第5章 交通與航天類發明
12．輪船
奇蹟概覽
輪船是一種海上交通工具，它是利用機器推動的船，船身一般用鋼鐵製成。輪船的發明是一件偉大的事情，正是因爲有了這種便利的海上交通工具，才促成了世界各國越來越緊密的聯繫。現在，輪船正在從事着各種關係到人類命運的全球性商業航運。可以說，輪船的發明和使用，使水上運輸發生了革命性的變化。
⊙奇蹟探祕：
1．輪船沒有輪子，但爲甚麼又叫“輪船”呢？它的來歷是甚麼呢？
“輪船”這個詞，最早出現於我國的唐代，而它的出現與船的動力改革有着很大的關係。
早在南北朝時期，我國勞動人民就已經發明出了“輪船”，當時是以船側輪子的轉動代替划槳，以輪激水前進，古時候稱其爲“車船”、“車輪軻”。而在這裏，“輪”是以連續運動代替間歇運動的機械。後來，唐代的李皋（733—792）在船的舷側或艉部裝上了帶有槳葉的槳輪，通過人力踩動槳輪軸，使輪週上的槳葉撥水推動船體前進。因爲這種船的槳輪下半部浸入水中而上半部露出水面，所以稱其爲“明輪船”或“輪船”。再後來，螺旋槳推進器取代了槳輪，“明輪船”被淘汰了。但因爲稱呼上的習慣，用螺旋槳推進的船仍稱爲“輪船”，並一直沿用到今天。
走近奇蹟
輪船的發明，可以說是人類集體智慧的結晶。隨着對大海的不斷征服，人類在船舶的製造和使用上技術越來越精良。
我國是世界上最早發明船隻的國家之一，早在商代的時候，我國古代勞動人民就已經制造出帶船艙的輪船。782—785年間，正是我國唐代時期，當時任杭州知府的李皋發明了“明輪船”，這是一種新興的輪船，它對傳統輪船的動力系統做了革命性的改進。它的出現，成爲近代明輪船航行模式的先導，在造船史上具有重要的意義。
1690年，法國人德尼·巴班曾設想用蒸汽機作動力推動船舶前進，但由於當時並沒有可供實際使用的蒸汽機，這個設想並沒有被實現。
到了1769年，法國發明家喬弗萊·達邦在船上裝上了蒸汽機。但由於所裝的蒸汽機簡陋笨重，而且帶動的又是一組普通木槳，航速很慢，所以這艘船並未能顯示出機動船的優越性。而在1783年，喬弗萊又建成了世界上最早的蒸汽輪船“波羅斯卡菲”號，但僅僅航行了30分鐘，就因爲船上蒸汽鍋爐發生爆炸而使航行失敗。
在1787年，美國人約翰·菲奇將一臺瓦特蒸汽機當作輪船的動力，但它的效率卻並不高。
直到1802年，英國人威廉·西明頓採用瓦特改進的蒸汽機，才製造成世界上第一艘蒸汽動力明輪船“夏洛蒂·鄧達斯”號，在蘇格蘭的福斯——克萊德運河下水試航成功。輪船的出現對於拖船（用於拖帶其他船隻或浮動建築物的船舶）業主們是一個不小的打擊，他們以汽輪船產生較大的波浪爲由，阻止了這艘汽輪船的使用。
1804年，美國人約翰·史蒂芬森製造出世界上最早有螺旋槳的輪船——“利特爾·朱莉安娜號”輪船。但由於推動螺旋槳的蒸汽機轉速太低，當時約翰認爲推進器還是輪槳較好。到了1870年，他又建造了帶輪槳的“菲尼克斯號”輪船。這艘輪船從紐約沿海岸駛向費城進行試航，儘管途中遇到風暴，但13天后它還是平安地到達費城，這是世界上輪船首次的海上航行。
後來，被人們稱爲“輪船之父”的美國造船工程學家羅伯特·富爾頓（1765—1815），在1807年7月設計出排水量爲100噸、長45.72米、寬9.14米的汽輪船“克萊蒙特”號。船的動力由72馬力的瓦特蒸汽機來提供。同年8月17日，載有40名乘客的“克萊蒙特”號在哈德遜河上的試航從此揭開了輪船時代的帷幕。此後它在哈德遜河上定期航行，成爲世界上第一艘蒸汽輪船。它的出現也奠定了輪船在航海領域不可動搖的地位。其後不到5年間，歐洲與美國就出現了50艘蒸汽輪船在定期航線上航行。
