太空飛行
太空飛行（英文：Spaceflight）又叫宇宙飛行、航天、航太，係指飛去外太空做研究同探索。
太空飛行多數都係冇人駕駛嘅，主要係用人造衛星呢啲環繞地球軌道嘅太空船進行，但係都有太空探測器做地球軌道以外嘅飛行。呢啲太空飛行可以透過遙控機械人或者自主控制嚟運作。最早嘅太空飛行喺 1950 年代開始，蘇聯發射咗Sputnik 人造衛星，美國就發射咗Explorer 同埋 Vanguard 任務。載人太空飛行計劃包括Soyuz、神舟、以前嘅阿波羅登月同埋太空穿梭機計劃。而家嘅太空飛行重包括去國際太空站同埋中國嘅天宮太空站。
太空飛行包括發射地球觀測同埋電訊人造衛星、行星際任務、同太空站交會對接，以及載人嘅科學或者旅行任務。
太空飛行可以用傳統嘅多級火箭嚟達成，火箭提供推力去克服地心吸力，將太空船推進到亞軌道彈道。如果任務係軌道飛行，太空船通常會分離第一級，然後點燃第二級，將太空船推進到夠快嘅速度，等佢可以進入軌道。一旦入咗軌道，太空船嘅速度夠快，會圍住地球轉，而唔係跌返落地面。
大部分太空船，包括所有載人太空船，都設計成可以脫離軌道，或者如果係喺高能量軌道嘅無人太空船，就會將自己推入墳場軌道。不過，用過嘅上面級火箭或者故障嘅太空船，通常都冇能力脫離軌道。當大量失控嘅太空船喺常用嘅軌道入面，就會變成一個大問題，增加碎片撞到運作緊嘅人造衛星嘅風險。當大型物體，通常係上面級火箭，喺軌道入面解體或者撞到其他物體，就會令問題更加嚴重，產生數以百計細小、難以揾到嘅碎片。呢種持續碰撞嘅問題就叫做凱斯勒綜合症。
術語
[編輯]有幾個詞語都係指飛入或者穿越外太空嘅飛行。
太空任務 係指為咗達到某個目標而進行嘅太空飛行。太空任務嘅目標可能包括太空探索、太空研究，同埋國家喺太空飛行方面嘅第一次。
太空運輸 係指用太空船將人或者貨物運入或者穿越外太空。呢個可能包括載人太空飛行同埋貨運太空船飛行。
歷史
[編輯]最早用火箭進行太空旅行嘅理論提議，係蘇格蘭天文學家同數學家 威廉·萊奇 喺 1861 年發表嘅文章 "A Journey Through Space" 入面提出嘅。[1] 更加出名嘅係 康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基 嘅著作，"Исследование мировых пространств реактивными приборами" (用噴氣裝置探索宇宙空間)，喺 1903 年出版。喺佢嘅著作入面，齊奧爾科夫斯基描述咗基本嘅火箭方程：
其中：
() 係火箭速度嘅變化量
() 係噴射速度
() 同 () 係火箭嘅初始質量同最終質量
呢個方程，叫做齊奧爾科夫斯基火箭方程，可以用嚟揾到總嘅 ，或者潛在嘅速度變化量。呢個公式到而家工程師都重用緊，係太空飛行嘅一個關鍵概念。
太空飛行喺實際層面上成為可能，係因為 羅伯特·戈達德 喺1919年發表咗佢嘅論文 一種到達極端高度嘅方法。佢將拉伐爾噴管應用喺液體燃料火箭上面，效率提升到星際旅行都有可能實現。經過進一步研究，戈達德嘗試爭取陸軍合約，開發火箭推進武器，喺第一次世界大戰入面用，但係佢嘅計劃俾1918年11月11號德國停戰破壞咗。之後佢選擇同私人資金支持合作，喺1926年3月16號，佢成為第一個發射液體燃料火箭嘅人。
喺第二次世界大戰期間，第一種導彈火箭V-2火箭俾納粹德國開發出嚟，並且用做武器。喺1944年6月嘅一次試飛入面，其中一枚火箭達到太空，高度189公里（102海里），成為第一個到達太空嘅人造物體。[2] 喺二戰結束嘅時候，大部分V-2火箭團隊成員，包括佢哋嘅主管沃納·馮·布勞恩，都向美國投降，並且被遣送到美國，喺之後變成陸軍彈道導彈署嘅機構入面，開發美國導彈，例如朱諾一號同埋Atlas。蘇聯反過嚟，就俘獲咗幾個V2生產設施，並且建造咗幾個複製品，佢哋11枚火箭入面有5枚成功到達目標。（呢個同納粹德國嘅成功率差唔多。）
