[科普中国]-太空：广袤的宇宙空间

太空是神秘的，那里不但有数不清的星星，还有人类发上去的各种探测器、宇宙飞船、卫星，那里驻扎着人类拥有的蓝色的梦，那里是科学的天堂，是人类永不停歇探索的乐园。

太空的界限在哪里？

在远古人类把极高的天空称为太空。对于太空的高度以多少为界限，并没有准确的数据。如果按定性的角度，地球稠密的大气层以外的空间都可以称为太空。大气层和太空之间不像海洋和陆地有明确的界限。地球上的大气稠厚，密度也大，越往上走大气越稀薄，密度也逐渐减小。

太空美丽的星球

稠密的大气层以外的空间具体从哪里开始算呢？就连联合国和平利用外层空间委员会也不能确切地按科学标准划分太空和空气空间的界限。太空的最低界限，通常情况下是以人造地球卫星，离地面的最低高度100千米为基础的。

科学虽然是严谨的，但是在这个技术领域，人们长期使用的空间表示太空是不太准确的。因为空间的含义是指：物体存在的一种客观形式，由长度、宽度和高度表现出来，是物质存在广延性和伸张性的表现。

通俗地说，空间就是能利用的一切地方。国际上也将空间做了新的定义，把“地球大气层以外的空间”称为“外层空间”，简称“外空”。

这个长长的名字“联合国和平利用外层空间委员会”是各国航天专门下设协商和推进各种活动的机构。像人类不太熟悉的外空武器、外层空间法、外空军备竞赛等，是专门约束各国太空活动（防止破坏）的国际法，包括哪个国家想在太空中部署武器，在太空中的军备竞赛等。

精美外太空

人类在20世纪如何进入太空的？

从远古开始，人类就展开想象的翅膀，用夸父追日、牛郎织女、女娲补天等神话来弥补对太空的好奇。

人类跨入太空时代是在20世纪中期：前苏联在1957年10月4日，成功发射了，象征人类开启太空时代的第一颗人造地球卫星。实现了人类进入太空梦想的是（前苏联的）尤里·阿列克谢耶维奇·加加林在1961年4月12日乘坐“东方1号”飞船完成的世界上首次载人太空飞行。

虽然中国有上千年的发明火药和火箭的历史，却没有第一个飞上太空，这是因为进入太空需要的理论和技术在19世纪末和20世纪初才出现。

火箭只有借助足够大的推力才能飞向太空，古代的黑火药所能提供的推力远远不够，使火箭达到第一宇宙的速度。随着物理和化学方面的进展，火箭推进剂的研究和开发才得以在19世纪末实现。

火箭发射

从20世纪40年代到50年代末，控制技术的发展保证了火箭从试验走向应用。引领科学水平巨大飞跃的也是经典控制技术的发展与应用。不管是在农业、工业、交通运输或者是国防建设等领域，自动化控制技术被广泛采用。

到了20世纪60年代已经开始使用计算机来分析现代化数学，综合的现代控制技术非常适用于飞行器控制系统，这样使得飞行器控制系统的性能达到新的水平。利用现代控制技术和计算机的应用成功的是：“阿波罗”飞船在20世纪60年代登月、70年代与“联盟”飞船对接；80年代航天飞机的成功飞行。

航天技术的成熟可以用软和硬来概括。

（1）硬：要保证火箭有能力飞出大气层，离不开火箭的燃料、结构材料、低温等技术；

（2）软：要保证火箭不会走偏，涉及的是计算机技术、系统工程、火箭的现代控制技术等。软和硬的技术在20世纪末才趋于成熟，人类才完成了进入太空的壮举。进入太空预示着人类有望拓展疆界，得以在更大空间延续人类文明。

东方1号宇宙飞船

本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创 转载时务请注明出处