1.阿波罗登月——人类最伟大的探月计划
从西方圣经故事中的通天塔到中国神话传说里的嫦娥奔月，千百年来，人类一直对遨游于辽阔的宇宙充满了向往。随着科学技术的不断进步，现在遨遊太空对我们而言已经不再仅仅是一个幻想。阿波罗登月、金星空间探测、火星空间探测、土星空间探测……在人类航天发展史上，一幅幅宏伟的航天蓝图，正在被人类描绘着、实现着……
月球上到底有什么？对这个离我们最近的天体，人类自古以来就充满了向往和好奇。由于种种条件的制约，人们只能“望月兴叹”，编织着种种美丽的神话。随着科学的发展，人类现在可以用望远镜仔细观察月球上的一切，但是，这个熟悉得不能再熟悉的星球似乎还是与我们有遥不可及的距离。终于有一天，阿波罗登月计划实现的消息传遍了整个人类世界。人们在为之欢呼雀跃的同时，满怀希望地将目光转向了更为遥远的星球……
1961年4月12日，一个消息几乎激怒了所有的美国人：苏联宇航员加加林成为了全世界第一个进入太空的人。时任美国总统的约翰·肯尼迪对此感到万分震惊，因为这表明在航天技术上苏联已经领先了美国一大步。为了迎接苏联人的太空挑战，美国人下定决心要想方设法迎头赶上。
那么，怎么才能将已经把人送入太空的苏联人超过去？肯尼迪在与美国各有关部门仔细研究后宣布：“美国将成为第一个登上月球的国家。”就这样，1961年5月25日，肯尼迪在《国家紧急需要》特别咨文中提出，要在十年内将美国国旗插上月球——“整个国家的威望在此一举”。就这样，著名的“阿波罗”登月计划风风火火地拉开了帷幕。
即便在21世纪的今天，世界上能够将人送入太空的国家也仅仅只有三个，何况在数十年前的美国，要想将人送到月球岂是一件容易的事情？在美国人向世界宣布了自己的决心后，美国科学家就为实施“阿波罗”登月计划展开了研究。在短短两个月的时间里，他们拿出了多种方案。但是，这些方案都有着这样或那样的难题。
正当美国相关部门上下都为之苦恼不已的时候，一位名叫约翰·C·霍博特的太空署工程师提出了自己研究的方案——“月球轨道会合”方法。所谓的“月球轨道会合”法就是：首先制造一艘可以搭载三名宇航员的“阿波罗”宇宙飞船，然后从地球上发射一支推力为750万磅的“土星”5号火箭，将“阿波罗”太空船推向月球。在“阿波罗”太空船接近月球后，它将绕月球轨道运行而不是在月球上降落。登月的任务将交给一艘小的登月舱——登月舱在此之前将安放在“阿波罗”飞船内部。登月舱搭载两位宇航员依靠逆向喷射火箭飞往月球表面，而第三名宇航员则会留在“阿波罗”飞船上。在登月舱向月球表面进发后，他将操纵飞船环绕月球飞行。登月勘查工作完成后，登月的两位宇航员将开启登月舱上的火箭，离开月球返回宇宙与“阿波罗”号会合。之后，三名宇航员将乘坐宇宙飞船返回地球。这个计划显得非常有条理，而且避开了大多数当时几乎无法逾越的技术难题。最后，美国政府决定采用“月球轨道会合”法。
虽然霍博特计划得很完美，但想要具体实施这个宏伟的计划，还需要做很多工作。比如，人们必须设计制造一艘大小与火车头相近的“阿波罗”号飞船，为这艘飞船制造一个与足球场差不多长的火箭。火箭和宇宙飞船只是射向太空的航天器，而发射这个巨大航天器的场地还没有着落。为此，辛勤的建设者们要在合适的地方建起一座大型的宇航中心：这里要拥有车间、试验室和办公室。此外，对宇宙飞船进行监测的遍布全球的跟踪站必不可少；为宇航员们建立的训练中心也是不可或缺……
庞大的“阿波罗”登月工程开始于1961年5月，先后投入资金255亿美元。在1966年~1969年间，科学家和宇航员们先后进行了十次从不载人到载人的模拟飞行试验，逐步鉴定了飞船的指挥舱、服务舱和登月舱各种装置的可靠性。