蘇聯開發咗洲際彈道導彈，用嚟攜帶核武器，應對1950年代美國嘅轟炸機。受齊奧爾科夫斯基影響嘅謝爾蓋·科羅廖夫成為咗首席火箭設計師，佢嘅R-7 Semyorka導彈嘅衍生型號，被用嚟喺1957年10月4號發射世界第一粒人造地球人造衛星Sputnik 1。
美國喺Sputnik發射之後，同埋兩次先鋒號火箭嘅尷尬失敗之後，喺1958年2月1號發射咗探險家1號。三年之後，蘇聯發射咗 東方一號，搭載太空人加加林進入軌道。美國用謝潑德喺1961年5月5號嘅亞軌道發射，同埋約翰·格倫喺1962年2月20號嘅軌道發射嚟回應。呢啲事件之後，美國總統甘迺迪承諾要登陸月球，並且建立咗雙子座同埋阿波羅計劃。喺成功完成咗太空交會對接同埋EVA之後，雙子座計劃喺阿波羅1號悲劇之前結束。喺土星1B同埋土星五號嘅多次無人測試飛行之後，美國發射咗載人嘅阿波羅7號任務進 近地軌道。喺佢成功完成之後冇幾耐，美國發射咗阿波羅8號 (第一次環繞月球軌道嘅任務)、阿波羅9號 (第一個阿波羅任務，同時發射咗CSM同埋登月艙) 同埋阿波羅10號 (第一個幾乎登陸月球嘅任務)。呢啲事件嘅高潮係第一次載人登月，阿波羅11號，同埋之後嘅六次任務，其中五次成功登陸月球。
太空飛行已經俾好多政府同商業實體廣泛使用，將人造衛星送入環繞地球嘅軌道，用於各種目的。一啲政府機構亦都已經派遣無人太空船探索月球以外嘅太空，並且透過一系列嘅太空站，發展持續嘅載人人類在太空活動，由 禮炮 計劃 到 國際太空站。
階段
[編輯]發射
[編輯]火箭係而家唯一能夠到達軌道或者更遠地方嘅方法。其他非火箭太空發射技術重未建成，或者重未達到軌道速度。太空飛行嘅火箭發射通常喺太空發射場（宇宙港）開始，太空發射場可能配備發射綜合設施同埋發射台，用於垂直火箭發射，同埋跑道，用於運載飛機同埋有翼太空船嘅起飛同降落。太空發射場通常都喺遠離人煙嘅地方，因為噪音同埋安全嘅原因。洲際彈道導彈 有各種特殊嘅發射設施。
發射通常都限制喺特定嘅發射窗口。呢啲窗口取決於天體嘅位置，同埋軌道相對於發射場嘅位置。最大嘅影響通常係地球嘅自轉。一旦發射，軌道通常都位於相對恆定嘅平面入面，同地球軸成一個固定嘅角度，而地球喺呢個軌道入面自轉。
發射台 係一個固定嘅結構，設計嚟發射飛行器。佢通常包括一個發射塔同埋火焰槽。佢周圍有啲設備，用嚟豎立、加燃料同埋維護運載火箭。喺發射之前，火箭可能重達幾百噸。太空穿梭機「哥倫比亞號」，喺STS-1 任務入面，起飛嗰陣重 2030 公噸（4,480,000 磅）。
到達太空
[編輯]最常用嘅外太空定義係指卡門線以外嘅所有嘢，卡門線喺地球表面以上 100公里（62英里）。（美國定義外太空係指喺海拔 50英里（80公里） 以上嘅所有嘢。）
火箭引擎 仍然係而家到達太空嘅唯一實用方法，飛機同埋高空氣球 都唔得，因為冇大氣層，而好似太空電梯噉嘅替代方案重未建成。化學推進，或者高速加速氣體，之所以有效，主要係因為佢能夠喺大氣層變薄嘅時候都維持推力。
替代方案
[編輯]已經有人提出咗好多種唔用火箭引擎到達太空嘅方法。好似太空電梯，同埋動量交換纜索，好似旋轉器或者天鉤 噉嘅概念，需要用新材料，強度要遠遠高過而家已知嘅任何材料。電磁發射器，好似發射環 噉，喺而家嘅技術條件下可能係可行嘅。其他概念包括火箭輔助飛機/太空飛機，好似 反應引擎 Skylon（而家處於早期開發階段）、超燃衝壓發動機 動力太空飛機，同埋 RBCC 動力太空飛機。火炮發射 已經被提議用於貨物運輸。
離開軌道
[編輯]喺一啲超出LEO (近地軌道) 嘅任務入面，太空船會被送入停泊軌道，或者更低嘅中間軌道。停泊軌道嘅方法大大簡化咗阿波羅任務嘅計劃，喺幾個重要方面。佢起到「時間緩衝」嘅作用，並且大大擴大咗允許嘅發射窗口。停泊軌道俾機組人員同控制人員有時間喺承受咗發射壓力之後，徹底檢查太空船，然後先至決定進行去月球嘅長途旅行。[3]
