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航天技术

第八章航天技术

作者杨长铭

航天技术发展是当今世界上最引人注目的事业之一，它推动着人类科学技术的进步，使人类活动的领域由大气层内扩展到宇宙空间。

航天技术是现代科学技术的结晶，是基础科学和技术科学的集成，航天技术是一个国家科学技术水平的重要标志。

当您走进广阔的太空国度，您会感受到有趣的太空生活，您也会畅想未来如何在太空工厂里工作，如何在太空城游乐，如何到宇宙空间去旅行。

那就让我们一起去体会航空技术的魅力吧。

第一节第一个上天的人

1.从尤里·加加林说起

（1）世界上第一个上天的人

坐飞机是不能真正飞上天的。

飞机飞行，只不过是在包围地球的大气层中盘旋｡因为科学家把在包围地球的大气层里航行叫航空；在地球大气层以外，太阳系以内的范围里航行叫航天；在太阳系以外的无限空间航行叫航宇。

航天和航宇又合称宇宙航行，简称“宇航”。

有史以来，尤里·加加林是第一个航天的人。

1961年4月12日，世界上第一艘载入宇宙飞船“东方”号在前苏联发射升空。

尤里·加加林驾驶的飞船在离地球180和327千米之间的高度上绕地球运行。

飞船的轨道与赤道的夹角是64.95度。

飞船飞经世界上大多数有人居住的地区上空。

尤里·加加林生于1934年，16岁加入萨拉托夫航空俱乐部，23岁被选拔为宇航员。

1961年4月8日，加加林从6名候选者中脱颖而出，成为了世界上第一位遨游太空的宇航员。

完成第一个航天任务后，加加林被授予“苏联英雄”称号。

（2）我国第一个上天的人

嫦娥的神话故事家喻户晓，敦煌壁画上的飞天艺术形象美妙绝伦，中华民族是最早产生飞天梦想的伟大民族。

2003年10月15日9时整，杨利伟乘坐中国自行设计制造的“神舟5号”飞船飞向太空。

全世界都记住了这样一个名字，中国太空飞行第一人杨利伟。

“神舟5号”飞船由轨道舱、返回舱、推进舱和附加段组成，总长8．860米，总重7840千克。

飞船环绕地球14圈后在预定地区着陆。

“神舟5号”飞船载人航天飞行实现了中华民族千年飞天的梦想，是中华民族智慧和精神的高度凝聚，是中国航天事业在新世纪的一座新的里程碑。

它标志着中国已成为继俄美之后第三个将航天员送上太空的航天大国。

继“神舟5号”之后，“神舟6号”飞船于2005年10月12日上午9:

