宇宙探索之最

宇宙探索之最

最古老的天文台

公元前2600年，古埃及为了观测天狼星，建立了迄今为止已知世界上最早的天文台；前2000年，巴比伦也建立了天文台。 中国在大约2500

年前，也开始有天文台，当称为

清台、灵台、观象台。古代许多

国家的天文台常常不但是天文观

测的场所，也是运用占星学的场

所，也因此天文台一般都为统治

者所控制。15-16世纪，欧洲的

一些天文家开始建立自己的天文

台，其中很著名的就是丹麦的天

文学家 第谷1576年 在哥本哈

根建立的天文台，它配备了当时

最先进的天文仪器。天文望远镜发明后，天文台得到了发展。1667年法国建立了巴黎天文台；1675年英国建立了格林尼治天文台。20世纪，天体物理学的发展进一步促进了天文台的发展，许多天文台装备了大口径的反射望远镜。截止至2009年，世界上大约有400个大型的天文台。

最早的流星雨记录

中国的《竹书纪年统笺》，据《竹书纪年》记载：“帝禹后氏八年雨金于夏邑”。这是公元前2133年降落在今河南省的一场铁陨石雨，是人类历史上最早的一次陨石雨记录。以后记录不

断，总数有二三百条之多，对于流星雨描述得

非常生动而形象，常用“星陨如雨”、“众星

交流如织”、“流星如织”等等加以形容。有

些记录很全面，很完整、包括时间、流向、个

数、在天空中的位臵，有时还记录了颜色和响

声。这些记录对于研究我国古代陨石雨的情况

都很可贵，它们描写得非常形象、准确。

中国古人在记录流星雨和陨石的同时，还对它们的来源进行了探索，提出了基本上正确的看法。早在春秋时代我国人民就认为陨石是天上的星陨落而来的。明末著名科学家宋应星也说‚星坠为石‛。

流星雨和陨石记录，在探索宇宙秘密方面很重要。陨石是从地球外面飞来的实物标本。通过对星雨和陨石的研究，对认识天体的起源和演化，彗星的轨道，天体的化学成分等等都有重要价值。我国古代人民对此作出杰出的贡献。

最早的太阳黑子记录

世界上我国最早发现太阳黑子，早在殷商甲骨文就有太阳黑子有关的记载，在战国时期及汉代也有不少太阳黑子有关的记载，目前公认的世

界上最早的太阳黑子记载是汉

书卷二十五行志下：‚和平元

年……三月乙末，日出黄，有黑

气大如钱，居日中央。‛和平元

年是公元28年。我国古代非但

有公认的最早的黑子记录，而且

数量很多，记录很详细。从汉和

平元年到明末为止，共有一百多

次太阳黑子的记录 ，这些记录

既有准确的日期，又有黑子形

状、大小、位臵甚至变化的情况。

对太阳黑子的活动及其对地球

的影响的研究提供了十分宝贵

的资料。

最早的日食记录

我国最早的日食记录，见于《尚书〃胤征》：‚乃季秋月朔，辰弗集于房，……瞽（瞎）奏鼓，啬夫驰，遮人走……。‛这是当时发生在房宿位臵上的一次日食，描写了当时还没有认识日食自然规律的人们，惊慌失措，鸣鼓奔走的情况。据考证，这次日食大概发生于夏代仲康时期，约公元前2137年10月22日。