機械人任務唔需要中止能力，只需要將輻射最小化，保護精密電子設備，而且因為現代運載火箭通常都能夠滿足「即時」發射窗口，所以去月球同埋其他行星嘅太空探測器，通常都用直接注入嚟最大化性能，限制低溫推進劑嘅蒸發。雖然有啲可能會喺發射過程中短暫滑行，但係佢哋唔會完成一個或者多個完整嘅停泊軌道，先至進行將佢哋注入地球逃逸軌道嘅點火。
離天體越遠，從天體逃逸嘅逃逸速度就會降低。不過，對於太空船嚟講，喺佢嘅近拱點（最低點）盡可能近嘅地方燃燒燃料，會更加慳油；睇奧伯特效應。[5]
航天動力學
[編輯]航天動力學係研究太空船軌跡嘅學科，特別係研究軌跡同引力同推進效應之間嘅關係。航天動力學令太空船能夠喺正確嘅時間到達目的地，而唔會過度消耗推進劑。可能需要軌道機動系統嚟維持或者改變軌道。
非火箭軌道推進方法包括太陽帆、磁帆、等離子體氣泡磁系統，同埋使用重力助推效應。
轉移能量
[編輯]「轉移能量」呢個詞語係指火箭級將能量傳遞俾佢嘅有效載荷嘅總量。呢個可以係運載火箭嘅第一級 傳遞俾上面級加有效載荷嘅能量，或者係上面級或者太空船嘅 啟動發動機 傳遞俾 太空船 嘅能量。[6][7]
到達太空站
[編輯]為咗到達太空站，太空船需要到達相同嘅軌道，並且接近到好近嘅距離（例如喺目視範圍之內）。呢個係透過一系列叫做太空交會嘅軌道機動嚟完成嘅。
喺同太空站交會之後，太空飛行器就會同太空站對接或者停靠。對接係指兩個獨立飛行嘅太空飛行器結合埋一齊，[8][9][10][11] 而停靠係指透過機械手臂將一架唔運作嘅飛行器，放置到另一架太空飛行器嘅對接介面入面嘅操作。[8][10][11]
再入大氣層
[編輯]喺軌道入面嘅飛行器有大量嘅動能。如果要安全降落而唔喺大氣層入面汽化，就必須要消除呢啲能量。通常呢個過程需要特殊方法嚟防止空氣動力加熱。再入大氣層嘅理論係由 哈里·朱利安·艾倫 開發嘅。根據呢個理論，再入大氣層嘅飛行器會呈現鈍頭形狀，面向大氣層再入。鈍頭形狀意味住少過 1% 嘅動能會變成熱量傳到飛行器，剩低嘅就會加熱大氣層。
降落同回收
[編輯]水星、雙子座，同埋 阿波羅 嘅太空艙都係濺落喺海入面。呢啲太空艙設計成喺降落傘嘅幫助下，以相對較低嘅速度降落。蘇聯/俄羅斯嘅 聯盟號 太空艙就用大型降落傘同埋制動火箭，喺陸地上面降落。好似太空飛機，例如太空穿梭機，就會好似滑翔機 噉降落。
喺成功降落之後，可以回收太空船、入面嘅人員，同埋貨物。喺一啲情況下，回收喺降落之前就已經發生：當太空船重喺降落傘上面下降嘅時候，可以俾一架特別設計嘅飛機鈎住。呢種空中回收技術曾經用嚟回收 冕牌 間諜衛星嘅膠片罐。
類型
[編輯]無人駕駛
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載人駕駛
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第一次載人太空飛行係 東方一號，喺 1961 年 4 月 12 號，太空人 尤里·加加林 乘坐呢架太空船，環繞地球軌道一周。喺蘇聯官方文件入面，冇提及加加林喺最後七英里係用降落傘降落嘅事實。[12] 截至 2020 年，唯一定期用於載人太空飛行嘅太空船係 聯盟號、神舟，同埋 載人龍飛船。美國嘅 太空穿梭機 機隊喺 1981 年 4 月到 2011 年 7 月期間運作。太空船一號 已經進行咗三次載人亞軌道太空飛行。
亞軌道
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喺亞軌道太空飛行入面，太空船到達太空，然後沿住（主要係）彈道軌跡返回大氣層。呢個通常係因為比軌道能量唔夠，喺呢種情況下，亞軌道飛行只會持續幾分鐘，但係都有可能，一個有足夠能量進入軌道嘅物體，佢嘅軌跡會同地球大氣層相交，有時會喺幾個鐘頭之後。先鋒1號 係 NASA 第一個 太空探測器，目標係到達月球。部分故障導致佢反而沿住亞軌道軌跡飛行，達到 113,854公里（70,746英里） 嘅高度，然後喺發射 43 個鐘頭之後再入地球大氣層。
