太空（the outer space）（firmament）[5fE:mEmEnt]（aether）[5i:WE]（outer space）
释义
地球大气层以外的宇宙空间。
外层空间
空气空间以外的整个空间。
物理学家将大气分为5层：对流层（海平面至10千米）、平流层(10～40千米)、中间层(40～80千米)、热成层(电离层，80～370千米)和外大气层(电离层，370千米以上)。地球上空的大气约有3／4在对流层内，97％在平流层以下，平流层的外缘是航空器依靠空气支持而飞行的最高限度。某些高空火箭可进入中间层。人造卫星的最低轨道在热成层内，其空气密度为地球表面的1％。在16万千米高度空气继续存在，甚至在10万千米高度仍有空气粒子。从严格的科学观点来说，空气空间和外层空间没有明确的界限，而是逐渐融合的。联合国和平利用外层空间委员会科学和技术小组委员会指出，目前还不可能提出确切和持久的科学标准来划分外层空间和空气空间的界限。近年来，趋向于以人造卫星离地面的最低高度(100～110)千米为外层空间的最低界限。
领空和外层空间的划分
关于领空(空气空间）和外层空间的划分问题，历来有两种对立的主张。
①“空间论”，主张以空间的某种高度来划分领空和外层空间的界限，以确定两种不同法律制度适用的范围。
②“功能论”，认为应根据飞行器的功能来确定其所适用的法律，如果是航天器，则其活动为航天活动，应适用外空法；如果是航空器,则其活动为航空活动,应受航空法的管辖；整个空间是一个整体，没有划分领空和外层空间的必要。
就“空间论”而言，关于确定外层空间的下部界限大致又有以下几种意见：
①以航空器向上飞行的最高高度为限,即离地面30～40公里;
②以不同的空气构成为依据来划分界限。由于从地球表面至数万公里高度都有空气，因而出现以几十,几百,几千公里为界的不同主张，甚至有人认为凡发现有空气的地方均为空气空间，应属领空范围；
③以人造卫星离地面的最低高度(100～110公里)为外层空间的最低界限。
1976年，巴西、哥伦比亚、刚果、厄瓜多尔、印度尼西亚、肯尼亚、乌干达和扎伊尔等8个赤道国家发表《波哥大宣言》,主张各赤道国家上空的那一段地球静止轨道 (离地面35871公里)属于各该国的主权范围。上述主权要求，使外空划界问题进一步复杂化。近年来，一些持“空间论”者逐渐趋向于接受上述第三种意见,即离地面100公里左右为外层空间的下部界限。1975年，意大利在外空委员会提出以海拔90公里为领空(空气空间)的最高界限。1976年，阿根廷、比利时和意大利支持以海拔100公里为界。1979年,苏联建议离海平面100～110公里以上为外层空间,同时各国空间物体为到达轨道和返回发射国领土，有飞越其他国家领空(空气空间)的权利。但另外一些国家，如美、英、日等，则认为从空间科技现状来看，仍无法规定一定高度作为领空(空气空间)和外层空间的界限。他们强调划定外层空间的条件和时机还不成熟。
外空的定义和界限以及地球静止轨道的法律地位问题尚在联合国和平利用外层空间委员会审议之中。外空委员会正在审议卫星直接电视广播、卫星遥感地球，以及在外空使用核动力源等问题，以便草拟有关的法律原则。
卫星直接电视广播
1977年，法律小组委员会提出了关于利用卫星进行电视广播的原则草案案文12条。关于该草案的争论的中心问题是：利用人造卫星向特定的另一国家进行直接电视广播，是否需要同该国取得协议。1982年第37届联大通过了巴西等20国提出的《各国利用人造地球卫星进行国际直接电视广播所应遵守的原则》。
卫星遥感地球
