航天知識培訓(xùn)課件第一章航天探索的起點與發(fā)展人類航天夢的起源11957年：太空時代的黎明蘇聯(lián)成功發(fā)射世界首顆人造衛(wèi)星"斯普特尼克1號"，重量僅183.3公斤，卻標(biāo)志著人類正式進(jìn)入太空時代。這顆小小的金屬球體在軌道上運行了21天，發(fā)出的無線電信號震撼了全世界，冷戰(zhàn)時期的太空競賽由此拉開序幕。21961年：人類首次太空飛行蘇聯(lián)宇航員尤里·加加林搭乘東方1號宇宙飛船，成為首位進(jìn)入太空并環(huán)繞地球飛行的人類。108分鐘的太空之旅改變了人類對自身地位的認(rèn)知，加加林的名言"我看到了地球，它是如此美麗"至今仍激勵著無數(shù)人。31969年：登月夢想成真開啟太空時代的第一顆人造衛(wèi)星斯普特尼克1號雖然簡單，但其成功發(fā)射證明了人類有能力將物體送入地球軌道，為后續(xù)所有航天活動奠定了基礎(chǔ)。它的成功激勵了全世界的科學(xué)家和工程師，推動了航天技術(shù)的快速發(fā)展。中國航天的崛起從東方紅到天宮時代中國航天事業(yè)起步較晚，但發(fā)展迅猛。1970年4月24日，東方紅一號衛(wèi)星成功發(fā)射，標(biāo)志著中國正式邁入航天大國行列。這顆衛(wèi)星不僅在技術(shù)上取得突破，更在太空中播放《東方紅》樂曲，彰顯了中華民族的文化自信。01載人航天突破2003年10月15日，神舟五號載人飛船成功發(fā)射，楊利偉成為中國首位太空人。這一成就使中國成為世界第三個獨立掌握載人航天技術(shù)的國家，標(biāo)志著中國載人航天工程取得歷史性突破。月球探索成就航天發(fā)展里程碑時間線1957-1970：冷戰(zhàn)航天競賽與首次登月這一時期以蘇美兩國的太空競賽為主線。從斯普特尼克1號的發(fā)射到阿波羅登月計劃的成功，人類實現(xiàn)了從地球軌道到月球表面的跨越。期間涌現(xiàn)出加加林、阿姆斯特朗等航天英雄，推動了火箭技術(shù)、生命保障系統(tǒng)和導(dǎo)航技術(shù)的快速發(fā)展。1970-2000：空間站建設(shè)與衛(wèi)星通信普及航天技術(shù)逐步從探索性向?qū)嵱眯赞D(zhuǎn)變。蘇聯(lián)禮炮號和和平號空間站、美國天空實驗室等長期軌道實驗室的建設(shè)，為人類在太空中長期生存積累了寶貴經(jīng)驗。同時，衛(wèi)星通信、導(dǎo)航、遙感等應(yīng)用開始改變?nèi)藗兊娜粘Ｉ睢?000年至今：商業(yè)航天興起與深空探測新世紀(jì)以來，商業(yè)航天公司如SpaceX、藍(lán)色起源等崛起，大幅降低了發(fā)射成本。同時，各國加強(qiáng)了火星、木星等深空探測任務(wù)，國際空間站成為多國合作的典范。中國天宮空間站的建成標(biāo)志著人類太空探索進(jìn)入新階段。第二章航天核心技術(shù)揭秘深入了解推動人類走向太空的關(guān)鍵技術(shù)火箭發(fā)動機(jī)技術(shù)化學(xué)推進(jìn)系統(tǒng)液體火箭發(fā)動機(jī)使用液態(tài)燃料（如液氫、煤油）和氧化劑，推力可控性強(qiáng)，比沖較高。廣泛應(yīng)用于載人航天和重型發(fā)射任務(wù)。典型代表包括土星五號的F-1發(fā)動機(jī)和SpaceX獵鷹9號的梅林發(fā)動機(jī)。固體火箭發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，儲存期長，但推力不可控。主要用作助推器或小型發(fā)射器。航天飛機(jī)的固體助推器和中國長征系列火箭的側(cè)助推器都采用固體推進(jìn)技術(shù)。新興推進(jìn)技術(shù)電推進(jìn)系統(tǒng)雖然推力小，但比沖極高，適合深空探測任務(wù)。離子發(fā)動機(jī)通過電場加速離子產(chǎn)生推力，燃料效率是化學(xué)火箭的十倍以上。核熱推進(jìn)理論上可提供更高的比沖，但技術(shù)復(fù)雜性和安全性仍是挑戰(zhàn)。關(guān)鍵技術(shù)難點：推力精確控制、燃燒室冷卻、燃料混合比優(yōu)化、以及在極端環(huán)境下的可靠性保證是火箭發(fā)動機(jī)技術(shù)的核心挑戰(zhàn)。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對比GPS（美國）全球定位系統(tǒng)，1995年完全運行，由24顆衛(wèi)星組成。