最普遍認可嘅太空邊界係 卡門線，喺海平面以上 100 km（62 mi）。（NASA 另外定義太空人係指飛行高度超過海平面 80 km（50 mi） 嘅人。）公眾普遍唔知道嘅係，通過卡門線所需嘅勢能增加，只係最低可能地球軌道（啱啱喺卡門線以上嘅圓形軌道）所需嘅軌道能量（勢能加動能）嘅 3% 左右。換句話說，到達太空遠遠易過留喺太空。喺 2004 年 5 月 17 號，民間太空探索隊 發射咗 GoFast 火箭進行亞軌道飛行，係第一次業餘太空飛行。喺 2004 年 6 月 21 號，太空船一號 被用於第一次私人資助嘅載人太空飛行。
點對點
[編輯]點對點，或者地球到地球運輸，係亞軌道太空飛行嘅一個類別，喺呢個類別入面，太空船提供兩個地球地點之間嘅快速運輸。[13] 倫敦 同 悉尼 之間嘅傳統航線，一班通常要飛 超過二十個鐘 嘅航班，可能喺唔夠一個鐘頭之內就可以飛完。[14] 雖然而家冇公司提供呢種運輸方式，但係 SpaceX 已經透露計劃最早喺 2020 年代，用 星艦 嚟做到呢樣嘢。跨洲際距離嘅亞軌道太空飛行，需要嘅飛行器速度，只係比到達近地軌道所需嘅速度稍微低啲。[15] 如果用火箭，火箭相對於有效載荷嘅尺寸，會同洲際彈道導彈 (ICBM) 差唔多。任何洲際太空飛行都要克服大氣層再入期間嘅加熱問題，呢啲問題幾乎同軌道太空飛行面臨嘅問題一樣大。
軌道
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一次最基本嘅軌道太空飛行，需要嘅速度遠高過最基本嘅亞軌道飛行，所以喺技術上更具挑戰性。為咗實現軌道太空飛行，圍繞地球嘅切線速度同高度一樣重要。為咗喺太空入面進行穩定同持久嘅飛行，太空船必須達到軌道所需嘅最低軌道速度，進入封閉軌道。
行星際
[編輯]行星際太空飛行 係指喺單個行星系統入面嘅行星之間飛行。喺實踐入面，呢個詞語嘅使用範圍，局限於我哋太陽系嘅行星之間嘅旅行。未來載人行星際太空飛行任務嘅計劃，通常包括喺地球軌道入面進行最終嘅飛行器組裝，好似 NASA 嘅 星座計劃 同埋俄羅斯嘅 快船/Parom 串聯飛行器。
恆星際
[編輯]新視野號 係第五個被送上逃逸軌跡，離開太陽系嘅太空船。旅行者1號、旅行者2號、先鋒10號、先鋒11號 係更早嘅太空船。離太陽最遠嘅係 旅行者1號，距離超過 100 天文單位，並且以每年 3.6 天文單位嘅速度移動。[16] 相比之下，比鄰星，除咗太陽之外最近嘅恆星，距離 267,000 天文單位。旅行者1號 需要超過 74,000 年先至可以到達呢個距離。 使用其他技術嘅飛行器設計，好似 核脈衝推進，可能夠快好多到達最近嘅恆星。另一種可能實現載人恆星際太空飛行嘅方法係利用時間膨脹，因為噉樣可以令高速移動嘅飛行器入面嘅乘客，喺老化好少嘅情況下，去到更遙遠嘅未來，因為佢哋嘅高速會減慢船上時間嘅流逝速度。不過，要達到咁高嘅速度，仍然需要使用一啲新嘅、先進嘅推進方法。動力滑翔 作為一種穿越星際空間嘅方法，亦都有人提出。[17][18]
星系際
[編輯]星系際旅行涉及喺星系之間嘅太空飛行，被認為比恆星際旅行喺技術上更加困難，而且按照而家嘅工程技術水平嚟睇，都仲係科幻。不過，理論上嚟講，冇任何嘢可以明確表明星系際旅行係唔可能嘅。到而家為止，已經有幾位學者認真噉研究星系際旅行。[19][20][21]
太空船
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太空船係設計成喺太空入面運作嘅飛行器。
第一架「真正嘅太空船」有時會被認為係 阿波羅登月艙，[22] 因為呢個係唯一一架專門為太空設計，而且只喺太空入面運作嘅載人飛行器；佢嘅非空氣動力學外形都好出名。
推進
[編輯]而家嘅太空船主要用火箭嚟做推進，但係其他推進技術，好似離子推動器，都開始變得更加普遍，特別係對於無人駕駛嘅飛行器，呢個可以顯著減少飛行器嘅質量，並且增加佢嘅 速度增量。