指通过卫星上的传感器接受各种地物散发的信息,并将这些信息传递到地面接收站,转译为数据和资料，以便掌握地球的资源及其环境条件。1978年法律小组委员会提出了一份17条原则草案，主要问题有：对一国及其资源进行遥感是否需要取得该国同意？由卫星遥感取得有关受感国的数据和资料可否自由转让给第三国？受感国对遥感数据和资料的取得是否有优先权？从事卫星遥感是否需事先通知受感国或联合国秘书长？遥感国对其本国的政府机构或非政府实体进行的遥感活动是否应承担国际责任？等等。各国对上述问题一直存在分歧意见，未能达成协议。
在外空使用核动力源问题
外空委员会科学和技术小组委员会在1979年研究报告的结论中称，只要充分履行有关使用核动力源的安全标准和规定，核动力源可以在外空安全使用。现在法律小组委员会正在上述研究报告的基础上审议能否在现有的国际法规范方面，补充有关在外空使用核动力源的规定问题。
外层空间法
联合国和平利用外层空间委员会(简称“外空委员会”)作为永久性机构,于1959年成立。外空委员会设立了法律和科技两个小组委员会，分别审议和研究有关的法律和科技问题。除上述1963年联大通过的宣言外,外空委员会先后草拟了5项有关外空的国际条约，即《关于各国探索和利用包括月球和其他天体在内外层空间活动的原则条约》(1966，简称《外层空间条约》)、《营救宇宙航行员、送回宇宙航行员和归还射入外层空间的物体的协定》(1967)、《空间物体所造成损害的国际责任公约》(1971)、《关于登记射入外层空间物体的公约》(1974)和《关于各国在月球和其它天体上活动的协定》(1979)，中国于1983年12月加入了《外层空间条约》。
原则和规则
上述条约提出了一些重要原则和规则，对外层空间法的形成起了重要作用，它们包括：外空的利用应为全人类谋利益；外空和天体供一切国家在平等基础上自由探测和利用；任何国家不得将外空和天体据为己有；探测和利用外空应遵守国际法和维护国际和平与安全；禁止将载有核武器或其他大规模毁灭性武器的人造卫星或航天器放置在地球卫星轨道和外层空间；发射国对射入外空的物体及其所载的人员具有管辖权和控制权；对紧急降落的宇航员应给以一切可能的协助，尽力予以营救和送回发射国,发现的外空物体应予归还;发射国为其外空物体对地面上或对飞行中的飞机造成的损害负有赔偿的绝对责任；发射国在切实可行范围内将所发射的外空物体和有关情报通知联合国秘书长；各国探测和利用外层空间应进行合作和互助；在外空进行活动时,应照顾其他国家的利益;从事外层空间活动应避免使外空遭受有害的污染和使地球环境发生不利的变化；月球和其他天体应限用于和平目的,禁止各种军事利用;月球和其他天体及其自然资源为人类共同财产；公平分配这些资源带来的利益并对发展中国家和对探索作出贡献的国家给予特殊照顾，等等。
在国际法上，尽管有些学者曾经提出过领空无限的主张，但由于地球的自转和公转，以及整个太阳系的运动，认为国家主权无限制地延伸到宇宙中去是没有实际意义的。对外空的探测和利用以及数以千计的人造卫星不断地在围绕地球的轨道上运行的事实，表明外层空间依其性质是难以成为国家主权控制的对象的。1963年联合国大会通过的《各国在探索与利用外层空间活动的法律原则的宣言》，确定了外层空间供一切国家自由探测和使用，以及不得由任何国家据为己有这两条原则。