1829年，奧地利人約瑟夫·萊塞爾發明了可實用於船舶技術的螺旋槳，並由瑞士工程師約翰·埃裏克森等人進行改進，製成了沒有“輪”的輪船，從而克服了明輪推進效率低、易受風浪損壞的缺點。
蒸汽機船發明後，用蒸汽機爲動力代替人力帶動槳輪，沿用了100多年之久。而用明輪驅動的最大船隻是1855年的“大東方”號。
1884年，英國發明家帕森斯（1854—1931）設計出了以燃油爲燃料的汽輪機。從此以後，汽輪機成爲輪船的主要動力裝置。
現在，輪船已經成爲現代文明必不可少的運載工具，它深刻影響着人們的生活。形形**的船舶已經將世界各國連接起來，使全世界的人們爲推進文明的進步而不斷共同努力。
⊙奇蹟探祕：
2．輪船是巨大的鋼鐵巨人，究竟是甚麼使它航行起來的呢？它的動力來源是甚麼？?
一般來說，輪船的航行動力可以來自兩種不同的機器：渦輪機和蒸汽機。
渦輪機是利用流體衝擊葉輪轉動而產生動力的發動機。按照衝擊流體的不同而分爲汽輪機、燃氣輪機和水輪機。
蒸汽機由蒸汽爐、汽缸和冷凝器三個部分組成。一般的蒸汽機有三個汽缸組成一個組，通過蒸汽機運動時的不斷重複，直接將活塞的上下運動轉化爲船軸的旋轉運動。
輪船的燃料有煤、煤球、重油和木頭等。
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【輪船的構造】
能讓這樣大的鋼鐵巨人在海上航行起來，可見輪船的構造組成需要複雜的原理與結構。按照輪船各部分的作用和用途的不同，它大致有以下幾類：
船體部分，船體又可分爲主體和上層建築兩部分。主體一般指上甲板以下的結構，是由船殼（船底及船側）和上甲板圍成的空心部分，這個部分要保證船舶在海上所需要的浮力，同時它也是保證輪船航海性能和船體強度的關鍵部分。這部分一般用於佈置動力裝置、裝載貨物、儲存燃料和淡水，以及佈置其他各種艙室。上層建築位於上甲板，主要用於佈置各種用途的艙室。
船舶動力裝置，這部分又可分爲推進裝置和輔助裝置。推進裝置是由成套動力設備組成的提供推進動力的部分。而輔助裝置則是由另外的動力設備組成的爲船舶的正常運行、作業、生活雜用等提供各種能量的部分。
船舶舾裝部分，包括艙室內裝結構、傢俱和生活設施、門窗、梯、欄杆、桅杆、艙口蓋等。
其他裝備，是與船自身和船上人們活動相關的一些設備。
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【輪船的分類】
隨着科學技術的進步，現今世界上已經有各種各樣的輪船，按照不同的標準，它們可以被分爲以下幾類：
1．按民用運輸分類，可分爲客船、貨船、渡船、駁船。
2．按照航行的區域不同，可分爲海船、內河船和港灣船。
3．按航行狀態的不同，可分爲排水量船、滑行艇、水翼船、氣墊船、衝翼艇。
4．按動力裝置的不同，又可分爲蒸汽動力裝置船、內燃機動力裝置船、核動力船、電力推進船。
5．按照推進器的形式不同，還可以分爲螺旋槳船、平旋推進器船、噴水推進器船、噴氣推進器船、螺桿艇、明輪船。
在世界上衆多的船舶中，最常見的是鋼質船、內燃機動力船、螺旋槳推進船等。而輪船發展至今，用於軍事上的輪船已經越來越先進，各類戰略艦船、巡洋艦等彰顯了各國的海軍軍事力量。
13．飛機
奇蹟概覽
