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1、全世界只有中、美、俄能独立载人航天，它究竟有多难？
我叫郑永春，在中国科学院国家天文台工作。今天想跟大家聊聊，从地球出发，人类将去往何处？
郑永春
- 行星科学专家
- 中国科学院国家天文台研究员
- 《我在太空的一年》译者
没有人比宇航员本人更了解人类探索太空所面临的风险。
我们先从我翻译的这本书《我在太空的一年》聊起，作者是NASA宇航员斯科特·凯利，在书中，他带我们探索神秘的世界尽头，展现了宇航员在太空的生活状况。
斯科特和他的双胞胎哥哥、NASA 宇航员马克·凯利共同参与了双胞胎实验计划，斯科特在太空生活，马克则留在地球。通过对比他们两人的身体变化，科学家可以进一步地了解太空生活对人体的影响。
宇航员斯科特·凯利和宇航员马克·凯利
在一次对他们二人的采访中，当问到他们为什么想当宇航员的时候，哥哥马克说，因为他梦想成为登上火星的第一人；弟弟斯科特说，受阿波罗登月计划的影响，他梦想成为宇航员。
01 从懵懂起步，一位优秀的宇航员是如何炼成的？
看看这对双胞胎的成长经历，小时候，他们也像大多数男孩子一样，淘气顽皮，身上留下了各种各样的伤疤。
聊起他们为什么会把宇航员当作一个职业，他们二人不约而同地回答：宇航员是太空中的冒险家。
所以，要成为一个宇航员，首先要有冒险精神。
斯科特和马克小时候
从学习上看，小时候两人的学习成绩并不算好，并不是学不好，而是觉得没有动力。
在这点上，他们身为警察的父母做出了很好的榜样。母亲通过自身努力，从一个家庭妇女变身为当地第一个女警；另外，斯科特曾经看过一本书叫《太空英雄》，里面写着一些太空英雄的事迹，这些都给了他很大鼓舞，从此找到了学习的动力。
另外，成为一个优秀的宇航员，与斯科特自身的经历有很大关系。
军校毕业后，他成为了战斗机的驾驶员，后来又做了潜艇军人，在非常狭小的空间里长期生活，这些职业生涯磨炼了他的意志，也让他养成了细致的工作作风和孤独环境下长期独处的能力。
斯科特成为战斗机驾驶员
02 学什么专业才能当宇航员？
阿波罗登月时，哈里森·施密特成为了第一个登上月球的地质学家，兽医、植物学家也都可以成为宇航员。还有，我们知道香港有一位牙医用精巧的技术设计了火星的采样器……
哈里森·施密特正在月球表面采样
因此，宇航员是从不同的职业中挑选出来的。
最早，很多宇航员都是从空军的飞行员中选出来的，而现在我们需要越来越多的工程师、科学家、医生。斯科特告诉大家，如果你想当宇航员，那就要学一些理工类的技术性专业，比如：数学、科学、物理、化学工程技术等。
同时，他也给出建议，做你喜欢的事情，这样你才会做得特别优异。
这就是宇航员的选拔标准。
首先要有专业性的工程技术和优秀的理工科专业背景。如果有飞行员成为宇航员的先例，先成为一个军队飞行员，总之你要在技术专业中做得非常好；
其次，做你最喜欢的，同时也符合需要的事，因为做自己喜欢的事时会做得更好；
最后，在做好专业的同时，要试着让自己的能力变得更全面，尤其是当你需要生活在空间站的时候。比如说，在空间站里你不仅仅是科学家、航天器操作员，你还要成为电工、水管工、IT人员、医生、牙医，你需要把这些角色都做好。
所以你要向“评委”展示能力，让他们知道你除了专业能力外，还能做好其他事情。
03 无限风光在险峰，如何应对未知的风险和挑战？
目前，全世界只有三个国家能够独立自主地实现载人航天。虽然日本宇航员、以色列宇航员都进入过太空，但他们没有能力独立自主地实现载人航天。只有美国、俄罗斯、中国三个国家能做到。