在出土的商代甲骨卜辞中，被认定的日食记

载有五次，记录了发生在公元前14至公元前12

世纪之间的日食。到了汉代，就不仅是简单地记

载日食发生的时间了，还对日食时的太阳位臵，

日食时的起讫时刻和全部见食时间，日食的食分

（即日面被食部分占整个日面的比例）以及日食

初亏所起的方位等，都进行了明确的记录。仅从

春秋时代算起到清代乾隆年间，我国史书记录的

日食就约有近千次，是世界上最完整的日食记

录。

国外最早的日食记录是发生在巴比伦的一次日全蚀，时间是公元前763年6月15日，比我国最早的日食记录要晚得多。

最古老的星表

公元前4世纪的战国时代，魏国

石申写了《天文》一书，后人尊称为

《石氏星经》，这就是星星的第一本户

口簿。此书在宋朝以后失传，但其中

一些片断，在唐代人所编著的《开元

占经》中有记载，后人以此辑录一份

‚石氏星表‛，记载有28宿（每一宿

中取作定位臵的标志星叫做这一宿的

距星）和120颗恒星的位臵。这是世

界上最早的星表。

最早的天文学著作

春秋战国时期，天文学已经取得了相当高

的成就。鲁国的天文学家在对天象的观测中，

观测到37次日食，其中33次已经被证明是可

靠的。现在世人通称的哈雷彗星，早在公元前

613年就被载入鲁国的史书《春秋》中，这是世

界上关于哈雷彗星最早的记录。而西方一直到

1682年才由哈雷发现，比中国晚了两千多年。

战国时期还出现了天文学专著，如齐国的

天文学家甘德著的《天文星占》，魏国人石申

著的《天文》，后人将这两部著作合为一部，

称作《甘石星经》。这是我国、也是世界上现

存最早的一部天

文学著作。

《甘石星经》

记录了水、木、金、

火、土五大行星的

运行情况，以及它

们的出没规律。书

中还测定了121

颗恒星的方位，记录了800颗恒星的名字。

这是我国、也是世界上最早的恒星表，比希

腊天文学家伊巴谷测编的欧洲第一个恒星表

大约早200年。

最早的自动天文仪器

东汉时期, 张衡发明了世界上第一台自动天文仪——浑天仪和世界上第一台观测气象的候风仪, 开创了人类使用仪器测量地震的历史。

张衡创制浑天仪的成功，是在公元117

年(汉安帝元初4年) ，那时他四十岁。为了

制造这架仪器，张衡耗费了很多心血，先后

用了—‚年多的时间。在铸造正式的浑天仪

之前，他纤过了仔细的研究和观察，设计出

了一个图案，然后用竹条劈成薄薄的竹篱，

把这些竹蔑刻上度数，再把它们编成圆环，

穿联起来，制成一个仪器的模型以作为试验。

经过多次修改试验PB 确了，然后再用铜铸成

正式仪器。因为这个仪器是根据浑天说的理论来制造的，所以张衍就把那个用竹蔑编成的模型叫做‚小浑‛，铜铸的就定名为‚浑天仪‛。

最早描绘在纸上的星图

我国古代取得了大量天体测量成果，为后人

留下了很多珍贵的星图、星表。

星表是把测量出的恒星的坐标加以汇编而

成的。大约在公元前四世纪的战国时代，魏人石

申编写了《天文》一书共8卷，后人称之为《石

氏星经》。虽然它到宋代以后失传了，但我们今

天仍然能从唐代的天文著作《开元占经》中见到

它的一些片断，并从中可以整理出一份石氏星表

来，其中有二十八宿距星和115颗恒星的赤道坐

标位臵。这是世界上最古老的星表之一。

星图是天文学家观测星辰的形象记录，它真

实地反映了一定时期内，天文学家在天体测量方面所取得的成果。同时，它又是天文工作者认星和测星的重要工具，其作用犹如地理学中的地图。

早在先秦时期，我国古代天文学家就开始

绘制星图。现存最早的描绘在纸上的星图是

唐代的《敦煌星图》。《敦煌星图》最早发现

于敦煌藏经洞，1907年被英国人斯坦因盗走，

至今仍保存在英国伦敦博物馆内。它绘于公

元940年，图上共有1350颗星，它的特点是

赤道区域采用圆柱形投影，极区采用球面投

影，与现代星图的绘制方法相同，是我国流

传至今最早采用圆、横两种画法的星图。

最早测量子午线长度的人

我国盛唐时著名天文家僧一行，

是世界第一个测量子午线长度的人，

在世界科技史上也世所公认。但他在

当时历史条件下如何测量、数字是多

少、有多大误差？一般人就不十分清

楚了。一行（673～727），俗家姓张名

遂，今河北巨鹿（一说河南南乐）人，

