載人航天100個標誌性航天器（1977年–1997年）——運載火箭和衞星_風聞

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運載火箭

航天飛機助推火箭

由於航天飛機集航天器、飛機和運載火箭於一身，它沒有真正的前輩。在其許多開創性的屬性中，其火箭系統可能是最具革命性的。與其著名但更傳統的前輩 “土星五號 “不同，航天飛機將其升力分為三個不同的來源。它還引入了部分重複使用的概念，即航天飛機在跑道上着陸，固體火箭助推器（SRB）在從海洋中回收後送回到肯尼迪航天中心。然後這兩個部分都進行了整修，並重新投入使用。只有航天飛機的外部燃料箱在每次飛行後需要更換。一旦它在助推階段結束時與航天飛機分離（離地球約110公里），它就會穿過大氣層，而那些沒有燃燒掉的碎片就會沉入海底。

在航天飛機升空時，兩枚助推火箭在發射過程中首先啓動。在倒計時的負6.6秒，它們被喚醒並迅速燃燒，提供了航天飛機總推力的71.4%。它們在大約130秒時關閉，並在大約45公里的高度上分離，之後它們進行持續大約4分鐘的拋物線墜落。在落入海洋之前，每枚助推火箭上有三個降落傘打開。回收船通常在大約225公里的範圍內發現它們。旁觀者不禁對助推火箭的推力和外形印象深刻。它高45.46米，質量為589,690公斤，僅固體推進劑（高氯酸銨、鋁、氧化鐵、聚合物粘合劑和環氧樹脂固化劑）就重達503,950公斤。兩個助推器總共提供了2400噸的推力。

與助推火箭不同的是，航天飛機後部的三台主發動機（SSME）提供了5分鐘的持續推力，這是航天飛機動力飛行的持續時間，它提供了快速爆發的動力，使航天飛機離開發射台並繼續前進。這種緩慢而漫長的燃燒將航天飛機從每小時4,828公里加速到每小時27,358公里，在分離助推火箭後到達軌道所需的6分鐘內。其推進劑包括低温液氫和液氧，比例分別為6:1。總的來説，這三台SSME為航天飛機的發射增加了510噸的推力。

最後，航天飛機的火箭系統依賴於一個巨大的外部燃料箱（高47米，直徑8.5米），它不僅是SSME動力裝置的液體燃料容器，也是整個航天飛機的結構骨架，吸收兩個固體火箭助推器和三個航天飛機主發動機的總推力負荷。內部由三個隔艙組成：一個隔艙在前部存放液氧；一個隔艙在後部存放液氫；還有一個連接這兩個隔艙的項圈形隔艙。由於它們的重量相差很大，容納較輕的氫氣的部分是氧氣的2.5倍。一層2.5釐米厚的噴塗聚異氰脲酸酯泡沫覆蓋了整個外罐的外部，使推進劑保持在可接受的温度，同時防止空氣動力加熱和結冰。

然而，儘管航天飛機的火箭系統有歷史性的創新，但事實證明，它比設計者的預期要差很多。儘管航天飛機的早期支持者認為，可重複使用的火箭技術代表了負擔得起的軌道接入的關鍵，但它仍然是昂貴的。NASA計算過，僅在前20次任務中，美國人就支付了2.57億美元的直接費用，到1990年上升到2.86億美元。這些倡導者中的許多人還認為，航天飛機具有像商業客機那樣頻繁、可預測的飛行前景。但是，技術的複雜性和頻繁的維護和修理不僅擾亂了航天飛機的服務，而且也導致了更高的支出。

航天飛機最令人失望的方面是它的兩次致命事故。1986年 “挑戰者 “號和2003年 “哥倫比亞 “號的機組人員共死亡14人，這打破了STS的聲譽，並在很大程度上導致其在2011年消亡。

哥倫比亞號（Columbia） (OV-102) 和助推火箭

阿麗亞娜4號（Ariane 4）

1958年--這一年，美國以發射探索者1號和誕生美國國家航空航天局來回應蘇聯人造衞星的挑戰--一位意大利和一位法國科學家提議，歐洲各國政府仿照歐洲核研究組織（CERN）的模式，建立一個專門從事空間科學的機構。兩年後，來自十個歐洲國家的代表組成了一個委員會，研究空間探索方面的合作。根據該委員會的報告，歐洲大國在1964年創建了兩個空間機構，將火箭與航天器開發分開：歐洲發射發展組織（ELDO）和歐洲空間研究組織（ESRO）。這兩個實體在1975年合併為歐洲航天局（ESA），聯合了11個國家的努力。比利時、丹麥、德國、法國、愛爾蘭、意大利、荷蘭、西班牙、瑞典、瑞士和英國。加拿大在1978年成為一個合作國。

預計到歐空局的需要，成員國於1973年7月授權開發一個共同的火箭（阿麗亞娜1號），並在法國空間機構（即國家空間研究中心，或CNES）的監督下進行管理。CNES與法國的國有製造商Aerospatiale聯手設計和建造這個初始運載火箭。1980年，36家航空航天公司、13家銀行和法國國家空間研究中心聯合成立了阿麗亞娜航天公司，這是一家衞星發射和營銷公司，歐空局在完成測試和製造後將其新火箭轉讓給該公司。