其他国家不是不想做，而是真的很难，要实现自主航天载人进入太空不仅需要各种各样的优秀人才（工程师、科学家、执行人员、维护人员等）；还需要有强大的工业基础，全产业链的独立自主能力；还要有优秀的管理能力，任何环节都可能会出错，你必须特别注意细节，加上地面团队的支持，才可能克服所有问题，保证空间探测任务的成功。
我们先从斯科特的职业生涯讲起。
1999年的12月29号，“发现号航天飞机”附着在一枚宇宙神系列的火箭上面，斯科特等7名宇航员被送上太空，这是他第一次出征太空。
1999年12月19日，发现号航天飞机发射升空
此次，他们7人承担了非常重要的使命：维修哈勃望远镜。
哈勃望远镜刚刚送上太空时，人们发现它看到的星空是模糊的，就相当于是个近视眼。这是个很麻烦的事情，后面的航天飞机几次上去维修，给它加上了矫正镜，使得哈勃望远镜可以正常工作，拍摄到很漂亮的星空。
2001年，因为一项任务，斯科特在黑海和俄罗斯人一起训练，为进入太空做准备。
斯科特在黑海和俄罗斯人一起接受训练
2007年，斯科特成为了航天飞机STS118任务的指挥官。从普通的宇航员成长为航天飞机组的指挥长，进入“奋进号航天飞机”。当时在太空工作的共有10位宇航员。
斯科特进入“奋进号航天飞机”前系上保护带
事实上国际空间站的容载能力比较大，最多可容纳13～14位宇航员。国际空间站是整个人类在太空中最大的基础设施，重达400吨，有时候在地球上用肉眼就能看到。
2010年11月到2011年3月，斯科特在太空里面连续生活了159天。
众所周知，美国有进入太空的能力，但依然发生过两次爆炸事故，14名宇航员因此丧生，这说明航天飞机技术非常复杂，风险也特别高。
我们希望能够采用一种飞船的技术，通过降落伞落到地球上，提高它的可靠性。后来美国人的航天飞机退役，也经常借助俄罗斯的飞船“联盟号飞船”来进入太空。
接下来斯科特准备在国际空间站生活一年（美国历史上时间最久的一次太空任务）。
发射升空后，飞船很快就会进入地球轨道。地球轨道的高度为四百公里，相当于北京到石家庄的距离。这相当于我们向上开四百公里，就到外太空了。升空后，国际空间站和飞船相对行驶，也就是大家以同样的速度行驶，保持相对静止的状态。
等到肩并肩时，国际空间站上会伸出一个机械臂，把“联盟号飞船”抓过去，两者之间进行交汇对接。然后，“联盟号飞船”上的宇航员进入国际空间站，在那里有人迎接他。
2015年3月28日，联盟号飞船发射
国际空间站在太空上面是什么样子呢？
我们会看到非常巨大的太阳能电池板，非常复杂的国际空间站的结构。这个结构里面有很多很多的舱段，也有很多设施。这些舱段都分属于不同的国家，也有不同的功能。
比方说把日本有独立的舱段，加拿大承担了机械臂。俄罗斯有独立的舱段，美国有独立的舱段，各个国家都在里面开展科学实验，也会派宇航员来上面生活。
看宇航员发回来的照片，可以看到太阳能电池板在阳光的照耀下熠熠生辉，正是这个巨大的反射面积，才使得我们在地球上有时可以看到国际空间站。
国际空间站和它下方的地球
04 除了失重，太空生活还有哪些独特的体验？
经常会有人说太空是失重的，我想飘到哪就飘到哪。那么，在太空工作和生活到底是一种什么样的体验呢？
首先，国际空间站因为运营长达20年了，有些舱段、仪器设备会坏掉，需要维修。斯科特曾经笑称：“实际上我们生活在国际空间站，大半时间都是在维修各种各样的设备。”
其次，在空间站吃东西的残渣，包括喷嚏，血液，或者是毛发，皮肤皮，头皮屑等都会留下，而不像在地球上生活可以随时处理掉。因此宇航员在空间站经常能看到前面的人留下来的血液、鼻涕等，甚至会看到上面长出很多霉斑。因为空间站是一个恒温恒湿的环境，很适合细菌生存。
