫魯曉夫得知美國準備搞載3人的航天飛行計劃，便立即要求搶先發射載3人的飛船。正患嚴重心髒病的科羅廖(ｌｉáｏ)夫帶病工作。新研製載3人的飛船來不及了，隻得拆掉載2人的“上升”型飛船中的彈射座艙。但這樣座艙容積仍然不夠用，於是進一步讓航天員冒險不穿臃(ｙōｎｇ)腫的艙外活動航天服。
1964年10月12日，“上升1”號首先載著弗·米·科馬羅夫、康·彼·費奧克蒂(ｄì)托夫和鮑(ｂàｏ)·葉戈羅夫3名航天員進入軌道，繞地球飛行16圈，曆時24小時17分。爭得了載多人太空飛行這個“第一”，不過這也使科羅廖夫進一步病入膏肓。
這時，蘇聯又得知美國在“雙子星座”計劃中安排有太空行走的內容。為了搶得這個“第一”，科羅廖夫機靈應對，在“上升”型飛船的壁上開一個口，安裝一個氣閘室，供航天員進行太空行走時，出入座艙之用。發射時，氣閘室呈摺迭狀，用一個保護錐保護，入軌後保護錐被拋掉，氣閘室充氣膨脹，完成任務後拋棄。由於出艙到太空行走的航天員，是一定要穿艙外活動航天服的，所以飛船無論如何隻能載2人飛行了。
1965年3月18日，“上升2”號飛船載著阿·阿·列昂諾夫和帕·伊·別到亞耶夫進入太空。在繞地球飛行的第二圈時，列昂諾(ｎｕò)夫係著保險繩，走出艙座，破天荒地在空曠的太空中遊蕩了10分鍾，但在進入座艙時卻花了12分多鍾，險些進不了艙。
“上升2”號在太空飛行26小時，於3月19日返回地麵，整個“上升”號計劃結束。4天後，美國載2人的飛船發射成功，兩個多月後，美國航天員進行了太空行走。
月球航行知多少？
“阿波羅”飛船由指揮艙、服務艙和登月艙組成。發射時從上至下以指揮艙－服務艙－登月艙的次序與“土星5”號火箭的第3級相連，在指揮艙的上麵還有發射應急逃逸塔。
“土星5”號火箭載著“阿波羅”飛船從肯尼迪航天中心升空，達到61千米高空時，第一級火箭分離，第二級火箭工作。在達到185千米高度時，第二級火箭分離，第三級火箭工作約兩分鍾，將飛船送入繞地球飛行的軌道。在到達發射場上空前，第三級火箭再次點火工作約5分鍾，將飛船推出繞地球飛行的軌道，飛向月球。
進入奔月軌道後，第三級火箭上保護登月艙的外罩分成4瓣分離。然後飛船的指揮艙與服務艙一起與登月艙暫時分離，並調轉180度，讓服務艙在前，指揮艙與登月艙對接。最後，登月艙與第三級火箭脫離連接。整個飛船以服務艙－指揮艙－登月艙的次序飛向月球。
返回時，登月艙上半段與指揮艙對接，兩名登月航天員進入指揮艙後，拋棄登月艙上半段，進入返回地球的航程。接近地球後，服務艙與指揮艙分離，指揮艙載著3名航天員再入地球大氣層，最後打開降落傘，濺落在夏威夷(ｙí)附近的太平洋上。
從1969年7月到1972年12月，除“阿波羅13”號登月失敗外，先後有6艘“阿波羅”飛船送12人登上月球。主要情況如下：
嫦娥何時見到故鄉人？
2003年，中國啟動名為“嫦娥”工程的探月計劃。
“嫦娥”工程將分為“繞”“落”“回”三個階段實施。“繞”即發射月球探測衛星；“落”是將月球探測器發射致月球表麵；“回”即返回，是月球探測器發射至月球表麵軟著陸，采集月球樣品再返回地球。
實現“嫦娥”工程三個階段的目標估計需要十多年時間，2006年即可實現第一階段目標。或許用不了太長時間，嫦娥就會見到故鄉人了。
中國人的奔月夢何時能實現?
