美国的初期航天活动
和前苏联一样，第二次世界大战结束后，美国也立即着手研制自己的洲际导弹和人造地球卫星。美国拥有世界上最雄厚的经济实力、最优秀的技术、最优秀的人才。二次大战结束后，美国俘获了以布劳恩为首的共492位德国导弹和火箭专家。他们是一些最优秀的技术人才，过去在希特勒统治下，曾在世界上首先研制成功V-1和V-2导弹。现在这些专家已为美国服务，继续从事运载火箭技术的研究工作。美国还将装满V-2导弹各种部件的约300辆货运车用船从德国运到了美国。一位美国将军说，德国领先的火箭专家以及V-2导弹部件能使美国节约5000万美元和5年研究时间。后来在布劳恩领导下研制成功威力极大的“土星5”运载火箭，曾保证“阿波罗”飞船登月计划的成功。
美国对自己的优越条件充满信心，因此早在1948年就向全世界宣布打算发射一颗地球近地轨道人造卫星，并着手进行这项研制工作。1955年，美国根据运载火箭及卫星研制情况又向世界宣布发射它的人造地球卫星的时间表，即在1957至1958年发射。1958年1月，美国实现了自己的计划，将他们的第一颗人造地球卫星送入了地球轨道，卫星重量83千克。如果和前苏联的第一颗人造地球卫星相比较，美国的第一颗卫星发射时间晚了一个季度，而重量只有前苏联卫星重量的1/10。给人们的一种印象是美国的成就似乎和他们的经济技术实力不相称。
但是自此以后，美国的卫星发射数量在不断地增加，而且也占了好几个世界第一。
1958年12月18日，美国发射了世界上第一颗通信卫星“斯科尔”号，并通过它向大西洋两岸国家播放了艾森豪威尔总统的圣诞节录音；
1960年4月1日，美国发射了第一颗气象卫星“泰罗斯1”号；
1960年4月13号，发射了第一颗导航卫星“子午仪1B”号；
1963年2月14日，美国又发射了第一颗地球同步轨道试验通信卫星“辛康1”号；
……
事实上，美国发射卫星主要也是出于军事目的，如侦察卫星系列、电子情报卫星系列、国防通信卫星系列、国防气象卫星系列、军事导航卫星和军事海洋监测卫星、全球定位卫星等。在民用卫星方面，美国主要发展了如气象卫星、陆地卫星、海洋卫星、通信卫星、星际探测器等。
美国的航天技术与前苏联相比，可谓后来居上。
世界各国对航天的探索在第一颗人造地球卫星发射成功之后，美国开始了“水星”号载人航天飞船的研制工作。然而，与前苏联的“东方”号飞船计划相比，美国载人航天初始阶段的“水星”号计划开始进行得很不顺利。例如，1961年5月5日，即前苏联成功实现世界第一次载人航天之后的23天，由于小艾伦·谢泼德中校所乘的“水星3”号使用的“红石”号运载火箭推力不足，只做了一次直上直下的亚轨道飞行。这次飞行持续了15分22秒，全程478千米，最大飞行高度185千米。在飞行过程中，有一分钟时间是在失重状态下进行的，最后这艘飞船溅落于大西洋，由直升机将它回收。10个星期后，弗吉尔·格里索姆上校又作了一次类似的亚轨道飞行，显得更不顺当。在座舱溅落洋面时，飞船的应急出口莫明其妙地突然炸开，海水顷刻间涌入座舱，使飞船急速下沉。幸好一架救护直升机及时赶到并放下潜水员奋力抢救，格里索姆才没有葬身海底。
美国在1962年2月20日，用“宇宙神D”型运载火箭，将重约13～18吨的由海军中校约翰·格林乘坐的“水星”号飞船送入地球轨道。飞船绕地球运行3圈、历时4小时55分23秒，然后在大西洋海面安全溅落。
虽然约翰·格林有幸成为美国太空第一人，却也历经险境。在飞船飞行当中，由于密封舱的姿态控制系统出了故障，曾迫使格林转入手控操纵。这时飞船向地面传回信号，报告格林操作失误，座舱防热罩可能与座舱分离，失去防热罩的座舱在返回大气层后将与空气产生摩擦而被烧毁。地面测控中心工作人员收到这个消息后大惊失色。后来证实防热罩没有与座舱分离。飞船发回的是错误信号，真是有惊无险。继约翰·格林之后，美国又用“水星”号飞船分别把3名航天员送入太空。美国“水星”号计划和前苏联“东方”号计划在1963年相继结束，同样是6人6次升空，美国完成轨道飞行的只有4人，飞行时间共53小时；而前苏联是6人完成轨道飞行，飞行时间为382小时。经历航天初期的不顺当之后，美国开始走向航天科技的快速发展。很快研制出“土星5”运载火箭。它的总功率达2亿马力，相当于50万辆卡车的总动力，能把127吨的有效载荷送入地球轨道、50吨的有效载荷送入月球轨道，达到空前技术水平。
在前苏联1961年4月12日把世界上第一名宇航员加加林送上天的不到一个月的时间里，美国便于1961年5月5日发射了“水星”飞船，也把一名宇航员送入太空，而且它首先用一艘飞船把两名宇航员送入太空，这点比前苏联人领先一步。
同时，美国在航天飞机的研制和实际应用上，也大大超过了前苏联。最为壮观的当属美国人的“阿波罗”登月活动。从1969年7月到1972年12月，美国人6次成功地登月飞行，先后把12名宇航员送上月球，这是一项在人类历史上了不起的创举。
1958~1984年，美国发射人造地球卫星923颗，仅次于前苏联。而美国研制的照相侦察卫星的地面分辨率达到03米，通信卫星的容量达到12000多条话路。
在深空探测方面，美国也不甘落后，1958~1968年先后用“先驱者”号探测器、“徘徊者”号等探测器探测了月球，同时还发射了火星探测器和木星探测器等。
“水星”号计划中航天员的选拔
1958年，在“水星”计划的早期，人们尚不清楚什么类型的人能够胜任宇航员的位置，曾考虑过的几种类型包括特技替身演员、马戏团演员、游泳运动员和赛车手。艾森豪威尔总统曾做出决定，认为宇航员应该是军事飞行员。此外，他们应该接受过大学教育，已建立了家庭，具有中等身高和体格，健康状况极好并且热衷于驾驶先进的飞行器。于是，美国国家航空和航天局的官员们开始筛选军事飞行员的服役记录。他们把范围从508人缩小到110人，这些飞行员分别来自海军陆战队、海军和空军。110名飞行员当中有69人报到，参加筛选测试，最终，有32人被选中并同意接受进一步测试。这些测试包括全面的医学和心理评估以及强重力加速度、振动和隔离等环境下的耐压测试。经过数年的准备，初次飞行的安排被确定下来：谢泼德将是第一个进入太空的美国人，然后是格里索姆，再接着是格伦。
新型航天运载工具——航天飞机
1969年4月，美国宇航局提出建造一种可重复使用的航天运载工具的计划。1972年1月，美国正式把研制航天飞机空间运输系统列入计划，确定了航天飞机的设计方案，即由可回收重复使用的固体火箭助推器，不回收的两个外挂燃料贮箱和可多次使用的轨道器三个部分组成。经过5年时间，1977年2月研制出一架“创业”号航天飞机轨道器，由波音747飞机驮着进行了机载试验。1977年6月18日，首次载人用飞机背上天空试飞，参加试飞的是宇航员海斯和富勒顿两人。8月12日，载人在飞机上飞行试验圆满完成。又经过4年，第一架载人航天飞机终于出现在太空舞台，这是航天技术发展史上的又一个里程碑。
树立在平台上的航天飞机
航天飞机是一种垂直起飞、水平降落的载人航天器，它以火箭发动机为动力发射到太空，能在轨道上运行，且可以往返于地球表面和近地轨道之间，是可部分重复使用的航天器。它由轨道器、固体燃料助推火箭和外储箱三大部分组成。固体燃料助推火箭共两枚，发射时它们与轨道器的三台主发动机同时点火，当航天飞机上升到50千米高空时，两枚助推火箭停止工作并与轨道器分离，回收后经过修理可重复使用20次。外储箱是个巨大壳体、内装供轨道器主发动机用的推进剂，在航天飞机进入地球轨道之前主发动机熄火，外储箱与轨道器分离，进入大气层烧毁，外储箱是航天飞机组件中唯一不能回收的部分。航天飞机的轨道器是载人的部分，有宽大的机舱，并根据航天任务的需要分成若干个“房间”。有一个大的货舱，可容纳大型设备，轨道器中可乘载3名职业航天员（如指令长或机长、驾驶员、任务专家等）和4名其他乘员（非职业航天员），其舱内大气为氮氧混合气体。航天飞机在太空轨道完成飞行任务后，轨道器下降返航，像一架滑翔机那样在预定跑道上水平着陆。轨道器可重复使用100次。
航天飞机是一种为穿越大气层和太空的界线（高度100千米的卡门线）而设计的火箭动力飞机。它是一种有翼、可重复使用的航天器，由辅助的运载火箭发射脱离大气层，作为往返于地球与外层空间的交通工具，航天飞机结合了飞机与航天器的性质，像有翅膀的太空船，外形像飞机。航天飞机的翼在回到地球时提供空气煞车作用，以及在降跑道时提供升力。航天飞机升入太空时跟其他单次使用的载具一样，是用火箭动力垂直升入。因为机翼的关系，航天飞机的酬载比例较低。设计者希望以重复使用性来弥补这个缺点。
虽然世界上有许多国家都陆续进行过航天飞机的开发，但只有美国与前苏联实际成功发射并回收过这种交通工具。由于前苏联解体，相关的设备由哈萨克接收后，受限于没有足够经费维持运作使得整个太空计划停摆，因此目前全世界仅有美国的航天飞机机队可以实际使用并执行任务。
1981年4月12日，在卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心聚集着上百万人，参观第一架航天飞机“哥伦比亚”号航天飞机发射。宇航员翰·杨和克里平揭开了航天史上新的一页。
从1981年至1993年底，美国一共有5架航天飞机进行了59次飞行，其中“哥伦比亚”号航天飞机15次，“挑战者”号10次，“发现”号17次，“亚特兰蒂斯”号12次，“奋进”号5次。每次载宇航员2~8名，飞行时间2~14天。在12年中，已有301人次参加航天飞机飞行，其中包括18名女宇航员。航天飞机的59次飞行中，在太空施放卫星50多颗，载2座空间站到太空轨道，发射了3个宇宙探测器，1个空间望远镜和1个γ射线探测器，进行了卫星空间回收和空间修理，开展了一系列科学实验活动，取得了丰硕的探测实验成果。
航天飞机除可在天地间运载人员和货物之外，凭着它本身的容积大、可多人乘载和有效载荷量大的特点，还能在太空进行大量的科学实验和空间研究工作。它可以把人造卫星从地面带到太空去释放，或把在太空失效的或毁坏的无人航天器，如低轨道卫星等人造天体修好，再投入使用，甚至可以把欧空局研制的“空间实验室”装进舱内，进行各项科研工作。
美国航天策略的改变
在航天飞机进行了40多次的航行之后，美国突然改变航天策略，决定要尽快发展一种新型运载火箭，用以承担空间计划中大部分航天飞机承担的货运任务；客运则用一种先进、简单、安全可靠的载人飞船来进行。到21世纪初，航天飞机的飞行次数将减少到最低限度，同时取消订购第五架航天飞机轨道器的计划。
在航天飞机首航成功10年之后，美国决心作如此重大策略转变，不能不说这是不得已的，原因也是多方面的，最主要的原因是航天发展战略上的决策不当。
首先是对航天飞机的期望过高。20世纪70年代，美国认为，用航天飞机取代耗资巨大的一次性运载发射系统势在必行。航天飞机由2~3名航天员驾驶，每架至少可以重复使用100次，使人们有可能花较少的钱定期飞向空间。他们说，以前美国和前苏联的航天员在返回地球时，只能“扑通”一声掉入大海，或者是坠落在中亚地区的沙漠里；而航天飞机的航天员将能在传统的飞机跑道上降落，然后从容地步出机舱。航天飞机的设计师们确信，这种飞行器将会同船舶和飞机的作用一样，在人类未来经济生活中起极其重要的作用。人们认为，以“阿波罗”登月为开端的冒险精神，将通过航天飞机研制计划过渡到扎扎实实的空间开发。
航天飞机计划主任米隆·马尔金博士在1975年7月的一次招待会上说：“我们设计航天飞机，是要让它作为一种大型的航天运载器，定期把大量载荷送入空间。我们十分希望能实现定期的飞行，因为人们对航天技术的应用正在提出日益迫切的要求，就像人们越来越需要电视和航空旅行一样。”他的讲话集中反映了美国当时对发展航天飞机的看法和信心。美国航空航天局计划在80年代航天飞机能每年飞行数十次；到1991年共飞572次，可把投资补偿回来。自航天飞机首航成功，10年实践证明这种期望过高了，航天飞机并没有能取代一次性运载发射。80年代，前苏联利用一次性运载系统，每年平均进行100次航天发射，如果以此来推算美国的航天需要，每年至少应有50次航天飞机的发射，方能实现取代一次性运载发射系统的愿望。但是直至1992年初，航天飞机一共才飞行45次。由于航天飞机未能实际取代一次性运载发射系统，而一次性运载发射系统未能继续进行，使美国的空间计划受到严重影响。