唐开国功臣张公谨曾孙。青年时就热

爱并掌握了很深的天文历法和阴阳五

行学说。一般读书人对汉代扬雄的《太

玄经》视若‚天书‛，他却能读懂并深

晓其义。

最早提出地球围绕太阳转的人

最早提出地球围绕太阳运动的是阿利斯塔克古希腊天文学家、数学家，他生于爱琴海上的萨摩斯岛。他是第一个认为太阳比地球大得多的人。

恩格斯称他为‚古代的哥白尼‛，

他生于公元前310年，比哥白尼整整

早了1800年。

阿利斯塔克不仅提出了地球和行

星围绕太阳运转，他还计算出了地球、

月亮和太阳的相对大小和距离，并且

推算出天空并不是个球体，而是一个

几乎无限大的空间总和。可是当时没

人给予多少注意。

他只有一本著作流传下来：《太阳

和月球的大小与距离》。可惜这本书没

有提及他的太阳中心论。我们之所以

知道该理论，是来自于阿基米德著作

中的一条评论，而他之所以提及阿利

斯塔克的理论，只是想表明他自己不

同意这种看法而已。

最早的人造卫星

人造卫星的概念始于1870年。人造

地球卫星是指发射到绕地球轨道上作短

期或长期运行的人造航天器。其运动服

从开普勒行星运动定律，其轨道一般是

以地心为焦点的椭圆，特殊情况下是以

地心为中心的圆。它离地面的高度根据

用度而定，从几百公里到几万公里不等，

一般不低于200公里。

1957年10月4日，前苏联在拜科

努尔发射场发射了世界上第一颗人造地

球卫星，并被送入轨道，人类从此进入

了利用航天器探索外层空间的新时代。

第一颗卫星的设计和制造，主要由前苏联著名的火箭和宇航设计师科罗廖夫领导的试验设计局完成。卫星由镀铬合金制成，重83.6公斤，外表呈圆球形，直径58厘米，轨道远地点为986.96公里，近地点为230.09公里，每96分钟绕地球一周。卫星载有两部无线电发报机，通过安臵在卫星表面的4个天线，发报机不断地把最简单的信号发射到地面。世界各地许多无线电爱好者当时都接收到了这一来自外空的信号。第一颗人造地球卫星在近地轨道上运行了92个昼夜，绕地球飞行1400圈，总航程6000万公里。

最早的行星探测器

人们发射了人造卫星以后不久，

就开始了行星探测器的研制工作。太

阳系内有9颗大行星，它们是水星、

金星、地球、火星、木星、土星、天

王星、海王星、冥王星。探测的第一

个目标，就是离地球最近的金星。开

始，事情进行得并不顺利，屡次失败。

直到1962年8月27日，美国首次成

功发射金星探测器‚水手2号‛，为

人类成功发射的第一个行星探测器。

12月14日，‚水手2号‛在距金星34838公里处飞过，完成了对金星的逼近考察，成为一颗人造行星，永远环绕太阳飞行，每345.9天绕太阳一周。之后，人们发射了好几个金星探测器，其中有的进入了金星的大气层，有的在金星上软着陆。它们向地球送回了大量的资料，揭开了蒙在金星表面的那层面纱，取得了丰硕成果。

世界上最早的望远镜

世界上最早的望远镜是

1609年意大利科学家伽利略

制造出来的。他制作了一架口

径4.2厘米，长约1.2米的望

远镜。他是用平凸透镜作为物

镜，凹透镜作为目镜，因此观

测到的是正像，这种光学系统

称为伽利略式望远镜。伽利略

在谈到这架世界上第一台望远镜时说：‚现在多谢有了望远镜，我们已经能够使天体离我们比离亚里斯多德近三四十倍，因此能够辨别出天体上许多事情来，都是亚里士多德所没有看见的；别的不谈，单是这些太阳系黑子就是他绝对看不到的。所以我们要比亚里士多德更有把握对待天体和太阳。‛伽利略用这架望远镜指向天空，得到了一系列的重要发现，天文学从此进入了望远镜时代。

世界上第一架空间望远镜

1990年，世界上第一台空间望远镜问世了，设计者们用美国天文学家埃德温〃鲍威尔〃哈勃的名字为其命名。

哈勃空间望远镜，是在轨道上环绕着地球的望远镜。它的位臵在地球的大气层之上，因此获得了地基望远镜所没有的好处-影像不会受到大气湍流的扰动，视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。于1990年发射之后，已经成为天文史上最重要的仪器。它已经填补了地面观测的缺口，帮助天文学家解决了许多根本上的问题，对天文物理有更多的认识。哈勃的哈勃超深空视场是天文学家曾获得的最深入（最敏锐的）的光学影像。