飛機指的是由動力裝置產生前進推力，由固定機翼產生升力，在大氣層中飛行的重於空氣的航空器。它具有飛行速度快、載重量大、使用最安全、應用最廣泛的優點。飛機是人類在20世紀所取得的重大科技成就，它的發明對人類的生活產生了巨大影響。飛機已成爲現代文明不可缺少的交通工具，它深刻地改變和影響着人們的生活，使世界各地的人們交往更加方便，旅行的時間大大縮短，從而推進了人類文明的發展。
⊙奇蹟探祕：
1．到底是誰發明了飛機？在甚麼時間飛機試飛成功？
飛機的發明者真的很了不起，飛機是誰發明的呢？關於這個問題，世界各國存在着一些爭議。那麼，世界上最早的飛機到底是由誰發明的呢？
人們普遍認爲，世界上最早發明飛機的人是美國的萊特兄弟。因爲他們倆最先發明瞭真正意義上的飛機。在這之前，其他各國的科學家們也在研究飛機，但是他們發明的飛機都是依靠外力來飛行的，不是真正意義上的飛機。所以，萊特兄弟希望製造一架能靠自身動力在空中飛行的飛行器。
經過不懈的努力探索，1903年12月17日，萊特兄弟製造出了世界上第一架依靠自身動力進行載人飛行的飛機——“飛行者1號”，並且試飛成功。這是人類在飛機發展的歷史上取得的巨大成功。
走近奇蹟
自古以來，人類就夢想着能像鳥一樣在天空中自由地飛來飛去。中國在2000多年前就有人發明了風箏，雖然它還不能把人帶上天空，但爲人類後來發明飛機帶來了靈感。隨着第一次工業革命的發展，科學家們發明了內燃機，使得人類的夢想有得以實現的可能。
懷有這個飛翔夢想的就有美國的萊特兄弟，所以他們開始研發設計飛機。首先，他們從設計滑翔機起步。兄弟倆開着一家自行車商店，一邊幹活掙錢，一邊研究飛行的資料。1900年10月，萊特兄弟終於製成了第一架滑翔機。兄弟倆非常高興，但卻並不滿足。於是着手研究怎樣利用發動機來推動滑翔機飛行。經過無數次試驗，他們終於把發動機安裝在滑翔機上，由發動機來推動螺旋槳旋轉，帶動滑翔機飛行。
從1900年到1903年，他們兄弟倆進行1000多次滑翔試飛，終於在1903年12月17日試飛成功，這是人類歷史上第一次駕駛飛機飛行成功。因爲它是世界上第一架依靠自身動力進行載人飛行的飛機，名字叫做“飛行者1號”。這是一次劃時代的飛行。從此，人類進入了飛機時代。
由於早期的飛機只有一臺發動機，在飛行中常常會出現發動機突然不轉的故障。這樣飛行很不安全。1911年，英國的肖特兄弟發明了有兩臺發動機的飛機。這樣，每一個飛行員都不用擔心因發動機突然出現故障而使飛機下降。這在航空安全方面是一個重大的進展。
發動機是飛機的“心臟”，早期的飛機上安裝的是活塞式的航空發動機，但其功率小，於是各國開展了噴氣發動機的研究工作。德國設計師奧安在新型發動機研製上最早取得成功。1934年，奧安發明了離心型渦輪噴氣發動機。
汽車行駛需要公路，同樣飛機起飛需要滑跑，這樣就需要修建跑道和機場。這就帶來了諸多不便，於是有人開始探索可以進行垂直起落的飛行器，通稱直升機。
1907年8月，法國人保羅·科爾尼（1881—1944）研製出一架載人直升機，並在同年11月13日試飛成功。這架直升機被稱爲“人類第一架直升機”。1939年9月14日，世界上第一架實用型直升機誕生，它是由美國工程師伊戈爾·西科斯基研製成功的。
直升機誕生之後，影響巨大，尤其是從20世紀50年代開始，直升機的製造技術發展迅猛。直升機的動力裝置由活塞式發動機改爲噴氣渦輪發動機，旋翼材料也由金屬木翼混合結構發展成爲新型複合材料結構。
20世紀60年代以來，世界上出現了一些大型運輸機和超音速運輸機，逐漸推廣使用渦輪風扇發動機。隨着飛機研究地不斷髮展，飛機制造公司也發展起來了，著名的有美國的波音公司和法國的空中客車公司。