其次是航天飞机的发射费用太高。其费用要比设计者原来设想的高得多。20世纪70年代，根据发射火箭类型，把1千克重的有效载荷送入轨道要消耗1500~2500美元，根据设计数据，航天飞机的费用可减少到400美元。据估计，建造航天飞机共投资约100亿~150亿美元。原计划每次航天飞机发射费用为1000万美元。所有投资和发射费用的补偿回收，共需进行550次发射左右。但根据美国国会预算，航天飞机发射一次的实际费用高达15亿美元，再加上一架航天飞机爆炸造成的经济损失，航天飞机计划的成本效益问题已很难说了。
航天飞机的工艺可靠性还不是很高。在这种情况下，再完全依靠航天飞机作运输工具来推行美国的空间计划，显然是不合适了。
“挑战者”号航天飞机爆炸的阴影还在，也是一个重要因素。1986年1月，“挑战者”号在进行其第11次飞行时，因固体助推器上的圆形密封环失效造成爆炸的悲剧，导致7名航天员身亡，曾使美国举国震惊，给美国的航天计划造成了难以估计的损失，而且给美国人心理上造成的阴影更难驱散。由于近年披露航天飞机的可靠性只有98％，随着飞行次数的增加和每架航天飞机履历表上飞行次数的上升，再次发生1986年那样的悲剧的可能性亦在递增。这样，“挑战者”号爆炸的阴影并没有随时间流逝而在美国人心中消失。
现在，美国终于认识到，当初企图用发展航天飞机来完全取代运载发射系统的航天战略是不适当的。
“挑战者”号失事原因
发射时气温过低，发射台上已经结冰，造成固定右副燃料舱的O型环硬化、失效。在点火时，火焰从上往下烧，O型环要及时膨胀，但O型环已经失效，火焰往外冒。但是由于燃料中添加了铝，燃烧形成的铝渣堵住了裂缝，在明火冲出裂缝前临时替代了O型环的密封作用。在爆炸前十几秒，宇航飞机遭到一股强气流，凝结尾出现了不同寻常的“Z”字尾。接下来的震动让铝渣脱落，移除了阻碍明火从接缝处泄漏出来的最后一个屏障，火焰喷射在主燃料舱上。在爆炸前1秒，火焰烧灼让主燃料舱的O型环脱落，造成了主燃料舱底部脱落。宇航飞机的机鼻也撞上了主燃料舱的顶部。在发射后73秒，“挑战者”号在40000公升燃料的爆炸下，炸成了几千个碎片。
美国的天空实验室计划
前苏联发射世界第一个试验航天站“礼炮1”号后的两年，1973年5月14日，美国成功地发射了它的“天空实验室”，这个实验室就是太空航天站。
“天空实验室”计划是在“阿波罗”登月计划的基础上制定的，主要是利用“阿波罗”登月计划结束后的剩余运载工具和设备以及所积累的技术成果而研制发展的。
“天空实验室”是一个多舱室组合体，其主要结构由轨道工场、太阳望远镜、过渡舱、多用途对接舱和“阿波罗”飞船的指挥服务舱等5个部分组成，轨道全长36米，总重82吨，拥有工作容积316立方米。轨道工场是航天员的主要工作和生活舱室，由“土星5”火箭的第三级改装而成，其中火箭的液氢箱改成为航天员的生活和工作区，并用隔板分成卧室、餐室、观察室和盥洗室。轨道工场内，室温保持在16摄氏度~32摄氏度之间，可以调节；舱内为035个大气压的纯氧大气层，航天员呼出的二氧化碳及水汽由分子筛进行消除。工场外壳厚13厘米，其中6厘米厚铝防护板用于防止粒子辐射对航天员的侵害。太阳望远镜用于对太阳进行观察，利用电视传输系统将太阳图像和数据传往地面进行处理。“阿波罗”飞船指挥服务舱由“阿波罗”飞船改装而成，作为航天员在天地间往返和运输物料的航天渡船。
“天空实验室”的发射分两步进行。第一步用“土星5”运载火箭先将装配好的轨道工场、太阳望远镜、过渡舱和多用途对接舱发射到435千米高的圆形地球轨道；第二步再用“土星lB”运载火箭把乘有3名航天员的“阿波罗”飞船送到空间，入轨后与多用途对接舱对接，构成完整的“天空实验室”。于是“阿波罗”飞船的航天员进入轨道工场，开始空间科学实验工作。工作完成后再返回飞船，接着“阿波罗”飞船再载着3名航天员与多用途对接舱分离，离轨后再入大气层返回地面。先后共有3批9名航天员进入“天空实验室”工作：第一批3名航天员在1973年5月25日乘飞船到“天空实验室”工作28天；接着，7月28日和11月6日又有2批航天员乘飞船进“天空实验室”分别工作了59天和84天，进行了有关生物医学、太阳天文学、地球资源勘测、空间加工等综合观察和实验，特别是着重研究人在长期失重条件下的反应和变化。1974年2月第三批航天员返回地面后，“天空实验室”即停用，并于1979年7月11日坠毁。
这个“天空实验室”坠毁后，美国很长一段时间没有发射过太空航天站，致使此后30多年无法进行长期载人航天飞行和各种空间科学实验，并使美国在这个领域损失了很多时间而远远落在前苏联的后面。这是为什么呢？并不是美国对发展航天站有什么不同于前苏联的看法，更不是美国在技术上有问题，而是由于美国采取了一条不同于前苏联建设航天站的路线。前苏联采取的是从载人航天飞船通过一次性运载发射系统直接走向太空航天站建设；而美国想采取的是从载人航天飞船通过可重复使用的航天飞机作运输再走向航天站建设。美国认为，用一次性运载系统作运输建设它设想的规模巨大的航天站费用太高，经济上不合算；用可以重复使用的航天飞机作运输工具，建设航天站是可取的。可是，事与愿违，由于航天飞机研制计划的拖延，航天站计划也只得延后研究；而且实践已经证明，用航天飞机作运输工具并不比一次性运载工具的成本低。在前苏联连续20多年用航天站进行广泛的空间科学研究的时候，美国在地球轨道上的航天站还是空缺。
1981年4月12日美国航天飞机首次试航成功和1982年6月11日航天飞机正式开始第一次业务飞行之后，1984年1月，美国总统里根宣布要建立长期性空间航天站。美国准备和其他西方国家共同协作来建设一个规模巨大的航天站。1989年9月29日，由美国、日本、加拿大和欧空局的国家共12国正式签订建立长期性航天站协定。这个名叫“自由”号的航天站将主要通过航天飞机作运输工具进行建设，航天站则由12国共同设计、制造和管理。
前苏联人的航天站
据前苏联宣称，它的空间计划的主要目标之一，是建立一个永久性多功能轨道研究复合体，为其国民经济以及空间研究服务。为此，它在1971年4月19日率先在世界上第一次发射“礼炮1”号试验航天站获得成功。1986年2月20日发射入轨的“和平”号航天站，是“礼炮”号航天站系列十多年运行经验基础上新设计的新型结构航天站，有很大的优越性。
前苏联发射的“礼炮1”号到“礼炮5”号航天站系列，是第一代试验性航天站。“礼炮1”号航天站发射之后，先后有“联盟10”号和“11”号载人航天飞船与其对接，大大增加了飞行的时间，使需要较长时间进行空间研究的项目有了可能。第一代试验航天站创下的纪录是63天。
研究人员在第一代“礼炮”号试验航天站的运行中，发现它有一个重大不足处，就是它只有一个对接舱，因此，在太空只能接待一艘飞船。这就限制了航天站的工作以及每个试验项目持续所需的总时间。
在迈向建立永久性多功能轨道研究复合体的努力中，前苏联的科学家和工程师及时在“礼炮”号基础上建立了“礼炮—联盟—进步”号复合体。这种复合体中的“礼炮”号是“礼炮6”号或“礼炮7”号。它们拥有两个对接舱，可以同时与“联盟”号客运飞船和“进步”号货运飞船进行对接，构成轨道研究复合体。它们是第二代航天站，两个对接舱能保证给航天站装满供给，并且如果需要，可以更换部分研究设备，其结果是航天站连续运行周期和空间探索持续时间急剧增加，“礼炮6”号工作了近5年；“礼炮7”号从1982年4月起开始工作，1985年以无人自动方式工作时曾一度失去控制，后来又将其修复，接着工作一段时间后被废弃，直到1991年2月7日坠毁。
第二代航天站运行过程显示出来的弱点是，由于第二代航天站“礼炮6”号和“7”号是在第一代“礼炮”号上改型设计的，扩大了的研究空间范围意味着航天员生活住区变小以及设备超载，航天员的工作生活条件变差了。其次，航天站是按多用途设计的，实验后证明不适于专门研究。例如，为了研究地球，航天员要将航天站放置在他们能看到地球的高度；当有必要进行天文观测时，这个高度又必须改变。此外，当航天员进行动力研究时，推进系统的能源燃料又发生短缺。简言之，应该研制能排除上述不足的新一代航天站。
“和平”号航天站正是针对这些不足而精心设计成的第三代全新航天站。它的设计，采用一种多模舱结构形式。这种结构，其想法实际很简单：中心舱作为生活区，所有的研究设备放在周围可更换的舱内。“和平”号航天站与“礼炮”号的主要区别是它拥有6个对接舱，可以对接上的每个舱能承载21吨的重量；它还拥有更大容量的电站，最大供电力达23千瓦，其太阳能电池帆板的面积有102平方米，而“礼炮”号只有51平方米。“和平”号航天站的6个模舱，按专业分工。每个专业模舱均能自行飞行，离开“和平”号进行专门的空间研究。“和平”号航天站还有一个新设备，在其外壳上安装了一个笔状波束的天线，在飞行中该天线指向中继卫星。当“和平”号航天站超出地面和海上跟踪站无线电接触范围时，它可通过中继卫星和地面测控中心通信。
“和平”号航天站坠毁时间表
莫斯科时间2001年3月23日凌晨3点33分（北京时间3月23日8点33分）俄罗斯科罗尔耶夫飞行控制中心下达第一次制动点火指令，“和平”号空间站发动机点火，开始进入坠落轨道；莫斯科时间5：02（北京时间10：02）飞行控制中心下达第二次制动点火指令，“和平”号空间站进一步调整轨道；“和平”号空间站围绕地球旋转两周；莫斯科时间8：30（北京时间13：30）飞行控制中心下达第三次制动点火指令，“和平”号空间站开始进入大气层；到达90到110公里的高度，“和平”号空间站开始解体；莫斯科时间9：30（北京时间14：30）“和平”号空间站的碎片坠落在南太平洋预定海域。
完备的前苏联载人航天体系
在整个航天科技领域，专家们从宏观角度看，认为前苏联的某些空间技术算不上世界最先进。但是，其建立起来的巨大航天体系是现今世界上最完整的，并且以总体优势体现了高科技目标，奠定了现代航天学的基础。如果不计地面航天员训练中心以及测控中心等服务性机构，这个航天体系包括：“和平”号航天站试验基地、“联盟”号载人航天飞船、“进步”号货运航天飞船、“联盟”号运载火箭和“质子”号运载火箭。依靠这些设备，开动这个天地间的复杂系统，进行广泛的空间科学研究和探索太空奥秘的任务。
“和平”号航天站复合体试验基地
前苏联的载人航天体系“和平”号航天站在1986年2月20日发射入轨，质量为20吨，长135米，最大直径415米，有效容积达90立方米，有太阳帆板2块，总面积达102平方米，共有6个对接舱口。可以与它对接的专用舱和飞船有这样一些种类：大型对接舱，质量为20吨，直径415米，容积50立方米。其中不返回的大型对接舱，长度为65米；而返回的大型对接舱，长度为13米左右，并拥有太阳电池帆板2块，面积40平方米，输出功率3千瓦。可以对接的小型对接舱，质量为7吨，长度7米，最大直径27米，有效容积10立方米。另外可对接的飞船是“联盟号TM”客运和“进步”号货运渡船。
以“和平”号航天站中心舱为核心的复合体试验基地，已完成第一阶段空间对接拼装任务，拥有5个模舱，其中三个科学舱，一个“联盟FM”飞船以及主舱。
“进步”号货运飞船科学舱是“量子1”号、“量子2”号和晶体舱。“量子”号天体物理实验室是在1987年4月11日与“和平”号对接的。晶体舱是1990年6月最后发射上去的，全长1373米，最大直径415米，有5个冶炼炉，其中一个较小，便于搬动。全部炉子均能自动工作，各种不同实验可同时进行。每只炉子带有控制晶体培养过程的计算机。冶炼炉能为大量实验提供良好条件，这些炉内最高温度可达到2000℃，因此晶体舱的前景十分可观。有消息报道说，自晶体舱拼装到航天站后的头7个月，已经生产价值1000万美元的空间半导体材料。到目前为止，还有一个地球遥感舱和一个地球环境监测舱未发射组装到位。但已拥有5个模舱的“和平”号航天站复合体，已具备进行天体物理研究、生产小批量蛋白和晶体的能力。
在使用期间，这个航天站复合体，既可变更模舱数量，也可改变总的配置。专用模舱还能作机动飞行，单独去执行任务。目前，“进步”号货运飞船所占用对接口，将供一个不返回大型对接舱对接之用，而“进步”号货运飞船则对接在这个不返回大型对接舱的另一个对接口上。
在中心舱即主舱和其他舱室放置科学仪器和设备，辟有专门位置。仪器和设备可以安装在舱室之内，也可以装在航天站复合体的外表。设备的尺寸主要受运输飞船以及某些情况下放置位置的限制。
航天站上的闸门暗室，可使航天乘员不离开航天站就可看管工作在开放空间里的仪表。复合体外部的仪表和设备通过机械固定器固定。仪表工作过程数据以及实验结果由构成仪器组成部分的自动记录仪记录，并可用站上遥测设备直接将数据信息传送给地面跟踪站。