另外，还有很多趣事，比如经常有人发现东西（纽扣、螺丝等）不见了，怎么找都找不到。若干年过去，后面的宇航员发现了这些东西，但是却不知道该还给谁。
在空间站里，食品是不愁的，种类也非常丰富。但是非常缺乏新鲜的水果和蔬菜，因为所有的航天运输都是几个月到半年才运输一次。
宇航员在太空里也会经常进行一些地面的科普。他们会跟地面的学校、博物馆、科技馆进行连线，做一些物理实验演示，甚至还会承接商业广告、发推特、甚至把地球上的黑猩猩的套装带到太空里去了。
黑猩猩出现在太空里面
我们也会看到空间站里各种各样的非常复杂的电线电缆线、仪器设备等，生活在那的宇航员也会过生日。
有仪式感的生日蛋糕
这是一支百日菊，是一种菊科植物，这是人类在太空里种出来的第一朵花。斯科特正在和同伴展示在太空生活了300天以及种出来的百日菊。
人类在太空中种出来的第一朵花——百日菊
斯科特曾经说过：“我在太空生活的目的，就是为了探索人类在太空里面进行长期生存所面临的一些挑战，对我们身体的伤害到底有多少，人类是否有能力来适应长期的太空生活？”
他其实是代表人类在出征，是一只英勇的“小白鼠”。
在太空里面，他每天都要进行各种生理指标的采集，包括精神状态、血压、心跳、血糖血值等，然后与他生活在地球上的同卵双胞胎哥哥马克进行对比，从而分析太空生活对人的健康到底有多大的伤害。
在太空中锻炼、测试
斯科特在太空生活时，进行了三次太空行走。
在空间站生活时，我们可以看到他穿的衣服跟我们平时的差不多，一件T恤、一件背心就可以了，但是一旦出仓就没那么容易了，必须要穿庞大的舱外航天服。
它至少重几百斤，相当于一艘小型的飞船，要给你控制温度、提供氧气，还要进行温度调节，甚至还需要有机动的功能，让你往前走一点，往后退一点等。
厚重的舱外航天服
另外，太空站生活的宇航员每天工作也很满，几点到几点需要干什么都提前安排好，一旦发现前面一项工作延误了，那后面一项工作就要抓紧做，把前面的时间补起来。
当然，他们每周有一天是休假的，相当于六天工作制。另外，每晚也会有几个小时可以处理私人业务，比如与家人打电话、写日志、拍照、发推特等。
05 长期生活在太空上，我们身体会有什么变化？
在太空生活到底对身体有多大影响？
首先，你的肌肉会松弛，因为不再需要强壮的肌肉来维持体重了；其次，因为没有重力活，因此骨质会受伤；另外，免疫系统也会受到影响，因此需要健身和摄入一些营养品来缓解这些症状。
事实上，生理上的变化是非常明显的。当你长期的在零重力的条件下生活，再回到地球就会不适应。
因为在太空里生活的时候，皮肤没有任何压力。就像我们现在坐在椅子上，你的屁股承受着几十斤，甚至上百斤的重量，这时屁股上的皮肤会感受到压力。但是到太空之后，皮肤是感受不到任何压力的，长此以往，当你要回到地球时，皮肤就会非常不适应，可能会出现皮疹、红肿、发炎等。
在地球上，早上起来之后，我们所有的血液都会到下肢去。但是在太空中，血液都是往上走的，因此你会看到宇航员在太空中时脑袋都圆圆的。另外大量血液充斥在脑部，还会对视力造成很大损伤。
除了这些问题，还会给人的精神和心理，造成非常大的压力。因为长期无法跟亲人近距离交流，可能会影响亲子关系；另外，狭小的空间也容易与其它宇航员发生矛盾。这样的事情也曾经发生过，两位宇航员发生不愉快，其中一位把舱门插上，冷战了一个星期。
斯科特在太空里面生活了340天后回到地球。他乘坐降落伞进入地球大气层，过了一段时间，他坠落在哈萨克斯坦的沙漠里，有队伍过去抢救他们，把他从舱内抬出来。
斯科特被抬出来
事实上，此时的斯科特是个玻璃人，非常脆弱，需要非常长时间才能调养过来，重新适应地球生活。
太空里看到的银河