阿麗亞娜1號是一個三級液體推進劑助推器，長47米，可攜帶1850公斤的有效載荷，於1979年12月24日首次發射。它又進行了10次發射（8次成功），直到歐空局在1986年將其退役。阿麗亞娜2號和阿麗亞娜3號與阿麗亞娜1號的基本結構相同，但有區別。只有阿麗亞娜3號，在1984年開始運行，有兩枚固體推進劑助推器，並且像阿麗亞娜2號一樣，比阿麗亞娜1號長2米。兩者都攜帶了比阿麗亞娜1號更重的有效載荷：阿麗亞娜2號為2,065公斤；阿麗亞娜3號為2,580公斤。

雖然阿麗亞娜4號在很大程度上依賴於阿麗亞娜1號、2號和3號的技術、硬件和經驗，但其設計者在追求更重的升力時，增加了一些功能，使其在90年代成為歐洲的主要火箭。

阿麗亞娜4號在1981年被歐空局考慮，並在1982年獲得批准。它在1988年進行了首次飛行，在性能上比其姐妹火箭有了很大的進步。歐空局的工程師們延長了第一級和第三級，加強了整體結構，增加了用於同時釋放兩個航天器的Spelda雙發射系統，並安裝了新的推進艙佈局和航電設備。最大的變化來自於捆綁式助推器，該助推器在五種型號上可交替使用固體或液體推進劑：42L、44L、42P、44P和44LP。基本的40型沒有使用助推器。

由於採取了這些措施，阿麗亞娜4號的能力比早期的阿麗亞娜要強得多。它的高度超過58.4米，直徑3.8米，可將7600公斤的重量拖入低地球軌道。它的總重量（取決於型號）高達470,000公斤，產生約635噸的推力。它的第一級由四個液體推進劑 “維京5號 “發動機組成，以肼-四氧化二氮混合物為燃料，還有兩個或四個捆綁式助推器，視需要而定。第二級使用與第一級相同的推進劑，由一台維京4號發動機驅動。第三級包含一個HM7B發動機，由低温液氧和液氫提供動力。

阿麗亞娜4號從1988年到2003年飛行。在其15年的服務中，它進行了117次發射，只有三次失敗：1990年2月、1994年1月和1994年12月。從1995年3月到2003年2月項目結束，它連續完成了74次成功的飛行。它的貨物各不相同，但它為幾個國家將許多通信衞星送入軌道，如1992年2月沙特阿拉伯的Arabsat 1C，1992年9月西班牙的Hispasat，以及1995年3月巴西的Brasilsat。阿麗亞娜4號還提升了執行科學和國防任務的飛行器，包括1992年8月的NASA/CNES TOPEX/海神號海洋地形測量航天器和1999年12月的法國情報收集器克萊門特。總的來説，在其生命週期內，它佔了世界商業衞星發射的50%。

阿麗亞娜5號是新設計的，比它的前輩強大得多，在1996年6月進行了首次發射。

Ariane 4-L(V-150 16 April 2002)

能源號（Energia）

蘇聯的解體和冷戰的結束，對俄羅斯的太空雄心來説是深刻的顛覆性挑戰。在其之後，俄羅斯經濟因試圖從計劃體制突然轉變為市場體制而受到影響。受政治和經濟動盪的影響，政府減少了對太空的資助，並隨之減少了追求大規模項目的能力，如VKK 暴風雪（Buran）--一種類似航天飛機的太空飛機，以及其運載火箭能源號（Energia）。Energia和Buran一樣，在任何人猜測蘇聯解體和未來與美國的太空夥伴關係之前就已經開始了。兩種航天器都起源於1976年，當時正值冷戰的高度緊張時期，儘管美國國家航空航天局（NASA）聲稱情況相反，但蘇聯的軍事規劃人員確信，計劃中的航天飛機代表了激光武器或核彈頭的潛在運載系統。這一假設使蘇聯的太空計劃走上了一條建造自己的航天飛機的道路，並配備了比美國同行更強大的火箭系統。

Energia的啓動與旨在將宇航員運送到月球的強大的N1火箭的取消大致吻合。實際上，它是蘇聯對美國宇航局的土星五號的回應。但N1慘遭失敗。由於總設計師謝爾蓋-科羅廖夫（Sergei Korolev）在1966年去世，該火箭在測試中被匆匆忙忙地阻撓，遭受了四次不成功的發射，其中第二次發射造成了歷史上最大的非核爆炸之一。雖然一開始沒有想到是N1的後繼者，但 “能源 “火箭最終贏得了擴大的作用。除了作為Buran的兩級助推器外，其設計者還將其配置為獨立的三級火箭，能夠將各種有效載荷送入軌道。

無論是提升 “暴風雪 “還是其他貨物，“能源 “號在尺寸和功率上都沒有與N1號相差太遠。它高97米，直徑7.75米，重達2,524,600公斤。它依靠八台火箭發動機：四台助推器各一個RD-170（液氧/煤油），核心級四台RD-120（液氧和液氫）。