带有科学研究成果设备的返回，则使用载人航天飞船。从回复仪器打包到飞船着陆地面，通常不超过两昼夜。返回地面设备的尺寸规定不超过450×240×160毫米。
“和平”号航天站内的空气，和地球上大气层差不多；气温终年保持在20摄氏度左右，真是四季如春。如果不出舱到开放空间去，航天员可以不穿航天服生活和工作。由于航天站远离地面执行观天测地任务，其乘员随时可能遇到各种危险，因此站上总是停着一艘“联盟TM”飞船参与复合体的工作，实际上还时刻准备着执行救援任务。
“联盟TM”号飞船
“联盟”号是迄今应用最多的宇宙飞船，目前已进入第四个十年。“联盟”号总设计师卡罗廖夫为它设计了几种类型：一种是地球轨道上运行的3舱型；一种是用于验证月球飞行技术的捆绑式2舱型探测器；还有一种是月球着陆型。用于地球轨道运行的“联盟”号飞船，发展了三代：第一代称为“联盟”号，第二代称为“联盟T”号，第三代称“联盟TM”号。“联盟”号最初用于执行3人低地球轨道单飞飞行任务，飞行时间可达2周半。“联盟10”号和“11”用于“礼炮”号航天站作渡船。在“联盟11”号发生一次降落事故之后，前苏联人对联盟号作了重新设计，使之成为仅能作两天半独立飞行的2人座舱航天站的客运渡船，即“联盟T”号。自1967年4月以来，前苏联共发射第一代“联盟”号飞船40艘，发射第二代“联盟T”号共15艘。第三代“联盟TM”号宇宙飞船与“联盟T”号的区别是安装了更新一代的交会对接雷达与计算机、无线电通信、紧急救援、联合发动机装置和降落伞等设备，采用了轻型材料，可多载200千克载荷。1986年5月21日，第三代“联盟TM”号首次发射，23日与“和平”号航天站对接成功。迄今，专用于地面和航天站之间客运的“联盟TM”号飞船已经发射过十多次，均获成功。
联盟号宇宙飞船
“联盟”号飞船由近似球形的轨道舱、呈钟形的返回舱和呈圆柱形的设备舱3个舱段组成，是地面和航天站之间的客渡飞船，它在返回地球大气层之前，将轨道舱和设备舱抛弃，只有返回舱返回地球。从飞船起飞到入轨和返回，航天员都坐在返回舱内。返回舱内部容积4立方米，原有3个座位，能容纳3名航天员，后来改成2个座位，容纳2名航天员。舱内有显示各系统设备工作状态的仪器、导航仪表和各系统的控制转换开关。在其底部有防热罩，其内有4台固体推进剂的缓冲着落火箭。飞船入轨后，航天员就可进入轨道舱工作或休息。轨道舱容积49立方米，内有交会和对接系统、电视摄影机、出舱活动设备、航天员进膳用具、部分通信等。设备舱分前后两舱，前舱为仪器舱，内有遥测系统、主要通信设备、各种传感器；后舱为发动机舱。设备舱外表装有天线系统。
“联盟TM”号的外表面除8平方米的辐射器外，均有热覆盖防护。生命保障系统大部分装在轨道舱中，一小部分装在返回舱中，独立部分放在长沙发椅下。氧气瓶供紧急情况时用。废物管理和饮食都在轨道舱中进行。返回舱有够48小时的食物和水，供紧急着陆时用。和货运飞船比较，“联盟”号载人飞船由于生命保障系统、热防护、控制和其他有关部件占去相当部分的有效载荷而费用昂贵。
“进步”号货运飞船
“进步”号货运飞船是用“联盟”号载人飞船改装而成的，除去飞船载人所必需的部分，装备有自动控制系统；降落返回舱用推进剂和氧化剂容器来取代；原用于航天员工作和休息的地方，变成了“进步”号飞船的货舱。“进步”号货运飞船发射时重量为7吨，有效载荷为25吨，大约是其自身重量的36％，效益是相当高的。
进步号货运飞船
“进步”号货运飞船给航天站驻站人员运送他们需要的燃料、压缩空气、食物、水、空气再生器、衣服和邮包，还运送实验需要的置换设备、仪器和装置，还有普通摄影、电影摄影胶片，因为宇宙辐射原因，胶片在航天站不能长期保存。
“进步”号货运飞船还帮助运走航天乘员在航天站不再需要的东西。虽然废物垃圾可通过空气锁箱丢弃，但会污染宇宙空间并损失空气，此外，通过空气锁箱是丢弃不了大的东西的，所以航天乘员们都用“进步”号货运飞船处理他们的垃圾。
“进步”号货运飞船和航天站对接并卸货之后，装好垃圾便脱离对接，启动减速发动机，离开地球轨道向大地飞去。由于货运飞船没有热防护措施，进入地球浓密大气层后便立即被完全烧毁，如果有少许残余，一般会溅落大洋之中。
“联盟”号运载火箭
“联盟”号运载火箭“联盟”号运载火箭是一种三级火箭。第一级是由捆绑在第二级下部外侧的4个火箭组成。因此，“联盟”号运载火箭是由6个火箭发动机串并联组成。发射的飞船固定在火箭的第三级上，外面有整流罩，整流罩的前端固定着应急救生火箭。运载火箭与飞船组合体全长488米，底部最大直径为103米。“联盟”号运载火箭在航天体系中的作用是向航天站发射“联盟TM”号客运飞船和“进步”号货运飞船。火箭的有效载荷，能将6900千克重的飞船送入倾角505度远地点450千米、近地点200千米的近地椭圆轨道。发动机燃料为高低两种沸点的混合推进剂。事实证明，“联盟”号运载火箭的设计是高度成功的，有极好的可靠性和长久的生命力，生产、使用已经40多年。其质量可以和已经持续生产制造25年的DC—3航空器、著名的德国大众汽车公司的产品相媲美。用“联盟”号运载火箭发射飞船的次数与美国“水星”、“双子星座”、“阿波罗”以及航天飞机发射次数的总和相当。平均每年用联盟运载火箭发射飞船6次。由于长期使用，该运载火箭，生产批量大、工艺稳定，成本也便宜。
“质子”号运载火箭
“质子”号运载火箭有两种形式。一种是串平行三级发动机火箭；另一种为改型的四级火箭。“质子”号运载火箭在航天体系中专用于发射“礼炮”号、“和平”号航天站以及“和平”号航天站的专用模舱。
“质子”号运载火箭“质子”号三级火箭，不包括载荷时全长443米，能把21吨有效载荷送达倾角516度，200千米高的近地圆形轨道。四级型“质子”号火箭能将2200千克有效载荷送达任何对地静止轨道位置；能将5700千克载荷送往月球；5300千克载荷送往金星；4600千克载荷送往火星。所有各级火箭发动机燃料均为混合推进剂。前苏联的航天体系，各构成要素非常协调，且运用恰到好处，各显其能。虽然用一次性发射系统作天地间的运输工具，但由于生产批量大、工艺稳定和可靠性好，成本反而比可重复使用的航天飞机低。
这个航天体系的长期运行，为空间科学研究带来极大好处。例如，前苏联航天员已经完成了500项以上空间材料加工处理和合金形成试验，有的已经以空间车间的形式进行小批量生产。空间产品性能上优于地球产品，通常具有更好纯度和特性。所有试验成功的这些项目，在转向大规模空间工厂生产后，能引起工业的巨大变革。同时，航天员在航天站长期工作，积累了丰富经验，还不断创造在空间长期逗留的记录，说明空间生命科学研究的重大进步。
俄罗斯的太空之旅
莫斯科时间2001年5月6日9时41分，载有太空游客蒂托的俄罗斯“联盟”型飞船返回座舱准确、安全地降落在了哈萨克斯坦境内，历史上的首次太空旅游圆满地画上了句号。此次太空之旅创造了世界航天史和旅游史上的奇迹，向世人展示了俄罗斯的航天科技水平，及其航天商业开发取得的骄人成就，同时还显示出，未来俄美在国际空间站等航天计划上的合作与斗争将会继续。自1961年尤里·加加林勇闯太空以来，俄载人航天业已走过了40年的风雨历程。40年的航天科学成果的积累，创造了一个传奇般的成就——普通地球公民遨游太空。虽然蒂托也曾是一名航天专家，但其专业职务毕竟是航空航天工程师，若想成为合格的太空游客，还须通过技能和体能方面的考验。蒂托在俄罗斯加加林宇航员训练中心接受了专项航天训练。他先后学习了“联盟”飞船设施、国际空间站构件、生命保障系统、航天器飞行控制等有关知识，并在“星辰”号服务舱和“曙光”号功能货舱练习器上经受了锻炼。这些技能训练帮助蒂托顺利往返空间站。
2001年1月蒂托曾被查出患有肺炎，并接受了两个星期的住院治疗。据俄航空航天局局长科普捷夫表示，在经过治疗之后，蒂托的恢复状况令人满意，训练计划的如期完成没有受到影响。事实证明，俄罗斯宇航训练技术、航天医学和太空生命保障技术，确保蒂托平安度过了8天的太空之旅。蒂托的成功显示出，俄罗斯的航天科技依然保持世界领先水平。
蒂托的太空之旅还反映出，俄罗斯正在着力推进航天商业开发。据俄航空航天局提供的资料显示，今年，俄政府的航天预算额约为165亿美元。该预算额与俄航天业所需经费之间存在着较大缺口，弥补这一缺口的主要措施就是航天商业开发。在“和平”号空间站未坠毁之前，俄罗斯曾在“和平”号上成功地进行了商业开发活动，创造了年收入2000万美元的良好业绩。俄罗斯打算利用国际空间站俄属太空舱和先进的航天技术继续进行商业活动，并计划在俄所支付的国际空间站建设资金中，力求使预算外资金的比例达到30%~35%。另据俄罗斯航空航天局管理处主任古谢耶夫介绍，今年俄罗斯有望在国际航天市场上创收约10亿美元。今后，俄罗斯将努力使这一开发的年收入达到约20亿美元。
蒂托的太空之旅也并非一帆风顺。美国宇航局一直对蒂托之旅耿耿于怀，并以“国际空间站工作受到干扰”等为理由为蒂托太空旅行计划设置重重障碍。但是在俄方的据理力争和坚决抵制下，美方的企图未获成功。5月2日美宇航局局长戈尔丁在国会听证会上宣称，蒂托的旅行使空间站的建设工作被迫中断，宇航局将因此向俄罗斯航空航天局索赔。对此，俄方国际空间站计划负责人留明指出，所谓的“国际空间站工作受到干扰”其实是美方臆造出来的借口，其目的是为了部分地抹杀俄罗斯所取得的航天商业开发成就。俄罗斯地面飞行控制中心的专家也表示，美国阻挠蒂托上天是出于政治目的。
俄罗斯航空航天局新闻秘书戈尔布诺夫指出，已有多人表示愿乘“联盟”飞船赴空间站旅游。俄罗斯就此事同参与国际空间站计划的各方协商，以解决与此相关的法律和行政问题。但是，从美国宇航局的所作所为不难看出，围绕国际空间站商业开发等问题，美俄之间会有一番激烈的唇枪舌剑。
戈尔布诺夫介绍说，在国际空间站计划以外，基于生存发展的需要，俄罗斯将继续着力开展商业航天。俄罗斯与乌克兰、澳大利亚、法国、比利时和欧洲航天局进行一系列的商业航天合作，部分合作项目被纳入2001~2005年俄联邦航天规划。
蓬勃发展的中国航天事业
中国是世界文明古国。中国古籍中记载了许多与飞行有关的神话、传说和绘画。“嫦娥奔月”是人类最古老的登月幻想。鲁班制作木鸟、西汉时期的滑翔尝试和列子御风的想象，说明古代中国人民已想到利用空气浮力和空气动力升空飞行。现在仍在使用的帆、舵、风车等是古人在长期生产活动中利用风力和水力制造的生产工具。中国的风筝和火箭是世界公认的最古老的飞行器，走马灯的原理和现代燃气涡轮的工作原理基本相同，竹蜻蜓则是螺旋桨和直升机的雏形。这些发明和创造显示了古代中国人民出众的智慧和才能。灿烂的中国古代文化和其他国家的古代文明，共同孕育了现代航空航天技术的萌芽。
在近代，中国人民也为航空航天的发展做出了自己的贡献。世界上第一架飞机诞生之后，中国许多仁人志士为振兴中华而热心发展航空事业。从1887年华蘅芳制造中国第一个氢气气球到1949年这一段时间里，尽管条件极端困难，中国的航空事业还是获得了一定的进展。一些杰出的中国科学家在空气动力、火箭技术、燃烧理论等方面所作的卓有成效的研究，推动了有关学科领域的发展，为中国争得了荣誉。
中国航空事业的蓬勃发展是从中华人民共和国成立之后开始的。
我国于1951年成立了航空工业管理局，随后组建了飞机、发动机和材料工艺等研究机构。1954年制造出第一架教练机（初教5），1956年试制成功第一架喷气式歼击机（歼5），1958年小型多用途运输机（运5）投入使用，同年又自行设计了初级教练机（初教6），1959年第一架超音速喷气式歼击机（歼6）飞上了蓝天，实现了从修理到制造，从生产螺旋桨飞机到喷气式飞机，从仿制到自行研制的转变。1960年建立的中国航空研究院，从事飞机、发动机、仪表、电器、附件、电子设备和航空武器的设计研究；开展了空气动力、结构强度、燃气涡轮、风洞技术、生命保障、材料工艺、导航和控制以及飞行试验等方面的应用研究。“歼6”
中国航空工业形成了科学研究、生产和教育相结合的工业体系，培养了近20万各种专业人才。20世纪60年代后，全天候高空高速歼击机和低空性能优越的强击机已装备部队，新型飞机日益增多。中国已能生产各种型号的歼击机、轰炸机、强击机、直升机、运输机、侦察机以及战术导弹，为空军、海军提供了军事技术装备，满足了民航事业的部分需要，并向世界上一些国家出口。