自從飛機發明以後，飛機逐漸成爲人們快速方便的交通工具。
⊙奇蹟探祕：
2．飛機上的“黑匣子”是幹甚麼用的？它的顏色是黑的嗎？
在飛機上，有一種很神祕的東西，它的名字叫做“黑匣子”，它是幹甚麼用的呢？
原來，“黑匣子”是一種俗稱，它的真名叫“飛行數據記錄儀（器）”。它是一種將飛機飛行的情況儲存下來的儀器，當飛機發生事故以後需要了解飛行情況時，可以通過一些設備把它們播放出來。
爲了保證黑匣子在飛機出事故後不被破壞，這種匣子做得非常堅固，它耐高溫，耐高壓和防腐蝕。目前，大多數飛機上安裝的黑匣子有兩種：一是稱爲飛機數據記錄器的黑匣子，專門記錄飛行中的各種數據，如飛機的速度、方向、高度等。起飛前，只要打開黑匣子的開關，飛機飛行時各種數據都將收入黑匣子內。另一種稱爲飛行員語言記錄器的黑匣子，它就像錄音機一樣，可以錄下飛行員、乘客的說話聲以及飛機上發出的各種聲響。它記錄的時間爲30分鐘，超過30分鐘又會重新開始錄音。
這種黑匣子一般安裝在飛機的尾部。黑匣子外表真的是黑色的嗎？其實這種黑匣子並不是黑色。相反，它一般都被塗成桔黃、橘紅等鮮豔的色彩，爲了便於人們尋找。由於“黑匣子”裏面存儲的東西對飛機事故的鑑定作用十分重要，實在是太神祕了，所以人們給它起了一個同樣神祕的名字――“黑匣子”。
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【飛機的基本構造】
從人類發明飛機以來，飛機的結構形式在不斷改進，飛機類型也在不斷增多，但大多數飛機都是由五個主要部分組成：機翼、機身、尾翼、起落裝置和動力裝置。機翼的主要作用是爲飛機提供升力，以支持飛機在空中飛行，現代飛機一般是單翼機。機身的主要作用是裝載乘客、貨物和各種設備。尾翼的主要功用是用來操縱飛機升降和轉彎，以及保證飛機能平穩飛行。起落裝置又稱起落架，是用來支撐飛機並使它能在地面和其他水平面起落和停放。動力裝置主要用來產生拉力或推力的發動機，以及保證發動機正常工作所需的輔助設備。
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【航天飛機】
航天飛機指的是可以重複使用的、往返於地球表面和外層空間執行各種任務的飛行器。航天飛機結合了飛機與航天器的特徵，像有翅膀的太空船，外形又像飛機。它既可以是用火箭發射，又可以像飛機那樣在機場降落。
航天飛機與一般的飛機起飛不同，它有兩種起飛方式：一種是垂直髮射，這種航天飛機安裝有火箭發動機，以火箭傳統的發射方式垂直髮射；另一種是水平起飛，這種航天飛機安裝有渦輪噴氣發動機或組合發動機，在跑道上滑跑起飛，把航天飛機送到高空後，再用航天飛機上的火箭發動機繼續推進。
航天飛機是人類歷史上製造的最複雜的機器，它是人類飛向地球外層空間，進行科學探索的最重要的運載工具。1981年4月，世界上第一架航天飛機“哥倫比亞號”在美國試飛成功。它的發明爲人類進行太空實驗、探索宇宙空間鋪平了道路。
14．火箭
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火箭是以熱氣流高速向後噴出，利用產生的反作用力向前運動的一種噴氣推進裝置。現代火箭自身攜帶燃燒劑與氧化劑，所以並不依賴空氣中的氧助燃，既可在大氣中飛行，又可在外層空間飛行。現代火箭是一種快速遠距離運送工具，一般作爲人類探空、發射人造衛星、載人飛船和到達空間站的運載工具，也用作其他飛行器的助推器。火箭是目前唯一能使物體達到宇宙速度（指物體達到11.2千米/秒的運動速度時能擺脫地球引力束縛的一種速度），克服或擺脫地球引力，進入宇宙空間的運載工具。火箭的發明和發展始終代表着一個國家的科技、軍事以及國防的綜合實力。
