作者：李慕南
出版社：辽海出版社
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宇宙探秘之试读：
前言
数十个世纪里，人类一直感受着自然造物的神奇，同时也用自身行动不断给世界制造着惊喜。世界究竟有多奇妙？世界之最是孩子津津乐道的话题，最厉害的宇宙爆炸、身材最大的恐龙、死而复生的蚯蚓、最长寿的植物、最早的枪支、最高的天文台等等。本书能以最真实的纪录告诉你，为你展示全球最新的世界之最，帮你成为知识面最渊博的小博士。《科学奥运会》系列丛书包括：《宇宙探秘之最》、《动物探秘之最》、《植物探秘之最》、《技术发明之最》和《生活科技之最》。《宇宙探秘之最》囊括宇宙的万千精彩。数十个世纪里，人类一直感受着自然造物的神奇，同时也用自身行动不断给世界制造着惊喜。世界究竟有多奇妙？本书能以最真实的纪录告诉你。你知道最亮的恒星是哪颗吗？最厉害的宇宙爆炸能释放出多少能量？距离地球最近的星到底有多近？……每一个“宇宙之最”都令人目瞪口呆，拍案叫绝！精彩的选点、图文结合的方式，将引领你以全新的检索方式对宇宙进行一次别开生面的了解与认知。《动物探秘之最》收录了有着各种特殊之处的动物，一一展现它们的特点和风采，在这里可以领略它们的奇特本领，唤起人们心目中保护动物的高尚情感。我们期待着人们能够建立起与动物和谐共处的亲密关系！从体形巨大的蓝鲸到眼睛大如篮球的鱿鱼，从大高个长颈鹿到小不点跳高明星———跳蚤，从振翅如电扇的蜂鸟到神速的秃鹫，哪些动物最大、跳得最远、游得最快？……答案一定会让你大吃一惊。它们在千万年的进化中成功胜出，用自己特有的本领向世界昭示着它们的存在。它们是世界上最棒的运动、也是跑得最快、飞得最高、潜得最深的代言者，不仅让人们感到惊奇，也让全世界为之骄傲。本书从几个不同的方面展示了水、陆、空等各种动物的奇妙景象，题材广泛，知识丰富；图文并茂，生动幽默。动物世界，千姿百态；生存之道，各有绝招。动物世界中许许多多鲜为人知的奥妙等待我们去揭开，让我们去寻找一些奇特的世界纪录保持者的动物吧！《植物探秘之最》收录了有着各种特殊之处的植物，一一展现它们的特点和风采，在这里可以领略它们的奇特本领，唤起人们心目中珍惜植物的高尚情感。我们期待着人们能够建立起与植物和谐共处的亲密关系！从古老的植物到最奇异的植物，哪些植物最危险、最有用，哪些植物功能最奇特？……答案一定会让你大吃一惊。它们在千万年的进化中成功胜出，用自己特有的本领向世界昭示着它们的存在。本书从几个不同的方面展示了水、陆等各种植物的奇妙景象，题材广泛，知识丰富；图文并茂，生动幽默。动物世界，千姿百态；生存之道，各有绝招。植物世界中许许多多鲜为人知的奥妙等待我们去揭开，让我们去寻找一些奇特的世界纪录保持者的植物吧！《技术发明之最》从人类光彩夺目的发明宝库里精心挑选了一些代表性成果，用讲故事的方式将它们介绍给小读者，以使小读者在了解科学知识、原理的同时，也了解发明家艰辛的发明过程。了解一些科学知识、原理，对人的成长固然重要，但更重要的是拥有一种爱思考的习惯、创造性的思维方式以及勇于探索的精神。本书从科技、自然、生命科学、医疗、交通等各个方面精选出人类历史上最具代表性的重大发明发现成果，详尽阐述了每项发明与发现的由来与发展历程。读者可以一目了然地看到种种伟大成果的产生背景与宝贵思路，从而开阔视野并提高自己的创造性思维。《生活科技之最》从人类光彩夺目的发明宝库里精心挑选了一些代表性成果，用讲故事的方式将它们介绍给小读者，以使小读者在了解科学知识、原理的同时，也了解发明家艰辛的发明过程。伟大的发明改变人类生活，惊人的发现震撼整个世界，共同分享发明发现的智慧之光！计算机、电话、电影、电视、汽车、飞机、轮船……我们在享受这些科技成果的同时，是否想过它们是被什么样的人发明或发现的呢？发明家们又是如何想到并做到的？这些问题让人感到万分好奇。其实，发明家们的奇思妙想很多时候都来自生活中发生的偶然事件，许多伟大科技成果的背后，都隐藏着一些异常精彩而又鲜为人知的故事。而且，每一项伟大的发明、发现都有它独特的思路。看一看，这些思路和你的想法究竟有何不同？想一想，发明、发现的窍门究竟在何处？