Energia在1987年5月15日進行了首次飛行，搭載了Polyus軍事航天器，第三級是從被取消的和平號艙中借用的。它的前兩級表現良好，但當末級未能將其發射入軌道時，Polyus掉進了海洋。1988年11月15日，Energia再次飛行，這次它背上有一個無人駕駛的Buran。經過兩次軌道飛行和206分鐘的高空飛行，它在拜科努爾自動着陸。

儘管取得了初步成功，但在 “能源 “號真正開始之前，政治現實對其不利。1991年蘇聯解體，以及隨之而來的普遍經濟滑坡影響了太空活動的資金，到1993年，Buran和Energia--也許是俄羅斯有史以來最雄心勃勃的太空項目--從預算中消失了。

即便如此，仍有一絲樂觀情緒。Energia的工程師們希望通過倡導Energia-M來保持該計劃的活力，這是一種較小的火箭，他們認為在等待全面的Energia的迴歸時，它是一個佔位符。雖然 “能源-M “比原來的火箭弱（在核心階段，它使用兩個RD-170發動機而不是四個，只使用一個RD-120而不是四個），但它仍然是當時較大的運載火箭之一。但在1995年，它也成了財政斧頭的受害者。它的消亡，就像Buran和Energia的消亡一樣，標誌着俄羅斯太空計劃的一個轉折點。當其領導人面對俄羅斯經濟不景氣的現實時，他們抓住了與美國關係變暖的機會，進入一個新階段。合作--在20世紀90年代，這兩個曾經的對手聯手開發國際空間站--成為新的標準。

Energia 運載火箭

衞星

卡西尼-惠更斯號（Cassini-Huygens）

卡西尼-惠更斯是美國國家航空航天局（NASA）和歐洲航天局（ESA）的一個聯合項目，旨在探索土星，它的貢獻來自17個國家。噴氣推進實驗室（JPL）的一個美國團隊設計並製造了卡西尼號軌道飛船；歐洲空間技術和研究中心管理惠更斯號着陸器。意大利航天局（ASI）提供了卡西尼號的一些科學儀器，它的大部分無線電系統，以及它的高增益天線。

這個探測器的名字是為了紀念意大利天文學家讓-多米尼克-卡西尼（1625-1712）和荷蘭科學家克里斯蒂安-惠更斯（1629-1695），他們分別證實和發現了土星環的存在。恰當的是，卡西尼-惠更斯的任務集中在土星系統，包括土星、土星環和它的八個主要衞星。

關於卡西尼-惠更斯號的許多傳説涉及其強大的質量和尺寸：它代表了到那時為止發射到深空的最重的物體，有5,712公斤。它高6.7米，寬4米。儘管它的比例很高，但它看起來並不顯眼：就像一隻金色的、沉重的昆蟲，一端連接着一個大碟形天線。它需要泰坦IVB-半人馬座火箭的重載能力，這是美國最強大的一次性運載火箭，能夠產生1540噸的推力。在發射台上，整個火箭離地面有56米高--就像一座20層樓高的建築。

鑑於航天器的複雜性，它的質量（像一頭非洲大象）和它的旅程長度（32億公里）使這個項目變得異常困難。而這些因素沒有考慮到惠更斯號的聯合任務，即在卡西尼號繞行土星時，下降到大氣層並在月球泰坦表面着陸。

卡西尼-惠更斯號於1997年10月15日升空。隨後，它在1998年4月和1999年6月飛過金星時加快了速度，1999年8月經過地球，2000年12月到達木星，最後在2004年7月到達土星，這時它的機載火箭發動機啓動，制動其速度並將其落入軌道。

當卡西尼號開始適應其軌道運行時，歐空局的團隊準備發射惠更斯號，執行前往土衞六的任務。一個直徑近2.7米、重達350公斤的蚌殼形航天器，其控制人員於2004年12月25日將其釋放，以每小時21,563公里的速度自主下降到土衞六表面，為期三週。當探測器感覺到土衞六的上層大氣時，三個降落傘打開，它在多霧、充滿氮氣的大氣中漂移了兩個半小時。在下降和接近過程中，惠更斯號上的六台儀器拍攝了一千多張圖片，從上到下對土衞六的厚重大氣進行了採樣，測量了風和温度，並在穿透霧氣和雲層時繪製了其表面。它於2005年1月14日安全着陸，並繼續通過卡西尼號軌道器向地球傳送了70分鐘的數據。

惠更斯號是對工程和科學的致敬，它代表了卡西尼號漫長而富有成效的職業生涯的一個感嘆點。為期四年的原始任務於2008年7月結束，在此期間，它繞行了該行星約75次，飛越了土衞六44次，並集中研究了土星、其環形系統、其冰衞星和磁層。然後，在第一個延長期，即2008年7月至2010年10月的卡西尼春分任務中，航天器又經過了土衞六27次，冰冷和地質活躍的衞星恩克拉多斯7次。最後，從2010年10月到2017年9月的 “卡西尼號 “至日任務，調查了對土星環和衞星的季節性影響，此外還重訪了泰坦56次和土衞二12次。在多次經過時，卡西尼號還發現了七個新衞星。Methone、Pallene、Polydeuces、Daphnis、Anthe、Aegaeon，以及臨時命名為S/2009 S 1的衞星。