艰苦的付出总有收获回报的时候。1969年7月16日，巨大的“土星5号”火箭轰鸣着将“阿波罗11号”飞船从美国肯尼迪角发射场飞向遥远的月球。人类首次登月的太空征程开始了。数天以后，美国宇航员埃德温·奥尔德林、尼尔·阿姆斯特朗和迈克尔·科林斯驾驶着阿波罗11号宇宙飞船跨过38万公里的征程来到了人类魂牵梦绕几千年的月球——“阿波罗”登月计划宣告成功。
阿波罗登月计划对于美国而言也许仅仅是迈出了很小的一步，但对于整个人类来说却是迈出了一大步。此后，美国又相继发射了6次“阿波罗”号飞船，其中5次成功，先后共将12名航天员送上了月球。他们在月球上搜集到的信息为人类了解月球提供了极大地帮助。
月球山脉
可能许多同学都认为，月球上的山脉就是犬牙交错的环形山。其实不然，除了环形山，月球上也存在着一些与地球上相似的山脉。在给月球上的山脉命名时，科学家习惯借用地球上的山脉名，比如阿尔卑斯山脉，高加索山脉等等。月球上最长的山脉为亚平宁山脉，绵延长达1000米，但高度却不过比月海水准面高三四千米。
此外，月球上的山脉也有些峻岭山峰，但这些山峰的高度并没有我们想象得那样高，大多数山峰高度与地球山峰高度相差不大，其中位于月球南极的最高的山峰也不过9000米而已。
2.金星空间探测——最热的行星之旅
人类对宇宙知识的渴望永无止境。在对地球的知识了解越来越多以后，人们自然而然地把目光转向了茫茫宇宙。金星——这颗离地球最近的行星，自然也被列入了探测目标。接下来，我们就一起进行一段金星探测之旅吧。
作为地球的“孪生姊妹”，神秘的金星引起了人们强烈的好奇。为了探究金星的奥秘，从20世纪60年代至今，人类发往金星或路过金星的各种探测器就已经超过了40个。这些探测活动为我们揭开了金星的神秘面纱。
苏联是第一个对金星开展探测的国家。1961年2月12日，苏联发射了“金星1号”探测器。但不幸的是，这颗寄予了人类巨大希望的探测器却在距地球756万公里时与地球失去了联系。
1967年6月12日，“金星4号”探测器发射升空。在大约飞行了35000万公里以后，它顺利进入金星大气层并登陆成功。可是由于人们对金星大气压力和温度估计不足，“金星4号”受到了损坏，所以也未能发回探测结果。
1970年12月15日，“金星7号”在金星表面软着陆，并成功传回了金星表面温度等一系列数据资料。这是人类第一次对金星表面成功进行的探测活动！经测定得知，金星表面温度为447℃，大气密度约为地球的百倍，气压为90个大气压。此后，苏联又相继发射了九颗金星探测器，搜集到了许多宝贵资料。
作为苏联的竞争对手，美国也紧随其后进行了一系列金星探测活动。
1961年7月22日，美国发射了“水手1号”金星探测器。可遗憾的是，这颗探测器“出师未捷身先死”——升空不久，就偏离航向而自行引爆。1962年8月27日，“水手2号”金星探测器发射升空，并于同年12月14日从距离金星3500千米处飞过，对金星大气温度进行了测量，拍摄了金星全景照片。由于设计上的缺陷，在探测过程中，“水手2号”探测器上多个部件先后出现了故障，最后未能完成全部任务。
1978年5月20日和8月8日，美国又先后发射了“先驱者－金星1号”和“先驱者－金星2号”。其中1号探测器顺利到达金星轨道，并进入环金轨道成为其人造卫星，对金星大气进行了长达244天的观测。这次考察中，人类对金星的云层、大气和电离层、金星表面磁场、金星大气和太阳风之间的相互作用都进行了深入的了解。此外，探测器还使用船载雷达为金星表面测绘了地形图。这些研究成果已经远远超过了苏联取得的成绩。
“先驱者－金星1号”虽然收获颇丰，但这还不足以让人类对金星有全面而透彻的了解。后来，美国又发射了“麦哲伦号”金星探测器以作进一步探测研究。这艘被誉为“最成功的星际探测飞船”的主要探测目的是：了解金星的地质情况，深入研究金星火山和地壳构造及其形成原因，尽可能多地了解金星的物理学特性，尤其是其密度分布和内部力学特性。