定位精度約3-5米，在軍事和民用領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛。采用碼分多址技術(shù)，覆蓋全球，是目前使用最普遍的導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗（中國）北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)于2020年全面建成，由55顆衛(wèi)星組成。不僅提供定位導(dǎo)航服務(wù)，還具備短報文通信功能。在亞太地區(qū)精度可達(dá)1米以內(nèi)，是GPS的有力競爭者。GLONASS（俄羅斯）格洛納斯系統(tǒng)由24顆衛(wèi)星組成，在高緯度地區(qū)性能優(yōu)于GPS。采用頻分多址技術(shù)，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，廣泛應(yīng)用于俄羅斯及其盟國的軍民用途。GALILEO（歐盟）伽利略系統(tǒng)預(yù)計由30顆衛(wèi)星組成，設(shè)計精度優(yōu)于GPS。雖然起步較晚，但技術(shù)先進(jìn)，具有民用控制特色，不受軍方限制，為歐洲提供獨立的導(dǎo)航能力。現(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)不僅在交通運輸中發(fā)揮關(guān)鍵作用，還廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)種植、地質(zhì)勘探、災(zāi)害救援、金融時間同步等領(lǐng)域。多系統(tǒng)兼容接收機(jī)的普及使用戶能夠同時利用多個衛(wèi)星系統(tǒng)，顯著提高定位精度和可靠性。全球?qū)Ш较到y(tǒng)大比拼GPS衛(wèi)星數(shù)量：31顆精度：3-5米覆蓋：全球北斗衛(wèi)星數(shù)量：55顆精度：1米覆蓋：全球GLONASS衛(wèi)星數(shù)量：24顆精度：2-7米覆蓋：全球GALILEO衛(wèi)星數(shù)量：30顆精度：1米覆蓋：全球空間環(huán)境與航天器防護(hù)太空中的隱形威脅太空看似空曠，實際上充滿了各種威脅航天器安全的因素。太陽風(fēng)攜帶的高能粒子、銀河系宇宙射線、以及大量的微流星體都對航天器構(gòu)成嚴(yán)重威脅。這些威脅不僅會損壞精密電子設(shè)備，還可能危及宇航員的生命安全。輻射防護(hù)技術(shù)采用多層金屬屏蔽材料，如鋁合金外殼配合聚乙烯內(nèi)層，有效阻擋高能粒子。關(guān)鍵電子設(shè)備使用輻射加固元器件，能在強(qiáng)輻射環(huán)境下正常工作。微流星體防護(hù)使用惠普爾屏蔽結(jié)構(gòu)，通過多層薄板將高速撞擊的微流星體擊碎分散，降低對主結(jié)構(gòu)的沖擊。國際空間站的防護(hù)能抵御直徑1厘米以下的微流星體撞擊。范艾倫輻射帶是地球磁場捕獲的高能粒子區(qū)域，是近地軌道航天器面臨的主要輻射威脅源。載人航天器必須快速穿越該區(qū)域或選擇合適軌道避開。載人航天生命保障系統(tǒng)大氣再生系統(tǒng)通過電解水制氧和Sabatier反應(yīng)器將二氧化碳轉(zhuǎn)化為水，實現(xiàn)封閉循環(huán)。國際空間站的氧氣再生系統(tǒng)每天可產(chǎn)生約5公斤氧氣，滿足3名宇航員的需求。水回收凈化收集尿液、洗漱水和艙內(nèi)濕氣，通過多級過濾和紫外線殺菌實現(xiàn)水資源循環(huán)利用。回收率可達(dá)93%，大大減少了從地球運輸水的成本。廢物處理固體廢物壓縮干燥后儲存，定期通過貨運飛船銷毀。液體廢物經(jīng)處理后回收利用。新技術(shù)正研究將廢物轉(zhuǎn)化為資源的生物反應(yīng)器系統(tǒng)。健康監(jiān)測實時監(jiān)測宇航員的生理指標(biāo)，包括心率、血壓、體溫等。配備急救醫(yī)療設(shè)備和藥品，支持遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷和治療指導(dǎo)。載人航天的生命保障系統(tǒng)必須確保100%的可靠性，任何一個環(huán)節(jié)的故障都可能導(dǎo)致災(zāi)難性后果。