本书囊括万千精彩，从宇宙、山川、动植物，延伸至历史、科技、艺术等，最大的、最小的、最高的、最矮的、最不可思议的、最引人入胜的……每一个“世界之最”都令人目瞪口呆，拍案叫绝！精彩的选点、图文结合的方式，将引领你以全新的检索方式对世界进行一次别开生面的了解与认知。
本套丛书由李慕南任主编，李桂香任副主编，参加编写的有杨静、张强、杜天峰等同志。
本书编纂出版，得到许多领导同志和前辈的关怀支持。同时，我们在编写过程中还程度不同地参阅吸收了有关方面提供的资料。在此，谨向所有关心和支持本书出版的领导、同志一并表示谢意。
由于时间短、经验不足，本书在编写等方面可能有不足和错误，衷心希望各界及读者批评指正。本书编委会
一、天体星球之最
最大的星系
在宇宙内，最大的星系是距离地球大约10.7亿光年的阿贝尔2029星系群的中心星系，其直径为5.60万光年，此星系相当于银河系直径的80倍。
太阳系最大的行星
木星为太阳系最大的行星，是太阳系中八大行星中的第五大行星，距离太阳大约7.8亿公里。
如果木星是个中空的球体，那么其内部大约可以放入1300个地球，可见这颗行星有多么巨大。不过由于木星的密度较地球低，其质量仅为地球的317倍。
夜空中最明亮的恒星
在夜晚的星空中，看上去最明亮的星星是天狼星。它位于大犬星座之中。春季，它在西南方的天空中熠熠发光。它的质量是太阳的2.3倍，半径是太阳的1.8倍；光度是太阳的24倍。天狼星距离地球比较近，只有8.56光年，因此，它看起来显得特别明亮。
离太阳系最近的恒星
地球是太阳系中的一个普通成员，太阳则是银河系里的一颗普通恒星。银河系中约有1000亿颗恒星，其中距离太阳系最近的一颗恒星叫做比邻星，它离太阳的距离是4.22光年。4.22光年相当于399.233亿公里。日珥
迄今为止，宇宙最大的日珥
太阳表面好像是火的海洋，火焰在不断地翻腾起伏。有时，像火舌般的巨大火焰突然腾空而起，景象十分壮观，这就是日珥。1946年6月4日，天文学家观测到自有记载以来的最大的一次日珥。这次日珥，底部宽达112500公里，高达48万公里。
宇宙飞船向地球发回的第一批冰核照片
1986年3月6日，苏联宇宙飞船“维加一号”飞入了离哈雷彗星5500英里的距离范围内，拍发回第一批彗星的冰核照片。这艘宇宙飞船按照地面指令操作，将几部照相机对准彗星，逐渐接近，并在3个小时内向地球传送回来了大约500幅电视图像。
1979年3月7日，“旅行者1号”宇宙飞船已经探明了在太阳系行星木星的周围有一层不明显的岩屑。加利福尼亚州巴萨迪纳喷气推进研究室的科学家们宣布说。这一发现是“旅行者l号”飞船飞往木星执行任务的第一个主要的惊人发现。在飞船到达接近木星的最近点之前16小时的时候，所拍摄的11份曝光照片表明，这条光环像一条模糊的白带，据科学家计算它只有18英里厚，5000英里宽。这样，木星便成了除土星和天王星之外的又一颗带有光环的行星。天文学家早在1610年就已经知道土星带有光环。天王星的光环是在1977年发现的。
1994年，《科学》杂志发表美国宾夕法尼亚州立大学的天文学家亚历山大·沃尔斯赞博士的文章说，他经过3年多的观测，发现在太阳系外存在着绕一颗遥远的中子星旋转的两颗行星的证据。
英国《泰晤士报》认为，这两颗行星的发现表明，太阳系外有可能存在着有生命的行星。这个遥远的中子星名叫PSRB1257+12。围绕它运转的两颗行星距离地球1300光年，位于室女星座。