国际空间站上面有个穹顶舱，它其实是个非常大的360度全观景平台。下面是蔚蓝的地球，视觉效果非常壮观。
这是宇航员们在这儿拍到的银河场景，我们看到的每个亮点都是跟太阳一样的恒星，在这些恒星周围可能就有像地球一样的行星，也可能会有生命。未来我们人类还会继续探索，这些星球上是不是有外星人。
（本文根据郑永春的造就直播课内容整理而成）
2、载人航天有几个国家：航天科普知识内容
航天科普知识内容
1、最早发明火箭的国家是(中国)。
2、为纪念一位传奇式的人物，月球上的一座环形山用他的名字命名，他的名字是(万户)。
3、我国第一个火箭研究机构——国际部第五研究院的第一任院长是(钱学森)。
4、世界上第一颗粒人造地球卫星是(前苏联)发射的，从而开创了人类航天的新纪元。
5、人类第一位成功进入太空的宇航员叫(尢里加加林)，他是(前苏联)人。
6、第一位登上月球的宇航员是(阿姆斯特朗)，他是(美国)人。他首先实现了人类登上月球的理想。
7、人类第一艘载人宇宙飞船在首次飞行时绕地球飞行了(一)圈，在太空飞行了(108分钟)。
8、我国神舟号试验飞船是用(长征二号F)运载火箭发射的。
9、长征三号甲运载火箭第三级所用的推进剂是(液氢和液氧)。
10、我国在(1980年)向太平洋发射了远程火箭。
11、1975年，我国成功发射了第一颗返回式遥感卫星，这标志着我国成为世界上第(三)个掌握卫星回收技术的国家。
12、(长征三号)火箭把我国第一颗地球同步静止轨道通信卫星送上太空。
13、长征三号运载火箭是(三)级火箭。
14、我国第一艘试验飞船——神舟号是在(1999年11月20日)发射成功的。
15、宇航员升空时乘坐的飞船舱段是(返回舱)。
16、人类用空间探测器进行地外探测的第一个天体目标是(月球)。
17、地球静止卫星轨道的轨道高度距地球表面约为(36000)千米。
18、地球同步轨道卫星在顺行轨道上绕地球运行时，其运行周期约为(18)小时。
19、1988年9月7日，长征四号运载火箭成功发射了我国自行研制的(风云二号)气象卫星，促进了我国气象现代化事业的发展。
20、射程在(3000-8000千米)的导弹称为远程导弹。
21、人类历史上第一枚弹道导弹叫(V-2导弹)。
22、我国的地球静止轨道卫星一般从(西昌)卫星发射中心发射。
23、航天飞机是世界上第一种也是目前惟一的可(重复)使用的航天运载器，同时，它又是一种(多用途)载人航天器。
24、世界上第一颗气象卫星“泰罗斯”号由(美国)发射。
25、月球表面在太阳直射时与夜间的温差是(300℃左右)。
26、维持卫星仪器设备长时间在太空中工作的能源主要是(自带高性能的电池)。
27、联合国第54届大会核准了第三次外空会议提出的建议，将每年的(10月4日至10月10日)定为“世界空间周”。
28、月球上的重力比地球上的(小)，人在月球上像(袋鼠那样一跳一跳地行走)。
29、月球土壤中有一种热核聚变的理想燃料叫(“氦-3”)，可供人类使用(几百)年。
30、液氧的沸点温度是(-183、0℃)，液氢的沸点温度是(-252、7℃)。
31、1999年10月14日，我国长征四号乙运载火箭成功发射由(中国)和(巴西)合作研制的资源一号卫星，开创了发展中国家在航天高科技领域成功合作的.典范。
32、前苏联于(1961年4月12日)成功地发射了第一艘载人飞船，飞船的名字叫(东方)号。
33、1990年，长征三号火箭成功地发射(亚洲一号)卫星，首次证明中国拥有国际商业卫星的发射能力，中国航天从此跃登国际舞台。至2000年1月，长征火箭共把(27)颗外国卫星成功发射升空。