从1946年的原始构想开始，直到发射为止，建造空间望远镜的计划不断的被延迟和受到预算问题的困扰。在它发射之后，立即发现主镜有球面像差，严重的降低了望远镜的观测能力。幸好在1993年的维修任务

之后，望远镜恢复了计划中的品质，并且

成为天文学研究和推展公共关系最重要

的工具。哈勃空间望远镜和康普顿γ射线

天文台、钱卓X 光天文台、斯必泽空间望

远镜都是美国宇航局大型轨道天文台计

划的一部分。

世界上最大的可移动射电望远镜

绿岸射电望远

镜是目前世界上最

大的全天可动的射

电望远镜, 高146米，

大约43层楼高，重

7700吨。更重要的是,

绿岸射电望远镜还

是世界上最大的可

移动射电望远镜之

一。碟形天线活动表

面长110米、宽100

米，由2000多块小型反射板组成, 这一尺寸在世界上是独一无二的，能看10000000公里。“绿岸”所获数据量可以达到每秒钟将近1千兆字节、即1个G 。就可扫描频率范围而言，“绿岸”是“阿雷西博”的300倍。这意味着“绿岸”能够在一天内收集后者一年所获数据。“我们将搜寻较以往可及范围大得多的频率范围和信号种类”，“搜寻地外文明”研究所人员安德鲁·西米翁说，“绿岸”应用“非常尖端的射电天文学技术”。其碟形天线为100米×110米。它曾经的任务是追踪美国宇航局的“凤凰”号火星着陆器。

世界上最大的光谱天文望远镜

LAMOST 天文望远镜（中国）。

LAMOST 望远镜是大天区面积多

目标光纤光谱天文望远镜的简

称。是1997年9月国家计划委

员会批准的由中国科学院承担

的国家重大科学工程项目, 国家

投资2.35 亿元。LAMOST 项目于

2001年9月正式开工, 于2008年

10月落成。

（LAMOST) 是一架视场为5度横卧于南北方向的中星仪式反射施密特望远镜, 它的光学系统包括:5.72 米×4.4米的反射施密特改正镜MA(由24块六角 形平面子镜拼接而成),6.67米×6.05米的球面主镜MB(由37块球面子镜拼接而成) 和焦面三个部分。其中MA 在观测天体的过程中随着时间的改变可实时地变化成需要的非球面面形。应用主动光学技术控制反射改正板，使它成为大口径兼大视场光学望远镜的世界之最。由于