屬於高軌道運載火箭的長征3號係列火箭，是中國目前運載能力最大的火箭，也是世界上高軌道運載能力較大的著名火箭，可分別將16噸、24噸和33噸的探測器送入奔月軌道。
經過40多年的不懈(ｘｉè)努力，中國的航天運載技術已躋身世界先進行列，長征係列火箭已具有發射近地軌道、太陽同步軌道、地球同步轉移軌道等多種軌道有效載荷(ｈé)的運載能力，入軌精度達到國際先進水平。
到目前為止，長征火箭共進行了69次發射，成功63次，成功率已達到發達國家的運載火箭水平。現在用來發射“神舟”飛船的長征2號Ｆ火箭，再加一個推進器也可以把探測器送到月球。由於月球探測器不僅要在月球表麵著陸，還需從月球返回地球，因此將來進行月球探測，所需發射質量相對較大，需要運載能力更大的運載火箭。他透露，中國新一代大推力運載火箭已在規劃中。
你知道火星上的“人造”洞嗎?
這是“勇氣”號傳回的火星車在岩石上打的洞的照片，這個洞雖然隻有27毫米深，45毫米寬，卻是人類在火星表麵上留下的第一個“人造”洞。（美國宇航局照片）
2004年2月6日美國宇航局的“勇氣”號火星車用機械臂上的打鑽機在火星上的一塊岩石上打了一個洞。科學家說，“勇氣”號創造了曆史，這是人類首次在火星表麵上留下“人造”洞。
“勇氣”號花費3個小時用機械臂上的打鑽機鑽入一塊名為“阿迪朗達克”的岩石內部進行探測，它鑽的這個洞深27毫米，寬45毫米，科學家們可以通過這個洞分析火星過去的地質構造。接下來，它將利用機械臂上的顯微成像儀拍攝岩石的顯微照片。
“勇氣”號從1月21日起就癱(ｔāｎ)瘓(ｈｕàｎ）在火星表麵，病因是電腦存儲器中的數據堆積過多，耗盡了存儲器的存儲空間。科學家在刪除存儲器內的部分數據後，使“勇氣”號於2月1日恢複了探測工作。此後，專家對火星車上的軟件係統進行了多次遙控測試和修理，並於4日對電腦存儲器進行了重新格式化。5日晚，地麵人員對火星車的電腦係統進行重新啟動後，“勇氣”號終於回到了“完全健康”的狀態。
在火星另一個半球探測的“機遇”號火星車6日向著陸點附近的一處外露岩床行進了大約2米。抵達後，它將在那兒停留數天，探測岩石中赤鐵礦的含量，並再傳回土壤的顯微照片。
你知道在火星何處尋找生命?
科學家現在知道了在火星什麼地方尋找生命，這一觀點是俄羅斯科學院航天研究所實驗室主任伊戈爾·米特羅法諾夫在接受俄塔社記者采訪時發表的。他強調，從美國“機遇”號火星車傳送回地球的資料能對尋找生命的區域（ｙù）作出判斷，俄羅斯科學家不懷疑，地球人能在火星上發現原始生命形式的痕跡，但是我們過去不能確切知道在哪裏去尋找它們。
米特羅法諾夫指出，火星車在火星地表發現含有所謂與水化合的礦物，這證明火星某個時期像地球一樣曾存在過生命。他認為，這一發現能重新“瞄準”在“機遇”號火星車曾經研究過的火星地區尋找這類礦物和古生命蹤跡的實驗。
此前，美國宇航局宣布，火星車發現了火星上過去曾存在大量水的證據。
火星上有火山嗎?
現正在圍繞火星運轉的歐洲“火星快車”探測器拍攝到火星奧林匹克山頂一幅高質量彩色照片，該山是太陽係中最高的火山。從照片中可以看到複雜的火山口，火山口深3千米，其橫截麵約為80千米。火山擁有幾個塌(ｔā)陷(ｘｉàｎ)處，彼此又部分重疊，都是在火山各次噴發時形成的。看來，這火山噴發是在很早很早以前發生的，因為那時在火星上曾經曆火山活動時期。
第一位火星移民是誰?