00在酒泉卫星发射中心发射升空，费俊龙和聂海胜两名中国航天员被送入太空。

“神舟7号”载人飞船于2008年9月25日21时10分由长征2号F火箭发射升空。

神舟七号飞船载有三名宇航员，分别为翟志刚（指令长）、刘伯明和景海鹏。

其主要任务是实施中国航天员首次空间出舱活动，同时开展卫星伴飞、卫星数据中继等空间科学和技术试验。

从“神舟7号”开始，中国进入载人航天二期工程。

在这一阶段里，将陆续实现航天员出舱行走、空间交会对接等科学目标。

（3）特别有趣的太空生活

到太空去旅游，会给人提供一种前所未有的体验，最新奇和最为刺激的是观赏太空旖旎风光的同时还可以享受失重的味道。

而这两种体验只有在太空中才能享受到。

太空游项目始于2001年4月30日。

第一位太空游客为美国商人丹尼斯·蒂托，第二位太空游客为南非富翁马克-沙特尔沃思，第三位太空游客为美国人格雷戈里·奥尔森。

可以这样说，太空生活既特别又有趣。

吃饭、喝水对于生活在地球上的人来说，是再平常不过的事了，但在太空，宇航员的饮食就变得十分复杂而且特别奇妙。

宇航员在航天飞行活动中如何进食，对他们来说是一个不小的考验。

在失重条件下，一杯盛满水的杯子朝下朝上放都一样，杯子里的水不会自动飘浮或洒落出来，如果放在桌子上，杯子会连同水一起飞起来。

所以说，宇航员在地面上原有的吃饭、喝水习惯到了太空就完全不能适用了。

一般来讲，各种食物、零件、用具等都是固定好了的。

宇航员从食品柜里拿出食品后，要把装食品的复合塑料袋剪开一个小口，把叉子和筷子伸进口袋里叉着食物往嘴里送。

为了防止食品碎屑到处飘飞，影响宇航员或设备的正常工作，这种食品往往都用小包装，制成与口大小相近的方块、长方块或小球状的“一口吃”食品，吃时不必再切开。

如果宇航员要喝水、汤、汁或吃果酱时，直接从塑料口袋或牙膏状的软铝管里，一点一点往嘴里挤就可以了。

由于失重飘浮，宇航员行动起来不像在地面上那样自如，坐立不稳摇摇晃晃，稍一抬头仰身就有可能来个大翻身，弯腰时也可能翻筋斗，所以一切动作都得小心翼翼。

在失重时分不清上和下，站着、躺着、趴着睡都一样，所以宇航员睡觉可以飘在太空舱里睡，挂在墙上睡，绑在床上睡，也可以吊在梁上睡，靠在桌边睡。

宇航员在太空中睡觉的的确确是“糊涂觉”，其表现一是黑白不分，二是睡姿奇异。

黑白不分，是说宇航员在天上绕地球航行，太空日出日落由航天器绕地球一圈的时间而定。

有时24小时内日出日落交替许多次，宇航员无法遵循地球上“日出而作，日落而息”的生活习惯，只好机械地按钟点安排工作和睡觉。

睡姿奇异，是说宇航员在太空失重环境中找不到“躺”的感觉。

在地球重力环境，人们习惯于把地心引力的方向定为“下”，把“天”的方向定为“上”。

可是到了失重的环境里，人们失去了“上”“下”的参照坐标，脚踩不到地，四周全是天，你根本分不清上、下。

在宇宙中航行的宇航员和地球上的人一样，也需要有个人清洁卫生的处理，如刷牙、洗脸、洗澡、大小便等等，但这一切都需要有特殊的设施和技巧。

比如在失重时刷牙，牙膏泡沫很容易飘浮起来，水珠在舱内飞飘，会影响人的健康和仪器正常运转。

为解决这个问题，美国采用一种特制的橡皮糖，让宇航员充分咀嚼以代替刷牙，达到清洁牙齿的目的。

宇航员在太空洗一次澡要花费不少时间，准备工作就要几个小时。

需要将耳朵塞上，带上护目镜，就像潜水员一样。

当人进入浴室，还要穿上固定的拖鞋。

淋浴时，先跨进一个拉起的圆环，连着圆环的折叠布筒像手风琴的风箱一样伸开，把圆环固定在天花板上，人就完全被罩在里面。

打开水龙头前，宇航员必须把双脚固定好，避免翻筋斗，还要戴好呼吸罩和护目器，因为在失重状态下，水会呛伤人，甚至把人溺死。

以上准备工作完毕后就可以打开喷头，水珠便流在布筒上和身上，然后四处飘飞。

由于水是定量供给的，宇航员擦身时必须关上喷头，擦好后再用剩下的水冲洗。

美国“奋进”号航天飞机上装备有一种太空马桶，造价高达2340万美元。

这种马桶可贮存处理更多粪便，有独立的尿液分离器，可将尿和粪便分开处理。

马桶上的气流导引装置，解决了失重条件下人体排泄的困难。

再说行。

由于太空处于真空状态，没有大气层保护，温度变化也很大，太阳照射时温度可高于100℃，无阳光时温度可低于-200℃，同时还存在着能伤害人体的各种辐射和微流星体，因此在太空行走时，必须身穿特制航天服。