它的大口径，在曝光1.5小时内可以观测到暗达20.5等的天体。而由于它的大视场，在焦面上可以放臵四千根光纤，将遥远天体的光分别传输到多台光谱仪中，同时获得

它们的光谱，成为世界上光

谱获取率最高的望远镜。它

将安放在国家天文台兴隆

观测站。项目投资2.35亿

元。它将成为我国天文学在

大规模光学光谱观测中，在

大视场天文学研究上，居于

国际领先的地位。

第一个漫步太空的人

苏联航天员列昂诺夫是第一个

实现漫步太空的人。1965年3月18

日，作为副驾驶和别利亚耶夫共同

完成了“上升—2”号飞船的航天。

飞行期间，他完成了世界上第一次

离开飞船进入太空的动作，在太空

中渡过了大约24分钟，其中自由

“漂浮”12分钟，有几次离开飞船

的距离达5米。飞行期间，为研究

无支撑空间运动中的生物力学作了

初步实验，试验了自主式生命保障

系统、气密过渡舱和操纵系统。还

探索了在飞船外面进行安装和拆

卸工作的可能性。因完成这次飞

行，被授予苏联英雄称号。为表彰

列昂诺夫在开发宇宙空间方面建

立的功勋，苏联科学院授予他齐奥

尔科夫斯基金质奖章1枚，国际航

空联合会授予他“宇宙”金质奖

章2枚。

人类首次登月

1969年7月16日，巨

大的‚土星5号‛火箭载着

‚阿波罗11号‛飞船从美

国肯尼迪角发射场点火升

空，开始了人类首次登月的

太空征程。

美国宇航员尼尔〃阿姆

斯特朗、埃德温〃奥尔德林、

迈克尔〃科林斯驾驶着阿波

罗11号宇宙飞船跨过38万

公里的征程，承载这全人类

的梦想踏上了月球表面。

1969年7月20日，阿姆斯

特朗与奥尔德林成为了首次踏上月球的人类。

这确实是一个人的小小一步，但是整个人类的伟大一步。他们见证了从地球到月球梦想的实现，这一步跨过了5000年的时光。

人类对月球的探测研究开始于20世纪50年代，美国和前苏联两国在冷战的背景下进行了激烈的太空竞赛。

人类对于月球有了越来越理性的认识。各次阿波罗飞行都对月球表面进行广泛考察，搜集了大量月球岩石、土壤标本，其中从月球上带回地球的月岩样品就达440公斤。阿波罗飞行同时把许多仪器安装在了月球上，进行科学研究，如太阳风实验和月震测量等。月球不再神秘。

月球并不像我们在地球上仰望她时那般晶莹。他的表面凹凸不平，布满大大小小的环形山，甚至有些阴森可怕。作为地球的永久卫星，她始终忠实地围绕着地球旋转。月球的直径为3476公里, 约为地球直径的3/11。月球表面面积大约是地球表面面积的1/14，比亚洲面积稍小。而月球的体积只相当于地球体积的1/49。

人类在月球上停留的最长时间

1972年12月7日至19日，美国空

军中校尤金〃塞尔南和哈里森〃史密斯

博乘" 阿波罗17" 号航天飞机进行了为期

12天13小时51分的登月旅行，创造了

74小时59分的人类在月球上停留时间

最长的纪录。

人类首次月球车行驶

1971年7月31日，‚阿波罗15‛号宇航员戴维斯〃R 〃斯科特和詹姆斯〃B 〃欧文进行了人类首次月球车行驶，他们驾驶着4轮月球车，在崎岖不平的月球表面上，越过陨石坑和砾石行驶了数

公里。斯科特和欧文成为在月球上漫步的第7位和第8位人，而且是第一 个在月球上驾车行驶的。

他们于30日在月球的‚雨海‛登陆，并于美国东部时间31日上午9时25分离开‚隼‛号登月舱。几分钟之后，他们从宇宙飞船上卸下月行车，开始了他们的勘探旅行。游车的前舵轮操作不灵，但是按设计只有后轮驱动，后驱动轮运转良好。

当宇航员们在埃尔鲍陨石坑的边沿停下时，位于休斯顿的任务控制台打开了游车的电视摄影机，向地球传送非常清晰的彩色图像。电视观众可以看到宇航员挑选和采集月石标本。有一次，他们兴奋地喊道，‚这里有些漂亮的供地质研究用的岩石。‛

他们驾车行驶了两小时，走了8公里，之后又回到登月舱。按计划，斯科特和欧文将在后两天驾驶月行车做更多的旅行。他们将同在指挥船中的另一名‚阿波罗 15‛号宇航员阿尔弗雷德〃 M〃沃顿会合，一起返回。

最早的空间站

1971年4月19日，苏联发射了人类第一个空间站-礼炮1号。4天后，即4月23日，联盟10号飞船发射上天，直奔礼炮1号，并成功地进行了对接。对接后，由于故障，航天员尽力工作了5个多小时，试图进入空间站，但没有成功，只好应急返回。

6月6日，联盟11号飞船从拜科努尔发射场发射升空，载着肩负首批进入礼炮1号空间站重任的3名航天员，朝空间站飞去。这3名航天

员是乔治•多勃罗沃尔斯基、弗拉基斯拉夫•沃尔科夫、维克多×帕查耶夫。飞船经变轨飞行后，在距空间站100米的地方开始交会对接，并获得成功，3名航天员打开舱门进入了空间站。

