3 航天器的概念和分类
航天器的概念和分类
航天器是在外层空间基本按照天体力学的规律运行,执行特定任务的飞行器,又称空间飞行器。为了完成航天任务,航天器必须与航天运输系统、航天器发射场、航天测控网、应用系统互相配合,协调工作。
航天器的出现使人类的活动范围从地球大气层扩展到广阔无垠的宇宙空间,实现了人类认识自然和改造自然能力的飞跃,对人类社会政治、经济、军事、科技、文化等的发展产生重大影响。航天器在地球大气层以外运行,摆脱了大气层阻碍,可以接收到来自宇宙天体的各种电磁辐射信息,实现了全波段天文观测;航天器从近地空间飞行到行星际空间飞行,实现了对空间环境的直接探测以及对月球和其他天体的逼近观测与原位取样观测;环绕地球运行的航天器从几百千米到数万千米的距离观测地球,迅速而大量地收集有关地球大气、海洋和陆地的各种各样的电磁辐射信息,直接服务于气象观测、军事侦察和资源勘察等方面;人造地球卫星作为空间无线电中继站,实现了全球卫星通信和广播,而作为空间基准点,可以进行全球卫星导航和大地测量;利用空间高真空、强辐射、微重力、超低温等特殊环境,可以在航天器上进行各种重要的科学实验研究。
以是否载人为标准可将航天器分为无人航天器和有人航天器。无人航天器按是否绕地球运行又可以分为人造地球卫星和空间探测器;因此,航天器通常按人造地球卫星、空间探测器、载人航天器进行分类,这些航天器按用途还可进一步分类。

一、人造地球卫星
人造地球卫星简称人造卫星,是发射数量最多、用途最广的航天器,约占航天器总数的90%。人造地球卫星按运行轨道可以分为:低轨道卫星的轨道高度为200~2000千米;中高轨道卫星的轨道高度为2000~20000多千米;地球静止轨道卫星的轨道高度为35786千米,位于赤道上空。按用途可分为科学卫星、应用卫星和技术试验卫星。科学卫星是用于科学探测和研究的卫星,主要包括空间物理探测卫星、天文卫星和生物卫星;应用卫星是直接为经济社会、商业和军事目的服务的卫星,按用途分为通信广播、对地观测和导航定位三大类;技术试验卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行先期试验的卫星。

二、空间探测器
空间探测器又称深空探测器或宇宙探测器,是对月球和月球以外的天体、空间环境进行探测的无人航天器。按探测目标分为月球探测器、太阳探测器、行星及行星际空间探测器。探测的主要目的是研究月球和太阳系的起源和现状,通过对太阳系各大行星及其卫星的考察研究,进一步揭示地球环境的形成和演变情况;认识太阳系的进化,探寻生命的起源和演变历史;利用宇宙空间的特殊环境进行各种科学实验,直接为国民经济服务。目前全球空间探测活动的重点领域包括月球探测、火星探测、水星与金星探测、巨行星及其卫星探测、小行星与彗星探测。主要特点是参与空间探测的国家不断增加、探测对象多元化、探测距离由近及远、探测方式多样化、探测手段不断扩展和丰富、国际合作更加广泛。随着全球空间探测技术的不断发展,人类从太阳系进入更广袤的宇宙空间进行空间探测活动的梦想正在逐步实现。
三、载人航天器
载人航天器是供人驾驶或乘坐并从事各种航天活动的航天器。按飞行和工作方式分为载人飞船、航天飞机、空间站。载人飞船是可返回的一次性使用的航天器,其中卫星式载人飞船是最早发展起来的一种载人航天器,历时50余年至今经久不衰,它曾用于突破载人航天基本技术,突破载人登月关键技术,至今仍作为国际空间站的天地往返运输系统和轨道救生艇。航天飞机是可部分重复使用的天地往返运输系统。航天飞机以其特有的重复使用性、多用途性和良好的环境条件,为人类的航天活动开辟了全新的途径,但由于成本高、风险大,已于2011年7月21日后全部退役。空间站能长期在轨运行,可供多名航天员巡访、长期工作或居住的载人航天器。空间站相当于“宇宙城堡”,其容积大、寿命长,适于航天员在太空开展科研和试验以及组装和维修的大型航天器。它在轨运行期间由载人飞船或航天飞机接送航天员、运送物资和设备。
整理自:
陈求发. 世界航天器大全[M]. 北京:中国宇航出版社,2012.
中国航天科普网官方微博. 人造地球卫星有哪些种类?[EB/OL]. 2020-04-10.中国航天科普网. http://www.spacemore.com.cn/Article/Detail?id=3321
中国航天科普网官方微博. 载人航天器有哪几种?[EB/OL]. 2020-04-07.科普中国. https://www.kepuchina.cn/wiki/yzts/04/202004/t20200407_1220559.shtml