“麦哲伦”金星探测器没有辜负人类对它的期望。在探测期间，它共围绕金星飞行了15018周，运用先进雷达对金星98%的地貌进行了全景测绘。据统计，“麦哲伦号”所发回的探测数据在数量上已经远远超过了此前所有探测器发回数据的总和。1994年10月12日，“麦哲伦号”金星探测器与地面失去了联系。在过去的五年多时间里一直跟踪这艘无人驾驶宇宙飞船运行的美国科学家，甚至为此在手臂上戴上了黑纱；以示默哀。
“麦哲伦号” “沉没”了，但人们对金星的研究绝不会就此止步。总有一天，我们会将金星的所有奥秘全部大白于天下。
金星上的环形山
月球上有环形山，金星上也有。不过，金星上的环形山都是一串串的。之所以出现这样的情况，据科学家估计是因为造就环形山的小行星在到达金星表面前，都在大气中碎裂了。金星的环形山规模很大，小型的环形山几乎不存在，从这里也可以看出，金星大气对小型宇宙天体的撞击还是有很强的抵御作用的！
3.木星空间探测——发现行星之王的魅力
在太阳系内，距太阳由近及远顺序排第五的木星一直深受人们关注。这是因为它的体积和质量在太阳系诸行星里都是最大的。因此，人们对木星的探测也从来没有过丝毫的放松。那么，在对这位“行星之王”的探测过程中，我们都遇到了哪些困难，又有什么样的成绩呢？
1973年12月4日，美国发射的“先驱者10号”首次掠过木星上空并传送了木星和木卫的照片，这是人类运用探测器探索木星所取得的第一个成绩。此后，人类又相继发射了大量探测器探索木星。其中最有名的就是“伽利略”号木星探测飞船，这也是人类发射的第一颗专门以木星为目的地的探测器。
1989年，“亚特兰蒂斯”号航天飞机在太空发射了“伽利略”号探测器。经过六年的飞行，它终于在1995年12月进入了环木星轨道。在发射了着陆探测器后，“伽利略”号成为了木星的人造卫星，它与发射到木星表面的探测器一起，为人类发回了各种宝贵的探测数据。这些数据使我们对这个遥远的星球第一次有了更为直观的了解。
“伽利略”号飞船的木星探测计划是由美国和联邦德国共同进行的。作为美国研究制造的迄今为止最精密的星际飞行器，“伽利略”号飞船造价近10亿美元，如果加上其他费用，那么整个发射计划耗资竟达到了15亿美元。
“伽利略”飞船总重2.55吨，其动力为微型核反应堆，共载有22.7公斤的核燃料。为了对木星进行全方位观测，科学家在飞船上搭载了摄像机、磁强仪、近红外勘测分光仪、测云仪、大气结构仪等17种科学仪器。
按原计划，“伽利略”号将在环木星轨道上永久运行下去，但一个偶然的探测结果使专家们改变了想法——木卫二上可能存在海洋。“伽利略”号起初并没有寻找外星生命的使命，所以发射前也就没有经过消毒处理。如果“伽利略”号燃料用尽后，在木星引力的作用下与木卫二相撞，那么探测器上所携带的微生物就很可能污染木卫二——这将会影响未来在这颗卫星上寻找本土生命的工作。
2003年9月21日，已经在太空运行14年之久的“伽利略”号纵身“跳”入木星大气层，用悲壮“自杀”的方式避免了土卫二的污染厄运。在这一难忘时刻，数百名陪伴它十几年的科学家、工程技术人员和他们的家属，聚集在帕萨德纳的美国航天局喷气推进实验室为它送行。
“伽利略”号木星探测器为人类对木星的观测研究做出了难以估量的贡献。除了发回大量探测数据以外，它还直接观测、拍摄到了1994年7月“彗木相撞”的壮观场面。当时，“伽利略”根据地面人员的临时指示，对这一极其罕见的天文现象做了“居高临下”的观测，抢到了许多我们在地球上无法获得的“好镜头”。
在人们还沉浸于失去“伽利略”号的悲痛中时，新的木星探测计划已经孕育而出。美国航天局宣布，2011年8月他们将再次发射一个新的木星探测器“朱诺”号前往遥远的木星，进行下一步的探测活动。
“伽利略”号的“瘸腿”缺陷