天文学家早就认为，在太阳系外存在着围绕恒星运转的行星，只是我们用常规望远镜看不到它们，只能根据对行星所围绕的恒星释放出来的辐射来推断它们的存在与否。
沃尔斯赞博士利用波多黎各阿雷西博天文台的射电望远镜，观测这颗中子星的无线电信号，有些来得早，有些则来得晚。这表明，这颗中子星由于受到围绕着它旋转的行星的影响而发生摆动。
美国普林斯顿高级研究所的弗里德里克·拉西奥博士评价说，“这是我们第一次可以肯定，即我们自己的行星以外存在着一个行星系。”
首次发现的类似于太阳系遥远行星系统
2002年6月13日，美国天文学家首次发现了一个与太阳系部分类似的遥远行星系统。该系统中有一颗行星围绕其恒星运动，其轨道与太阳系木星的轨道有相像之处。
这一行星系统位于巨蟹星座，其中的“太阳”是一颗代号为Cancri55的恒星，年龄为50亿年，距离地球约41光年。1996年，马西与其合作者曾经在这一恒星周围发现了一颗质量比木星稍小的气体行星。但这颗行星与恒星之间距离过近，仅相当于地球与太阳距离的1/10。
最年轻的行星
美国宇航局（NASA）的“斯皮策”太空望远镜近日又建新功。该宇航局负责天体观察的天文学家透露，“斯皮策”发现了一颗形成不超过100万年的“婴儿”行星，而这颗行星很可能是目前为止已知的所有行星中最年轻的。
这颗新行星位于金牛座，围绕一颗距离地球420光年、名为金牛座CoKuTau4的恒星运行。美国宇航局的天文学家利用“斯皮策”太空望远镜对金牛座的5颗恒星进行了长时期的观察，以往可以清晰地看到这些恒星都带有尘埃盘。但是，最近他们发现“CoKuTau4”恒星的尘埃盘上，有一个环状区域并没有尘埃。从天文学的角度看，这可能意味着该恒星周围的尘埃物质已经聚集成了一颗新的行星。哈勃太空望远镜
离地球最远的天体
哈勃太空望远镜观测到一个神秘天体，天文学家根据天体发生的红移现象判断它和地球的距离，红移越大，说明距离越远。目前最远能看到距地球120亿光年的天体。红移达到6.7的一个星系和达到5.8的一个类星体，是迄今为止所观测到的最远的天体。
据巴尔第摩太空望远镜科学研究会的布鲁斯·迪金森介绍，哈勃太空望远镜发现的新天体，可能是一颗，虽然距离地球不远，但却极其黯淡的星系，即所谓碳星，或是一个已知宇宙内最遥远的天体。
人造地球卫星之最
1957年10月4日，地球上空出现了有史以来的第一颗人造“小月亮”。苏联发射的这颗人造卫星，是一颗用铝合金做的圆锥体，直径为58厘米，拖有4根无线电天线，总重量为83.6公斤。它绕地球一圈的时间是96.17分钟。这颗人造卫星在空中飞行了100天，于1958年1月14日，坠入稠密的大气层烧毁。而它上面的无线电设备仅工作了24个昼夜。
1958年2月1日，美国发射了第一颗人造卫星“探险者1号”，这颗人造卫星重量只有8.22公斤（其中仪器重量为4.8公斤）。它首先探测到了地球周围的范艾伦辐射带。它的寿命比苏联制造的那颗人造卫星要长，一直活了“12岁”，直到1970年3月才坠毁。
最隐蔽的行星
1999年2月，美国马里兰大学的罗宾卓莫海卜博士宣布在银河系边缘发现了巨大的光环式星体群，被称为MACHOS。尽管我们看不到此星，但是由于其重力对于其他背景星光线的折射而为我们所觉察，该星体群可能有绕其旋转的反射卫星，有生命体存在。该生命体能够看到自身的反射星系而对我们的星系却一无所见，正如我们对他们的星系一无所见一样。
德国天文学家最近利用“斯皮策”红外望远镜，第一次捕捉到太阳系外行星的图像，直接证明了太阳系外有行星围绕类太阳恒星运行的推测。
由于恒星发出的光比围绕其运行的行星所反射的光要亮许多倍，因此，太阳系外行星很难被直接观测到。天文学家一般是通过观察行星在恒星表面造成的引力效应，或是在行星运行到恒星前方时观察到恒星光芒出现短暂黯淡现象，来判断行星的存在。过去的10年中，天文学家在太阳系外发现了近150颗行星，但都是通过间接手段来实现的。