同时，由于宇宙飞船、空间站、航天飞机这些载人航天器密闭舱内的人造气压、空气组成基本与地面相同，故人体内吸有一定量的氮气，而航天服内的气压仅为大气压的27.5%，宇航员如果猛然出舱，遇到低的气压后血液供应会较差，溶解在脂肪组织中的氮气游离出来却不能通过血液带到肺部排出而形成气泡，因此可能造成气栓堵塞血管，引发严重疾病。

所以宇航员出舱前需要吸取纯氧将体内氮气排出。

由于没有重力，宇航员在太空行走宛若飘浮于水中的鱼，稍加一点支撑力，便可以游来游去，他不仅不会前进，反而会滚起来，前滚翻，后滚翻，翻一串筋斗。

想向前走，必须有一个支撑点加上外力。

人在太空中行走千姿百态，在地板、天花板、舱壁上走都一个样。

大多数宇航员都喜欢飞起来走路，既快速又潇洒。

在太空行走的宇航员没有参照物，无法分清物体的远近大小、速度快慢，如无保险措施，就可能会丢失在茫茫太空中而成为人体卫星。

再加上载人航天器和自己都在运动，宇航员有时会被搞得晕头转向，亦有可能出现危险，所以太空行走需要采取保险措施——身系安全带。

太空生活看似有趣，实际上是对宇航员生存技巧的一大考验。

看来要做个太空人，享受一下与地球人不一样的生活，还真不是件容易事，必须通过特殊训练。

2.航天技术发展概况

（1）中国人万户的“火箭”

人类很早就有遨游太空、征服宇宙的理想。

宇宙的星球对人类一直充满着吸引力和神秘感，许多美丽的神话和传说，如嫦娥奔月、牛郎织女、以及孙悟空腾云驾雾，一个筋斗十万八千里等，都反映了人类对宇宙的向往和探索空间奥秘的心情。

航天飞行的历史是从火箭技术开始的，没有火箭也就没有航天飞行。

追溯源头，中国是最早发明火箭的国家。

“火箭”这个词在三国时代（公元220～280年）就出现了。

不过那时的火箭只是在箭杆前端绑有易燃物，点燃后由弩弓射出，故亦称为“燃烧箭”。

世界上第一个试图乘坐火箭升空的“航天员”也出现在中国。

相传在14世纪末期，中国有位称为“万户”的人，两手各持一大风筝，请他人把自己绑在一把特制的座椅上，座椅背后装有47支当时最大的火箭（又称“起火”）。

他试图借助火箭的推力和风筝的气动升力来实现“升空”的理想。

“万户”的勇敢尝试虽遭失败并献出了生命，但他仍是世界上第一个想利用火箭的力量进行飞行的人。

1942年10月3日，德国首次成功地发射了人类历史上第一枚弹道导弹V-2（A4型），并于1944年9月6日首次投入作战使用。

V-2的成功在工程上实现了19世纪末、20世纪初航天技术先躯者的技术设想，对现代大型火箭的发展起到了继往开来的作用。

V-2的设计虽不尽完善，但它却是人类拥有的第一件向地球引力挑战的工具，成为航天技术发展史上的一个重要里程碑。

（2）从第一个人造天体到国际空间站

1957年10月4日，前苏联用“卫星”号运载火箭把世界上第一颗人造地球卫星送入太空，这一卫星只不过是一个伸展开发射机天线的圆球，但它却是世界上第一个人造天体，把人类几千年的梦想变成了现实，为人类开创了航天新纪元，标志着人类活动范围的又一飞跃。