34、1970年4月，我国自行研制的第一颗人造卫星(东方红一号)升空。这颗卫星是用(长征一号)火箭发射成功的，这标志着我国进入太空时代。
35、宇航员在太空中饮水的方法是(装水的瓶子带有一根导管和一个橡皮嘴，水从橡皮嘴直接挤到嘴里)。
36、迄今为止，(液氢和液氧)是人类发现的用于航天运载器最为理想的、并已经成功使用的推进剂。
37、1968年2月，中国空间技术研究院正式宣告成立，著名科学家(钱学森)兼首任院长。
38、第一个乘航天飞机上太空的美籍华人是(王赣骏)。他除完成科学实验任务外，还带了一件有纪念意义的(五星红旗)上天。
39、运载火箭主要是由(动力系统)、(控制系统)和(箭体结构系统)三大系统组成的。
40、太空称为人类的第(四)环境。
航天科普知识内容
1、 最早发明火箭的国家是(中国)。
2、 为纪念一位传奇式的人物，月球上的一座环形山用他的名字命名，他的名字是(万户)。
3、 我国第一个火箭研究机构——国际部第五研究院的第一任院长是(钱学森)。
4、 世界上第一颗粒人造地球卫星是(前苏联)发射的，从而开创了人类航天的新纪元。
5、 人类第一位成功进入太空的宇航员叫(尢里加加林)，他是(前苏联)人。
6、 第一位登上月球的宇航员是(阿姆斯特朗)，他是(美国)人。他首先实现了人类登上月球的理想。
7、 人类第一艘载人宇宙飞船在首次飞行时绕地球飞行了(一)圈，在太空飞行了(108分钟)。
8、 我国神舟号试验飞船是用(长征二号F)运载火箭发射的。
9、 长征三号甲运载火箭第三级所用的推进剂是(液氢和液氧)。
10、 我国在(1980年)向太平洋发射了远程火箭。
11、航天器的发射和运行，除受到微流星体严重威胁外，还有(太空垃圾)是它们的天敌。
12、人类利用卫星的功能，实现救险防灾的作用，(气象)卫星是防灾的先锋。
13、发射火箭要朝(顺地球自转)的方向。
14、航天飞机轨道器可重复使用(100)次左右。
15、世界上第一个载人空间站为(礼炮1号空间站)。
16、宇航理论的奠基人是(齐奥尔科夫斯基(俄))。
17、美国女宇航员露西德在和平号空间站上生活了(188)天，创造了女宇航员在太空生活的最高纪录。
18、我国第一枚潜地导弹在(1982年10月12日)从水下发射成功。
19、宇航员在太空睡觉是(不要床，怎么睡都一样，但要用带子捆好)。
20、在航天飞机或空间站里，所有液体包括水是(球)状。
嫦娥二号
嫦娥二号卫星，是中国第二颗探月卫星、第二颗人造太阳系小行星，也是中国探月工程二期的技术先导星。嫦娥二号卫星由中国空间技术研究院研制，是中国第一颗探月卫星嫦娥一号卫星的备份星，沿用东方红三号卫星平台，造价约6亿元人民币。
嫦娥二号卫星于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心由长征三号丙运载火箭成功发射升空并顺利进入地月转移轨道。
嫦娥二号完成了一系列工程与科学目标，获得了分辨率优于10米月球表面三维影像、月球物质成分分布图等资料。2011年4月1日嫦娥二号拓展试验展开，完成进入日地拉格朗日L2点环绕轨道进行深空探测等试验。此后嫦娥二号飞越小行星4179(图塔蒂斯)成功进行再拓展试验，嫦娥二号工程随之收官。
航天科普知识内容
1、最早发明火箭的国家是(中国)。
2、为纪念一位传奇式的人物，月球上的一座环形山用他的名字命名，他的名字是(万户)。
3、我国第一个火箭研究机构——国际部第五研究院的第一任院长是(钱学森)。
4、世界上第一颗粒人造地球卫星是(前苏联)发射的，从而开创了人类航天的新纪元。
5、人类第一位成功进入太空的宇航员叫(尢里加加林)，他是(前苏联)人。