“伽利略”号离开航天飞机以后，并没有马上前往木星，而是先对地球和月球进行了一些探测活动。在它离开地球之前，伽利略号的主天线出现了故障，作为主天线，高增益天线是伽利略号和地球联络的主要工具。不管是人类控制探测器还是它向地球发送数据，都需要使用主天线。它发生故障的直接后果就是，伽利略号往地球发送照片的速度由以前的每分钟一张变成了数周一张。这简直就是惊天噩耗！
幸运的是，计算机技术的飞速发展弥补了这一问题——经过压缩的数据大大减少了主天线的工作负担。最后，“伽利略”向地球发送照片的时间终于减少为数小时一张。
4.水星空间探测——第一次亲密接触
前面我们已经提到过，“水星”只是一个名字而已，水星上面不要说海洋，连一滴水都找不到！那么，人类是怎么知道这一秘密的？对水星人类又有哪些探测活动呢？
水星作为距离太阳最近的行星，其观测难度非常大。这是因为越接近太阳，我们的观测受到太阳辐射和高温的影响就越大。
1974年~1975年，美国航天局首次向水星发射了“水手10号”探测飞船。他们希望这个探测器能够对水星进行详细的科学探测。但是，令人感到失望的是，因为探测环境复杂，“水手10号”探测飞船的探测结果非常差。据当时美国航天局负责太阳系探测工作的部门主任奥兰多·费顾罗奥介绍，“水手10号”探测器并没有绕水星旋转探测，而只是三次近距离经过它。这样一来，它所搜集到的数据尚不足预定的50%。
从“水手10号”的遭遇可以看出，对水星的探测将困难重重，但这并不意味着人类会放弃对它的探索。2004年，美国再次发射“信使”号水星探测飞船升空，这标志着人类迈出了探索水星的关键一步。负责这项探测计划的科学家介绍，“信使”号探测飞船将在宇宙中跋涉7年之久；在这一漫漫征途上，它将先后围绕地球、金星和水星三颗行星运转，以从它们的重力当中获得助推力，从而顺利进入水星轨道。进入水星轨道之后，“信使”号将开始执行为期一年的水星探测任务。在这一年的探测期内，它将勘查水星表面，并尝试在水星阴暗的极地凹处探测是否存在冰水。
从1974年至今，虽然对水星的探测工程困难重重，但总体来说还是比较顺利的。通过探测，人们搜集到了大量资料，为进一步了解水星提供了便利。现在，世界天文界正在酝酿下一轮的水星探测计划。
2008年，日本宇宙航空研究开发机构的宇宙开发委员会在其推进会议上宣布，他们将与欧洲航天局共同开展水星勘测“BepiColombo计划”。这项计划中，日本与欧洲将各自研发一台探测器。两台探测器将一同发射升空，然后再“分道扬镳”，以各自的方式环绕水星进行探测。据计算，两台仪器展开探测的时间大约是2019年。就目前透露的情况来说，日本方面的探测器将主要负责对水星的磁场及磁层进行高精度观测，以期探明其成因。除此以外，这台探测器还担负着调查水星大气分布及变动情况的任务。欧洲探测器的主要探测目标是研究水星的地形及矿物、元素构成，此外，它还将通过观测水星引力状况来进一步探明其内部结构，以最终确定它是否有巨大铁核。
神秘的宇宙并不愿意让人类轻易就弄清它的全部秘密，因此人类在研究宇宙的道路上还将面临着难以想象的困难。但无论如何，人类都将征服这个科学进步的必经过程。相信在今后的日子里，人类必然会对未知的一切进行更加深入的探索，这其中自然包括水星的奥秘。
人类移民水星的可能性
在太阳系众多行星中，水星也是人类未来的移民目标之一。因为在水星南北极的环形山下，很可能有一个适合成为地球人类居住的地方。在这个环形山底部，温度常年恒定在-200℃左右。之所以在如此靠近太阳的地方有这样一个“恒温冰窖”，是因为水星微弱的轴倾斜，而且基本没有大气，所以这里既不能被太阳光直接照射，别处的热量也很难运动影响到这里。
如果人类想移民到这里，必须通过一定的方式将其加热到一个舒适的温度。现在最主要的问题是，人类需要搞清楚那里是否有冰水存在！