卡西尼號的最後發現階段在2017年夏末結束，在控制下下降到該行星的大氣層。到那時，它的12台儀器已經流轉了超過13年的數據，揭示了關於這顆巨大的氣態行星及其星環的迄今未知的事實；其巨大的衞星泰坦及其厚重、渾濁的大氣；寒冷和噴泉豐富的土衞二；以及整個土星系統。

卡西尼-惠更斯號（Cassini-Huygens）航天探測器

哈勃太空望遠鏡（Hubble）

就像一個巨大的空間站的概念一樣，一個巨大的望遠鏡圍繞地球運行，遠遠超過大氣層的干擾，這個想法早在太空時代之前就已經紮根。早在1946年，普林斯頓大學的天體物理學家萊曼-J-斯皮策就提出了這種觀察宇宙的激進的新方法。它在哈佛大學史密森學會天體物理觀測站的主任弗雷德-惠普爾博士那裏得到了進一步的信任。在1959年的國會聽證會上，Whipple--作為一個主要的太空探索提議者而為美國人民所熟知--談到了一個不被拴在任何固定點上的大望遠鏡的好處。六年後，國家科學院空間科學委員會主張用強大的土星五號火箭發射一個觀測站。NASA採納了它的建議，將阿波羅望遠鏡支架放在1973年的Skylab任務上。但是要實現斯皮策和惠普爾的全面太空觀測站的夢想，需要數十年的説服和準備，大量的資金支出，以及對技術複雜性的掌握，可以與太空時代最偉大的工程項目媲美。

為這些項目中的第一個項目所起的名字與它的規模相稱。哈勃太空望遠鏡（HST）是為了紀念埃德温-P-哈勃（1889-1953），他是位於加利福尼亞州帕薩迪納北部聖蓋博山的威爾遜山天文台的主任。哈勃的天文觀測結果改變了二十世紀的宇宙學。他不僅驗證了阿爾伯特-愛因斯坦的宇宙膨脹理論，而且還證明了宇宙中不是隻有一個，而是有大量的星系，他為此開發了一個分類系統。

哈勃的設計工作開始於20世紀70年代，由於資金不穩定而放緩，但在1978年美國國家航空航天局（NASA）給予其堅定的批准後又加速了。它的工程師們計劃了一個具有空前規模和能力的航天器：它是一個鐵路車廂大小的銀色罐子，長13米，直徑4.2米；重12.1噸；其核心是一個巨大的239釐米的主鏡，其公差精確，能夠對遠至150億光年外的恆星、星系和銀河外物體進行無與倫比的視覺光觀察。

現實情況使這台非凡的機器失去了一些光彩。到1983年初，美國宇航局局長詹姆斯-貝格斯向國會承認，該項目已經落後於計劃，並面臨嚴重的成本超支。眾議院和參議院同意提供更多的資金，但條件是貝格斯要儘可能地削減開支，並加強哈勃的管理。這些要求實際上催化了該項目。美國宇航局戈達德太空飛行中心承擔了對哈勃的全面控制，此外還對約翰-霍普金斯大學的太空科學望遠鏡研究所進行監督，該研究所指導項目的科學運作。位於加州桑尼維爾的洛克希德導彈和空間公司作為主承包商，開始取得更好的進展，美國宇航局與歐洲航天局（ESA）簽署了一項協議，使他們的科學家能夠共享望遠鏡的使用。不幸的是，哈勃的開支繼續膨脹，最後上升到超過20億美元。

哈勃太空望遠鏡（簡稱HST）

當洛克希德公司的技術人員製作HST並進行地面測試時，該望遠鏡失去了進入太空的唯一途徑。1986年1月的挑戰者號事故使航天飛機隊停飛，幾乎完成的儀器被存放在那裏。直到1990年4月24日，發現號執行STS-31R任務時，才將這個龐大的航天器送入軌道--這可能是迄今為止航天飛機運載的最重要的非人類貨物，或許也是有史以來最重要的。在發射之前，休斯頓的宇航員和任務規劃人員為他們將HST帶入生命的那一刻進行了無數次的演練。當這一時刻到來時，美國人焦急地看着天文學家史蒂文-霍利用航天飛機上的機械臂抓住哈勃，將這個巨大而精緻的機器從貨艙中取出，然後將其釋放。

這一切發生得如此輕鬆，似乎有點反常，直到不到一個月後望遠鏡的第一次觀測。那時，美國宇航局的領導人承認了一個不可思議的事實：哈勃未能聚焦於遙遠的物體，尤其是恆星。調查發現，問題出在洛克希德公司的一個分包商身上，他無意中把不正確的數據輸入到研磨哈勃主鏡的計算機控制機器中，導致其形狀畸變。不僅如此，哈勃望遠鏡在運行過程中出現了振盪--這是由於其太陽能電池組在進出地球陰影時加熱和冷卻的結果--這使其天體指向系統變得混亂。