⊙奇蹟探祕：
1．火箭是誰發明的？在甚麼時間發明的？?
火箭源於中國。宋真宗鹹平三年（1000年），士兵出身的謀士唐福製造了世界上第一枚火藥火箭：在竹筒中填滿火藥，底背面扎一根細小的“定向棒”，點燃引火管上的火硝，竹筒中的火藥劇烈燃燒，產生高溫、高壓氣體，由尾部向後噴射，推動火箭（竹筒）射向敵方。
2．最初，“火箭”一詞是不是指今天的火箭？
根據古書記載，“火箭”一詞最早出現在3世紀的三國時代。當時在軍事交戰中，人們把一種頭部帶有易燃物，點燃後射向敵方，飛行時帶火的箭叫做“火箭”。這是一種用來火攻的武器，實質上只不過是一種帶“火”的箭，在含義上與我們現在所稱的火箭是有很大差別的。
但是，由於這種“火箭”的箭桿頂端裝有箭頭，有一定的S傷力，而且尾端的箭羽在飛行時又起到穩定的作用。所以，它的工作原理和基本結構，還是爲現代火箭的設計和製造提供了寶貴的啓示。
走近奇蹟
中國是世界四大文明古國之一，我國古代發明的指南針、造紙、印刷術和火藥對人類文明的發展產生了深遠影響。其中，火藥的發明和使用，給火箭的問世創造了條件。
在唐宋時期，我國就製成了用火藥推進的世界上最早的火箭。人們把裝有火藥的筒綁在箭桿上，或在箭桿內裝上火藥，點燃引火線後射出去，箭在飛行中藉助火藥燃燒向後噴火所產生的反作用而飛得更遠。這種向後噴火、利用反作用力助推的箭，已具有現代火箭的雛形，可以稱之爲原始的固體火箭。
這種早期的火箭被髮明後，頻繁地使用於戰爭中。13世紀之後，隨着阿拉伯商船的往來和蒙古族的西征，火藥和火箭技術逐漸傳入歐洲，並對後來西方文明的進步產生了深遠影響。
火箭技術傳到歐洲之後，經過改進，火箭曾被列爲軍隊的裝備。早期的火箭射程近、落點散佈大，以後被火炮代替。第一次世界大戰後，隨着科學技術的不斷進步，火箭武器得到迅速發展，並在第二次世界大戰中發揮了威力。
19世紀80年代，瑞典工程師拉瓦爾發明了拉瓦爾噴管，這種拉瓦爾噴管是火箭發動機和航空發動機最常用的構件，由兩個錐形管構成，這次發明使火箭發動機的設計日臻完善。20世紀初，液體火箭技術開始興起。1903年，俄國科學家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基提出了製造大型液體火箭的設想和設計原理。這個設計構想在1926年3月16日被美國的火箭專家、物理學家羅伯特·高達德實現了，他試飛了第一枚無控液體火箭。這枚火箭頭部是沉重的引擎，而裝着液態氧和汽油的燃料筒在尾部，靠着管線來輸送液態燃料，它的全部飛行時間只有2.5秒，最高不到14米。至此，雖然現代火箭的雛形已經展現在人們眼前，但是人們不相信依照高達德的理論製造出的火箭能把人送上太空。然而，在1969年，一個根據高達德的理論所建造出來的液態火箭——“阿波羅11號”飛船，終於把人類送上月球。
在高達德設計出第一枚液體火箭後，1931年5月，德國科學家赫爾曼·奧伯特領導的宇宙航行協會也試驗成功了歐洲的第一枚液體火箭。1932年，德國軍方在參觀該協會研製的液體火箭發射試驗之後，意識到火箭武器在未來戰爭中具有的巨大潛力，便開始組織一批科學家和工程技術人員，集中力量祕密研製火箭武器。到20世紀40年代初，德國在第二次世界大戰中期，先後研製成功了能用於實戰的V-1導彈（一種飛航式有翼導彈，採用空氣噴氣發動機作動力裝置）和V-2導彈（一種彈道式導彈，採用火箭發動機作動力裝置）。而第二次世界大戰以後，蘇聯和美國等相繼研製出包括洲際彈道導彈在內的各種火箭武器。