6、第一位登上月球的宇航员是(阿姆斯特朗)，他是(美国)人。他首先实现了人类登上月球的理想。
7、人类第一艘载人宇宙飞船在首次飞行时绕地球飞行了(一)圈，在太空飞行了(108分钟)。
8、我国神舟号试验飞船是用(长征二号F)运载火箭发射的。
9、长征三号甲运载火箭第三级所用的推进剂是(液氢和液氧)。
10、我国在(1980年)向太平洋发射了远程火箭。
11、1975年，我国成功发射了第一颗返回式遥感卫星，这标志着我国成为世界上第(三)个掌握卫星回收技术的国家。
12、(长征三号)火箭把我国第一颗地球同步静止轨道通信卫星送上太空。
13、长征三号运载火箭是(三)级火箭。
14、我国第一艘试验飞船——神舟号是在(1999年11月20日)发射成功的。
15、宇航员升空时乘坐的飞船舱段是(返回舱)。
16、人类用空间探测器进行地外探测的第一个天体目标是(月球)。
17、地球静止卫星轨道的轨道高度距地球表面约为(36000)千米。
18、地球同步轨道卫星在顺行轨道上绕地球运行时，其运行周期约为(18)小时。
19、1988年9月7日，长征四号运载火箭成功发射了我国自行研制的(风云二号)气象卫星，促进了我国气象现代化事业的发展。
20、射程在(3000-8000千米)的导弹称为远程导弹。
21、人类历史上第一枚弹道导弹叫(V-2导弹)。
22、我国的地球静止轨道卫星一般从(西昌)卫星发射中心发射。
23、航天飞机是世界上第一种也是目前惟一的可(重复)使用的航天运载器，同时，它又是一种(多用途)载人航天器。
24、世界上第一颗气象卫星“泰罗斯”号由(美国)发射。
25、月球表面在太阳直射时与夜间的温差是(300℃左右)。
26、维持卫星仪器设备长时间在太空中工作的能源主要是(自带高性能的电池)。
27、联合国第54届大会核准了第三次外空会议提出的建议，将每年的(10月4日至10月10日)定为“世界空间周”。
28、月球上的重力比地球上的(小)，人在月球上像(袋鼠那样一跳一跳地行走)。
29、月球土壤中有一种热核聚变的理想燃料叫(“氦-3”)，可供人类使用(几百)年。
30、液氧的沸点温度是(-183、0℃)，液氢的沸点温度是(-252、7℃)。
31、1999年10月14日，我国长征四号乙运载火箭成功发射由(中国)和(巴西)合作研制的资源一号卫星，开创了发展中国家在航天高科技领域成功合作的.典范。
32、前苏联于(1961年4月12日)成功地发射了第一艘载人飞船，飞船的名字叫(东方)号。
33、1990年，长征三号火箭成功地发射(亚洲一号)卫星，首次证明中国拥有国际商业卫星的发射能力，中国航天从此跃登国际舞台。至2000年1月，长征火箭共把(27)颗外国卫星成功发射升空。
34、1970年4月，我国自行研制的第一颗人造卫星(东方红一号)升空。这颗卫星是用(长征一号)火箭发射成功的，这标志着我国进入太空时代。
35、宇航员在太空中饮水的方法是(装水的瓶子带有一根导管和一个橡皮嘴，水从橡皮嘴直接挤到嘴里)。
36、迄今为止，(液氢和液氧)是人类发现的用于航天运载器最为理想的、并已经成功使用的推进剂。
37、1968年2月，中国空间技术研究院正式宣告成立，著名科学家(钱学森)兼首任院长。
38、第一个乘航天飞机上太空的美籍华人是(王赣骏)。他除完成科学实验任务外，还带了一件有纪念意义的(五星红旗)上天。
39、运载火箭主要是由(动力系统)、(控制系统)和(箭体结构系统)三大系统组成的。
40、太空称为人类的第(四)环境。
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