美國宇航局因哈勃的失敗而受到尖鋭的批評（包括在大衞-萊特曼脱口秀節目中的嘲諷），但卻以一個不保證成功的救援任務計劃來回應。然而，該項目的工程師們找到了希望的理由；哈勃的鏡子被錯誤地切割了，但卻是一致的，這就為通過將鏡子的表面提高2微米來恢復其視力留下了可能。

在哈勃首次進入太空的三年零八個月後，1993年12月2日，奮進號（在STS-61任務中）派出七名宇航員進行了一次大膽的救援。為了使哈勃發揮其應有的功能，宇航員們預見到了一項危險的任務。如果他們失敗了，沒有人可以把它歸咎於缺乏準備。他們在約翰遜航天中心進行了詳盡的練習，包括矯正光學系統、一套新的計算機、廣域行星照相機的替代品和新的太陽能電池板等部件。以前的艙外活動（EVA）沒有像他們開始的活動那樣持續這麼久，也沒有像他們那樣構成這麼高的風險。

在用機械臂抓住高大的航天器並將其豎直鎖定在航天飛機的有效載荷艙後，乘員們在12月4日至8日的五天時間裏，使用兩百多件總重達6,530公斤的工具對其進行抓取。其結果贏得了全世界的關注。也許比伽利略以來的任何天文儀器都更有影響力，哈勃的矯正視野吸引了公眾的興趣，部分原因是其復活的戲劇性，部分原因是其在互聯網上的知名度。它還不失時機地修改了關於宇宙的許多普遍的正統觀念。

在第一次維修任務取得顯著成功的鼓舞下，隨後在1994年2月、1999年12月和2002年3月又進行了三次維修。他們把哈勃的範圍從可見光擴展到了近紅外，更換了六個陀螺儀中的四個，並安裝了更新的太陽能電池板和先進的勘測用相機。2009年5月對HST的最後一次訪問需要進行五次太空行走，這可能是所有訪問中最雄心勃勃的一次：宇航員們安裝了宇宙起源光譜儀和寬場相機，修復了空間望遠鏡成像光譜儀和用於調查的高級相機，並增加了一台新的科學計算機。

哈勃太空望遠鏡在發射二十八年後繼續服役。在其漫長的職業生涯中，它深入到宇宙中被稱為哈勃深場的一小部分，觀察了大約3000個星系--有些星系的年齡高達100億年--以尋找關於宇宙形成期的線索。它觀察到了迄今為止所看到的最遙遠的恆星爆炸，這是一顆大約100億年前引爆的超新星（觀察結果表明，在大爆炸之後，重力使宇宙的膨脹減速）。哈勃確定了發生在一些星系中心的看不見的災難性事件，揭示了它們是能夠吞噬光線並使自己不可見的超大型黑洞。這台太空望遠鏡還將行星的形成與一些年輕恆星相關的薄餅狀圓盤聯繫起來，其頻率表明行星的誕生是例行公事。最後，哈勃使天文學家能夠計算出宇宙的年齡在120至140億年之間。

哈勃望遠鏡將繼續傳輸圖像，直到其儀器出現故障，可能在2020年之後。同時，在2018年，詹姆斯-韋伯望遠鏡將作為哈勃的繼任者開始其職業生涯。

康普頓伽馬射線天文台

在20世紀80年代規劃其大天文台計劃時，美國宇航局根據其覆蓋的光譜部分為每台望遠鏡分配了一個任務。哈勃，可見光；錢德拉，X射線；斯皮策，紅外線。正如其名稱所示，伽馬射線觀測站覆蓋了那個特定的波段。

在1991年4月5日亞特蘭蒂斯號航天飛機在STS-37上將其送入軌道後不久，美國宇航局就將其命名為康普頓伽馬射線觀測站--大約在哈勃之後一年，使其成為太空中的第二個大觀測站。它表彰了芝加哥大學的物理學家Arthur H. Compton，他與C. T. R. Wilson在1927年分享了諾貝爾物理學獎，因為他們解釋了X射線與金屬中的電子碰撞時波長的變化（證明了電磁輻射既作為波又作為粒子存在）。這一發現對康普頓的儀器進行的伽馬射線觀測作出了重大貢獻。

康普頓的成功在很大程度上取決於此。美國宇航局的聲譽因哈勃發射的模糊圖像而受到影響，而僅一年後的另一個尷尬則是對航天局的不良宣傳和可能的資金後果。康普頓團隊在航天飛機宇航員打開這個15,623公斤的龐然大物時屏住了呼吸--這是航天飛機上最重的有效載荷，除了後來的錢德拉慣性上級組合。他們也擔心望遠鏡的太陽能電池組，在地面測試中被證明有問題。令人驚訝的是，它們在打開時沒有發生任何意外。然而，通常可靠的高增益碟形天線--由於它將科學數據傳回地球而不可或缺--未能展開。任務控制人員想盡一切辦法來移動它，甚至用機械臂來推搡它，但沒有任何效果。因此，宇航員傑伊-阿普特和傑裏-羅斯穿好衣服，進行了一次太空行走。由於該裝置本身似乎沒有損壞，羅斯得到許可，可以使用肘部的油脂。他用右手支撐着自己，在固定天線的吊杆上推了兩下；在第三次和第四次的推動下，它開始移動；再試兩次，它就被釋放了。羅斯和阿普特隨後走到吊杆的遠端，用手把天線完全打開，並把它鎖住。就這樣，宇航員釋放了康普頓。