火箭應用於航天活動是1957年，當時蘇聯發射了第一顆人造地球衛星，從此，揭開了人類航天活動的序幕。同時，中國也開始研製新型火箭。近半個世紀中，世界各國把數以千計的各種航天器送往宇宙空間，航天技術也迅速從科學技術試驗進入實用和商品化階段。這就表明現代火箭技術的發展在爲世界經濟、科學、文化、軍事作出了巨大的貢獻。
⊙奇蹟探祕：
3．誰是第一個想到利用火箭飛天的人？?
第一個想到利用火箭飛天的人是聰明的中國人——明朝的萬戶。14世紀末期，明朝一位名叫萬戶的士大夫，他在一把座椅的背後裝上47枚火箭。他把自己捆綁在椅子的前邊，兩隻手各拿一個大風箏，然後叫他的僕人同時點燃47枚火箭，其目的是想借火箭向前推進的力量，加上風箏上升的力量飛向前方。不幸，火箭爆炸，萬戶也爲此獻出了生命。爲了紀念萬戶，20世紀70年代，國際天文聯合會將月球背面一座環形山命名爲“WanHoo”。
4. 登上月球是人類的夢想，可喜的是，這個夢想已經實現。那麼，人類的第一次登月是甚麼時間？
北京時間1969年7月21日，美國“阿波羅”11號飛船安全着陸月球。幾個小時後，宇航員阿姆斯特朗登上月球，在荒漠般的月球上首次留下人類的足跡。
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【火箭的分類和組成】
火箭通常可分爲固體與液體火箭，有控與無控火箭，單級與多級火箭，近程、中程與遠程火箭等。火箭的種類雖然很多，但其組成部分及工作原理是基本相同的，除了有效載荷外，有控火箭必不可少的組成部分有動力裝置、制導系統和箭體。
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【火龍出水】
我國古代的火箭技術可被稱爲世界之奇。明代後期，人們創制了一種叫“火龍出水”的火箭武器。“火龍”有龍身、龍頭、龍尾。龍身是約爲1.6米長的薄竹筒製成的箭身，前邊裝一個木製龍頭，龍口向上張開，可利於火箭射出，後邊裝一個木製龍尾。箭身頭部兩側各安一支半斤（250克）重的起飛火箭，箭身內部安置有火箭數枚，引線全部扭結一起。這種火箭已經應用了火箭並聯（4個火藥筒）和串聯（兩級火箭接力）原理。它既可以射向天空，也可以用於水戰，用於水戰時可在水面上飛行數千米遠。這是最早問世的二級火箭，比現代的二級火箭要早300多年。“火龍出水”把古代火箭技術推進到高級階段，爲近代火箭的研製開啓了思路，是中華民族對火箭技術的發展所作的重大貢獻。
15．人造衛星
奇蹟概覽
廣闊無垠的太空是除大陸、海洋、大氣層外人類的第四個生存環境，那裏蘊藏着高遠位置、微重力、高真空、高潔淨和太陽能等許多對人類非常有用資源。人造衛星的問世就是開發這一豐富寶藏最主要的利器，它是由人類建造，以太空飛行載具，如火箭、航天飛機等發射到太空中，像天然衛星一樣環繞了地球或其它行星的裝置。成功發射一顆人造星，實際上相當於人類在太空設立了一個實驗室或通訊、情報站。地面上的人類通過遙控這顆人造衛星來觀測宇宙、完成廣播通訊等工作。它的出現對人類社會進步產生了巨大的推動作用。
⊙奇蹟探祕：
1．世界上第一顆人造衛星是由哪個國家在哪一年發射的？?