因此，系統(tǒng)設(shè)計采用多重備份和故障安全原則，確保宇航員在長期太空任務(wù)中的安全和健康。太陽物理與空間天氣太陽活動監(jiān)測NASA太陽動力學(xué)天文臺（SDO）以前所未有的精度監(jiān)測太陽活動，每天產(chǎn)生1.5TB的觀測數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)幫助科學(xué)家了解太陽黑子、日冕物質(zhì)拋射和太陽風(fēng)的變化規(guī)律?？臻g天氣對航天的影響太陽風(fēng)暴能夠產(chǎn)生強(qiáng)烈的地磁擾動，影響衛(wèi)星導(dǎo)航精度、通信中斷，甚至損壞航天器的電子系統(tǒng)。1989年的強(qiáng)磁暴曾導(dǎo)致加拿大魁北克電網(wǎng)全面停電，2003年的萬圣節(jié)風(fēng)暴損壞了多顆衛(wèi)星。預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)建立全球空間天氣監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，提前數(shù)小時至數(shù)天預(yù)警可能的太陽風(fēng)暴。預(yù)警信息幫助航天任務(wù)調(diào)整軌道、關(guān)閉敏感設(shè)備或推遲發(fā)射計劃。防護(hù)措施航天器采用加固設(shè)計和自動保護(hù)模式，在探測到強(qiáng)輻射時自動關(guān)閉非關(guān)鍵系統(tǒng)。宇航員在空間站中設(shè)有專門的輻射避難區(qū)域。"空間天氣是航天安全的重要因素，我們必須像關(guān)注地球天氣一樣重視太空中的'天氣變化'。"-空間天氣專家第三章未來航天技術(shù)與探索展望探索前沿技術(shù)，展望人類太空探索的未來新一代火箭與推進(jìn)技術(shù)反物質(zhì)推進(jìn)理論上最高效的推進(jìn)方式，1克反物質(zhì)釋放的能量相當(dāng)于23噸TNT。目前人類每年僅能產(chǎn)生納克級別的反物質(zhì)，成本極高。未來如能解決大規(guī)模生產(chǎn)和儲存問題，將徹底改變太空旅行。光子推進(jìn)利用激光或微波從地面向飛行器傳輸能量，避免攜帶燃料的重量負(fù)擔(dān)。突破性星空項目提出用激光推進(jìn)微型探測器前往比鄰星，理論速度可達(dá)光速的20%。太陽能熱推進(jìn)利用聚焦太陽能加熱推進(jìn)劑，比沖比化學(xué)火箭高2-3倍。適合深空探測任務(wù)，在太陽系內(nèi)具有良好的應(yīng)用前景。NASA正在開發(fā)相關(guān)技術(shù)驗證項目。核推進(jìn)技術(shù)進(jìn)展核熱推進(jìn)系統(tǒng)使用核反應(yīng)堆加熱推進(jìn)劑，比沖約為化學(xué)火箭的兩倍。NASA的NERVA項目已完成地面測試，證明了技術(shù)可行性。核電推進(jìn)結(jié)合了核反應(yīng)堆和電推進(jìn)，適合大型深空任務(wù)。深空探測與載人火星計劃火星探測成就自2012年8月登陸以來，好奇號火星探測車已在火星表面工作超過11年，行駛距離超過29公里。它發(fā)現(xiàn)了古代河床遺跡、有機(jī)化合物和甲烷釋放證據(jù)，為火星曾經(jīng)存在適宜生命環(huán)境提供了重要證據(jù)。載人火星任務(wù)挑戰(zhàn)往返火星需要2-3年時間，宇航員將面臨長期失重、強(qiáng)輻射和心理壓力。需要發(fā)展可靠的生命保障系統(tǒng)、輻射防護(hù)技術(shù)和心理支持體系?；鹦琴Y源利用火星大氣中97%是二氧化碳，可用于制造氧氣和燃料。極地水冰是寶貴的水資源。就地資源利用技術(shù)將大幅減少從地球運輸物資的需求。國際合作前景火星探測需要巨大投入，國際合作是必然趨勢。歐洲空間局、中國國家航天局、印度空間研究組織都制定了火星探測計劃。共享技術(shù)和成本將加速人類登陸火星的步伐?；鹦且惶扉L度：火星自轉(zhuǎn)周期為24小時37分鐘，與地球相近，有利于宇航員適應(yīng)。但火星年長度為687地球日，季節(jié)變化更長。商業(yè)航天的崛起SpaceX革新埃隆·馬斯克創(chuàng)立的SpaceX通過可回收火箭技術(shù)將發(fā)射成本降低了90%。