他们在空间站共停留了23天18小时22分，进行了一系列天文观测、植物在失重条件下生长的实验和一些医学实验，获得不少宝贵资料。对接期间，还两次将空间站的轨道抬高。

人类第一次将动物送人太空

1960年1月21日，人类第一次将动物——一只三岁母猴送入太空。在美国，一只叫做山姆的猴子在‚水星计划‛中被发射入宇宙空间，试验加速度力量和失重产生的影响。经过13分钟的航行后，降落伞把它送回地球，降落在大西洋上。

世界上第一位女宇航员

捷列什科娃，世界第一名女航天员，苏联英雄，苏联空军少将，人类历史上进入太空的第一位女性。她还是技术科学副博士，两次被授予列宁勋章；荣获联合国和平金奖，以及世界许多国家授予的高级奖章，是世界上十几个城市的荣誉市民；月球背面的一座环形山以她的名字命名。目前捷列什科娃还在继续积极地从事社会活动，希望能参加火星探险。1963年6月16日她驾驶宇宙飞船‚东方6号‛升空，一共飞行了70小时40分钟49秒，绕地48圈，成为人类第一位进入太空的女性。后来她与驾驶‚东方-3‛号飞船飞行的航天员尼古拉耶夫结为伉俪，组成了世界上第一个航天员之家。

年龄最大的太空人

航天员执行太空任务的最佳年龄是在40岁左右，因为人处在这一年龄段，不仅已积累起相当丰富的工作和处世经验，而且心智发育成熟，生理上患运动病概率也最小。但是，超出了这个年龄很多，是不是就不能进入太空了呢？

1998年10月29日，美国77岁的航天员约翰·格伦乘航天飞机进入太空并成功返回地球，成为迄今为止年龄最高龄的‚太空人‛。格伦在太空中遨游了十天，并与队友们一道完成了83项太空实验，像许多重新受到地球引力时的航天员一样, 格伦出现了呕吐、眩晕、失去平衡、身体僵直等症状，但专家们一致认定77岁的格林进行的太空飞行有非常珍贵的科学价值。

格伦是美国的第一批航天员，1962年曾进入过太空，在太空中向地球宣告感觉良好。1998年，77岁的格伦再次进入太空，向地面汇报:“地球引力为零, 我感觉良好。”这句话与36年前只字未差。

1962年2月20日，约翰·格伦驾驶“友谊”7号飞船完成了美国第一次轨道飞行，成为美国人心中的英雄。

36年后老当益壮的约翰·格伦再次进入太空。

世界上第一位太空游客

2001年5月6日13时41分，美国富翁丹尼斯-蒂托和2名俄罗斯宇

航员乘坐的‘联盟TM －31’号飞船，经过8天的太空遨游，于北京时间5月6日13时41分安全返回地球, 实现了自己的梦想，同时蒂托也成为第一位太空游客。

60岁的蒂托，原是一名火箭专家，后来在华尔街发家。凭着他的2000万美元‘旅费’，使他成为首位完全未接受过任何专业训练便能在太空旅游的‘太空人’，并成为首位在国际太空站逗留的‘普通人’。

回到地球的蒂托看上去有点儿虚

弱和疲惫，但他却说很满意这次太空旅行，实现了自己的梦想。

蒂托表示，尽管美国航空航天局(NASA)此前并不同意他前往国际空间站，但空间站上的美国宇航员对他非常热情，‘不遗余力地带着我四处参观’。

蒂托曾表示他返回地球后要做的第一件事情就是竭尽全力说服那些反对普通人登陆太空的官员，以便今后每个有意进行太空之旅的游客都可以实现自己的愿望。

蒂托着陆后在一个临时新闻会上说：‚着陆过程十分平稳，太让人兴奋了。‛随后蒂托坐轮椅前往医院检查。

与蒂托同行的两名俄罗斯宇航员返回地球后，看上去很健康。他们自己步行前往附近的医院进行身体检查。

60岁的蒂托好像不能马上适应地心引力，只好坐上轮椅前去医院。但他的精神状态却很好。

在去检查身体之前，蒂托和他的两个伙伴每人得到了一个苹果。蒂托本想用苹果变个戏法，却没有成功，苹果掉在了地上，蒂托笑着说：‚你看，我还习惯在失重状态下生活。我很满意这次旅行，我终于实现了我的梦想。‛