發射系統
[編輯]發射系統係用嚟將有效載荷從地球表面運送到外太空。
消耗性
[編輯]而家嘅太空飛行多數都係用多級消耗性發射系統嚟到達太空。
可重複使用
[編輯]第一架可重複使用嘅太空船 X-15，喺 1963 年 7 月 19 號，喺亞軌道軌跡上面進行咗空中發射。第一架部分可重複使用嘅軌道太空船 太空穿梭機，喺 尤里·加加林 飛行 20 週年嘅日子，1981 年 4 月 12 號，俾美國發射。喺穿梭機時代，總共建造咗六架軌道飛行器，全部都喺大氣層入面飛行過，其中五架喺太空入面飛行過。企業號 只係用於進場同降落測試，從 波音747 背面發射，然後滑翔降落喺 愛德華茲空軍基地。第一架飛入太空嘅太空穿梭機係 哥倫比亞號，之後係 挑戰者號、發現號、亞特蘭蒂斯號，同埋 奮進號。奮進號 係為咗取代 挑戰者號 而建造嘅，挑戰者號 喺 1986 年 1 月 失事。哥倫比亞號 喺 2003 年 2 月再入大氣層期間解體。
第一架自動部分可重複使用嘅太空船係 暴風雪號 (Buran，意思係「暴風雪」)，喺 1988 年 11 月 15 號俾蘇聯發射，雖然佢只係飛行咗一次。呢架太空飛機 係為咗載人而設計嘅，外形同美國太空穿梭機好似，但係佢嘅助推器用液體推進劑，而且佢嘅主引擎位於美國穿梭機嘅外燃料箱嘅底部。由於資金短缺，加上蘇聯解體，暴風雪號冇再進行過任何飛行。
太空穿梭機喺 2011 年退役，主要係因為佢哋太舊。穿梭機嘅載人運輸任務，將會喺 2020 年代俾 SpaceX 龍飛船2號 同埋 CST-100 星際客機 取代。穿梭機嘅重型貨物運輸任務，而家就由商業運載火箭負責。
比例複合材料公司 嘅 太空船一號 係一架可重複使用嘅亞軌道太空飛機，喺 2004 年搭載飛行員 邁克·梅爾維爾 同 布萊恩·賓尼 連續飛行，贏得咗 安薩里X大獎。太空船公司 已經建造咗佢嘅後繼型號 太空船二號。維珍銀河 營運嘅太空船二號機隊，計劃喺 2008 年開始可重複使用嘅私人太空飛行，搭載俾錢嘅乘客（太空遊客），但係因為推進系統開發入面嘅一次意外而延遲咗。[23]
SpaceX 喺 2015 年 12 月 21 號，喺將 11 粒 Orbcomm OG-2 商業人造衛星送入 近地軌道 之後，首次實現咗可重複使用軌道火箭級嘅垂直軟着陸。[24]
第一次獵鷹 9 號嘅再飛行喺 2017 年 3 月 30 號發生。[25] SpaceX 而家例行回收同再用 佢哋嘅第一級同整流罩。[26] SpaceX 而家重開發緊一架完全可重複使用嘅超重型運載火箭，叫做 星艦，目標係大幅降低太空探索嘅價格。[27] 截至 2025 年 2 月，已經回收咗兩支超重型助推器，星艦嘅第一級。[28][29]
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挑戰
[編輯]安全
[編輯]所有運載火箭都包含大量能量，呢啲能量係佢嘅某部分到達軌道所需要嘅。因此，有啲風險係，呢啲能量可能會過早同突然噉釋放，產生重大影響。當一枚 三角洲二號運載火箭 喺 1997 年 1 月 17 號，發射後 13 秒爆炸嘅時候，有報道話，喺 10英里（16公里） 之外嘅商店櫥窗都俾爆炸震碎咗。[30]
太空係一個相當可預測嘅環境，但係仍然有意外失壓同埋設備潛在故障嘅風險，其中一啲設備可能係啱啱開發出嚟嘅。
喺 2004 年 4 月，國際太空安全促進協會 喺荷蘭成立，旨在進一步加強太空系統安全方面嘅國際合作同科學進步。[31]
失重
[編輯]
喺微重力環境入面，好似環繞地球軌道嘅太空船提供嘅環境，人類會體驗到「失重感」。短期暴露喺微重力環境下，會引起太空適應綜合症，一種由前庭系統紊亂引起嘅自限性噁心。長期暴露會引起多種健康問題。最重要嘅係骨質流失，其中一啲係永久性嘅，但係微重力亦都會導致肌肉同心血管組織嘅顯著機能退化。
輻射