獵鷹9號已成功回收使用超過100次，星艦項目目標(biāo)是實現(xiàn)火星殖民和星際旅行。藍(lán)色起源亞馬遜創(chuàng)始人貝佐斯的太空公司專注于亞軌道旅游和重型火箭開發(fā)。新謝潑德飛船已多次載人飛行，新格倫火箭將挑戰(zhàn)SpaceX的市場地位。維珍銀河理查德·布蘭森的太空旅游公司采用空中發(fā)射方式，由母機(jī)攜帶太空飛機(jī)至高空后點火升空。已開始商業(yè)太空旅游服務(wù)，單次票價約45萬美元。中國商業(yè)航天也在快速發(fā)展，星際榮耀、藍(lán)箭航天、零壹空間等公司在小型火箭和衛(wèi)星服務(wù)領(lǐng)域取得突破。商業(yè)航天降低了進(jìn)入太空的門檻，推動了航天產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新。商業(yè)航天引領(lǐng)新紀(jì)元SpaceX星艦代表了商業(yè)航天的雄心壯志，這款完全可重復(fù)使用的超重型火箭設(shè)計載荷能力達(dá)150噸，目標(biāo)是使人類成為多行星物種。商業(yè)公司的加入為航天產(chǎn)業(yè)帶來了新的活力和創(chuàng)新思維?？臻g站與月球基地建設(shè)國際合作典范國際空間站（ISS）是人類歷史上最成功的國際合作項目之一，由美國、俄羅斯、歐洲、日本和加拿大共同建設(shè)和運營。自2000年開始有人常駐，已連續(xù)運行超過23年，進(jìn)行了數(shù)千項科學(xué)實驗。1中國天宮空間站2022年完成在軌建造，包括天和核心艙、問天和夢天實驗艙。設(shè)計壽命15年，可支持3-6名宇航員長期駐留，開展空間科學(xué)實驗和技術(shù)驗證。2商業(yè)空間站計劃SpaceX、藍(lán)色起源、AxiomSpace等公司正開發(fā)商業(yè)空間站，提供太空制造、旅游和科研服務(wù)。預(yù)計將接替國際空間站的功能。月球基地展望建設(shè)月球基地面臨眾多技術(shù)挑戰(zhàn)：月球重力僅為地球的1/6、14天極晝極夜循環(huán)、缺乏大氣保護(hù)、以及-230°C到120°C的極端溫差。基地必須能夠自給自足，利用月球資源生產(chǎn)氧氣、水和建筑材料。月球南極的永久陰影區(qū)可能蘊藏大量水冰，是建設(shè)月球基地的理想選擇。中國嫦娥系列和NASA阿爾忒彌斯計劃都將南極作為目標(biāo)區(qū)域。航天科技在日常生活中的應(yīng)用衛(wèi)星通信全球約2800顆通信衛(wèi)星為世界各地提供電話、互聯(lián)網(wǎng)和電視服務(wù)。馬斯克的星鏈計劃已發(fā)射超過5000顆衛(wèi)星，為偏遠(yuǎn)地區(qū)提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入，徹底改變了全球通信格局。遙感監(jiān)測遙感衛(wèi)星監(jiān)測氣候變化、森林砍伐、海洋污染和自然災(zāi)害。中國風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星、高分辨率對地觀測衛(wèi)星為天氣預(yù)報、農(nóng)業(yè)規(guī)劃和環(huán)境保護(hù)提供重要數(shù)據(jù)支撐。精密導(dǎo)航衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)不僅用于交通出行，還推動了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、無人機(jī)配送、自動駕駛等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。厘米級定位精度使智能交通和無人系統(tǒng)成為可能。醫(yī)療健康太空醫(yī)學(xué)研究推動了遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)發(fā)展。微重力環(huán)境下的骨質(zhì)疏松和肌肉萎縮研究為地面老年醫(yī)學(xué)提供新思路。太空制藥技術(shù)可生產(chǎn)更純凈的藥物。從GPS導(dǎo)航到天氣預(yù)報，從衛(wèi)星電視到互聯(lián)網(wǎng)通信，航天技術(shù)已深度融入現(xiàn)代生活的方方面面。