新的望遠鏡避免了像哈勃那樣的失誤，開始執行掃描伽馬射線活動的任務，伽馬射線是已知能量最高的光，但相對罕見；而最強大的爆發則更加罕見。但是通過它的四個儀器--暴發和瞬時源實驗（BATSE）；定向閃爍分光儀實驗（OSSE）；成像康普頓望遠鏡（COMPTEL）；以及高能伽馬射線實驗望遠鏡（EGRET）--康普頓利用了過去伽馬射線任務十倍的靈敏度。

由此產生的觀察結果有助於改寫關於宇宙的一些基本假設。例如，BATSE提供的證據表明，伽馬射線的發射並不像以前懷疑的那樣只發生在銀河系，而是發生在整個宇宙，甚至是最遙遠的地方，通常伴隨着大質量恆星或黑洞的死亡之痛。EGRET確定了一類新的活躍星系，由超大質量黑洞主導，負責大部分的伽馬射線爆發，其威力超過1億電子伏特。而且由於康普頓的數據，科學家們認為伽馬射線放電代表了天體中最強的爆炸。康普頓在九年多的時間裏一直保持活躍。任務控制人員在1993年進行了一次軌道增壓演習，將其壽命延長了5年，超過了最初的航程。但是，當一個控制陀螺儀在1999年底發生故障時，該項目的管理人員決定通過大氣層再入來結束它，這在2000年6月在太平洋上空發生。同時，在其服役期間，康普頓共記錄了超過2600個伽瑪射線暴。

康普頓伽馬射線天文台 (簡稱GRO)

伽利略（Galileo）

在追求行星知識的過程中，最初的成功往往會導致一連串的探索，每一次探索都是對前一次探索的闡述。在這種情況下，先驅者10號和11號的飛越任務成為科學家瞭解火星和小行星帶以外的神秘行星的催化劑。先驅者10號進行了第一次接觸，於1973年12月最接近強大的木星，之後它又前往土星。接下來是先驅者11號，它在一年後最接近木星，然後也去了土星。旅行者1號和2號在1979年從木星開始，然後經過土星、天王星和海王星，對太陽系的四顆氣體巨行星進行了集體觀測，從而與木星發生了後續的接觸。然而，這些任務只是讓研究人員感到好奇。早在這些航天器到達目的地之前，美國宇航局的規劃人員就設想了一個探測器，它不僅繞着這些巨大的世界之一運行，而且實際上深入到其內部。該航天局將其稱為木星軌道探測器，國會於1977年批准了它。但事實證明，獲得批准要比實際實現這一能力的飛躍容易得多。按照設想，該航天器由兩部分組成：一個由噴氣推進實驗室（JPL）設計和製造的軌道器和一個承包給休斯飛機的探測器。到1981年，美國宇航局已經為該項目投入了3億美元。

為了縮短木星軌道器的長途跋涉時間，JPL依靠一條直達目標的路線，由航天飛機發射完成，然後在軌道上由一個新的、由三部分組成的慣性末級（或IUS，最初由空軍開發，作為其泰坦導彈飛行器的兩級推進器）進行第二次發射。由於NASA在等待更強大的IUS，項目成本不斷上升，到80年代中期達到約6.5億美元。更糟糕的是，空軍放棄了當時正在開發的IUS，使NASA別無選擇，只能轉向更高能量的半人馬座上面級。但這一途徑也在1986年挑戰者號事故後關閉，當時為了保護未來的宇航員，航天局禁止從航天飛機上發射不穩定的半人馬座。

這一決定使該項目只剩下標準的兩級運載火箭，它缺乏足夠的推力來將航天器直接送到木星。幸運的是，JPL開發了一個變通辦法。為了收集旅行所需的能量，項目工程師設計了一個重力輔助方案，包括金星和地球的飛越，然後飛船向木星飛去。不幸的是，JPL的方法不是原來的三年半的飛行計劃，而是需要六年的旅程。還有一個因素可能會抑制該項目：一場訴訟（最終被駁回）對航天器的兩個放射性同位素熱發電機（RTG）--航天器的電力來源--中的22公斤二氧化鈈的環境安全提出了質疑。

最後，在提出建議13年後，美國宇航局宣佈1989年10月或11月為木星項目的發射窗口--屆時項目成本增加到約13億美元。即便如此，現在以著名的意大利數學家和天文學家伽利略-伽利萊（1564-1642）的名字重新命名，它於1989年10月18日乘坐亞特蘭蒂斯號航天飛機進入軌道。在兩級IUS的推動下，它飛往金星，兩次經過地球，然後在1992年12月將目光轉向木星，同時觀測了兩個小行星（Gaspra和Ida）以及Shoemaker-Levy彗星。