[編輯]一旦升到大氣層以上，由於 范艾倫輻射帶、太陽輻射 同 宇宙射線 嘅輻射問題就會出現，並且增加。離地球越遠，太陽閃焰 可能喺幾分鐘之內就俾出致命嘅輻射劑量，而且 宇宙射線嘅健康威脅 會顯著增加十年或者更長時間嘅癌症機會。[32]
維生系統
[編輯]喺載人太空飛行入面，維生系統 係一組設備，令人類能夠喺外太空生存。NASA 通常用「環境控制與維生系統」呢個詞語，或者首字母縮寫 ECLSS，嚟描述佢載人太空飛行任務嘅呢啲系統。[33] 維生系統可以提供：空氣、水 同埋 食物。佢重必須維持正確嘅體溫、身體可以接受嘅壓力，同埋處理身體嘅廢物。對抗有害嘅外部影響，好似輻射同埋微型隕石，都可能係必要嘅。維生系統嘅組件係生命攸關嘅，設計同建造都係用安全工程技術。
太空天氣
[編輯]
太空天氣係指外太空入面變化緊嘅環境條件嘅概念。佢同天氣 喺行星大氣層 入面嘅概念唔同，處理嘅現象包括環境等離子體、磁場、輻射 同埋太空入面嘅其他物質（通常都係靠近地球，但係亦都喺行星際，有時甚至 星際）。「太空天氣描述嘅係太空入面嘅條件，呢啲條件會影響地球同埋佢嘅技術系統。我哋嘅太空天氣係太陽行為、地球磁場嘅性質，同埋我哋喺太陽系入面嘅位置嘅結果。」[34]
太空天氣喺幾個同太空探索同發展相關嘅領域入面，都產生深遠嘅影響。變化緊嘅地磁條件會引起大氣密度嘅變化，導致近地軌道入面嘅太空船高度快速下降。由於太陽活動增加引起嘅地磁暴，可能會令太空船上嘅感應器失靈，或者干擾船上嘅電子設備。了解太空環境條件，對於設計載人太空船嘅屏蔽同維生系統都好重要。
環境考量
[編輯]火箭嘅廢氣污染取決於推進劑反應產生嘅廢氣，同埋排放嘅位置。佢哋主要排放溫室氣體，有時會排放有毒成分。尤其係喺大氣層嘅較高層次，排放嘅氣體作為溫室氣體嘅效力會顯著增加。[35] 好多固體火箭都含有氯，形式係 高氯酸鹽 或者其他化學物質，呢個可能會喺臭氧層入面造成暫時嘅局部空洞。再入大氣層嘅太空船會產生硝酸鹽，呢個亦都可能會暫時影響臭氧層。大多數火箭都係用金屬製成，金屬喺建造過程中可能會對環境產生影響。
雖然太空飛行嘅總體污染量只佔其他人類活動嘅一小部分，但係如果按乘客計算，佢仍然會造成嚴重污染。[35]
除咗對大氣層嘅影響之外，重有對近地太空環境嘅影響。由於人造衛星同飛行器嘅剝落（凱斯勒綜合症）造成嘅太空垃圾呈指數級增長，軌道有可能會喺幾代人嘅時間入面都無法進入。因此，而家好多發射嘅飛行器都設計成喺用完之後再入大氣層。
監管
[編輯]好多問題，好似太空交通管理 或者 責任，都係太空飛行監管嘅問題。
自從太空探索嘅第一階段開始，全人類參與同代表太空飛行，一直都係國際太空法嘅一個問題。[36] 即使一啲非太空飛行國家嘅權利已經得到保障，但係為咗全人類共享太空嘅做法，仍然俾人批評係帝國主義，而且唔夠完善，將太空飛行理解為一種資源。[36]
進入途徑
[編輯]包容性一直都係國家同國際問題，導致 1967 年嘅 外太空條約，同埋佢將外太空聲明為「全人類嘅共同領域」。此外，載人太空飛行入面嘅社會包容性一直俾人要求，女性飛上太空 受到限制，少數族裔，好似殘疾人士，只喺 歐洲太空總署 嘅 2022 年太空人團隊 入面先至被選中。
近年嚟，關於進入途徑嘅主要問題一直都係 太空垃圾 同 太空永續性 嘅問題，因為已建立嘅太空飛行國家，佢哋嘅軌道太空污染活動危及咗進入外太空嘅途徑。[37]
應用
[編輯]
而家同提議緊嘅太空飛行應用包括：
保護地球免受潛在有害天體嘅威脅
早期嘅太空飛行開發，大多數都係由政府資助嘅。不過，而家主要嘅發射市場，好似通信衛星同衛星電視，都係純商業嘅，雖然好多運載火箭最初都係由政府資助嘅。
私人太空飛行 係一個快速發展嘅領域：太空飛行唔單止由公司甚至私人資助，而且通常都係由私人太空飛行公司 提供。呢啲公司通常都聲稱，之前進入太空嘅高昂成本，好多都係由佢哋可以避免嘅政府效率低下造成嘅。私人融資開發嘅私人太空運載火箭，好似 獵鷹9號運載火箭 噉，公佈嘅發射成本低好多，可以支持呢個論點。更低嘅發射成本同埋出色嘅安全性，對於太空旅遊等應用，尤其係太空殖民，要變得可行擴展，都係必要嘅。