联合国和平利用外层空间委员会(简称“外空委员会”)作为永久性机构，于1959年成立。外空委员会设立了法律和科技两个小组委员会，分别审议和研究有关的法律和科技问题。除上述1963年联大通过的宣言外，外空委员会先后草拟了5项有关外空的国际条约，即《关于各国探索和利用包括月球和其他天体在内外层空间活动的原则条约》（1966，简称《外层空间条约》）、《营救宇宙航行员、送回宇宙航行员和归还射入外层空间的物体的协定》(1967)、《空间物体所造成损害的国际责任公约》(1971)、《关于登记射入外层空间物体的公约》(1974)和《关于各国在月球和其它天体上活动的协定》(1979），中国于1983年12月加入了《外层空间条约》。由柳洪平创建。
中国人最先用火箭飞行
人类飞向太空的梦想，有文字记载的至少有数千年。古代中国就有“嫦娥奔月”、敦煌莫高窟“飞天”图案等美丽的传说。西方航天学界认为，中国明朝人万户为人类第一个尝试用火箭飞天的人，并将月球上一座环形山命名为“万户”，以表纪念。
1921年12月，“现代火箭之父”美国的罗伯特·戈达德研制了人类历史上第一台液体火箭发动机。但是，戈达德的研究遇到了许多困难：缺少科研经费，挑剔的舆论界讥笑他连高中物理常识都不懂，还嘲笑他整天幻想作“月亮人”。但戈达德没有为这些困难所动摇，经过20年默默无闻的努力，终于换来了回报。1941年1月，新发动机火箭可达到2000多米的高度，载重447千克，呈现现代火箭的雏形。
载人航天最初成功率仅50%
二战结束后，美苏在航天领域开始展开了激烈竞争。1957年10月4日晚，一枚火箭携带着世界上第一颗人造地球卫星“斯普特尼克l号”在苏联的拜科努尔航天发射场发射成功，标志着人类航天时代的真正到来。
但是，当时的载人航天非常危险，安全指数只有50%———在苏联首次载人太空之旅的前一年里，载人飞船的6次试发有3次以悲剧告终：一次因为定位系统出故障未能返回地球；一次是发射时发生爆炸；另一次则是完成飞行任务返回时与大气层发生剧烈摩擦，导致飞船失火。
正是这些不成功的事例，苏联首次太空之旅迟迟未能定下日期。最初，被确定为苏联第一位首航太空的宇航员是邦达连科。不幸的是，1961年3月23日，邦达连科在紧张训练中，舱内燃起大火，他因严重烧伤而死亡，成为航天史上第一个遇难的宇航员。
1961年4月12日，首次载人航天发射即将开始。当时，谁也没有把握这次能成功。苏联曾有人建议让尚未生儿育女的宇航员戈尔德·季托夫来执行这次任务。当时负责载人航天研究工作的苏联宇航专家谢尔盖·科罗列夫却坚持选用经验更为老道的尤里·加加林，尽管他已是两个孩子的父亲了。临飞前，科罗列夫安慰加加林说：“尤拉，你不要紧张。不论你着陆到哪个角落，我们都能找到你。”
这话丝毫没能减少加加林108分钟太空之旅的险情：飞船气密传感器发生故障，发射前数分钟内不得不重新拧紧舱盖上的32个螺栓；通信线路一度中断，跳出个表示飞船失事的数字“3”；第三级火箭脱离后飞船急剧旋转；返回时，飞船胡乱翻滚……然而，加加林绝处逢生，奇迹般地完成人类首次太空之旅。
太空垃圾
太空垃圾是人类在进行航天活动时遗弃在太空的各种物体和碎片，它们如人造卫星一般按一定的轨道环绕地球飞行，形成一条危险的垃圾带。太空垃圾可分为三类：一是用现代雷达能够监视和跟踪的比较大的物体，主要有种种卫星、卫星保护罩及各种部件等，这类垃圾目前已达8000多个；二是体积小的物体，如发动机等在空间爆炸时产生的，其数量估计至少有几百万；三是核动力卫星及其产生的放射性碎片，到2000年，这类卫星送到地球轨道上的碎片达3吨。