據(jù)統(tǒng)計，航天技術(shù)的投入產(chǎn)出比達(dá)到1:7，即每投入1美元的航天研發(fā)，將產(chǎn)生7美元的經(jīng)濟(jì)效益。航天人才培養(yǎng)與未來職業(yè)方向核心崗位需求航天產(chǎn)業(yè)需要跨學(xué)科人才，包括推進(jìn)系統(tǒng)工程師、航天器結(jié)構(gòu)設(shè)計師、軌道動力學(xué)專家、航天醫(yī)學(xué)專家、遙感數(shù)據(jù)分析師等。隨著商業(yè)航天興起，項目管理和市場營銷人才同樣重要。1教育體系建設(shè)清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等高校設(shè)有完整的航空航天工程專業(yè)體系。國際上，MIT、加州理工、斯坦福等院校在航天教育領(lǐng)域享有盛譽(yù)。2實踐能力培養(yǎng)通過參與衛(wèi)星設(shè)計競賽、火箭制作比賽、航天夏令營等活動培養(yǎng)實際操作能力。NASA實習(xí)項目、ESA青年工程師項目為學(xué)生提供寶貴的實踐機(jī)會。3跨學(xué)科融合現(xiàn)代航天需要計算機(jī)科學(xué)、人工智能、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)等多學(xué)科融合。培養(yǎng)復(fù)合型人才是航天教育發(fā)展的重要方向。"航天事業(yè)需要的不僅是技術(shù)專家，更需要有夢想、有擔(dān)當(dāng)?shù)哪贻p一代。"-中國航天科技集團(tuán)航天安全與國際法規(guī)11967年外層空間條約確立了太空探索的基本原則：太空為全人類共同財產(chǎn)、禁止在太空部署大規(guī)模殺傷性武器、國家對其太空活動承擔(dān)責(zé)任。這是航天法律體系的基石。2軌道資源分配國際電信聯(lián)盟負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)衛(wèi)星軌道和頻率資源分配，確保各國公平使用地球同步軌道。隨著衛(wèi)星數(shù)量激增，軌道資源日益稀缺。3太空交通管理美國太空司令部跟蹤約34000個太空物體，為全球提供碰撞預(yù)警服務(wù)。歐洲、中國也在建設(shè)獨立的太空監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)太空態(tài)勢感知能力。太空垃圾治理目前地球軌道上有超過13萬個大于1厘米的太空垃圾碎片，對在軌航天器構(gòu)成嚴(yán)重威脅。2009年美俄衛(wèi)星相撞、2021年俄羅斯反衛(wèi)星試驗都產(chǎn)生了大量碎片。國際社會正在制定太空垃圾減緩和清除的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和法律框架。和平利用倡議聯(lián)合國和平利用外層空間委員會致力于促進(jìn)太空的和平利用，反對太空軍備競賽。中俄提出《防止在外層空間放置武器條約》草案，呼吁建立太空軍控機(jī)制。太空軍事化風(fēng)險不斷上升，各大國都在發(fā)展反衛(wèi)星武器和太空作戰(zhàn)能力，威脅太空安全。太空垃圾：航天安全的隱形殺手地球軌道上密布的太空垃圾如同定時炸彈，即使直徑1厘米的碎片也能摧毀衛(wèi)星。歐洲航天局計劃在2025年發(fā)射首個太空垃圾清理任務(wù)，使用機(jī)械臂捕獲廢棄衛(wèi)星并將其拖入大氣層銷毀。34K跟蹤物體數(shù)量大于10厘米的太空物體900K碎片總數(shù)1-10厘米的危險碎片130M微小碎片小于1厘米但仍具威脅性典型航天器介紹：哈勃望遠(yuǎn)鏡33%已超過設(shè)計壽命90%數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性180%超出預(yù)期科學(xué)產(chǎn)出深空觀測的里程碑哈勃太空望遠(yuǎn)鏡于1990年4月24日由發(fā)現(xiàn)號航天飛機(jī)發(fā)射，是人類第一臺長期在軌運行的大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。設(shè)計壽命15年，但通過5次航天飛機(jī)維護(hù)任務(wù)，已服役超過33年。01科學(xué)成就哈勃發(fā)現(xiàn)了宇宙膨脹加速、黑洞的普遍存在、系外行星大氣組成等重大發(fā)現(xiàn)。