來自地球上的第一位火星移民也許不是人類，而是植物。美國宇航局打算在2007年發射“偵察員”飛船，把帶有水母發光基因的擬南芥(ｇàｉ)送到火星上去。
之所以選擇擬南芥做試驗，是因為它有三個優點：它的株身較矮，可放在較小的暖房裏；它的生命周期不長，隻有六個星期；它的全部基因組已經破譯。(基於同樣理由，國際空間站的“獨立試驗”也用它來研究植物對微重力的反應。)
人類何時才能在火星上定居?
在過去100年裏，有太多東西改變了我們的生活，在未來100年中，我們的生活無疑會改變更多。人類實現了登月的夢想後，更大的目標就是載人火星飛行，踏上火星之時，更長遠的計劃是改造火星環境，使之成為適合人類居住的第二個地球。科學家們堅信，人類最快可以在10年內踏上火星，太空旅遊潮也會很快隨之而來，屆時，乘宇宙飛船觀賞火星落日是最刺激的時尚之旅，假如囊(ｎáｎｇ)中羞澀，去幹巴巴的月球蹦蹦高也行。
能在火星上種植樹木是火星變得適合人類居住最重要的條件，這樣在以後的數萬年間，大量的樹木就可以為火星大氣提供足夠的氧氣，使登上火星的人類可以自由地呼吸。但就火星目前的情況，地球上的微生物在火星上仍無法得到足夠的氮維持生命，因為氮元素是植物進行光合作用的主要元素，對於植物的生長具有至關重要的作用。
科研人員認識到，在火星解凍的過程中可以將地球上的微生物及植物帶上火星，預計火星表麵將在未來100年之內解凍，整個火星星體解凍的時間可能需要大約700年。
ＮＡＳＡ阿姆斯研究中心的克裏斯·麥凱認為，將火星變得適合人類居住的第一步，是通過名為“大地營造”的方法來提高火星地表的溫度，其實火星表麵的溫度隻需提高幾度就可以滿足地球上最原始微生物的生存需要，這些微生物包括在南極洲發現的青苔及海藻類生物。如果火星上的大氣能夠充滿超溫室氣體，那麼在未來100年之內它將成為適合人類居住的星球。
為什麼選擇火星?
關於火星人、火星生命等激動人心的問題已經爭論了近一個世紀。因為自從望遠鏡發明以後，由於多種特性與地球相似，火星一直被譽為第二個地球。
火星的運行確實與地還需有著相似之處，它繞太陽一圈的周期為687天，而它的自轉周期僅比地球長41分，更令人驚訝的是它的自轉軸傾角也隻比地球的在32分。因此，火星上不僅有類似地球上的季節之分，還能明顯區分出“五帶”，即熱帶、南北溫帶和寒帶。火星的平均溫度與地球相關也不大，赤道地區的晝夜溫度在20度到－80度之間，而最寒冷的極區的溫度變化於－70度到－140度。此外，火星上還且定量的大氣，有白皚皚的極冠，且隨季節變化大小範圍有明顯的變化。由此可見，當人類著手為自己尋找另一個理想家園時，對火星寄予深切希望是順理成章的事。
火星上現在有什麼?