5.火星空间探测——宇宙中的红色之旅
虽然种种迹象表明，火星上并不太适合人类居住，但人们对是否有火星人存在还是争议颇多，也正是因为这个原因，导致了人们对火星的热情从未有过丝毫的冷却。为了弄清这一历史谜团，迄今为止，人类已经先后派出了20多艘探测飞船执行探测火星的任务。答案，我们正在拭目以待！
1962年，苏联发射了人类第一架火星探测器——“火星1号”。可遗憾的是，这次探测行动最终失败了。紧随其后，美国发射的“水手3号”也以失败告终。
不过，人类在火星探测项目上的厄运局面很快就得到了扭转：1965年7月14日，美国发射的“水手4号”从距离火星地面一万公里的高空成功掠过——这次探索让人类获得了第一批火星黑白照片。1974年，苏联发射的“火星5号”宇宙飞船首次拍到了火星的彩色照片。这两次探测彻底拉开了人类探测火星的帷幕。此后，苏美两国又相继发射了多个火星探测器，以试图取得关于火星的更详细的资料。然而，直到那时，人们还只是“远观”火星，而没有真正让探测器踏上这个红色星球的土地。
1971年，苏联科学家成功地把人类第一艘火星探测飞船“火星3号”送入环火星轨道。此外，他们还把一颗登陆器发射到了火星的表面。这次成功的探测标志着人类在火星探索工程上取得了巨大突破。
“火星3号”飞船在火星轨道上大约进行了8个月的探测活动，发回了大量关于火星地形、大气、天气和地质特征等方面的资料。但遗憾的是，与环轨道飞行器所取得的显著成果相比，虽然登陆器在火星表面也成功着陆了，但它仅仅向地球发回了20秒钟的数据，随后便失去了联系。
1971年5月30日，美国航天局的“水手9号”探测飞船发射升空并飞向火星。同年11月14日它抵达火星，并把观测到的更多有关火星大气的数据发回地球。此外，它还拍摄了大量火星的地表图片，将这颗红色行星的地表特征展现在了人类的面前。在这些照片发回地球之前，人类曾在望远镜时代发现了许多火星之谜，比如人们曾在望远镜里看到“人工运河”……这些照片真正揭开了这些谜团的谜底。所谓“人工运河”其实只是自然形成的沟渠。不过，旧的疑问在被解答的同时，新的疑问还在不断产生：如在遥远的古代，火星上是不是曾经存在过液态水等。
1976年，两艘带有“特殊使命”的飞船——美国发射的“海盗1号”和“海盗2号”登陆器抵达火星。它们除了观测火星外，还肩负着进行火星土壤生物学试验的重要使命，即在火星上寻找生命存在的迹象。虽然这两艘“长寿飞船”直到1982年底还在向地球传送着数据，但它们的“特殊使命”直到现在也没有任何确切的结果。
这些探测器和探测飞船在长时间工作，向人类提供大量资料以后，已经全部光荣“退休”了。不过，新的“探索者”还在不断出发，飞向那个神秘的红色星球。
美国航天局于1997年发射的“火星全球勘探者”探测卫星现在仍然在天际遨游。它的任务是扫描火星的整个表面，并对其进行研究。这项任务长期而又艰巨，但它却可以让人类更好地了解了火星的季节变化和多变的天气。
在全世界天文学家的眼里，现在最著名的火星探测器就是“火星探测漫游者”——“勇气”号和“机遇”号火星车。这两个于2004年1月分别抵达火星两侧的火星车，将对火星进行更加细致周密的勘测——它们探索的活动范围比以往任何一次都要大。
毫无疑问，这两辆顽强的火星“探索者”通过不断的努力工作彻底赢得了人们的尊重。为了弄清火星的奥秘，它们在火星表面行驶了数公里之远，并且坚持向地球发回了10万多张高清图片。这些图片为科学家研究火星土壤和岩石提供了素材。
现在，很多探索火星的任务正处于研发阶段，它们将为人类登上火星做出不可或缺的贡献。在未来对火星的探索中，寻找生命迹象仍然是工作的重点，人们对这颗星球充满了期待。
“火星探测漫遊者”一天的工作