中国民用航空随着国民经济的发展和对外交往的扩大，形成了以北京为中心的航空运输网，开辟了200多条国内、国际航线，对发展国民经济和方便人民生活发挥了重要作用。专业航空为农业、林业、牧业、渔业、探矿、救灾、海上油田和环境保护等提供了广泛的服务。中国人民解放军空军和海军航空兵部队拥有训练有素的飞行人员和先进的技术装备，承担着保卫祖国领空安全和支援国家建设的光荣任务。
中国航天事业是在50年代中期开始的。1956年，中国制定了12年科学发展远景规划，把火箭和喷气技术列为重点发展项目。同年建立了第一个导弹、火箭研究机构，1958年把发射人造地球卫星列入国家科学规划，组建机构开展空间物理学研究和探空火箭研制工作，并开展星际航行的学术活动和实验设备的筹建工作。中国航天事业在创业之初经历了经济上、技术上的种种困难，经过艰苦奋斗，终于在1960年2月发射成功第一枚探空试验火箭，同年11月又发射成功第一枚自制的运载火箭，1964年6月发射成功自行研制的第一枚运载火箭，60年代后期又研制成功中程和中远程运载火箭，为中国航天事业的发展奠定了基础。中国于60年代中期制定了研制和发射人造地球卫星的空间计划。1968年组建了中国空间技术研究院。1970年4月24日，中国第一颗人造地球卫星“东方红1”号发射成功，使中国成为继苏、美、法、日之后世界上第五个用自制运载火箭成功地发射卫星的国家。1971年3月3日发射成功的第二颗人造地球卫星向地面发回了各项科学实验数据，正常工作了8年。1975年11月26日首次发射成功返回型人造地球卫星，中国成了继美、苏之后世界上第三个掌握卫星返回技术的国家。1980年5月，向南太平洋发射大型运载火箭取得成功，1981年9月20日首次用一枚大型运载火箭把3颗空间物理探测卫星送入地球轨道，1982年10月从水下潜艇发射运载火箭成功。1984年4月8日，发射了一颗对地静止轨道试验通信卫星“东方红2”号，4月16日卫星定点于东经125度赤道上空。
到1985年10月，中国依靠自己的力量共发射了17颗不同类型的人造地球卫星。这些卫星为地质、测绘、地震、海洋、农林、环境保护等国民经济部门和空间科学研究提供了十分有价值的资料。第一颗试验通信卫星已用于国内通信广播和电视节目传输，对改善边远地区的通信和广播状况发挥了重要作用。通过一系列航天活动，中国已经建立了各类人造卫星、运载火箭、发射设备和测量控制系统的研究、设计、试验和生产的基地，建成了能发射近地卫星和对地静止轨道卫星，拥有光测、遥测和雷达等多种跟踪测量手段的酒泉和西昌航天器发射场；组成了由控制中心、地面台站和测量船构成的卫星测控网，造就了一支富有经验的航天科学技术队伍，从而有能力不断开拓航天活动的新领域。
中国航空航天工业在为国防、国民经济和科学研究直接服务的同时，还努力向国民经济各部门推广和转移先进技术，取得了显著的效益。
我国首颗人造卫星的发射
中国是古代火箭的故乡。现代火箭渊源于古代火箭。宋代，我国就制成了用火药推进的世界上最早的火箭。古代火箭推进系统，是在竹筒或纸筒中装满火药；筒上端封闭，下端开口，筒侧小孔引出药线。点火后，火药在筒中燃烧，产生大量气体，高速向后喷射，产生向前推力，这就是现代火箭发动机的雏形。作为武器用的古代火箭，箭的顶端装有箭头，起杀伤作用，相当于现代导弹武器的弹头。箭的尾端装有箭羽，起稳定飞行的作用。
我国明代，发明了一种“一窝蜂”火箭，一次能发射32支火箭，杀伤力较大，曾在战争中使用。另一种用于水战的武器“火龙出水”火箭，达到了更高的技术水平。火龙有龙头、龙身和龙尾，龙体内装有神机火箭数枚，龙体外周装有4个火药筒。发射时，先点燃龙体外的4个火药筒，推进火龙飞行，继而点燃龙体内的数枚火箭，再度加速。通过多枚火箭联用和两级火箭接力，火箭可以在水面上飞行数里之遥。我国古代这种多级火箭设计思想是极有创见的。
中华民族虽然有着古代高度文明，但在尖端技术方面，古代文明留给我们的是一片空白。我国是古代火箭的发源地，在现代火箭技术研究上我们更不能落后。1956年10月18日，我国第一个导弹研究机构，即国防部第五研究院正式成立，由刚从美国回来不久的著名火箭专家钱学森任院长。把研制导弹和火箭技术作为我国高科技的一个主攻方向。1958年，在前苏联专家帮助下，我国一方面开始进行导弹研制基地和发射场的建设，一方面开始仿制前苏联P-2近程地地导弹。仿制工作的开展，加速了我国掌握导弹、火箭技术的步伐。
1960年前后，我国又从全国各学校挑选了几千名大中专毕业生，充实国防部第五研究院。他们满怀献身祖国尖端事业的豪情，投身到火箭技术队伍的行列中，技术队伍得到迅速扩大。但是，当我国仿制P-2导弹工作进入最后阶段时，前苏联撤走全部专家。由于这一突然行动，给我国导弹仿制工作造成了相当大的困难，但也从反面激发了我国导弹研制人员自力更生、发愤图强的精神。他们刻苦学习、边学边干，克服工艺技术、器材设备以及火箭燃料等方面的困难，把仿制工作继续推向前进。1960年11月5日，用国产燃料成功发射了第一枚仿制的导弹，于是中国有了自己的近程导弹。1964年6月29日，我国第一个自行设计的中近程火箭发射获得成功，揭开了我国导弹、火箭发展历史上新的一页。通过中近程火箭的研制，我国年轻的火箭研发队伍得到了很大的锻炼。
我国第一颗人造卫星
1958年5月17日，毛泽东在党的八大二次会议上，发出了“我们也要搞人造卫星”的号召，表达了我国人民发展航天技术、向宇宙空间进军的强烈愿望和决心。1963年中国科学院成立了星际航行委员会，负责制定星际航行发展规划。1964年11月在国防部第五研究院一分院的基础上组建运载火箭研究院。这时，我国研制人造卫星及其运载火箭的条件已经成熟。
1965年1月，钱学森上书中央提出，自前苏联1957年10月4日发射第一颗人造卫星以来，中国科学院和国防部五院对这些新技术都有过研究，现在看来，研制弹道火箭已有一定基础，进一步发展中远程火箭，即能发射一定重量的卫星。计划中的远程火箭无疑也有发射人造卫星的能力。1965年4月，国防科委提出了1970~1971年发射我国第一颗人造卫星的设想。卫星本体由中国科学院负责研制，运载火箭由当时国防部五院转成第七机械工业部负责研制。地面观测、跟踪、遥控系统以科学院为主，第四机械工业部配合研制。搞人造卫星采取由易到难、由低到高、循序渐进、逐步发展的方针。
1965年9月，中国科学院开始组建人造卫星设计院，正式实施我国第一颗人造卫星工程研制计划。确定卫星起点要高，在技术上要做到比苏、美第一颗卫星先进的目标。卫星入轨后要抓得住、测得准、预报及时。为保证第一颗卫星发射需要，在全国疆域内建立相应的观测网、信息传递系统和计算机控制中心。
1966年，我国第一颗人造卫星被命名为“东方红1”号；运载火箭命名为“长征1”号，采用两级液体燃料火箭加第三级固体燃料火箭发动机组成，计划在1970年发射。
这时“文革”风暴已经起来，为了把“文革”的干扰和影响减至最小，同时也为了把分散在各部门的空间研究机构集中起来，形成拳头，实行统一领导，1968年2月20日，中国空间技术研究院成立，钱学森兼任院长，列入军队编制，由国防科委直接领导。
1970年1月30日，中远程火箭飞行试验成功，我国的多级火箭技术取得突破，为发射“长征1”号火箭奠定了基础；另外，早在1967年第一个卫星发射工程已经完工。1970年4月2日，周恩来召开会议听取“东方红1”号卫星和“长征1”号火箭情况汇报。4月23日毛泽东亲自批准发射第一颗人造地球卫星。
1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红1”号发射成功，揭开了我国航天活动的序幕，宣告我国也进入了航天时代，成为继苏、美、法、日之后世界上第五个独立自主发射人造卫星的国家。卫星为多面球体，重173千克，用20009兆赫的频率播送《东方红》乐曲。
发射过程
1970年2月，国防科委下达了执行“东方红1”号卫星的发射试验任务，确定由栗在山、李福泽统一指挥卫星的发射试验。基地随即制定了发射方案，展开试验设备质量检查和综合操作演练。
4月1日，“东方红1”号卫星和“长征1”号运载火箭运至靶场，开始进行发射前的各种测试。每进入一个新的试验阶段，基地都要向周总理和中央专委汇报。
4月23日，发射阵地的测试检查工作全部完毕，基地指挥部决定将发射时间确定为4月24日21时，栗在山、李福泽和钱学森郑重地在发射任务书上签了字。中央专委当晚就批准了发射任务。
24日21时35分，运载火箭点火发射，托举着“东方红1”号卫星扶摇直上，沿着预定轨道飞向太空。全国各卫星地面测控站跟踪良好，并及时报告跟踪情况。十几分钟后，星、箭分离，卫星入轨，《东方红》乐曲响彻太空，震撼全球。
1970年4月24日，中国第一颗人造地球卫星在酒泉卫星发射中心成功发射，由此开创了中国航天史的新纪元，使中国成为继苏、美、法、日之后世界上第五个独立研制并发射人造地球卫星的国家。“东方红1”号卫星重173千克，由“长征1”号运载火箭送入近地点441千米、远地点2368千米、倾角6844度的椭圆轨道。它测量了卫星工程参数和空间环境，并进行了轨道测控和《东方红》乐曲的播送。
“东方红1”号卫星是中国的第一颗人造卫星，由以钱学森为首任院长的中国空间技术研究院研制，当时共做了5颗样星，结果第一颗卫星就发射成功。该院制定了“三星规划”：即“东方红1”号、返回式卫星和同步轨道通信卫星，而孙家栋则是当时“东方红1”号卫星的技术负责人。1967年，党鸿辛等人选择了一种以铜为基础的天线干膜，成功解决在100摄氏度至-100摄氏度下超短波天线信号传递困难问题。“东方红1”号卫星因工程师在其上安装一台模拟演奏《东方红》乐曲的音乐仪器，并让地球上从电波中接收到这段音乐而命名。“东方红1”号卫星以火车运输时，铁路沿线每两根电线杆间由一位荷枪实弹的卫兵守卫。1970年4月24日21时35分，“长征1”号运载火箭（CZ-1）载着“东方红1”号卫星从中国西北酒泉卫星发射中心发射升空，21时48分进入预定轨道。
“东方红1”号卫星的主要任务是进行卫星技术试验、探测电离层和大气层密度。卫星为近似球形的72面体，质量173千克，直径约1米、采用自旋姿态稳定方式，转速为120转/分，外壳表面由按温度控制要求经过处理的铝合金为材料，球状的主体上共有4条2米多长的鞭状超短波天线，底部有连接运载火箭用的分离环。卫星飞行轨道为近地点439千米、远地点2384千米、轨道平面和地球赤道平面为倾角6844度的近地椭圆轨道，运行地球一圈周期为114分钟。“东方红1”号卫星除了装有试验仪器外，还可以以20兆赫的频率发射《东方红》音乐，该星采用银锌电池为电源。
“东方红1”号卫星目前状态
2009年2月1日15时08分32秒根据NASA（美国航空航天局）的数据写出来的。
纬度：6402度；经度：3507千米；轨道倾角：20564度；运行周期：1106分钟；速度：755千米/秒；高度：72825千米；近地点：430千米；远地点：2075千米。
我国首颗绕月人造卫星——“嫦娥1”号
“嫦娥1”号是中国自主研制并发射的首个月球探测器。中国月球探测工程“嫦娥1”号月球探测卫星由中国空间技术研究院研制，以中国古代神话人物“嫦娥”命名，嫦娥奔月是一个在中国流传的古老的神话故事。“嫦娥1”号主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。整个“奔月”过程大概需要8～9天。“嫦娥1”号运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上。“嫦娥1”号工作寿命1年，绕月飞行1年，执行任务后不再返回地球。“嫦娥1”号发射成功，中国成为世界第五个发射月球探测器的国家地区。
“嫦娥1”号是中国的首颗绕月人造卫星，由中国空间技术研究院承担研制。“嫦娥1”号平台以中国已成熟的“东方红3”号卫星平台为基础进行研制，并充分继承“中国资源2”号、“中巴地球资源”等卫星的现有成熟技术和成果，进行适应性改造。卫星平台利用“东方红3”号卫星平台技术研制，对结构、推进、电源、测控和数传等8个分系统进行了适应性修改。“嫦娥1”号星体为一个2米×172米×22米的长方体，两侧各有一个太阳能电池帆板，完全展开后最大跨度达181米，重2350千克。有效载荷包括CCD立体相机、成像光谱仪、太阳宇宙射线监测器和低能粒子探测器等科学探测仪器。