現在知道，火星表麵十分荒涼。望遠鏡中盾來明亮呈橘黃色的區域是它的“大陸”，那裏到處是黃、紅色的沙丘和怪石，火星的南、北半球有很明顯的區別，北半球比較平坦，間或有些死火山，平均比南半球低4千米，而南半球則有比較多的大大小小的環形山，山邊緣的坡度也比較平緩，脊棱(ｌéｎｇ)也受過某種“風化”作用。從大小比例來看，火星上的環形山除了起源於隕星外，還有不少是火山活動的結果。100多年前所謂“火星運河”其實就是這些環形山及其陰影造成的錯覺。
火星上確有奇特的“河床”，這些幹涸的河床縱橫交錯，似乎主流和支流相連，達幾千條之多，多數人認為是由於過去火星在深化早期的活動時代，火山噴出來的巨大熔岩造成的，但也有人認為不能排隊這可能是真的河流遺跡。盡管火星上目前沒有液態水，但在火星形成早期，可能有較高的溫度，完全有可能形成大量的液態水，造成真正的大江巨川。
火星上是否有生命存在一直是懸而未決的謎。美國航宇局的科學家們通過研究認為，火星上的抗陷及裂口部分所具有的沉積物，看上去和美國亞利桑那州的沙漠或者是大峽穀有著非常相似的結構。研究人員稱，盡管人們對這些數據的評價各不相同，但它很可能會改變科學家們看待火星的方法。這個紅色的星不再象月球一樣被人們當作一塊化石了，更多的是“一個曾有生命活動的星球”。
人類是怎樣進行火星探索的?
毫無疑問，呆在地球上人類是無法解開火星的種種迷團的，種種跡象表明，在未來10至15年內我們必將成功踏上和開始著手改造火星。因為最初選定火星作為目標之時，如何在太空中獲取氧氣和保證飛船長途航行的動力，是人類遠征火星必須解決的兩大問題，現在這兩個問題已基本解決。
新世紀初，從火星大所中分離氧氣的方法已被掌握，可以節省大量燃料的離子發動機也已經出現，並開始裝配在“深空1號”科學探測器上投入實際使用，可以說前往火星必要的各項技術和工藝試驗已經完成或接近完成。目前，俄羅斯和美國已經在地麵的密封艙裏，訓練宇航員如何在長期的太空飛行中生活和從事科學考察。
美國航宇局（ＮＡＳＡ）近日製定的一項探索火星的長期計劃顯示，ＮＡＳＡ將在未來10年間完成6次重大的火星探索行動，其間，意大利和法國的航空部門也將參與這些行動。
ＮＡＳＡ太空科學研究項目的負責人艾德·威勒(ｌè)博士表示：“我們計劃跟蹤研究火星上是否存在水源這一問題，以便最終找到這一重要問題的答案，使得人們對火星上生命的起源以及目前是否已有生命存在有一個明確的認識。”
ＮＡＳＡ表示，在2010年前，該機構將派出更多的火星探測器執行太空研究計劃，到2010年之後，ＮＡＳＡ還將派宇航員前往火星取回地表樣品。ＮＡＳＡ發言人稱，包括上述行動在內的這一長期發展計劃是該機構太空探險曆史上史無前例的，其最終目標是確定火星上到底有沒有生命存在，以及目前這些生命是否還在延續。
ＮＡＳＡ未來5年內用於上述計劃的平均年預算在4億至45億美元之間，計劃內容包括發射一係列火星探測裝置以及若幹艘可以著陸於火星表麵的太空探測船。
與此同時，俄羅期“能源”火箭航天公司專家計劃，在火星軌道上建造一座便於人類長期研究開發火星的空間站，並打算在條件成熟時吸引多國參與該計劃的實施。
專家們已設計出了火星空間站的原型，這座未來的空間站重約400噸，由多個艙體對接而成，可容納10名宇航員長期工作。空間站艙體由前向後依次為：氣密過度艙、氣壓艙、科研艙、兩個居住艙、兩個過度艙、健身醫療艙和聯動機件艙。
空間站各組件將由超大推力“能源”型火箭分批送入地球軌道，並在那裏完成組裝。再由空間站上的數百個蜂窩狀小型電動噴氣發動機產生動力，最終使空間站遠征火星。預計，空間站建設工期長達10年，所需資金約為100億美元。
你知道空間站的用處嗎?