1961年4月12日，尤里.加加林乘坐“东方号”载人飞船，揭开了人类进入太空的序幕，开始了世界载人航天的新时代。

1962年8月27日，美国的“水手2号”探测器第一次成功飞越金星。

1964年11月28日，美国的“水手4号”探测器第一次成功飞越火星。

1965年3月，前苏联航天员从“上升号”载人飞船上走出舱外，实现了人类第一次太空行走。

1966年1月，前苏联两艘“联盟号”飞船第一次在轨道上成功交会对接，并实现了两位航天员从一艘飞船向另一艘飞船的转移。

1969年7月20日，美国人阿姆斯特朗和奥尔德林乘坐“阿波罗11号”飞船登月成功，在月球静海西南角着陆，成为涉足地球之外另一天体的首批人员。

他们在月球上安放了科学实验装置，拍摄了月面照片，搜集了月球岩石与土壤样品，然后自月面起飞，与指挥舱会合，返回地球。

首次实现了人类登上月球的理想。

1971年4月19日，前苏联“礼炮1号”空间站入轨成功，其质量约18吨，总长14米，轨道高度200～250千米，轨道倾角51．6o，成为人类第一个空间站，完成了有关天体物理学、航天、医学、生物学等方面的科研计划，考察地球资源和进行长期失重条件下的技术实验。

1972年3月2日，美国发射了木星和深远空间探测器“先驱者10号”。

它携有表明人类信息的镀金铝板，经过11年飞行，于1983年6月越过海王星轨道，而后成为飞离太阳系的第一个人造天体。

1981年4月，世界上第一架垂直起飞、水平着陆、可重复使用的美国航天飞机“哥伦比亚号”试飞成功，标志着航天运载器由一次性使用的运载火箭转向重复使用的航天运载器的新阶段，是航天史上一个重要的里程碑，标志着人类在空间时代又上了一层楼，进入了航天飞机时代。

1986年2月，前苏联“和平号”轨道空间站发射成功，它成为目前人类发射的在轨运行时间最长的载人航天器，在轨运行超过15年。

目前，更大规模的国际空间站在美国、俄罗斯、加拿大、日本、意大利和欧洲空间局的合作下在轨组装建设完成的。

建成的国际空间站是一个“太空城”，它是人类在太空中长期逗留的一个平台，可容纳７名宇航员同时在上面长期居住，最多时可容纳15人在上面从事考察活动，目前的国际空间站可以供３名宇航员长期工作。

人类就是以如此快速的步伐冲击着宇宙大门!

从公元10世纪的中国火箭到第二次世界大战的V-2导弹，人类是出于军事需求发展了火箭技术，而这恰恰为航天技术的发展奠定了坚实的基础。

自20世纪40年代至今，航天技术以惊人的速度发展着并日臻完善。

第二节谁掌握了太空,谁就掌握了地球

航天技术是指将航天器送入太空，以探索、开发和利用太空及地球以外天体中的资源和信息为目的的综合性工程技术。

航天技术由航天运载技术、航天器技术、航天测控技术三部分组成。

1.航天与火箭技术

人类用气球,飞艇和飞机实现了飞翔的梦想,但是这种飞行只能在大气层中，借助空气获得上升的动力。

怎样才能挣脱地球引力实现宇宙空间的探索呢？

这需要一种全新的动力。

根据科学家的研究和计算，物体运动的速度必须达到每秒7900米，才能环绕地球运动不再落回地面，这个速度叫第一宇速度。

如果飞出地球到其他行星如金星去旅行,所需的速度还要高,要达到每秒11200米,这叫第二宇宙速度,又叫脱离速度。

目前军用飞机速度的世界记录大约是每秒1600米，只有第一宇宙速度的五分之一。

这样慢的速度当然不能使飞机离开地球。

既然飞机不能作为航天的工具,什么样的飞行器才能用来航天呢?