1957年10月4日，前苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星，揭开了人类空间时代的序幕，同时也为太空送去了第一批垃圾。当时，宇航员完成飞行任务，把卫星的装载舱、备用舱、仪器设备及其他遗弃物都留在了卫星轨道上。此后，随着人类太空史上的一次次壮举，太空垃圾与日俱增。人类先后已将4000余颗卫星送入太空，目前仍在正常运转的仅有400余颗，其余的或坠毁于地球表面，或遗留在太空，成为太空垃圾。据统计，目前约有3000吨太空垃圾在绕地球飞奔，而其数量正以每年2％—5％的速度增加。科学家们预测：太空垃圾以此速度增加，将会导致灾难性的连锁碰撞事件发生，如此下去，到2300年，任何东西都无法进入太空轨道了。
太空垃圾给航天事业的发展带来了隐患，它们成为人造卫星和轨道空间站的潜在杀手，使宇航员的安全受到严重威胁。要知道，太空垃圾是以宇宙速度运行的。一颗迎面而来的直径为0．5毫米的金属微粒，足以戳穿密封的飞行服；人们肉眼无法辨别的尘埃（如油漆细屑、涂料粉末）也能使宇航员殒命；一块仅有阿司匹林药片大的残骸可将人造卫星撞成“残废”，可将造价上亿美元的航天器送上绝路。在人类太空史上，太空垃圾造成的事故和灾难屡见不鲜。1983年，美国航天飞机“挑战者”号与一块直径0．2毫米的涂料剥离物相撞，导致舷窗被损，只好停止飞行。前苏联的“礼炮—7”号轨道站也多次被此类“尘埃”损坏。1986年，“阿丽亚娜”号火箭进入轨道之后不久便爆炸，成为564块10厘米大小的残骸和2300块小碎片，这枚火箭的残骸使两颗日本通信卫星“命赴黄泉”！1991年9月15日，美国发射的“发现者”号航天飞机差一点与前苏联的火箭残骸相撞，当时“发现者”号与这个“不速之客”仅仅相距2．74千米，幸亏地球上的指挥系统及时发来警告信号，它才免于丧生。据计算，目前太空轨道上每个飞行物发生灾难性碰撞事件的几率为3．7％，发生非灾难性撞击事件的可能性为20％。以此计算，今后将每5—10年可能发生一次太空垃圾与航天器相撞事件，到2020年将达到2年一次。
太空垃圾不仅给航天事业带来巨大隐患，而且还污染了宇宙空间，给人类带来灾难，尤其是核动力发动机脱落，会造成放射性污染。目前，美国和前苏联在空间的核反应堆中有1吨的铀—235及其他核分离物。前苏联共发射31颗核动力侦察卫星，其中已有两颗给地面带来污染：1978年，“宇宙954”号大量放射性残骸落入加拿大的斯克拉芬海；1983年，“宇宙1402”号的反应堆芯落入南大西洋。
为控制和减少太空垃圾对人类的潜在威胁，宇航专家们提出了许多对策，归结起来可用“避、禁、减、清”四个字来概括。 所谓“避”，就是加速发展现代太空监视系统，对太空垃圾进行严密的监视与跟踪，并采取有效的技术手段，使航天器及时避开太空垃圾。 所谓“禁”，就是国际上制定有关空间法规，禁止在空间进行试 验和部署各种武器，限制发射核动力卫星，使空间成为为人类文明服务的和平空间。 所谓“减”，就是发射航天器的国家应采取措施，尽量减少太空垃圾的增加。对末级火箭采取未燃尽推进剂和高压气体排空，避免末级火箭爆炸。所谓“清”，就是发展太空垃圾清除技术，对已完成任务的运载火箭末级，采取转移轨道措施，使其返回大气层烧毁；对已达到预定寿命的卫星，让其获得逃逸速度，远离近地空间或转用清除装置进行清除。有些专家提出设想，运用激光的力量，使大块垃圾首先改变运行轨道，然后将其气化。
人类只有一个空间，随着人类对太空环保的重视，太空垃圾必将得到治理，那时人类将重新获得一个美丽而清洁的宇宙太空，宇宙遨游将美丽而浪漫。
A、由于“神舟十号”飞船与“天宫一号”飞行器的质量不清楚，所以“神舟十号”飞船与“天宫一号”飞行器受到地球的吸引力大小关系不确定，故A错误．