1957年10月4日，蘇聯發射了第一顆人造地球衛星“斯普特尼克1號”。這顆人造地球衛星呈球形，直徑58厘米，重83.6千克。它沿着橢圓軌道飛行，每96分鐘環繞地球一圈。這顆衛星內帶着一臺無線電發報機，不停地向地球發出“滴——滴——滴——”的信號。
第一顆人造衛星的成功發射具有劃時代的意義，它宣告人類已經進入空間時代。
走近奇蹟
自古以來，人類一直在探索太空的奧祕。渴望一步登天，飛到九霄雲外便是無數人類先賢的夢想。但是由於技術水平有限，千百年來，到太空探祕一直只是一個美妙的夢想。而人造衛星的發明無疑幫人類實現了這個夢想，科學家把它發射到預定的軌道，使它環繞着地球或其它衛星運轉，以便進行探測或科學研究。
1957年10月4日，蘇聯發射了第一顆人造地球衛星。它的發射場面是十分壯觀的，可謂是“百尺長箭千里煙，刺破青天探太空”。第一顆人造地球衛星的發射成功，揭開了人類向太空進軍的序幕，大大激發了世界各國研製和發射衛星的熱情。隨後，一些國家也紛紛研製了自己的人造衛星。
1958年1月31日，美國發射了第一顆人造衛星“探險者1號”；1965年11月26日，法國發射了第一顆人造衛星“阿斯泰裏”；1970年2月11日，日本發射了第一顆人造衛星“大隅號”；1970年4月24日，中國發射了第一顆人造衛星“東方紅1號”；1971年10月28日，英國發射了第一顆人造衛星“普羅斯帕羅號”……
從1957年蘇聯成功地發射了第一顆人造衛星以來，人類已經擁有了許許多多的不同種類的人造衛星。人造衛星可謂是個興旺的家族，如果按用途分，它可以分爲三大類：科學衛星、技術試驗衛星和應用衛星。其中，應用衛星具有種類多、發射數量多和用途廣等特點，所以被譽爲衛星家族的“老大”。
在人類發射的數千顆人造衛星中，90%以上都是應用衛星，這類衛星是直接爲國民經濟和軍事服務的。它包括：通信衛星、氣象衛星、偵察衛星、導航衛星、測地衛星、地球資源衛星、截擊衛星等。
通信衛星用於電話、電報、電視、廣播、數據傳送等業務，氣象衛星主要用於氣象觀測工作，地球資源衛星用於尋找地下礦藏、調查水文資料等方面工作，導航衛星主要用於交通導航服務，偵察衛星主要用於偵察敵情、探測火災等方面工作。其他各種衛星，依據研究設計的不同，各有不同用途。
今天，千百年來人類夢寐以求的“千里眼”、“順風耳”終於成爲現實。衛星通信已經包攬了世界上2/3的洲際電話電報業務和100%洲際電視傳輸業務，使天各一方的親朋好友能夠通過傳真電話“面對面”地講話，真正做到了“海內存知己，天涯若比鄰”。
人造衛星的發明，將人類的目光帶出了地球，宣告人類已經進入空間時代。改變了人類社會觀看世界的一個視角，成爲現代社會發展的巨大動力。它的出現推動了世界航天技術研究的步伐，拉開了航天時代的序幕。
⊙奇蹟探祕：
2．中國發射第一顆人造衛星“東方紅1號”是一顆有中國特色的衛星，它的“中國特色”主要表現在哪些方面呢？?