“嫦娥1”号月球探测卫星由卫星平台和有效载荷两大部分组成。其卫星平台由结构分系统，热控分系统，制导、导航与控制分系统，推进分系统，数据管理分系统，测控数传分系统，定向天线分系统和有效载荷等9个分系统组成。这些分系统各司其职、协同工作，保证月球探测任务的顺利完成。星上的有效载荷用于完成对月球的科学探测和试验，其他分系统则为有效载荷正常工作提供支持、控制、指令和管理保证服务。
“嫦娥1”号卫星“嫦娥1”号卫星发射后首先将被送入一个椭圆形地球同步轨道，这一轨道离地面最近距离为200千米，最远为51万千米，探月卫星将用16小时环绕此轨道一圈后，通过加速再进入一个更大的椭圆轨道，距离地面最近距离为500千米，最远为128万千米，需要48小时才能环绕一圈。此后，探测卫星不断加速，开始“奔向”月球，大概经过114小时的飞行，在快要到达月球时，依靠控制火箭的反向助推减速。在被月球引力“俘获”后，成为环月球卫星，最终在离月球表面200千米高度的极月圆轨道绕月球飞行，开展拍摄三维影像等工作。卫星奔月总共需时114个小时，距离地球接近3844万千米。而过去，中国发射的卫星距离地面一般都在358万千米左右。
根据中国月球探测工程的四项科学任务，在“嫦娥1”号上搭载了8种24台件科学探测仪器，重130千克，即微波探测仪系统、γ射线谱仪、X射线谱仪、激光高度计、太阳高能粒子探测器、太阳风离子探测器、CCD立体相机、干涉成像光谱仪。
在初样研制阶段，有电性星和结构星这两颗初样卫星承担卫星测试工作。电性星的试验主要是用于一些带有电子性能的设备的综合测试，结构星的试验主要是要考核结构设计的合理性和整星上温度控制设计的合理性。两颗初样星进行整星测试。整个初样测试阶段持续到2007年6月份，随后进入卫星正样星的研制阶段，进行“嫦娥1”号正样卫星的研制。
为了保证完成月球探测工程任务，对承担卫星发射任务的“长征3”号甲火箭进行了41项可靠性的设计工作，以提高其运载可靠性。
“嫦娥1”号月球探测卫星于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由“长征3”号甲运载火箭发射升空。运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上执行科学探测任务。
北京时间2007年10月24日18时05分左右，“嫦娥1”号探测器从西昌卫星发射中心由“长征3”号甲运载火箭成功发射。卫星发射后，将用8~9天时间完成调相轨道段、地月转移轨道段和环月轨道段飞行。经过8次变轨后，于11月7日正式进入工作轨道。11月18日卫星转为对月定向姿态，11月20日开始传回探测数据。
2007年11月26日，中国国家航天局正式公布“嫦娥1”号卫星传回的第一幅月面图像。
2007年12月12日上午10时，庆祝我国首次月球探测工程圆满成功大会在北京人民大会堂举行。
2009年3月1日16时13分，“嫦娥1”号卫星在控制下成功撞击月球，为我国月球探测的一期工程画上了圆满句号。
中国首次月球探测工程五项工程目标
中国首次月球探测工程由月球探测卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用等五大系统组成，工程系统五项工程目标：
1研制和发射我国第一个月球探测卫星；
2初步掌握绕月探测基本技术；
3首次开展月球科学探测；
4初步构建月球探测航天工程系统；
5为月球探测后续工程积累经验。
我国取得的载人航天成就
“神舟2”号在独立自主基础上发展起来的我国航天事业，起步较晚，但起点较高。
中国航天成就
中国进行载人航天研究的历史可以追溯到20世纪70年代初。在中国第一颗人造地球卫星“东方红1”号上天之后，当时的国防部五院院长钱学森就提出，中国要搞载人航天。国家当时将这个项目命名为“714工程”（即于1971年4月提出），并将飞船命名为“曙光1”号。然而，中国在开展了一段时间的工作之后，认为无论是在研制队伍、经验方面，还是在综合国力、工业基础方面搞载人航天都存在一定的困难，这个项目就暂时搁置了。
20世纪70年代初，中国第一颗人造地球卫星“东方红1”号上天之后，开始了“东方红2”号、“东方红2”号甲、“东方红3”号等多颗通信卫星的研制工作。
进入80年代后，中国的空间技术取得了长足的发展，具备了返回式卫星、气象卫星、资源卫星、通信卫星等各种应用卫星的研制和发射能力。特别是1975年，中国成功地发射并回收了第一颗返回式卫星，使中国成为世界上继美国和前苏联之后第三个掌握了卫星回收技术的国家，这为中国开展载人航天技术的研究打下了坚实的基础。
1992年1月，中国政府批准载人航天工程正式上马，并命名为“921工程”。在“921工程”的七大系统中，核心是载人飞船，载人飞船由中国空间技术研究院为主来进行研制。
“神舟3”号在预定地域着陆“神舟4”号“921工程”正式上马时中央就提出了“争8保9”的奋斗目标，即1998年要在技术上有一个大的突破，1999年要争取飞船上天。中国唐家岭航天城，为中国的载人航天工程完成载人航天的任务做了物质条件的保证。
1999年11月21日凌晨3时41分，我国发射的第一艘试验飞船“神舟”号在完成了空间飞行试验后在内蒙古自治区中部地区成功着陆。“神舟5”号升空“神舟6”号升空我国载人航天事业起步比国际社会至少晚了30年，比航天强国美国、俄罗斯至少落后半个世纪。但是，我国自从1999年11月20日发射“神舟1”号载人试验飞船后，又于2001年1月10日、2002年3月25日、2003年1月5日，公接连4次发射成功“神舟”系列号的不载人试验飞船。航天专家认为，这些成功表明，我国已掌握了天地往返技术，和其他一系列关键技术。
2003年10月15日，我国发射第一艘载人宇宙飞船，航天员杨利伟成为浩瀚太空迎来的第一位中国访客。
2005年10月12日，中国第一位航天员杨利伟乘坐“神舟5”号飞船进入太空，实现了中华民族千年飞天梦想。成功实现“多人多天”的载人航天飞行任务。在这次太空飞行中，我国还实现了第一次天地之间对话，创造了其他多个中国航天史上的“第一”。“神舟5”号的成功发射和回收，使我国成为继俄罗斯和美国之后，第三个掌握载人航天技术的国家。
费俊龙和聂海胜着陆
“神舟7”号载人飞船发射升空
2005年10月12日，在酒泉卫星发射中心发射升空“神舟6”号飞船，费俊龙和聂海胜两名中国航天员被送入太空，预计飞行时间为5天。先在轨道倾角424度、近地点高度200千米、远地点高度347千米的椭圆轨道上运行5圈，实施变轨后，进入343千米的圆轨道，绕地球飞行一圈需要90分钟，飞行轨迹投射到地面上呈不断向东推移的正弦曲线。轨道特性与“神舟5”号相同。
时任美国太空总署署长的格里芬说，“神舟6”号升空，证明中国已跻身世界航天的“精英国家”之列，中国再次展示，他们是一个能载人飞上太空的航天先进国家之一。时任俄罗斯航天局副主管的莫尔西耶夫说，中国已经加入了人类太空俱乐部，我们期望在所有范畴上跟其进一步合作，包括载人航天飞行。俄罗斯密切关注中国的太空计划。
2007年10月24日，我国在西昌卫星发射中心，使用“长征3”号甲运载火箭成功发射“嫦娥1”号月球探测卫星，这是我国历史上第一颗月球探测卫星。这颗探测卫星运行在距月球表面200千米的圆形极地轨道上，执行了多项科学探测任务。“嫦娥1”号月球探测卫星的完善发射，使中国人向着千百年的登月梦想逼近。
2008年9月24日下午14时30分在酒泉卫星发射中心的“神舟7”号载人航天飞行任务总指挥部新闻发布会上，“神舟7”号载人航天飞行总指挥部宣布：2008年9月25日21时07分至22时27分直接发射，进行载人航天飞行。届时中国的航天员将首次出舱来进行太空行走。
2008年9月25日，我国第三艘载人飞船“神舟7”号成功发射，3名航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏顺利升空。27日，翟志刚身着我国研制的“飞天”舱外航天服，在身着俄罗斯“海鹰”舱外航天服的刘伯明的辅助下，进行了19分35秒的出舱活动。中国随之成为世界上第三个掌握空间出舱活动技术的国家。2008年9月28日傍晚时分，“神舟7”号飞船在顺利完成空间出舱活动和一系列空间科学试验任务后，成功降落在内蒙古中部阿木古朗草原上。
我国载人航天工程系统
载人飞船工程是我国迄今为止最大的航天工程，由7个系统组成，即：宇航员系统、飞船应用系统、载人飞船系统、运载火箭系统、发射场系统、测控通信系统和着陆场系统。
宇航员系统
宇航员系统是载人航天工程的一个重要组成部分，与其他6个系统相比，具有较大的特殊性。载人航天飞船工程与其他航天工程最重要的区别就在于人类的直接参与飞行。宇航员系统是一个以宇航员为中心的医学和工程相结合的复杂系统，涉及航天生命科学和航天医学工程等许多重要领域。宇航员系统的任务是负责制定出宇航员选拔方案、内容和标准，并选拔、培训出能够执行载人飞行任务的宇航员；对宇航员实施有效的医学监督和医务保障；与此同时完成宇航服、食品和用具等装船项目的研制。
（1）挑剔的选拔
载人飞船是有人驾驶的空间飞行器，由于飞船的发射、运行以及返回过程中特有的环境条件的复杂性、严酷性，还有飞船本身技术的复杂性以及出现故障的可能性和危险性，这些都决定了飞船驾驶员——宇航员不是一般人可以胜任的。
宇航员首先要能适应火箭飞行过程和太空生活中的各种恶劣条件，其次还要完成各项航天飞行任务，所以宇航员的选拔和训练都是极其严格的，甚至用苛刻和严酷来形容也一点儿都不过分。宇航员都是从工作性质较接近的歼击机驾驶员中选拔的那些身体素质和心理素质均好，训练有素并具有相当飞行经验，而且愿为航天事业献身的人。
各国航天界对宇航员的选拔都是极其重视的，选拔宇航员是一个复杂的过程，被选上进行训练的人员也不一定都能成为真正的宇航员，所以说选拔上的人员只能叫预备宇航员或试验宇航员。要成为预备宇航员或试验宇航员还要过下面的几关：
首先是身体和心理素质的要求，要进行临床及住院的检查，生理学和心理学的检查。宇航员必须具备有健康的体魄、敏锐的思维和坚毅的性格。
鉴于太空生存的特殊要求，备选的宇航员必须进行详尽的医务检查。首先从研究所有病历资料做起，然后化验血液、尿和大便，接着进行心电、胸电冲击图检查，还要对胸腔、大肠、鼻旁窦、脊柱腰骶部位、胃、食管和牙齿的X光照片进行研究，另外，对眼科、前庭功能、心血管系统、肺活量等进行的一系列检查也是必不可少的。在以上提及的身体条件中尤以心血管、中枢神经系统最为重要。
由于航天活动的特殊性，还要求宇航员必须具备优良的心理素质，包括他们的个性心理、性格气质、智商水平和工作效率等方面的内容；考核他们在特殊环境下的适应能力、应急能力和耐力也是选拔宇航员必不可少的一项内容。备选的宇航员必须进行超重耐力、立位耐力、高低温耐力、最大体力负荷耐力实验，以及噪声、振动实验和完全隔绝的孤独实验。
其次，作为被选拔的宇航员，对他们的阅历、知识水平和知识结构方面的要求也是很高的。他们起码应有不低于大学的文化程度并且能够适应航天环境，可以迅速掌握好航天飞行器的操作。从以上可以看出，选拔出一个合格的预备宇航员是非常不容易的，“千军易得，一将难求”，这些人都是从无数候选者中千挑万选出来的，从各方面来讲都是人群中的佼佼者。
选拔固然不易，训练更是艰苦。在被选拔出的预备宇航员中，经过以后艰苦严格的训练、观察、测试检查，不断有人被淘汰，只有完全达到宇航员条件的人才能做正式的宇航员。
（2）艰苦的训练
那些刚刚入选的预备宇航员，在刚刚感到喜悦的同时，艰苦、枯燥甚至是苛刻的训练生活就开始了。
我们常人很难想象得到，一艘飞船有多少系统，每个系统有多少设备，每个设备又有多少个操作按钮，然而宇航员要一一地了解它，并且掌握它；我们同样不能想象，从火箭起飞到太空飞行，一直到返回舱安全降落地面，这其中要经历多少极其复杂而且与地面完全不同的过程，其中许多是人们在地面上做梦也想不到的，而宇航员要了解它、感受它，还要掌握它；同时，宇航员的太空之旅不是普通乘客的观光旅游，他们是去工作，要完成复杂的太空作业，他们必须掌握相关的所有知识。
由此我们可以想象得出，为了完成这么多的任务，宇航员要学习、掌握多少的新知识、新理论，要经受多少在地面上创造的严酷条件的考验。
对于宇航员的训练可以分为一般训练和专门训练：