“勇气”号和“机遇”号的工作相当有规律。几乎每一天，它们都会向地球发送自己探测拍照得到的照片、仪器数据和状态数据。根据这些数据，科学家将做出相应的决策，借助高增益天线，透过3个小时的直接通讯窗口，将他们编制的新指令发送给这“两兄弟”。在接下来的20个小时内，它们将按照编制的新指令自行工作：前往一块新的岩石、磨削岩石、分析岩石、拍摄照片或者使用其他仪器搜集数据。
6.天王星海王星空间探测——“旅行者”号的胜利
作为远日行星，天王星和海王星被人类发现的时间都很短，人们对它们的探测也相对较少，但这并不意味着人们不会加紧在这方面的步伐。随着大量探测计划的制定，探测设备的发射，人类正在一步步揭开这两颗太阳系“远亲”的面纱。
到目前为止，人类对天王星和海王星的探测活动主要是通过“旅行者2号”完成的。1977年8月20日，美国航天局将“旅行者2号”发射升空。这艘无人探测飞船的最终目的地就是天王星和海王星。
1986年，在土星重力帮助下，“旅行者2号”飞行81500公里后，顺利抵达天王星并展开了探测活动。这是人类历史上迄今为止对天王星进行的唯一一次近距离的探测。“旅行者2号”的探测活动取得了显著成果，它所取得的数据对科学家研究天王星大气层的结构和化学组成提供了很大帮助。此外，它还观测发现了天王星的10颗新卫星，研究了天王星因为自转轴倾斜97.77°而形成的独特气候，记录了天王星的环系统情况。
除了上述发现以外，“旅行者2号”还发现了天王星略显特殊的磁场——而在这颗探测器到访之前，人们对此毫不知情。
在“旅行者2号”的帮助下，人类对天王星的卫星也有了新的发现。在天王星五颗最大的天然卫星中，轨迹最靠近天王星的是天卫五。人们发现，它完全称得上是太阳系中最奇怪的星体之一。从“旅行者2号”发回的照片我们可以看到，天卫五的表面有一些深达20公里的峡谷、隆起的断层和新旧年龄混合的地表。这些奇特的地形地貌表明，天卫五很可能是由早期一些遭猛烈撞击后破裂的物质重新组合而成的。
对天王星的观测并没有让科学家感到满足。他们指挥“旅行者2号”继续向海王星进发。
1989年8月25日，“旅行者2号”到达了它旅行的终点——海王星。与在天王星上所取得的成功一样，在海王星上“旅行者2号”也收获颇丰。
自从1846年海王星被人们发现以来，因为遥远的距离，人们只能用高倍率望远镜看着这个不大的光点无奈地叹息，不过“旅行者2号”最终帮助我们实现了“亲眼”看一看海王星的愿望。在它飞临海王星上空一个月之前，它所携带的摄像机镜头就已经开始对准海王星工作了。据统计，它先后向地球发回了关于海王星的6000多张彩色照片。这些来自于地球外约45亿千米处的照片让我们头一次对海王星有了更直观的了解。除了海王星，“旅行者2号”还对海卫一进行了观察。探测数据显示，海卫一这颗太阳系中唯一的沿行星自转方向逆行的大卫星，与我们想象中的还略有区别，它实际上更亮更冷更小。此外，海卫一上到处都有断层、高山、峡谷和冰川，这说明海卫一上可能存在液氮海洋和冰湖，可能发生过类似地震的地质运动。
除“旅行者2号”外，我们对天王星和海王星的探测还略显稀少，但相信随着科技的不断进步，人们必然还会再次向天王星和海王星派出探测飞船，进行更全面的探测。
旅行者金唱片
“旅行者”系列飞船包括1号和2号两艘，其中已经飞向遥远太空深处的“旅行者1号”上携带了一张铜质磁盘唱片。这张“送给”外星生命的礼物上包含有用55种人类语言录制的问候语和各类音乐。
金唱片镀金表面，内藏留声机针。55种人类语言中既包括古代美索不达米亚阿卡得语等非常冷僻的语言，也包括现在世界通用语。其中，中国的方言被收录了四种：国语、厦门、广东、吴语。问候语为：“行星，地球的孩子向你们问好”。此外，它还拥有一个90分钟的声、乐集锦，主要包括地球自然界的各种声音以及27首世界名曲，其中有中国京剧和古曲《高山流水》。