1958年，中國科學院把人造地球衛星列爲第一項重點任務，併成立了以錢學森爲組長的研究小組，負責籌建人造衛星、運載火箭以及衛星探測儀器的設計研究機構。1970年4月24日，中國第一顆人造地球衛星“東方紅1號”在甘肅酒泉發射成功，標誌着我國成爲世界上繼蘇聯、美國、法國和日本之後，第五個獨立研製發射人造地球衛星的國家。
“東方紅1號”的中國特色主要表現在它的信號和外形設計上，它是以《東方紅》音樂代替無線電信號，並且在它的末級火箭上設置了“觀測裙”，這種設計使人們在收聽到衛星發送的《東方紅》樂曲的同時，還可以站在地面上就能觀察到它在太空運行時閃閃發光的軌跡。
3．我們都知道，人造衛星能飛上天，那它的具體結構是甚麼呢？
人造衛星一般由專用系統和保障系統組成。
專用系統是指與衛星所執行的任務直接有關的系統，也稱爲有效載荷。應用衛星的專用系統按衛星的各種用途包括：通信轉發器，遙感器，導航設備等。科學衛星的專用系統則是各種空間物理探測、天文探測等儀器。技術試驗衛星的專用系統則是各種新原理、新技術、新方案、新儀器設備和新材料的試驗設備。
保障系統也稱爲服務系統，是指保障衛星和專用系統在空間正常工作的系統。主要有結構系統、電源系統、熱控制系統、姿態控制和軌道控制系統、無線電測控系統等。而對於返回衛星來說，還有返回着陸系統。
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【人造衛星運行軌道】
人造衛星飛上太空後，它的運行軌道（除近地軌道外）通常有3種：地球同步軌道、太陽同步軌道、極地軌道。
地球同步軌道是運行週期與地球自轉週期相同的順行軌道。這種軌道與地球的傾角爲零，在地球赤道上空35786千米。因爲在這樣的軌道上運行的衛星將始終位於赤道某地的上空，所以，在地面上的人看來，在這條軌道上運行的衛星是靜止不動的。一般通信衛星、廣播衛星、氣象衛星選用這種軌道比較有利。
太陽同步軌道指的是衛星的軌道平面和太陽始終保持相對固定的取向，軌道的傾角接近90度，它距地球的高度不超過6000千米。爲使軌道平面始終與太陽保持固定的取向，因此軌道平面每天平均自西向東（地球公轉方向）轉動0.9856度（即360度/年），在這條軌道上運行的衛星以相同的方向經過同一緯度的當地時間是相同的。氣象衛星、地球資源衛星一般採用這種軌道。
極地軌道是傾角爲90度的軌道，在這條軌道上運行的衛星每圈都要經過地球兩極上空，可以俯視整個地球表面。一般氣象衛星、地球資源衛星、偵察衛星常採用此軌道。
知識百科
【錢學森】
錢學森（1911—2009），人類航天科技的重要開創者和主要奠基人之一、航空領域和空氣動力學學科的世界級權威。他是新中國愛國留學歸國人員中最具代表性的國家建設者，也是新中國歷史上偉大的人民科學家，更是我國航天科技事業的先驅和傑出代表，他曾參與“東方紅1號”的研製，爲中國的航空航天事業作出了卓越的貢獻，被譽爲“中國航天之父”和“火箭之王”。