一般训练包括了各种科学技术知识的理论学习，包括了天文学、地质学、大气物理学、机械、电子、测控、飞行力学、气象学、制导导航理论、计算机理论、火箭技术基础和航天医学生物学等；还要学习和熟练掌握飞船的总体设计情况，包括飞船的各系统组成、系统的工作原理、可能的故障模式和采取的对策；在飞船的生产安装过程中，还要观看飞船的生产情况、设备结构和飞船的安装情况等。
一般训练还包括体能的训练。如身体素质、忍耐能力和生存能力等方面的训练。
首先是体质训练。一般有大家都比较熟悉的早操、球类、田径、登山、游泳和体育比赛等。这项训练是在医务人员的监督下进行的，目的是增强体质，提高机体对各种应急因素的耐力。其中登山运动最为有益，它不仅能训练宇航员的体质，还可向宇航员提供低气压和氧分压、空气温度和湿度急剧变化及紫外线、红外线辐射的条件，以提高机体对特殊因素作用的稳定性。
其次是飞行训练和航天模拟训练。在航天过程中有许多对人类影响重大的外界因素，主要有飞船上升阶段和下降阶段的超重、震动和噪声，以及轨道飞行阶段的失重、真空、辐射和悬殊的温差变化。为了使宇航员熟悉和适应这些独特的环境状况，人们在地面上建立了一系列的模拟设备，例如大型离心机、失重飞机、震动台、噪声模拟器、变温舱、变压舱、辐射室等等。宇航员要在专门的设备上进行超重、失重、低气压、高低温度交变、振动、噪声、冲击、寂寞隔绝环境下的针对训练。
在航天生活中最常见到而且必须长期忍受的就是失重了，这也是宇航员生活与正常人生活最不同的地方，必须重点训练。在基础训练中和专门训练中都将重点进行，我们将在介绍专门训练时详细介绍失重训练的具体情况。
另外，经常的飞行训练可以保持宇航员的飞行技术，还可以进一步提高宇航员在可能的失误情况下迅速做出判断和反应的能力。
除以上训练外，还要进行必要的救生训练。为了训练宇航员在着陆后的自救能力，要进行热带、沙漠以及海上的紧急着陆训练。先以授课的形式讲解生存概念，各种环境条件特征和要素，然后进行生存方法的示范练习，最后每种情况至少进行一周的训练，内容包括：在无人营救的情况下，如何出舱、如何呼救、无线电联系、定向，甚至觅食、搭帐篷等一系列保证生存的工作。
专门训练是针对特定的飞船在发射前1年的训练。在专门训练之前，宇航员对飞船的有关知识已经掌握很多了。这时要对他们进行基本操作知识、操作技能和操作程序的训练，还有宇航员分组配合工作的训练，以及航天生活方式的训练。通过这种训练，使宇航员能够掌握飞行计划，并熟练地操控飞船完成预定的任务，很好地在太空中生存。
这时宇航员要在专门的飞船模拟器中进行训练，美国的休斯敦载人航天中心、俄罗斯加加林宇航中心都有完备的训练模拟器。模拟器可以完全模拟飞船的各个系统设备的工作情况，模拟飞船的发射、运行、交会对接、返回制动以及返回地球时的各种过程和现象，使宇航员就像进行真实飞行一样，完成一次完整的飞行，做应该做或可能做的各种工作。
除此之外，模拟器还可以根据对飞船的故障分析，模拟数百种故障。这种有意造成的故障，可以训练宇航员的分析判断、排除故障的能力及应变能力。经过这样的训练，宇航员在真正航天飞行过程中遇到故障也可以较好地完成任务，不至于手忙脚乱了。
宇航员还要再次接受飞行中可能受到的环境训练，例如飞船的热真空试验。这项试验是在特制的可以抽成真空的容器内进行，宇航员进入被放在真空模拟器中的飞船内工作，进行试验，模拟高真空和温度交变条件下的环境。
宇航员在太空中遇到的最普通又最长期的特殊情况就是失重了，为此宇航员必须接受严格的失重训练，并在起飞前再次接受这方面的长期培训。
为了在地面上能够形成模拟空间失重情况，人们想了许多办法。开始时是采用飞机的抛物线飞行造成失重环境，但是这种办法只能产生30秒钟的失重状态，后来又采用了落塔式、落管式等方法，但这些方法最多只能产生几分钟的失重环境。而宇航员在太空中要长期处于失重状态，为了训练宇航员对失重状态的适应能力，就必须创造长时间的失重环境，使宇航员达到在这种环境下训练的目的。为此，美国人在马歇尔空间中心研制了大型中性浮力水槽试验装置。
简单地说，这个装置就是一个盛有特殊制备用水的大型水槽，直径有23米，深12米。将受试物如飞船放入水中，利用水的浮力作用使它成为中性漂浮物，用以模拟零重力条件。让被训练的宇航员穿上宇航服，并在宇航服上经过适当的配重，使他呈现失重状态，就可以进行长时间的模拟训练了。
航天模拟训练除了技术性的训练还包括航天生活方式的训练。航天生活的衣食住行与地面上的生活截然不同，在宇航员进入太空前必须在人工大气的条件下、采用特殊作息制度生活一段时间，还必须学会太空食品的食用方法、在太空中穿衣睡觉等实际生活训练。
经过以上的选拔和训练中的淘汰，剩下的完全达到宇航员条件的人才能成为真正的宇航员，他们不仅要完全符合各方面的严格要求，而且鉴于太空飞行有极大的危险性，他们还要具有勇敢的献身精神，可以说他们都是太空探测的勇士。正是由于他们拥有勇敢的献身精神和勇于探索的能力，才使得人类的载人航天技术取得了辉煌的进步，他们为人类征服宇宙，探索空间做出了巨大的贡献。
（3）训练中的危险
宇航员的训练不仅艰苦、苛刻，而且有时候还要面临极度的危险，甚至面临死亡。
1967年1月27日，预计担任首次载人飞行的“阿波罗4”号飞船在美国的肯尼迪飞行中心进行地面试验，就在即将发射之际，指令舱内突然燃起了熊熊大火，顷刻之间，飞船就被淹没在了一片火海中，整个座舱内充满了火焰和浓烟，飞船中的3名宇航员只来得及说了一句“救救我们”，就没有了声息。
由于当时的舱门不能迅速打开，虽然地面人员迅速冲过去抢救了，但是为时已晚，3名宇航员已经都被活活地烧死了。
这3名宇航员是海军少校罗杰·查非、空军中校爱德华·怀特以及已经参加过两次航天活动的空军中校格里索姆。
经事后的调查，这次事故是由于电器线路的短路，造成了电火花，引燃了座舱造成的。
这次惨剧发生之后，美国宇航局对载人飞船的结构做了比较大的改革，安装了可以在2~3秒钟之内迅速打开的活动舱门以代替以前需用90秒钟才可以打开的旧舱门；用金属包皮代替了以前的聚四氟乙烯包皮；用不锈钢导管代替了以前的铝制导管；最重要的一点是后来的座舱中开始冲灌类似于地面空气成分的气体，以代替以前的纯氧。这些改革措施大大加强了宇航员在飞船起飞时的安全性。
“阿波罗4”号的事故使美国的“阿波罗”号第一次载人航天飞行推迟了1年多的时间，直到1967年10月，美国的“阿波罗7”号才正式载人飞入了太空。
为了纪念这3位在航天事业英勇献身的宇航员，1971年8月“阿波罗15”号登月飞船的登月舱登上月球的时候，踏上月球表面的两名宇航员所做的第一件事就是将查非、怀特和格里索姆的骨灰撒在了月球的土地上。他们生前没有完成自己的心愿，死后就让他们融入这片魂牵梦绕的土地吧！
“阿波罗15”号的宇航员撒下怀特等骨灰的同时，还在月面上安放了一块金属牌，牌上刻着到那时为止包括前苏联的所有为人类的航天事业献身的宇航员们的姓名，人类将永远不会忘记这些勇于探险的先驱们。
宇航员们就是要通过如此艰苦乃至要献出自己生命的训练，才可能成为一名正式的宇航员，才有了进入太空的资格。然而要真正拿到太空的通行证，要想成为一名真正的征服太空的勇士，光凭上述这些还不够，因为即使成为了正式宇航员也不一定意味着可以真正踏入宇宙，他们还必须经过最后一关——上天前的选择。
（4）最后的选择
前苏联的宇航员加加林是世界上第一个离开地球进入太空的人，实在可以说是一个幸运儿。那么是不是每一个正式的宇航员都有进入太空的幸运呢？当然不是的。
为了保证载人航天任务的顺利实施，一般在确定宇航员时要准备几组人选，起码要有两组备份，即候补宇航员。据说加加林当年也不过是一个候补宇航员，他的步人太空还具有一定的戏剧性呢！
因为前苏联的“东方”号飞船决定一次只上一个人，所以一组人中共有3名人选，而加加林是第三名，即最后一名。巧合的是第一名宇航员可能是精神紧张，晚上没有休息好，在第二天即将发射前，做最后的身体检查时，发现其血压不正常，心律也不佳，他就被淘汰了，决定换第二名人选上。更巧的是，第二名宇航员可能心里一直在紧张，“万一第一个人不行，马上就轮到我了”，不由得多了几分期盼与兴奋，何况这事情又带有一定的危险性，心里不免又有些紧张和不安，所以一检查身体，也未达到飞行的条件，又被淘汰了。而加加林的心态与前两位就不太一样了。他认为前面有两位宇航员呢，他们都是从许多训练者中精选出来的，两人都不合格而轮到他的可能性不大。因此，他的心境平和，情绪放松，饮食休息十分自如，一经测量，一切正常，当时决定由他进舱，完成这一划时代的使命，加加林的名字也因此而载入史册。
通过上面的故事来看，我们可以说加加林是历史的幸运儿，由此我们也可以看出飞行前心理素质的重要性了。飞行前心态的调整就是进入太空前宇航员要过的最后一关。
（5）医疗监督与保障
宇航员系统不仅是选拔和训练宇航员，还包括对宇航员实施有效的医学监督和医务保障。
宇航员的训练和培训需要花费大量的金钱，所以说宇航员是用金子打造出来的，宇航员的健康和生命是极为重要的。
宇航员的整个训练过程都必须在医务人员的监督下进行，以确保宇航员的身体健康和生命安全。医务人员还必须对宇航员进行定期的身体检查，对宇航员的一点儿小恙更是忽视不得。
宇航员们在太空中的健康更是不容忽视的大问题。载人飞船上设立有遥测设备，这些设备除了向地面传送飞船的各种工程参数以外，最重要的一个任务就是随时向地面传送宇航员的生理参数，如血压、心率、体温、呼吸状况等；同时还在宇航员的身上典型部位安装了各种传感器，以观察监视宇航员的身体健康状况和在空间条件下工作时各种生理特征的变化和反应。这样做不仅是为了获得一些人类在太空生活状况的重要参数，主要也是为了宇航员的健康和安全考虑的。自从宇航员一离开地面，地面医务人员的心也就紧跟着紧张起来了，他们随时密切关注着宇航员的每个变化，一旦发现宇航员的身体出现异常的状况时，就会马上与载人飞船联系，如果情况不严重就会指导宇航员自我治疗，如果情况严重，就会让宇航员马上返航。
可以说，宇航员从开始参加选拔一直到顺利返回地球都是在医务人员的控制之下的，他们能够取得今天如此的成就，医务人员功不可没。
（6）后勤研制与供应
载人航天整个工程就像一场巨大的战役，俗话说：“兵马未动，粮草先行。”这正好说明了后勤的重要性。
后勤部门主要负责宇航服、航天食品和航天用具等装船项目的研制，这些都是直接关系到宇航员在太空中的生活乃至生存的重要物品，每个细节都必须考虑周到。
宇航员在太空中的饮食和生活用品将有一章做专门的介绍，下面就以美国首次登上月球的“阿波罗11”号的宇航员们所穿的宇航服来说明航天后勤工作的复杂性。
美国宇航局为宇航员登月而特别研制的宇航服每件价值30万美元，由服装、背包生保系统、应急氧储备和天线装置构成，总重量达到了93千克。看到这里有人会问：穿上这么重的宇航服，宇航员还走得了路吗？这些事儿专家们考虑得很清楚，月球的引力只有地球的1／6，这一整套设备在月球上只有155千克重，宇航员穿上它依然可以步履如飞，绝对不会影响他们的工作。这套宇航服一共由16层材料组成，可以保温、供氧，还可以防止微陨石的袭击。
宇航服上的头盔是与宇航服分离的，使用时用一个金属卡圈与宇航服的头颈部连接到一起。头盔的外壳由一种很结实又很轻巧的聚碳酸盐类材料制成，可以有效防止比较大的撞击。头盔还设计有两层面罩，可以保护宇航员的眼睛不受太空间强烈的紫外线、红外线以及细小的流星微粒的伤害。
与宇航服配套的手套也是特制的，有一个特殊纤维制成的外壳，内层是绝热的材料，以避免宇航员在工作中与极热或极冷的物体接触时手受到伤害。手套的指端由硅有机橡胶制成，可以提高宇航员手指的敏感性，使得宇航员戴上了看似如此笨重的手套，仍能进行非常细致的工作。
与宇航服配套的套靴的制作也是异常精细的，一共由21层绝热材料制成，可以保证宇航员在任何情况的地面上如履平地。
宇航服虽然很好，但是毕竟不太舒适，宇航员在飞船中不能一天到晚都穿着它。为此，除了在太空中穿的宇航服之外，后勤部门的专家们还为宇航员们量身制作了一套在载人飞船生活舱内穿的飞行服。这套飞行服由特氟纶材料制成，非常轻便，保暖性能良好，适合宇航员平时在生活舱中穿着。即使这样一套只在生活舱中穿的飞行服，科学家们也没有忘记在衣服上设计了一个特制的口袋，里面装入了宇航员在太空中的一些必备用品，以防不测。