俄国的科学家齐奥科夫斯基回答了这个问题｡1898年他写了《用于空间研究的反作用飞行器》的论文,提出了计算火箭速度的齐奥科夫斯基公式。

1903年,他发了一篇著名论文,题目是《以喷气装置探测宇宙空间》,从而第一次把火箭与航天科学地结合起来｡他指出,在推进器中使用液氢和液氧的液体推进剂和多级火箭,可以让火箭飞出地球。

美国人罗伯特·戈达德（1882-1945）是液体火箭的创始人。

他从1909年开始进行火箭动力学方面的理论研究，三年后点燃了一枚放在真空玻璃容器内的固体燃料火箭，证明火箭在真空中能够工作。

他从1920年开始研究液体火箭，1926年3月16日在马萨诸塞州沃德农场成功发射了世界上第一枚液体火箭。

戈达德被誉为美国的“火箭之父”。

其实，我国公元10世纪唐末宋初就已经有了火药用于火箭的文字记载，这时的火箭虽然使用了火药，但仍须由弩弓射出。

真正靠火药喷气推进而非弩弓射出的火箭的外形被记载于明代茅元仪编著的《武备志》中。

这种原始火箭虽然没有现代火箭那样复杂，但已经具有了战斗部（箭头）、推进系统（火药筒）、稳定系统（尾部羽毛）和箭体结构（箭杆），完全可以认为是现代火箭的雏形。

中华民族不但发明了火箭，而且还最早应用了串联（多级）和并联（捆绑）技术以提高火箭的运载能力。

明代史记中记载的“神火飞鸦”就是并联技术的体现；“火龙出水”就是串、并联综合技术的具体运用。

我们知道，一般的交通工具都是利用别的物体的反作用力前进的：

汽车利用地面对车轮的反作用力；轮船利用水对浆叶的反作用力；螺旋桨飞机利用空气对螺旋桨的反作用力。

只有火箭是自力更生,依靠自己喷出气体所产生的反作用力前进。

它带有燃料（液氢）和氧化剂（液氧）,不用空气助燃,完全可以在真空里飞行。

所以,只有火箭适合作宇宙航行的推进器。

图8-6长征5号运载火箭

要实现航天活动，就要建立庞大的以航天器为核心的航天系统。

它由特定的航天器（卫星、空间站、探测器），运载工具（火箭、航天飞机），航天发射场，地面测控网（地面站、船），地面应用站网及其他有关系统组成，它是一个大系统工程。

　　运载工具将航天器加速至宇宙速度，并送入预定的运行轨道。

现代航天运载工具分运载火箭和航天飞机两种，前者为一次性使用，后者可多次使用。

运载火箭最早发展，已普遍使用。

各航天大国均拥有自己的运载火箭及发射场。

运载火箭一般由2—3级组成，每级火箭均有推进系统，末级内装有火箭的制导与控制、跟踪、遥测、电源等系统。

同时，末级顶部安装被运送的航天器。

我国是1956年开始展开现代火箭的研制工作的。

我国的“长征”系列火箭有：

长征1号、长征2号、长征3号、长征4号、长征5号。

长征6号运载火箭的研制工作已启动。

我国的火箭已经走向世界，享誉全球，在国际发射市场占有重要一席。

有了火箭作为动力推进器，才可能将运载设备或运载宇航员的航天器，推向太空，航天技术是以现代火箭技术为依托发展起来的一门空间科学技术。

2.航天器家族

航天器是在绕地球轨道或外层空间按受控飞行路线运行的飞行器。

航天器基本上是无动力的，依靠运载火箭，通常为第二级火箭提供的初速来运动。

运载火箭在燃料耗尽后就自动分离，向地球下落；航天器或者进入绕地球轨道，或者在给以动量情况下，继续飞向太空目的地。

航天器本身也可能装有小型液体火箭发动机供机动飞行之用。

航天器的设计异常复杂，尤其是载人航天器。

它包含几百万个部件，要求高度微型化且可靠率要达到99.9%以上。

如果汽车的零件达到同样可靠度的话，那么在首次故障之前，就可运行100年。

航天器还需要电源来带动所携带的各种设备。

不载人的航天器大多采用太阳电池板和相连的蓄电池。