B、根据开普勒第三定律，
| a3 |
| T椭2 |
| r3 |
| T圆2 |
C、万有引力提供向心力，有G
| Mm |
| r2 |
| v2 |
| r |
|
D、在同一轨道上点火加速，“神舟十号”将做离心运动，不可能与“天宫一号”对接，故D错误．
故选：B．
（** 《登月第一人》中主角尼尔·阿姆斯特朗乘坐“阿波罗11号”登上月球时穿着的太空服。）
太空乌托邦：
人类对太空的浪漫和怀想
发于2021517总第995期《中国新闻周刊》
在北极以北的挪威，冬日，绿色的极光在黑蓝色的天空中舞动，整个天空燃烧起来，白雪覆盖的山顶也被照亮。一位挪威诗人说，此刻，是最接近自然和宇宙的时刻。2010年2月，文森特·富尼耶特意选在挪威的冬季结束之前，进入挪威的斯瓦尔巴特群岛。当太阳快要升起时，天空逐渐从黑蓝变成深蓝、靛蓝，远处雪山的边缘则被一种明澈的粉紫色勾勒出来。
在近处，文森特正被一些神秘又简洁的结构震撼——SvalSat卫星站是一个巨大的白色圆形球体，外表面又被切割成一个又一个神秘的三角形，顶部的红色小灯一直闪烁，每一秒，它都在接收距地面约840公里的轨道上的卫星传来的数据。这些卫星被称为“极轨卫星”，它们的轨道与太阳同步，每天，会两次飞越地球表面上的同一个点，而且总在同一个时刻。
（2010年，挪威威斯匹次卑尔根岛SvalSat卫星站。）
声音、辐射和太空手套
“太空乌托邦”是文森特的第一个项目，从2007年一直拍摄至今，他深入到地球上各个角落的天文站、太空研究中心与航空机构，去拍摄人类 探索 太空的过程。
在法国图卢兹，进入消声室是宇航员上太空之前必备的测试环节。消声室被称为“世界上最安静的地方”，被一种特殊的玻璃纤维吸音材料包裹，背景噪声无限接近于0分贝。进入房间后，人体成了唯一的声源，宇航员能听到自己肺部收缩发出的声音，肠胃蠕动的声音，甚至是血液流动的声音，呼吸声被无限放大，一切帮助你自我调控的知觉线索都消失。在这样的环境中，一个人很快会产生幻觉。而在太空中也是如此，宇航员要被测试，进入这样的环境中后，多久会产生幻觉，是否能在和自我进行对抗时集中精神继续工作。
（2008年，荷兰诺德韦克省。欧洲空间研究与技术中心（European Space Research and Technology Centre） 消音室。）
Synlight 是世界上最大的人造太阳，就在德国尤利希一栋不起眼的灰色建筑中。149个模仿自然太阳辐射的高性能氙气短弧灯，可以发出地表太阳辐射强度的10000倍，温度可以达到3000 。这是一个商业项目，目的是通过技术手段开发可再生太阳能，对长年日照不足的中欧、北欧等国家有很大帮助。
（2019年， 德国航空太空中心（DLR） 。世界上最大的“人造太阳”， 近三层楼的“太阳灯”将用于各种研究项目，包括利用太阳光生产氢燃料的研发过程。）
在美国犹他州的沙漠深处，火星模拟研究站隐藏在其中。每年，会有几个小型的学生或科学家团体来到这里，住上几周，完全模拟在火星上的生活，居住在条件恶劣的狭小基地中，穿着太空服在火星表面探险，收集地质样本，或进行设备维护任务，有时用头盔上的无线电与基地通信。
这是文森特眼中人类和宇宙的关系，他说，越深入宇宙，你就会越意识到人类有多么渺小。
（2008年，美国犹他州火星沙漠研究站（MDRS） ，科学家在沙漠中模拟 “火星漫步”，并进行有关地质学、古生物学以及微生物学等研究，以积累在火星上生存必须的技能和战略。同时也是世界各地的研究人员在尽可能接近火星表面的条件下测试想法或材料的一种方式。）