从以上这些，我们就可以看出后勤研究部门考虑得有多么周到了。正是由于他们细致周到的工作，宇航员们才能在太空中生活得健康、安全和舒适。所以我们才说后勤保障是载人航天必不可少的重要环节。
飞船应用系统
飞船应用系统的主要任务就是利用载人飞船进行众多的空间实验，在太空中开展对地观察、环境监测以及进行材料科学、生命科学、空间天文学和流体科学等学科的应用和实验。
载人飞船系统
“神舟”号载人飞船，完全是我国自行研制的，是我国目前发射的最大的空间飞行器，它的发射充分显示了我国航天技术的实力。
下面介绍载人飞船系统的主要设备：
（1）飞船的保护层——整流罩
这是飞船发射时必不可少的一个设备——整流罩。
就像前面发射情况下看到的那样，在火箭发射的时候，我们其实并看不到飞船是什么样子，而只是看到了一个大罩子，这个罩子是什么呢？它又有什么用呢？
我们所见到的这个大罩子就被称为整流罩，它的作用是保护飞船。一方面因为飞船上有很多娇气的设备，例如太阳能电池帆板、飞船上用来对地观测的窗口，这些设备为了防止污染，在发射前都需要保护；另一方面就是为了防止飞船发射时的气动加热。
那么，什么叫气动加热呢？火箭从发射台起飞后，它的速度是从零开始逐渐加大的，在飞出大气层以前就可以达到2~3千米/秒的速度，这么高的速度会使得飞船和大气产生强烈的摩擦，产生巨大的热量。我们都知道摩擦生热的道理，在火箭发射时产生的这种摩擦生热的情况就叫做气动加热。
在火箭和飞船进入太空的阶段气动加热会使太阳电池过热，影响使用的效果，甚至会损毁太阳电池，使得载人飞船在进入太空后没有能量。还有，气动加热烧毁的东西还会污染飞船的窗口，影响飞船在太空中执行任务的质量。
因此，为了保护飞船，使得飞船可以在太空圆满完成任务，飞船在发射之前就包在了整流罩里，直到飞船飞出大气层后整流罩才被抛掉，这时载人飞船才以真面目暴露在太空空间里。
（2）飞船的三个舱段
轨道舱位于飞船的前部，是飞船重要的舱段。轨道舱为密封结构，其外形为两端带有锥角的圆柱形，作为宇航员的主要工作舱和生活舱，宇航员在太空中的主要活动都将在这里进行，所以里面设有完备的生活和工作设施。另外，宇航员在太空活动期间，轨道舱还兼具有效载荷试验时的实验舱、交会对接试验时的对接目标、宇航员出舱活动时的气闸舱以及作为天地往返运输器时的货舱。
轨道舱除了以上功能还有一个重要的功能，就是作为卫星的功能。载人飞船完成了轨道任务返回时，不是一起回来的，只有返回舱回到地面，其他的两个舱段就留在了轨道上。因此，轨道舱还将在轨道上工作下去，起到了一颗卫星的功能。这是一个非常巧妙的方法，既完成了空间任务，返回舱带着在太空中得到的成果返回了地球，轨道舱又得到了废物利用，避免了不必要的浪费，实在是一举几得的好事。
飞船中部呈倒锥形的部分就是返回舱了。返回舱为密闭防热结构，是宇航员们的座舱，宇航员们还要靠它返回地球，所以对它的要求最高，它要有一系列的设施以保障宇航员们的安全。
之前已经谈到了气动加热的问题，返回舱返回地面的时候同样会遇到这个问题。而且返回舱在返回时以8千米／秒的速度冲向地球，距离地球越近大气的密度也就越大，返回时的气动加热比发射的时候还严重得多，因此就会产生更大的热量。然而此时飞船已经没有整流罩的保护了，这就要靠返回舱了。因此，对返回舱的结构材料的要求很高，必须要解决一系列的技术问题，使得返回舱要有良好的防热和隔热性能，飞船不仅不能被焚毁于大气层中，还要保证飞船内部的温度不能超过一定的范围，否则宇航员承受不了也将前功尽弃。
气动加热的问题在航天史的早期被称为热障，意思就是说气动加热是一道难以逾越的屏障。当然，随着科学技术的发展，这个屏障早已被聪明的人类越过了，但是，气动加热问题在现代航天界依然是一个技术难关，目前世界上也只有美国、俄罗斯和中国解决了这个问题。
推进舱位于飞船的尾部，也是一个圆柱体，而且由于宇航员不会进入这个舱段，所以推进舱的结构是非密封的。其底部是与火箭对接的对接面，舱内主要装有飞船的动力装置。推进舱的主要作用是存贮燃料和用于飞船的姿态控制、轨道维持、变轨和制动等。
载人飞船上在这三大舱段内还装有许多系统设备，例如生命保障系统、通讯系统以及宇航员的生活设施等。
运载火箭系统
对于载人飞船的发射，火箭可是极为重要的一环，载人飞船必须得由火箭加速到一定速度并送入预定轨道，载人飞船才能围绕地球飞行，遨游太空。
“神舟”号载人飞船的发射利用的是我国自己研制的“长征”系列运载火箭。“长征”系列运载火箭曾经多次在我国的发射史上立下大功，在世界的运载火箭系列中也享有盛誉。
“长征”系列运载火箭虽然出色，但直接用来发射载人飞船还是不行的。火箭发射载人飞船时，宇航员的安全性指标要达到0997以上，所以原来的“长征”号运载火箭用于载人飞船的发射，其可靠性还是远远达不到要求。
为了达到宇航员安全性指标，“长征”运载火箭还要进行大量的适应性修改设计，以提高火箭的可靠性和安全性。工程技术人员对“长征”运载火箭原有的箭体结构、动力装置系统、控制系统、遥测系统、外弹道测量系统都进行了改造，提高了其可靠性，另外还增加了故障检测系统和逃逸救生系统，以提高上升阶段宇航员的安全性。
火箭的故障检测系统和逃逸救生系统的设置是载人航天不同于其他航天飞行器的突出特点，是保障宇航员安全必不可少的设施。
首先发射载人飞船的火箭上必须有故障自动诊断系统，能够随时监测火箭各个部位和各个系统是否出现了故障，而且能够立即识别出故障的严重程度，判断对宇航员的安全是否有威胁。一旦发现严重的事故，就要启动逃逸救生系统，使逃逸飞行器与火箭的所有机械、电路、气路、液路迅速分离，并带领宇航员飞行到安全的区域。这一系列动作往往只争毫秒之间。
能不能准确地进入预定的轨道是飞船能否正常工作和准确返回的关键的第一步，而发射入轨则主要是火箭的功劳，所以说“神舟”号顺利进入太空，“长征”火箭立了一个头功。
发射场系统
（1）建立发射场的地理条件
我们的国土虽然辽阔，但航天发射场对地理条件的要求非常的苛刻，要有合适的地理位置和地形，要有良好的气象与水资源，还要有可靠的安全保障条件，并不是什么地方都可以建发射场的。而载人飞船的发射场在选择地址的时候，不仅考虑到要具有发射其他航天器的条件之外，还必须更多考虑到参与飞行的人员安全问题。
首先，航天发射场的地理位置就非常讲究。众所周知，地球是自西向东旋转的，为了充分利用地球自转这一特有的资源，节省发射的能源，航天器一般都是自西向东发射的。发射场位置的选择要满足轨道倾角的要求，比如对于地球静止轨道，发射场的位置就要纬度低，而大轨道倾角发射场纬度就要高。
另外，发射场应该选在周围没有较大干扰源的地方，以保证发射时有较好的空中和地面的电磁环境，不会干扰飞船与地面指挥中心的通信。
天气条件也是建立发射场所必须考虑的前提条件之一，恶劣的天气条件例如雷电和低温、潮湿、大风的天气都会对发射的安全造成威胁，有时还可能引发重大的航天事故。
雷电可以使火箭或航天器上的电子线路发生感应，产生极强的电流，导致测控系统或遥控系统遭到破坏，影响航天器与地面指挥中心的联系，甚至还可能引发爆炸，造成重大的空中灾难。
1969年美国的“阿波罗12”号载人飞船就是在发射后突然遭遇雷电的袭击，导致电源发生故障，飞船与地面指挥中心的联系中断，整个飞船失去了控制，幸好飞船上的宇航员及时启动备用的电源才避免了一场大祸。然而事后我们想一想，如果这次雷击损坏的是没有备用件的重要零件，那么后果就不堪设想了。所以，在选择发射场地址时，对此地区是否为雷电多发区的调查，一定要认真细致，不能有半点儿马虎。
低温和潮湿的天气对航天器发射的影响也非常大。低温天气会使火箭和航天器的表面结冰，阻塞燃料箱的排气孔，还会导致火箭上的一些密封元件受损；而潮湿的天气则会使雨水渗入火箭和航天器的内部，导致仪器设备受潮，造成电路的短路，最终引发事故。1986年11月28日，在美国发生的震惊全世界的“挑战者”号航天飞机失事事件，导致惨剧最重要的原因就是严寒天气使连接部件的密封橡胶圈受损，造成了燃料泄露。
大风的天气对航天器的发射也有一定的影响。由于现在的载人航天采用的都是“三垂”模式，航天器与火箭都是在技术区就已经组装好了的，整体垂直安装到高耸入云的发射塔架上，可以想象这种高度受风力的影响是多么的大了。大风天气会导致竖立在高大的发射塔架上的运载火箭发生晃动，产生变形，继而酿成重大的事故。
根据以上的分析，在地理条件方面发射场应该选择在雷雨天气少、湿度低、风速小、温度适中的地点。
除了地理条件，建立发射场还要考虑其他的一些条件。
首先是对水源的要求。因为火箭在升空时会喷射出炽热的火焰，形成极度的高温，必须在火箭升空后用大量的水降温来冷却发射台。同时，航天器的发射要有各种的技术支持，要有许多技术人员的参与，所需的生活和工业用水也是一个不小的数字。所以发射场一般都要建立在水源比较丰沛的地方。
还有火箭发射方向的航区近百千米的区域内最好没有高山密林和比较集中的居民区和工业区，因为航天器的发射会造成一些不可避免的危害，例如运载火箭燃料燃烧时产生的危害环境的有害气体；火箭发射时产生的巨大的危害人体健康的噪声。另外，火箭的第一级在完成运载航天器的任务后会自动坠毁，其残骸会降落到发射场附近的范围内；而航天器发射时发生事故后，宇航员被逃逸飞行器带离现场后也会降落在这一范围内。这种环境的选择是为了便于在紧急的情况下进行宇航员的救生工作，还有保障地面居民的安全。
另外，发射区在发射中还要安排一支强大的搜索救援队伍，以防止在发射时发生意外，尽最大可能保障宇航员的生命安全。
被誉为“戈壁明珠”的酒泉发射中心，是我国目前最大也是设备最先进的卫星发射中心，曾经为我国的卫星发射工作立下了赫赫战功，我国的第一颗人造地球卫星——“东方红1”号就是在这里升上太空的，就是在这里结束了我国没有卫星的历史。
当时，酒泉卫星发射中心的环境条件基本上满足了载人航天发射的要求，然而其设备条件还不能满足载人飞船的发射要求，在充分利用已有公共设施的基础上，又建立了一个新的发射区。
（2）“三垂”模式
新的发射场的建立遵循了“在确保安全可靠的前提下，强化技术区、简化发射区，从总体上体现中国特色和技术进步”的指导思想，采用了与国际先进水平接轨的“三垂”模式和远距离测试发射控制技术。
什么叫“三垂”模式呢？在介绍这个问题之前还要对发射场的情况做一个简单的介绍。
一般发射场为了工作方便与安全，主要分成了两个区域：一个称为技术区，其中有条件讲究的测试厂房和完备的测试用的仪器和设备，火箭和飞行器首先要运到技术区，在这里分别进行必要的装配和各自的检查、测试；在距离技术区一定距离的地方是发射区，用来发射各种航天器，在发射区内用来进行发射的地点叫做发射工位，这里有发射台和高大的发射塔架，有时在一个发射区内可以有好几个发射工位。
按照以往的情况，火箭和飞行器分别以水平的方式运送到发射区，然后把火箭一级一级竖立起来进行对接和连接固定，接着再把要发射的飞行器由发射塔架的吊车吊装在火箭的最后一级顶部，进行连接和固定，最后还要进行测试，经过这一道道的工序，飞行器才可以进行发射。这样的工作复杂，且操作的时间很长，已经不再适应迅速发展的航天事业。
而所谓的“三垂”模式，就是指垂直总装、垂直测试、垂直运输和发射这三项垂直工作的总称。在“三垂”模式里，火箭和飞行器就在技术区的厂房内进行垂直状态的总装和对接，然后就地进行垂直状态的分别测试和联合测试，在做好充分的准备后，状态不变地以垂直方式直接运送到发射场进行加注发射。
“三垂”模式对技术区的厂房要求很高，由于飞行器要在厂房中垂直总装，所以总装车间的厂房是很高的，光大门就有七八十米高，这个车间的高度就可想而知了。要建立这样一个厂房是很有难度的，要考虑地面的压力；要测量地下的地质水文；要考虑风力的影响；要考虑地震的袭击；还要考虑厂房的密封以及温度、湿度各方面的要求。
在技术区安装测试好的火箭和飞行器一起在垂直状态下运抵发射场，这个运输的问题也是一个技术难关。如此的庞然大物要安然运送到发射场，运输时的速度、震动、倾斜乃至风速都要考虑在内。
那么，既然“三垂”模式如此复杂，为什么还一定要采用这种模式呢？首先，发射前的技术准备工作都尽可能地放在了环境良好、条件优越的技术区来做，这里的对接、测试的条件都优于露天操作，火箭和飞行器的安全可靠性明显提高了。