迄今已產(chǎn)生超過19000篇科學(xué)論文，是被引用最多的天文設(shè)施。02技術(shù)特點主鏡直徑2.4米，配備多種精密儀器。太陽能電池板提供2800瓦功率，精確指向系統(tǒng)能將望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)目標(biāo)并保持穩(wěn)定數(shù)小時。03未來展望預(yù)計可運行到2030-2040年。詹姆斯·韋布太空望遠(yuǎn)鏡已接替哈勃進(jìn)行紅外觀測，兩臺望遠(yuǎn)鏡將協(xié)同工作，為人類探索宇宙提供更豐富的視角。典型航天器介紹：嫦娥系列探測器嫦娥一號、二號繞月探測階段，獲得了月球表面三維圖像和元素分布圖，為后續(xù)著陸探測提供了詳細(xì)的選址依據(jù)。驗證了中國深空探測和測控技術(shù)。嫦娥三號2013年實現(xiàn)中國首次月球軟著陸，玉兔號月球車在月面工作31個月。發(fā)現(xiàn)了月球上新的玄武巖類型，在月球雨海地區(qū)進(jìn)行了首次地質(zhì)剖面探測。嫦娥四號2019年實現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸，由于月球阻擋無法與地球直接通信，通過鵲橋中繼衛(wèi)星實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。玉兔二號月球車已工作超過4年。嫦娥五號2020年實現(xiàn)44年來首次月球樣品返回，采集了1731克月壤樣品。采樣點位于月球正面較年輕的玄武巖地區(qū)，為研究月球演化歷史提供了寶貴材料。技術(shù)突破與創(chuàng)新嫦娥系列探測器采用了多項創(chuàng)新技術(shù)：自主導(dǎo)航避障、月面鉆取采樣、月球起飛上升、高速再入返回等。這些技術(shù)為中國未來的載人登月和深空探測奠定了堅實基礎(chǔ)。嫦娥工程的成功實施使中國成為世界第三個掌握月球探測技術(shù)的國家。國際合作：嫦娥四號搭載了荷蘭、德國、瑞典、沙特的科學(xué)載荷，體現(xiàn)了開放合作的理念。典型航天器介紹：火星探測車"好奇號"技術(shù)特點六輪獨立驅(qū)動每個車輪都有獨立的電機(jī)驅(qū)動和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，能夠適應(yīng)火星表面的沙石、巖石等復(fù)雜地形。最大爬坡能力45度，涉水深度75厘米。自主導(dǎo)航由于地火通信延遲達(dá)24分鐘，好奇號必須具備自主導(dǎo)航能力。搭載立體視覺系統(tǒng)和激光測距儀，能夠識別障礙物并規(guī)劃安全路徑。同位素電源使用多任務(wù)放射性同位素?zé)犭姲l(fā)生器（MMRTG），利用钚-238衰變產(chǎn)生的熱能發(fā)電。設(shè)計功率110瓦，保證長期穩(wěn)定運行?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)好奇號的主要任務(wù)是評估火星過去和現(xiàn)在的宜居性。通過鉆取巖石樣本和分析土壤成分，發(fā)現(xiàn)了硫、氮、氫、氧、磷、碳等生命必需元素，證實火星古代環(huán)境曾經(jīng)適宜微生物生存。甲烷檢測在火星大氣中檢測到甲烷氣體的季節(jié)性變化，可能表明存在地質(zhì)活動或生物活動，為尋找火星生命提供了重要線索。水活動證據(jù)發(fā)現(xiàn)了河床、湖泊沉積物和地下水活動的地質(zhì)證據(jù)，確認(rèn)火星曾經(jīng)有過溫暖濕潤的氣候條件，存在液態(tài)水環(huán)境。航天科技的未來愿景月球永久基地建設(shè)可容納100人以上的月球城市，利用月球資源生產(chǎn)氧氣、燃料和建筑材料，作為深空探索的中轉(zhuǎn)站和人類多行星生存的第一步?；鹦侵趁竦亟⒆越o自足的火星社區(qū)，發(fā)展密閉生態(tài)系統(tǒng)和資源循環(huán)利用技術(shù)，為人類在火星長期生存創(chuàng)造條件，實現(xiàn)真正的行星際移民。小行星采礦開發(fā)小行星豐富的金屬和水資源，為太空建設(shè)提供原料。一顆小行星的鉑金含量可能超過地球已知儲量，徹底改變資源稀缺問題。深空探索發(fā)射探測器前往太陽系邊緣和系外行星，搜