在载人航天器上，包括在“太空实验室”上通常用燃料电池，有时则为燃料电池与太阳电池的组合。

美国的深空探测器“先驱者”号和“旅行者”号则用小型的核反应堆提供电源，上面有一个钚燃料反应堆，产生的能量可供遥测、照相和科研设备工作几百年之久。

航天器分为无人航天器和载人航天器。

无人航天器按是否环绕地球运行分为人造地球卫星和空间探测器。

载人航天器有载人飞船、空间站、航天飞机。

人造地球卫星，即在空间轨道上环绕地球运行的无人航天器。

它简称人造卫星，是数量最多的航天器，约占航天器总数的90％以上。

人造地球卫星的轨道分类。

按形状可分为圆轨道和椭圆轨道人造地球卫星。

按离地球的距离可分为：

低轨道（500千米以下）、中轨道（600-2000千米）、高轨道（2000千米以上）人造地球卫星。

按飞行方向可分为顺行轨道、逆行轨道、赤道轨道、极地轨道、地球同步轨道、对地静止轨道、太阳同步轨道人造地球卫星。

人造地球卫星按用途可分为科学卫星、技术试验卫星和应用卫星。

科学卫星用于科学探测和研究，主要包括空间物理探测卫星和天文卫星等。

应用卫星是直接为国民经济和军事服务的人造卫星。

应用卫星按用途分为通信卫星、气象卫星、侦察卫星、导航卫星、海洋卫星、测地卫星、地球资源卫星、截击卫星和多用途卫星等。

应用卫星按是否专门用于军事又可分为军用卫星和民用卫星，有许多应用卫星是军民兼用的。

空间探测器：

又称深空探测器，按探测目标分为月球探测器、行星探测器和行星际探测器。

各种行星和行星际探测器分别用于探测金星、火星、水星、木星、土星和行星际空间。

载人航天器：

按飞行和工作方式分为载人飞船、航天站和航天飞机。

载人飞船包括卫星式载人飞船和登月载人飞船。

航天飞机既是航天器又是可重复使用的航天运载器。

3.航天发射场与测控技术

航天器发射场是用以发射航天器的特定场区。

场区内有整套试验设施和设备，用以装配、贮存、检测和发射航天器，测量飞行轨道，发送控制指令，接收和处理遥测信息。

航天器发射场的组成和功能与导弹试验靶场基本相同，有的是根据航天试验的特殊需要专门建造的。

航天器发射场通常由测试区、发射区、发射指挥控制中心、综合测量设施、各勤务保障设施和一些管理服务部门组成。

某些航天器发射场还包括助推火箭或运载火箭的第一级工作完成后的坠落区和再入航天器（如航天飞机的轨道器）或回收舱的着陆（溅落）区。

航天器发射场的全部设备分为专用技术设备和通用技术设备。

专用技术设备包括：

运输设备、起重装卸设备、装配对接设备、地面供电设备、地面检测和发射用电气设备、自动控制设备、推进剂贮存和加注设备、废气和废液处理设备、发射勤务设备、遥控和监控设备、测量和数据处理设备。

通用技术设备有：

动力、通信、气象、计量、给排水、供气、消防、修理等设备。

固体火箭的航天器发射场设有专门的固体火箭装配厂房及其辅助设施。

航天飞机发射场还设有轨道器返回着陆设施（如跑道和其他着陆设施），设有轨道器检修、装卸载荷、有毒燃料处理等设施和设备，以便修整后重复使用。

勤务保障设施和管理服务部门包括：

各种推进剂、低温液体和润滑材料贮存库，生产液氧、液氦和液氢的工厂，通信设施，气象保障设施，供电、供水设施，大地测量部门，行政管理部门，后勤保障部门等。

这些勤务保障、管理服务设施和居住区通常建在离发射区较远的地方。

航天器发射场的位置根据航天器发射试验技术的特点和安全要求选定。

运载火箭发动机所用的推进剂多有毒性，易燃和易爆，火箭发动机点火后喷出的有害气体会污染周围的环境，助推火箭或运载火箭的第一级在完成工作后坠落地面，或因故障和失误造成发射失败，都会对地面生命财产构成严重威胁。