溶解在过去迷宫中的未来
对文森特而言，除了现实之外，还有另外一个平行的世界。事实上，在拍摄这些照片的时，他亲自构建了一种充满怀旧的未来，一种想象中的未来。他对《中国新闻周刊》说，这是一场从过去到未来的旅行。
1961年4月12日，苏联第一次将人类送上太空，美国受到极大刺激，此后开启了美苏持续数十年的太空竞赛。1969年7月21日，美国的阿波罗11号火箭载着阿姆斯特朗登上了月球，迈出了“人类的一大步”，全球6亿人通过电视直播见证了这一刻。
2019年，文森特去加州的西尔玛拍摄了传记**《登月第一人》中阿姆斯特朗扮演者穿过的太空服。他以一种很低的仰视角度拍摄了太空服的上半部分，背景是一种特殊的白色消声材料，这些细密的竖状条纹印在宇航员**的头盔上，折射出一种漂浮不定的氛围，躺倒的太空服像一个正仰望夜空的宇航员。不过，他的身下可能不是地球，而是月球凹凸不平的表面。
在上个世纪整个60、70年代，太空竞赛成为美苏冷战的最重要领域之一，其产生的影响是全球性的，而且绵延至1980年代。文森特的整个少年时期，经历了全球范围内的太空狂热，可以直接反映出这种热潮的，是当时诸多的**电视作品、漫画和科幻小说。文森特回忆，在1980年代，人类对未来充满了乐观， 科技 在这个时期开始跃迁式的发展，各种创新的想法涌现出来。作为孩子的文森特，当然也有一个太空梦。这种乐观主义的精神如今已经衰减了。
和40年前相比，人类的太空 探索 已经已经进入另一个阶段。2014年，一个41岁的中国浙江茶商在淘宝拍下了一张船票，这趟 旅游 的终点是太空。进入21世纪，大国之间的太空博弈虽然仍在进行，但商业太空产业也进入加速发展期，太空 旅游 终于从科幻小说进入现实。Space X，蓝色起源，维珍银河等私营公司开始争夺这块蛋糕，马斯克此前宣布在2021年将会首次送三名游客到国际空间站旅行。至于是否能够实现，还充满不确定性，因为按照计划，那位浙江茶商本来应该在2016年就飞向太空。
（2017年，美国佛罗里达州汉普顿兰利高级航空中心亚声速风洞2号。）
“我拍摄了2007年至今的太空 探索 的过去和未来，从1960年代的太空竞赛到预计进入火星的SLS运载火箭。最近十年标志着人类太空 探索 的驱动力从政治开始转向经济。但在我的照片中，重新激活的是一种过去的魅力，我最喜欢的**是库布里克的《2001太空漫游》，这部影片拍摄于1968年，它讲的是2001年，但从某种程度上，它反映的是，60年代的人怎么看待2001年这个未来。”文森特一直觉得，自己拍摄的是时间。
文森特通过镜头想要讲述的，是一种虚构的未来，他想要呈现一种1980年代的浪漫主义。在那个时代，人们对太空和人类的未来充满积极的幻想，所以，从 历史 的角度去构想未来，显示出一种不属于当下时代的怀旧精神，时间在宇航员的手套中被冻结了，发生在冻结前一刻的，是一种太空乌托邦。在这个乌托邦中，既有过去，现在，也有未来——这是一种溶解在过去迷宫中的未来。
“太空 探索 折射出一种人类普遍的渴望，不仅是对着天空沉思，人类自身也被投射到其上。‘渴望’一词，其拉丁文词源的意思是：遗憾、对一颗遗失的星星所产生的乡愁。但是，人们怎么会怀念一种未知的事物呢？或者有没有可能，我们其实就是星辰，仰望太空让我们想起了漂浮在宇宙中的最初时刻？或者，人类不是从天空中降落人间的神，怀念是我们曾经遗失的那颗星星？”文森特说。
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