空間站是具備一定實驗和空間條件，並可供宇航員生活和工作的長期運行的航天器，又稱太空站、軌道站或航天站。
空間站的建立，使載人航天進入實用階段，對科學研究、國民經濟和軍事都具有重大價值，在航天事業上起著很重要的作用。
因為空間站具有重要而廣泛的應用價值，所以備受世界各國的重視。前蘇聯在1971年首先發射了世界上第一個空間站ｄ後，又相繼發射了多個空間站。美國於1973年發射了一個“天空實驗室”空間站，日本、加拿大和西歐各國也致力於空間站的建立。不久的將來，空間站將成為各國在太空競爭的戰場。它在軍事上的應用也有廣闊的前景。
什麼是“天空實驗室”?
在初期航天競爭中失利以後，美國人不僅搞搶先載人登月的“阿波羅”計劃，“把蘇聯人摔倒在月球上”，而且要一鼓作氣，逐漸甩掉一次性使用的火箭和一次性使用的載人飛船，而建設永久性航天站和為它配套的天地往返運輸係統———航天飛機，要遠遠地將蘇聯人拋在後麵，為此擬訂了“天空實驗室計劃”。
1973年5月15日用兩級的“土星5”號火箭發射了試驗性航天站的主體，由軌道工場、多用途對接艙、氣閘艙、儀器艙和“阿波羅”望遠鏡等組成。
或者是好事多磨，或者是欲速則不達，軌道工場在發射過程中，它的鋁製流星防護層被撕裂。三塊太陽能電池帆板中，一塊脫落，一塊被撕裂的鋁條纏住沒有展開。這使供電量減少一半，電力嚴重不足。同時，因太陽能電池帆板除供電外，還起遮陽的作用，由於上述情況，“土星工場”處在太陽暴曬之中，場內溫度平均達41℃。
這時，還談不上有航天飛機前去與“土星工場”對接，代用的是登月剩下的“阿波羅”飛船。在這裏，登月艙是派不上用場的，於是便用“阿波羅”計劃中研製的“土星1Ｂ”火箭，於1973年5月25日發射“阿波羅”飛船的指揮艙和服務艙，將Ｃ·康拉德、Ｊ·克爾溫和Ｐ·韋茨(ｃí)三名航天員送上“土星工場”進行搶修。他們首先樹起一把遮陽傘，接著展開那塊被纏住的太陽能電池帆板，然後進行天地觀測，拍攝太陽照片30000多張、地球照片近9000張，記錄資料磁帶14000米，在太空生活28天。
這年7月28日，第二批3名航天員進入“土星工場”，他們更換了遮陽傘，拍攝太陽照片77000多張、地球照片14000多張，記錄資料磁帶42000米，在太空生活59天。
這年11月16日，第三批3名航天員進入“土星工場”，他們的重點任務是對地麵進行戰略偵察，拍攝地麵照片20000張，記錄資料磁帶45000米，也對太陽和康浩特彗星進行了觀測，拍攝照片75000張，在太空生活84天。
由“土星工場”和“阿波羅”飛船指揮艙、服務艙組成的“天空實驗室”，全長36米，重約91噸，工作容積327立方米。
由於“阿波羅”飛船所剩無幾，此後“土星工場”在無人狀態下飛行，而原計劃與它配套的航天飛機，在它於1979年7月11日墜毀時仍無法問世。
從太空能獲取哪些生命財富?