伽利略號於1995年12月7日抵達該行星。它像一個兩側有把手的碗，從低增益天線的頂部到探測器的底部有6.15米長，（發射時）重約2,562公斤。伽利略號的特點是，它是第一個通過其身體的一部分緩慢旋轉和一個由陀螺儀引導的非旋轉部分來穩定的空間載體。在其11種儀器中，軌道器的旋轉部分擁有研究帶電粒子、磁場、宇宙和銀河塵埃的設備；非移動部分包含需要固定位置的儀器，如照相機和光譜儀。

伽利略探測器只有86釐米高，重約339公斤。到達木星後，控制人員釋放了它，它在沒有動力的情況下飛行了五個月（在此期間，軌道器與木衞一和木衞二的衞星擦肩而過，並以很低的速度接近木星本身）。當1995年12月7日實際接觸的那一天到來時，探測器以每小時170,000公里的速度飛行，啓動了空氣動力制動，打開了2.5米直徑的降落傘，在將近一個小時的時間裏，隨着它落入木星大氣層的深處，傳輸數據。它受到氣囊的保護，阻擋了下降過程中產生的熱量，但高温最終破壞了它的電子裝置，使它失去了生命。但是在被終結之前，它向地球發送了關於陽光、温度、壓力、風、閃電和大氣層組成的數據。

大約一小時後，該軌道飛行器啓動了它的主引擎，並落入圍繞木星的軌道。它的第一次旋轉花了7個月，隨後又進行了34次環行，最後一次是在2002年11月開始。在它的旅行中，它經過木衞二11次，木衞四8次，木衞一7次，木衞三6次，木衞五1次。主要任務持續到1997年12月，之後伽利略號進行了第一次任務延期：為期兩年的航行，專門對木衞二、木衞一和木星進行更密切的觀察。然後在2000年至2003年的千年任務中，飛越了木星的主要衞星，測量了木星的磁層（與正在前往土星的卡西尼探測器共同進行），飛越了木衞五，最後在2003年9月21日，故意向木星中心墜落，在遇到木星的密集大氣層時被燒燬。

在木星的八年時間裏，伽利略號有幾個突出的發現。它發現了雷暴，其閃電的威力比地球上的要大一千倍。它發現的證據表明，液態海洋在木衞二的冰面下流動，在木衞三和木衞四上也是如此。研究人員還發現，木衞三、木衞二和木衞一都擁有金屬核心。在太陽系的所有其他衞星中，木衞三和地球一樣，產生了一個磁場。木衞一表現出的火山活動比地球的火山活動能量大一百倍。科學家們推測，木星的環狀系統是由行星際流星體撞入其四顆小內衞星時散落的塵埃演變而來。

正如伽利略號跟隨先驅者10號和11號以及旅行者1號和2號追尋木星一樣，2016年，木星號航天器抵達木星，對之前的探索進行了詳細觀察。

伽利略 Galileo (木星軌道探測器)喬託號（Giotto）

1986年標誌着國際上追求太空飛行的一個十字路口。在某種意義上，它代表了空間領導權重新平衡的開始，從美國在阿波羅計劃期間和之後的主導地位到美國國家航空航天局、俄羅斯聯邦航天局和歐洲航天局（ESA）共享的三方模式。隨着中國太空計劃的崛起，這種關係將變得越來越四面楚歌。

這一調整始於1986年1月，當時美國人經歷了迄今為止在太空中最慘重的損失：挑戰者號和她的七名機組人員在升空後不久死於劇烈的爆炸，導致美國在航天飛機關閉的32個月內無法將宇航員送入太空。但就在美國的計劃遭受最嚴重的挫折時，同年3月，蘇聯將和平號--當時世界上最大的空間站--送上了15年的歷史性旅程，獲得了關於長期太空飛行的寶貴知識。在和平號首次亮相的同一個月，歐洲人登上了國際舞台，用喬託號（Giotto）探測器完成了他們的第一次深空任務，目標是哈雷彗星。早在公元前239年，哈雷彗星就被記錄下來，成為夜空中一道亮麗的風景線，此後每隔75年就會出現一次，哈雷彗星可能是用肉眼可見的最引人注目的天文現象。在這次航行中，喬托實現了與彗星的首次親密接觸--事實上，這不是普通彗星，而是最著名的一顆。

喬託的名字來自意大利文藝復興早期畫家喬託-迪-邦多內，他在1301年目睹了哈雷彗星，給他留下了深刻的印象，以至於他在他的畫作《麥琪的崇拜》中把它重塑為伯利恆的星星。

就其所有的成就而言，喬託做了一個不起眼的外觀：一個蹲着的圓柱體，中間有一條寬大的太陽板帶。在這部分下面，一個圓形的托盤放置着科學設備，在航天器的最底部，技術人員安裝了一個保險槓防護罩，以保護喬託免受哈雷塵雲碎片的影響。在頂部，歐空局的工程師安裝了一個高增益天線盤。它只有1.6米多一點的高度和近1.8米的直徑，發射時重達960公斤，到達目的地時只有540公斤。