太空航行
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要做到太空航行，就要有能力並且積極參與太空船嘅運作。佢牽涉到好多唔同嘅主題知識，同埋專業技能嘅發展，包括：航空學；航天學；訓練太空人嘅計劃；太空天氣 同預報；太空船運作；各種設備嘅運作；太空船設計同建造；大氣層起飛同再入；軌道力學（又叫做航天動力學）；通訊；引擎同火箭；執行進化操作，好似拖曳、微重力 建造，同埋 太空對接；貨物處理設備、危險貨物同貨物儲存；太空漫步；處理緊急情況；太空生存 同急救；消防；維生系統。呢啲領域入面需要嘅知識程度，取決於工作嘅性質同埋所用嘅飛行器類型。「太空航行」同 航海 類似。
從來都冇載人任務去過 地球–月球 系統之外嘅地方。不過，美國、俄羅斯、中國、歐洲太空總署 (ESA) 國家，同埋一啲公司同企業，都有唔同階段嘅計劃，要去 火星（睇 載人火星任務）。
太空航行實體可以係 主權國家、超國家實體，同埋私人公司。太空航行國家係指有能力獨立建造同發射飛行器進入太空嘅國家。[38][39][40] 越來越多嘅私人實體已經成為或者正在成為太空航行實體。
全球協調
[編輯]聯合國外太空事務廳 (UNOOSA) 一直都係主要嘅多邊機構，為太空飛行國家同非太空飛行國家之間，關於太空活動嘅國際接觸同交流提供服務。
載人太空航行國家
[編輯]而家 俄羅斯、美國 同埋 中國 係唯一嘅載人太空航行國家。 太空航行國家按第一次載人發射嘅日期排列：
蘇聯 (俄羅斯) (1961) 美國 (1961) 中國 (2003)
無人太空航行國家
[編輯]以下國家或者組織已經開發咗自己嘅運載火箭，從自己嘅領土或者喺外國協助下，將無人太空船發射到軌道（括號入面係第一次發射嘅日期）：[41]
蘇聯 (1957) 美國 (1958) 法國 (1965) 意大利 (1967)★ 澳洲 (1967)★ 日本 (1970) 中國 (1970) 英國 (1971) 歐洲太空總署 (1979) 印度 (1980) 以色列 (1988) 烏克蘭 (1991)*[42] 俄羅斯 (1992)* 伊朗 (2009)[43] 北韓 (2012)[44] 南韓 (2013)★[45] 紐西蘭 (2018)★
- 之前係蘇聯嘅一個主要地區
★運載火箭完全或者部分由另一個國家開發
重有幾個國家，好似加拿大、意大利，同埋澳洲，都有半獨立嘅太空航行能力，用外國運載火箭發射本地製造嘅人造衛星。加拿大喺 1962 年同 1965 年設計同建造咗人造衛星 (Alouette 1 同 2)，用美國運載火箭送入軌道。意大利已經設計同建造咗幾粒人造衛星，以及 國際太空站 嘅加壓艙。早期嘅意大利人造衛星係用 NASA 提供嘅運載火箭發射嘅，首先喺 沃洛普斯飛行試驗中心 喺 1964 年發射，然後喺 1967 年到 1988 年期間，喺肯尼亞嘅太空發射場 (聖馬可平台) 發射。[未記出處或冇根據] 自從 1998 年開始，意大利一直領導住歐洲太空總署入面嘅 織女星 火箭計劃。[46] 英國 喺 1972 年放棄咗佢獨立嘅太空發射計劃，轉而同歐洲發射器開發組織 (ELDO) 合作，開發發射技術，直到 1974 年。澳洲喺成功發射 WRESAT 之後冇幾耐，就放棄咗佢嘅運載火箭計劃，並且成為 ELDO 唯一嘅非歐洲成員國。
亞軌道
[編輯]如果淨係考慮將物體發射到 卡門線 以上，作為太空航行嘅最低要求，德國 喺 1944 年憑藉 V-2 火箭，成為第一個太空航行國家。[47] 以下國家淨係通過發射本土火箭或者導彈，或者兩者都有，進入亞軌道太空，實現咗亞軌道太空飛行能力：