因此，通常把航天器发射场选在人口稀少，地势平坦，视野开阔，地质、水源、气候和气象条件适宜的内陆沙漠、草原或海滨地区，也有建在山区或岛屿上的。

地球自转的影响也是选址的考虑因素。

特别是发射地球静止卫星或小倾角轨道航天器的发射场，宜选建在地球赤道附近或低纬度地区。

这样的地区比较容易获得小倾角轨道，能减少远地点变轨所需要的能量，缩短从发射点到入轨点的航程。

目前，世界有十一大航天器发射场：

斯里哈里科塔发射场（印度）；圣马科海上发射场（肯尼亚）；库鲁发射场（法国）；种子岛航天中心（日本）；西昌卫星发射中心（中国）；酒泉卫星发射中心（中国）；太原卫星发射中心（中国）；普列谢茨克基地（俄罗斯）；拜克努尔发射地（哈萨克斯坦）；西部航天和导弹试验中心（美国）；肯尼迪航天中心（美国）。

综合测量设施是监测运载火箭和航天器各系统工作状况的多功能综合设施，包括：

计算中心、航区测控站和测量船。

测控站、测量船布设在运载火箭和航天器飞行航区的沿线，装备有测量设备、时间统一勤务设备、通信和电视设备、信息处理设备和遥控设备以及相应的辅助设备。

测量设备有无线电遥测接收设备、无线电弹道测量设备、光学（激光、红外）测量设备等。

测量站对获得的运载火箭和航天器弹道参数、遥测信息、电视图像进行处理、显示和记录，同时传送给计算机中心和发射指挥控制中心处理、显示、判断，然后发送到航天控制中心。

航天飞行离不开航天测控网。

航天测控网是对运载火箭和航天器进行跟踪、测量和控制的专用网络系统。

一般由航天指挥控制中心和若干测控站（含测量船、测量飞机、跟踪与数据中继卫星）及测控通信系统组成。

航天测控网具有对运载火箭和航天器进行跟踪测量、遥测、遥控、数传等功能。

工作内容主要包括：

跟踪测量航天器，确定其运行轨道；接收、处理航天器的遥测数据（含平台和有效载荷遥测、图象信息等），监视其工作状况；依据航天器的工作状态和任务，控制航天器的姿态、运行轨道；接收和分发有效载荷数据；实时提供航天器的遥测信息、运行轨道和姿态等数据，接收故障仿真数据，并形成故障处理对策；与载人航天器上的航天员进行通信联络。

航天测控网的主要技术指标包括测量精度、测控覆盖率、天地数据传输速率、多任务支持能力等。

航天测控的难度主要表现在以下五个方面：

一是要求高可靠。

运载火箭的发射是一次性的，打出去后不可能再来第二次。

并且火箭发射任务要求很高，一旦出现事故，就会造成很大的损失。

火箭飞行中要不断输入指令，进行飞行控制，测控可靠性不高，发射的危险性就增大。

二是高实时。

航天测控需要实时把数据传下来，根据传送下来的数据，作出实时判断。

这时间是用毫秒计算的。

三是高精度。

所有测量数据都要求高精度，没有精度就谈不到航天测量控制。

四是高覆盖。

火箭和飞船在轨道飞行过程中，测控网的覆盖范围要尽量大。

现在要建立天基测控系统，就是为了提高测控系统的覆盖率。

五是高速率。

航天发射中大量的数据，包括宇航员图像、飞行状况图像等所有工作状态数据，都要通过测控系统及时传回来，因此对数据传输速率要求很高。

中国航天测控技术已成功实现“飞向太空、返回地面、同步定点、一网多星、国际兼容、飞船回收”六大历史性跨越。

我们以8%左右的测控覆盖率，完成了拥有近100%覆盖率的国家能够执行的测控任务。

我们走出了一条具有中国特色的航天测控之路，航天测控综合能力已达世界先进水平。

4.21世纪的战场——太空

航天技术是一门综合性的工程技术，主要包括：

制导与控制技术，热控制技术，喷气推进技术，能源技术，空间通信技术，遥测遥控技术，生