在1985年7月由阿麗亞娜1號火箭發射後，喬託在經過1.5億公里的長途跋涉後，大約8個月後接近了目標。在與哈雷星最接近的兩個小時內，它經歷了大約1.2萬次塵埃撞擊。Giotto在1986年3月13日達到了它的最近點，距離彗星核約596公里，但就在那一刻之前，來自彗星的一個重約1克的粒子擊中了航天器，使其進入旋轉狀態，暫時結束了廣播。儘管受到這一打擊，歐空局團隊很快就恢復了聯繫。

喬託相機拍攝的彗星圖像顯示了一個不規則的身體，長約15公里，寬7至10公里。其他測量發現，水佔了從哈雷彗星噴出的分子的80%（速度大約為每秒0.5噸）。塵埃測量顯示，每秒有0.15噸從七個不同的噴流中噴出，由大量的氫、碳、氮和氧組成。

經過長期的休眠，喬託收到了歐空局的喚醒信號，要求它再執行一次任務：1992年7月10日，它完成了一次2.15億公里的旅行，前往格里格-斯凱勒普彗星，在那裏，它在距離彗星核僅100至200公里的距離上進行了迄今為止世界上最接近彗星的飛行。

在2061年哈雷彗星下一次訪問地球時，全世界的人們將一如既往地再次驚歎地看着它；但由於喬託的觀察，他們也將更好地理解它。

喬託 Giotto (哈雷彗星探測器)

尤利西斯（Ulysses）

就像希臘神話中的同名國王一樣，在特洛伊城陷落後，在地中海的未知部分遊蕩了十年，“尤利西斯 “航天器也開始了在未知領域的史詩般的冒險。當它的旅行在2009年6月結束時，它的旅行時間幾乎是這位希臘傳奇英雄的兩倍。

現代的 “尤利西斯 “號是歐洲航天局（ESA）和美國國家航空航天局（NASA）合作的產物，目的是研究太陽和它的兩極，並推斷出其他恆星。研究人員不僅想發現更多關於太陽周圍的情況，還想了解太陽對日光層的影響。尤利西斯的任務規劃者們希望能照亮諸如太陽風和宇宙射線的起源、高能粒子的運動、伽馬射線暴的來源、行星際和星際塵埃的性質以及太陽磁場的屬性等謎題。由於太陽在11年的週期內運行，其行為從相對靜止到高度活動，“尤利西斯 “還評估了這些太陽季節對周圍空間環境的影響。

歐空局和美國宇航局根據各自提供的儀器套件來劃分尤利西斯的任務。歐洲人專注於探測磁場、高能粒子、宇宙塵埃和引力波的設備；美國人則專注於太陽風、低能離子和電子、宇宙射線、太陽粒子和伽瑪射線暴。這顆衞星的10個儀器有一半源自歐空局國家，一半源自美國國家航空航天局。

美國航天局於1990年10月6日用發現號航天飛機（STS-41）發射了尤利西斯，此前由於挑戰者號事故而推遲了四年。噴氣推進實驗室（JPL）提供任務控制；歐空局設計和製造了航天器本身。它基本上是一個盒子，一面安裝有高增益天線，尺寸為3.2乘3.3乘2.1米，重量為370公斤。

尤利西斯 “開始了其指向木星的航行。在一個慣性末級（IUS）和一個有效載荷輔助模塊的推動下，它以當時所有航天器的最高速度向外飛行。它於1992年2月到達木星，在飛越木星後，利用重力輔助進入太陽的高橢圓極地軌道。1994年和1995年，“尤利西斯 “首次飛越太陽兩極，每次經過通常需要三到四個月。它的主要任務在1995年9月結束，但歐空局和美國宇航局當局決定延長其服務時間。它在1996年觀察了Hayakutake彗星的尾巴，並在2000年、2001年、2007年和2008年再次經過太陽的兩極上空。

尤利西斯號觀察到許多誘人的現象。在測量了星際氣體中氦同位素的丰度後（以前從未實現過），許多研究人員得出結論，宇宙缺乏足夠的物質來在最後的坍縮中自我毀滅。這項任務還揭示了日光層中的磁場--它缺乏一個凝聚的模式--以一種比以前認為的更復雜的方式運作；但是，矛盾的是，太陽的運作就像一個簡單的條形磁鐵，每11年完成一次極地磁力的反轉。

在 “尤利西斯 “第三次飛越兩極後不久，其管理人員準備結束該項目。由於該航天器在一個遠離太陽的橢圓軌道上飛行，它不是依靠太陽能，而是依靠一個核動力的放射性同位素熱發電機（RTG）來供電。在執行任務近20年後，RTG運行不良，關閉了機載加熱器，導致燃料管道凍結。任務控制中心於2009年6月關閉了尤利西斯。

尤利西斯 Ulysses 航天探測器