納粹德國 (1944 年 6 月 20 號) 東德 (1957 年 4 月 12 號) 加拿大 (1959 年 9 月 5 號) 黎巴嫩 (1962 年 11 月 21 號) 瑞士 (1967 年 10 月 27 號) 阿根廷 (1969 年 4 月 16 號) 巴西 (1976 年 9 月 21 號) 西班牙 (1981 年 2 月 18 號) 西德 (1981 年 3 月 1 號) 伊拉克 (1984 年 6 月) 南非 (1989 年 6 月 1 號) 瑞典 (1991 年 5 月 8 號) 也門 (1994 年 5 月 12 號) 巴基斯坦 (1998 年 4 月 6 號) 台灣 (1998 年 12 月 15 號) 敘利亞 (2000 年 9 月 1 號) 印尼 (2004 年 9 月 29 號) 剛果民主共和國 (2007) 紐西蘭 (2009 年 11 月 30 號) 挪威 (2018 年 9 月 27 號) 荷蘭 (2020 年 9 月 19 號)[48][49][50][51][52][53][54]
- 土耳其 (2020 年 10 月 29 號)
疏仕
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Docking is when one incoming spacecraft rendezvous with another spacecraft and flies a controlled collision trajectory in such a manner so as to align and mesh the interface mechanisms. The spacecraft docking mechanisms typically enter what is called soft capture, followed by a load attenuation phase, and then the hard docked position which establishes an air-tight structural connection between spacecraft. Berthing, by contrast, is when an incoming spacecraft is grappled by a robotic arm and its interface mechanism is placed close to the stationary interface mechanism. Then typically there is a capture process, coarse alignment and fine alignment, and then structural attachment.
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Berthing refers to mating operations where an inactive module/vehicle is placed into the mating interface using a Remote Manipulator System-RMS. Docking refers to mating operations where an active vehicle flies into the mating interface under its own power.
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拎
[編輯]
| 圖書館資源 有關 太空飛行 |
Hankins, Tedd E.; Shuch, H. Paul (1987-03-04). "Reflections – manned vs. unmanned spaceflight" (PDF). 喺2011-04-15搵到.