太空醫學研究
目前，太空醫學研究的內容包括細胞組織工程、器官移植、再生醫學和病理研究。太空環境為醫學研究提供了難得的條件。比如，一種寄生在草莓中的環孢(ｂāｏ)寄生蟲常常引起嚴重的胃腸道疾病，也是造成新生兒脫水死亡的重要原因之一，在地麵環境中還沒有誰能在實驗室的培養基中培養出這種寄生蟲。最近，研究人員在太空中采用新方法培養出了這種寄生蟲，為防治該種疾病提供了新線索。
太空中病毒生長迅速，能為研究人員提供一個全麵觀察艾滋病病毒的機會。近年來，美國研究人員已經利用空間站的生物反應器培養出了艾滋病病毒。
無論是寄生蟲還是微生物，在太空的失重環境中都能快速生長，這不僅為開發新藥提供了條件，而且為認識疾病病理創造了條件。比如，美國研究人員把癌細胞放到太空中進行研究，結果發現結腸癌細胞的直徑居然可以長到10毫米大，其體積是地麵實驗室培養出來的結腸癌(áｉ)細胞的30倍。這項研究證明失重環境有利於組織和細胞的生長，這不僅為觀察腫瘤生長提供了條件，而且為製造抑製腫瘤生長的藥物和治療癌症提供了線索。
太空育種
在太空生物技術中，目前研究得最多的是太空育種。美國研究人員於2002年把大豆帶到太空，獲得了誘導突變的良種，現在正在進一步分析其中的蛋白質、脂肪、碳水化合物和其他成分的含量。如果能獲得成功，這將是繼轉基因大豆後的另一種培育育種大豆的方法。
我國的太空育種從1987年開始，現在通過國家品種審定的已經有18個。太空育種的機理是，太空中具有失重、高真空、宇宙高能粒子輻射、宇宙磁場的綜合作用，能使植物ＤＮＡ鏈條發生斷裂或重組，基因組發生易位，產生新的突變體。當然，這種突變是隨機的，可以像選種一樣挑選那些產生了較好變異的品種。現在，我國經過太空育種的作物有50多個品種，其中有的已經大麵積推廣。
我國培育的太空黃瓜“航遺1號”的最大單果重1800克，長52厘米。經中國食品檢測中心檢測，維生素Ｃ的含量提高了30％，可溶性固形物的含量提高了約20％，鐵元素的含量提高了40％。太空葫蘆平均長度達到75厘米，平均果重4000克，最大單果重8000克。另外，經誘導而發生基因突變的太空葫蘆裏還含有苦瓜素，可以治療糖尿病。太空西紅柿最大單果重達375克，1畝（1畝＝6667平方米）產量可達5000千克。一個太空長形茄子重達350克，不僅鮮嫩，口感也非常好。另外，“太空甜椒872”中的可溶性固形物含量提高了20％，在顏色上也獲得了突破，獲得了一個黃色的後代和一個紅色的後代，這意味著以後人們能吃到黃的甜椒和紅的甜椒。
太空生物材料
人一到30歲以後，骨質就開展丟失，嚴重的患者會出現骨質疏鬆症。據統計，我國現有40歲以上人群骨質疏鬆症的發病率為161％，而60歲以上老人的發病率則為226％，80歲以上老人的發病率為50％。
那麼，有沒有辦法延緩骨質的丟失過程呢？研究人員利用太空生物醫學的研究表明，在失重環境下，導致骨質丟失更為迅速，因此生物在太空中丟失骨質的原理特別典型。研究人員正在利用太空生命科學作為實驗基礎，研製治療骨質疏鬆症的藥物。
人衰老的進程由骨質疏鬆表現的另一個外在症狀是髖(ｋｕāｎ)骨骨折。髖骨骨折後的治療一般是重新植入人工骨骼，但是植入物一般隻能維持十年，然後又得重新植入，不僅增加病人的痛苦，而且經濟負擔也十分沉重。而太空研究的啟示是，使用類似於自然骨骼的陶瓷材料作為人造骨就是一種新的選擇。
太空分子產品
科學家正在利用太空環境研究生物分子結構，以生產新的藥物和蛋白質。研究人員發現，在太空失重條件下蛋白質晶體可以生長得比在地球上更大，結構更完整，從而可以進行更方便的分析。通過對這些蛋白質晶體的分析，能更深入地了解蛋白質的秘密，比如其結構和功能的關係，從而進一步了解蛋白質、酶和一些病毒在生命與健康中的作用。