另外，“三垂”模式最重要的优越性就表现在占用发射工位的时间少。这个问题在航天事业的发展中很重要。将来我们的航天事业发展了，发射的任务多了，特别是发展了空间站之后，“三垂”模式的优越性就表现得很明显了。飞船与太空中的另一艘飞船或者空间站对接的时间要求很严格，也就是说太空中的航天器运行到一定的地点上空时，地面待发的飞船必须按时发射上天，经过一段时间的飞行正好赶上太空中的航天器才能对接成功。如果我们还运用以前的发射方式，一切都在发射工位上准备就会带来许多的麻烦。像早先美国的航天飞机要在发射工位上准备半年的时间，具体对接时间很难计算准确，而“三垂”模式在发射工位上只需几天就可以准备完善。在发射任务繁重时，“三垂”模式还可以避免一个航天器占用太久的发射工位，使发射工位的使用率明显上升。
所以，“三垂”模式虽然在建设上有很大的困难，但是为了我们航天事业的将来，一定要发展这种模式。
（3）为了地面人员的安全
新建的发射场还在其他方面取得了巨大的进步，大大增加了参加发射工作的地面人员的安全。
发射前加注燃料历来是火箭发射中最危险的步骤，由于新建发射场的主要目的是发展载人航天，所以技术专家们经过认真研究和试验，研究了一整套安全的注射措施，将400多吨推进剂分别加注到火箭和航天器的近20个燃料箱中，这种技术可以保证燃料一滴都不会漏出来，既安全又防止了燃料的无谓浪费。
我国原有的发射场中，发射控制室与发射台之间的距离小，万一火箭发生爆炸，就会严重威胁到对发射进行测试的地面工作人员的安全。新建的发射场控制室一改原来的做法，设在了距离发射场较远的安全区，实行远距离测试与遥控点火发射，保障了在发射场的地面工作人员以及技术专家、指挥人员的生命安全。
为了宇航员的安全，在发射塔架上备有一条快速撤离通道，一直通到远离危险区的地下掩体里，在紧急情况下，已进入座舱的宇航员可以通过它迅速撤离危险区。
我们已经知道作为一个宇航员存在一定的危险性，其实发射场的工作人员也是时刻处于危险之中的，为人类的航天事业献身的不仅仅只有宇航员，航天史上也曾经有地面人员发生事故的惨剧。
1960年9月的一天，前苏联哈萨克斯坦著名的拜科努尔发射中心异常忙碌，一颗新的火星探测器将在这里升起，又一个世界之最就要在这里产生了。
当时的前苏联首脑赫鲁晓夫为了要向世界显示他们的空间技术实力，命令当时的国防部副部长兼火箭部队司令涅杰林元帅带领几十名将、校级的军官来到了拜科努尔发射场，对发射场将要进行的卫星发射的准备工作进行督促。
当时负责发射的火箭总设计师科罗廖夫向元帅汇报了火箭发射前遇到的种种问题，并且极力建议火箭的发射要延期再举行，然而渴望成功的涅杰林元帅拒绝了科罗廖夫的合理建议。
火箭按时准备点火发射，但是按动按钮的时候燃料却没有被点燃。按理说这是十分危险的，必须马上排除燃料后进行认真彻底的检查。而涅杰林元帅在急切求功心理下失去了理智，命令科罗廖夫组织工程人员不排除燃料就地检查。科罗廖夫坚决拒绝了，元帅亲自带领几十名高级军官、工程师和科学家登上了发射平台，准备检查故障原因。
就在元帅及其随行人员刚刚踏上发射平台的时候，火箭猛烈地喷出了一束火焰飞上了天空。然而火箭刚刚升起马上又一头栽了下来，几十吨的液体燃料引发了一场大爆炸，发射平台立刻就陷入了一片火海之中。
在发射平台上的几十个人不用说了，他们全部被大爆炸掀到了高空，又陷身于火海之中，最终尸骨无存；其他在发射场内的地面工作人员也被大爆炸产生的冲击波或震死或震伤，仅少数人幸免于难。
这是一次人类航天史上伤亡最多的事故，它曾经被前苏联政府部门掩盖了20多年，而一披露就震惊了世界。这次事故的发生除了有技术上的原因之外，不重视安全地蛮干，对科学的不尊重也是导致事故发生的主要原因。
由以上的事例我们可以看出，在发射的过程中地面工作人员的安全也需要慎重考虑。要保障地面工作人员的安全，就必须有强有力的安全保证措施和设备，还要尊重科学，按科学的程序办事。
测控通信系统
当宇航员乘坐载人飞船在太空飞行时，需要有强大的地面支持，而完成保持天地之间的经常性联系的任务就是测控通信系统了。载人航天对于测控通信系统的要求是非常高的，这也是从宇航员的安全角度考虑的。
任何航天器进入太空后都是按照一定的轨道飞行，这期间有时在我国领土的上空，有时又在别国领土的上空，我们要随时知道它的飞行情况，如当前的位置，仪器设备的工作情况，各舱段内的压力、温度、湿度、有害气体浓度、宇航员的生理状况、宇航员在舱内活动的电视图像等。另外，地面指挥人员还要定期与宇航员通话，如果航天器发生了故障，技术专家要指导宇航员对其进行控制和修理，所有这些都要靠测控通信系统来完成。
航天器上的测控通信系统包括航天器内的设备和地面测控设备两种，航天器内装有各种接收机、发射机、天线等设备，主要用于接收地面的无线电信号或者向地面发送有关飞船的信息；地面测控系统则包括了各种雷达站，负责接收和发送各种命令信号。下面具体介绍的是地面测控系统。
载人航天要求高安全性和高可靠性，所以要求测控通信系统必须有较高的覆盖率。发射“神舟”号载人飞船时，我国在没有中继卫星的情况下，采用了陆基测控站和海基测控站结合组成测控网的方式，利用载人飞行指挥控制中心，将分布于我国大江南北的各个测控站有机地联合在一起进行管理，圆满地完成了测控通信的任务。
对载人飞船的测控通信任务一般分为飞船的上升段、运行段和返回段3个部分。
在飞船的上升段，对火箭的遥控指令较少，一般是火箭的自毁和宇航员的逃逸控制，然而这时飞行的时间比较短，飞行环境最为恶劣，如果出现故障往往造成灾难性的后果，所以这个阶段对飞船的测控一定要保证达到100％的覆盖率。
飞船进入轨道之后，虽然比较安全了，但是这时飞船要执行许多的任务，需要地面遥控的时间也很多，例如在轨道运行时的变轨飞行、飞船与飞船或空间站的交会对接、宇航员的出舱活动以及故障的处理等等。
飞船的返回段，要保证飞船的调姿、舱段的分离、制动和黑障区前后的测控通信的覆盖。这时，由于飞船返回段的距离比较长，所以对覆盖率的要求也比较高。
飞船从开始执行返回指令到在地面上安全着陆，整个航程需要几千千米甚至上万千米，而一般的卫星的返回过程就用不了飞行这么长的距离，那么载人飞船的返回为什么需要如此之长的距离呢？这主要是为了宇航员的安全考虑的。因为飞行的距离越短，要求其减速的速率就越快，产生的过载值就越大，而过大的过载值会对宇航员的身体健康甚至生命安全造成威胁，所以为了保障宇航员的安全，要求过载值不超过4g（g是指在地球上的重力加速度），使宇航员处于最佳的降落状态，就必须加长返回段的距离，这就加大了对地面测控通信系统的要求。
由以上我们可以知道，飞船的上升段虽然遥控指令少但非常危险，测控系统必须紧张地注意，而飞行段和返回段虽然没有上升段那么危险，可是距离长，所需指令非常多，对覆盖率的要求也高。所以，保证载人飞船顺利完成全部任务，测控通信系统的作用功不可没。
在测控通信工作中特别值得一提的是海基测控站，或称测量船。测量船位于航天器飞经的海面上，对航天器进行跟踪和测量，因为地球表面大部分是海洋，所以只有在海上设置测量船，才能做到对航天器进行不间断的跟踪和测量。
着陆场系统
飞船顺利地通过了危险的上升段，圆满完成了太空中的各项试验任务，这时最重要的阶段——返回段就要开始了，飞船能否成功着陆才是整个飞行任务完成的结尾。可不要小看这个结尾，它的重要性一点儿也不亚于上升段和运行段。
进行载人飞行必须要建设可供返回使用的着陆场，由于航天器大都是使用降落伞回收，所以对着陆场的要求不像飞机场那么高，但是对通信系统和地理环境的要求比较高。
着陆场的选择一般分为陆地着陆和海上溅落两种，飞船具体选择哪种方式降落要根据本国地域特点和国情加以确定。如果是一个国土面积比较狭小而人口又比较稠密，或者是海上力量比较强大的国家，就可以选择海上回收的方式；如果是一个国土面积辽阔，有人员相对比较稀少的地区的国家，就可以选择地势开阔人烟稀少的地区作为着陆场，这样既节省回收的人力和物力资源，又可以较好地保障宇航员的安全。不论是陆地着陆场还是海上溅落场，都要求有足够大的面积，使得航天器降落时即使有误差也在掌握之内，可以保证迅速地回收航天器。
返回舱和宇航员都带有各种各样的标位设备，在着陆后迅速标明自己的位置，以便于地面人员寻找。返回舱上配备有短波、超短波的信号机，不停地向外界发射信号，而宇航员身上也有通信系统，可以向地面指挥中心报告自己的位置。返回舱上还安装有闪光灯，以便于地面人员在夜晚进行找寻工作。
若溅落到了海面上就比较麻烦了。首先，在飞船的外形设计上就要考虑到这一点，要保证飞船溅落到海里之后不下沉、不倾倒、不进水。另外，返回舱的底部还须装有海水染色剂，一旦落人海水中就会释放出来，把附近水域都染成其他的颜色，便于飞机的搜索和打捞。
作为我国这样一个幅员辽阔的国家，采用陆地着陆的方式比较有利。我国的内蒙古高原地势平坦，其中西部地区几乎没有江河、湖泊、山地和大片的森林，到处都是平坦的草原、戈壁和沙漠，完全符合航天器着陆场的要求。
着陆场的建设还要考虑到通信系统的支持，要综合使用本国的航天测控通信网。因为在飞船返回过程中，还要接受地面一系列指示，最为重要的是地面测控通信系统还要确保航天器通过“黑障区”后的联系。
那么什么叫“黑障区”呢？
“黑障区”是距离地面大约80千米的一段区域，基本相当于大气的电离层，在这个区域里，气体被电解分离，形成了一层等离子体，可以阻挡无线电波的通过。“黑障区”就像在航天器的前面戴了一个隔离罩，使返回舱和地面的联系暂时中断。这是一个很严重的现象，飞船进入“黑障区”后是地面控制中心最紧张的时刻，一旦返回舱冲出了“黑障区”，地面控制中心就必须及时地“抓住”它，然后跟踪它，因为飞船的下降速度非常快，如果没有及时“抓住”它，目标就会丢失，会给后来的回收工作带来极大的困难。
为了应付各种情况的出现，要专门建立一支搜索救援大队，这支队伍的人数、素质要求以及装备可谓庞大，美国和俄罗斯都非常重视这项工作，因为回收是最后取得成果的阶段，搞不好就会前功尽弃，甚至造成人员伤亡。
搜索救援大队的主要任务就是要及时地搜索和发现飞船的返回舱；确定其着陆点的具体位置和地理坐标，然后组织搜索人员和设备赶赴现场，及时撤出宇航员并进行必要的医疗救护并送到测试中心详细地检查处理；同时对返回舱进行技术处理维护，取出飞行文件及设备，最后把返回舱送到检测中心，进行技术分析。
搜索救援大队不论是从人员配备上，还是从技术装备上都是一流的，是一支常备不懈的强大的机动部队。从人员上要包括有经验的飞行员、医生、各种特种车辆的司机、通信专家、气象专家、空降人员、潜水人员、救援人员等等。从设备而言，包括了搜索飞机、运输机、直升机、水陆两栖工具、无线电定向仪、无线电通信器材、食品、水等等，真可谓应有尽有。可以说是海、陆、空三军出动，各种专家云集。
尽管着陆场备有完备的搜索、救护等设备，宇航员返回时还要做好孤军奋战的准备，要带上必备的自救物品。这是因为如果飞船降落时发生一些故障，返回舱很可能会降落在距离正常落点很远的地方，回收营救人员一时不能赶到现场，甚至几天之后才找到宇航员，这种情况也是曾经出现过的。
为了应付上述状况，在飞船的返回舱甚至宇航员的背包内都备有各种各样的自救物品，例如足够使用一两天的饮水和食品；各种通信联络设备，如呼救对讲机、信标机、电台，以便设法和外界取得联系；还有一些专用的工具，以便饮水和食物用光之后或者由于舱门变形一时打不开时，设法破坏舱壁出舱；宇航员还带有信号枪、武器、匕首、火种等物品，一是为了防止野兽的袭击，二是为了宇航员在长期得不到援助时可以自行狩猎用以充饥；宇航员还带有适于在任何环境下生存的生活用品，像救生艇、救生衣、防寒服、医药用品等等，甚至连钓鱼的渔具都考虑在内了。有了这些物品，使得宇航员不论降落在什么地方，即使一时没有得到救援也可以安全地生存下去。
上文提到了载人航天工程各个系统的严格与复杂的建立过程，还有关于党中央领导对航天事业的关心与支持，那么载人航天工程为什么受到那么多的重视呢？发展载人航天对我们国家的发展和我们的生活又有什么影响呢？
载人航天是指人驾驶和乘坐载人航天器在太空中进行各种探测、研究、试验、生产和军事活动的往返飞行。其目的在于突破地球大气层的屏障和克服地球吸引力，把人类的活动空间从陆地、海洋和大气层扩展到外层空间，更广泛更深入地认识和了解整个宇宙，并且充分利用太空和载人航天器的特殊环境进行各种研究和试验，进而开发太空丰富的资源和能量。
载人航天不仅是为了人类能上天而上天，而且还要肩负起和平利用空间、开发宇宙、造福人类的重要历史使命。
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