研究人員利用太空環境進行生物分子研究所取得的一些成就主要在蛋白質晶體生長方麵。在航天飛機和空間站中，利用失重控製晶體生長，已經生產出了較大的蛋白質晶體。比如，溶菌酶是細胞內產生的物質，對殺滅病菌和保護健康是非常有用的，研究員已經在太空中生產出了非常大的溶菌酶晶體，這對研究其結構和功能非常有利。又比如，血漿白蛋白是生物循環係統和血液中最常見的蛋白質，對於提高免疫(ｙì)力和殺滅病原體具有重要作用。現在，白蛋自己在太空失重條件下合成出來了，這對白蛋白的藥理並製造出新的藥物有指導作用。
設計新藥物
研究人員利用空間站上的生物反應器中生長的組織樣本可以設計新的藥物。比如，由於微生物在太空中可以快速生長，並且能產生較大的變異，因此把微生物樣本送上太空，它們的變異率是地麵上的幾萬倍甚至幾十萬倍。這些變異使微生物具有治療某些病症的功能，對其培養後就有可能製成新的藥物。可以在太空培養的微生物中製取一種或多種疫苗，還可以觀察在太空中培養的微生物對其他物質的敏感程度，以設計和生產新的抗生素。
慶大黴素是目前廣泛用於臨床的廣譜抗生素，但是，生產慶大黴素的菌種的生產能力比較低。而太空育種則可以大幅度地提高慶大黴素的產量。生產慶大黴素的細菌的孢壁厚，而且化學組成特殊，對一般的理化誘變因素有一定的耐受性。利用太空失重和生長快的條件等，就可以使生產慶大黴素的細菌發生基因突發，然後再選擇那些發生過基因突變和生長快速的菌種，可以提高慶大黴素的生產能力。
此外，將不同的微生物送入空間站，可以更好地了解太空條件對微生物生命活動影響的本質，可以觀察重力變化導致菌體形成的變化，分析酶活力的水平和重組質粒的穩定性，觀察菌株產生抗生素、有機溶劑的能力及其他新的代謝變化情況，篩選優於原種性狀的新菌株等等。
“美蘇對接”是怎麼回事?
人們高度關注載人航天的安全問題，航天科技工作者為此傾注了全部力量，但事故總是難免的。隨著載人航天事業的發展，事故救援越來越顯得迫切需要。
航天活動的範圍是遠遠超出國界的，航天事故的救援，更需要全球的支援。
在“冷戰”時期，美國和蘇聯在政治上嚴重對立，在航天事業上也展開激烈的競爭，但在航天事故救援上卻找到了共同利益。
1972年5月24日，美國總統尼克鬆與蘇聯部長會議主席柯西金簽訂協議，商定3年後美蘇各3名航天員乘各自的飛船，與“禮炮”型航天站對接，一起飛行56小時，兩國航天員共同工作，探索在未來太空事故中拯(ｚｈěｎｇ)救航天員的某種能力。
美蘇對這次軌道對接和聯合飛行都非常重視，它們相互提供了對接裝置的圖紙資料，在1973年初就各自確定了參加聯合飛行的航天員，蘇聯還於1974年12月2日發射了“聯盟16”號載人飛船，為美蘇飛船的軌道對接作準備飛行，美國航天員為兩國航天員的太空會合而苦學俄語。
1975年7月15日，蘇聯從拜科努爾發射場用“聯盟”型火箭發射了“聯盟19”號飛船，7個半小時後，美國從肯尼迪航天中心用“土星1Ｂ”火箭發射了“阿波羅”飛船的指揮艙和服務艙，追趕“聯盟19”號飛船，兩天後，兩艘飛船在太平洋上空會合並對接。
對接艙門開啟後，蘇聯航天員阿·列昂諾夫與美國航天員湯姆·斯塔福德首先熱情握手，互致問候，然後，蘇聯航天員瓦·庫巴索夫與美國航天員狄克·斯萊登、萬斯·布蘭德都進行了互訪。在16小時47分鍾的聯合飛行中，兩國5名航天員聯合進行了科學實驗，如冶煉鋁鎢合金等。在兩艘飛船脫離對接前，兩國航天員交換了針葉鬆和加拿大樅(ｃōｎｇ)樹種子作為紀念。
“聯盟19”號飛船於7月21日在哈薩克斯坦境內著陸，“阿波羅”飛船則於7月24日濺落在太平洋上。