据英国《新科学家》网站报道，距离地球约400光年的一颗年轻恒星及围绕它运行的一颗行星为天文学家提供了很好的观测条件。德国耶拿大学天文物理学院的研究人员利用“斯皮策”红外望远镜，观测到一颗名为“GQ卢皮”的恒星附近始终有一颗星体。研究人员根据两个原因断定，该星体是围绕“GQ卢皮”的行星。首先，它本身具有温度，却不及“GQ卢皮”恒星的温度高。从两者温度的差别来看，这颗星体很像是一颗“年龄”不大的行星。因为它刚诞生不久，表面温度较高，所以能够在红外望远镜镜头上“现身”。其次，根据1999年到2004年间美国哈勃望远镜、日本的昴宿星团望远镜和架设在智利的欧洲南方天文台望远镜拍摄到的一系列图像判断，这颗星体和“GQ卢皮”间的距离一直没有变化。因此，它肯定是围绕“GQ卢皮”的一颗行星。
据报道，德国耶拿大学天文物理学院院长拉尔夫·诺伊霍伊泽说，这颗行星是太阳系外直接通过照片发现的第一颗行星。这颗行星还很年轻，质量是木星的两倍，约有2000摄氏度的高温，环绕“GQ卢皮”恒星运行一周约需要1200年，两者之间的距离是太阳与地球距离的100倍以上。恒星“GQ卢皮”年龄最多有200万岁，比46亿岁的太阳要“年轻”得多，质量相当于太阳的70%。
银河系最大的星团
欧洲天文学研究小组日前发现了银河系最大的星团，命名为“Wasteland1”。据该天文学研究小组的科学家们称，他们是通过架设在智利的红外天文望远镜观测发现了这一隐形庞然大物的。该星团被一些厚密的宇宙尘埃所覆盖，其质量相当于10万个太阳，整个星团直径约为6光年。
在此前，科学家们一贯认为，此类星团只存在于遥远的星系中。而且是由两个或两个以上的星系相互作用才能产生这类星团。目前天文学界已知的这类球状星团有M13和M15，其特点就是具有很强的扩散性——哪怕是质量很小的星团，其直径也能达到上百光年。
欧洲天文学家们还在本次新发现的“Wasteland1”星团中找到了一些独立的高质量恒星，其亮度足以抵得上成百万个太阳。这些星团中有许多恒星都可以归入到超巨星家族——其大小约为太阳的2000多倍，有效半径约相当于整个土星轨道。“Wasteland1”星团位于天坛座南部，要不是有厚厚的宇宙尘埃阻碍其强光，地球上的夜空会变得异常明亮。
美国斯坦福大学的天文学研究小组在遥远的宇宙中发现了迄今为止，堪称是最庞大最古老的黑洞。其质量是太阳质量的100多亿倍，这意味着这个被称为QO906+6930的黑洞能够在自己的引力场中吸纳上千个太阳系，其质量也相当于银河系内所有恒星的质量之和。
这个巨型黑洞位于大熊座星系中央，与地球的距离约为127亿光年。据来自美国斯坦福大学的罗格·鲁曼尼表示，科学家们初步确定这个黑洞的年龄约为127亿岁，也就是说，它在“大爆炸”之后10亿年内就已经形成了。
然而，令天文学家们感到疑惑不解的是这个巨型黑洞是如何在如此短暂的时间内聚集了如此之巨的质量的。据罗格·鲁曼尼教授解释称，为了揭开这个庞然大物的质量之谜，天文学家们使尽了浑身解数——包括测量微粒的运动速度和多普勒效应强度。最暗的星系——“仙女座-IX”
美国天文学家小组在仙女座中发现了迄今为止宇宙间最暗的星系——“仙女座-IX”。
2003年，科学家们曾在小熊座中发现了一个极其昏暗的星系，并将其视为宇宙间最暗的星系。谁曾料想，科学家们最近在仙女座中发现的这个被称为“仙女座-IX”的星系亮度还不及去年发现的这个“最暗”纪录保持者的一半。
据来自“太空网”的消息称，该星系与地球的距离约为200万光年，它看上去“比夜空还要暗100倍”。天文学家们表示，该星系的亮度约是银河亮度的十万分之一。然而，据美国天文学协会的一些成员表示，“仙女座-IX”也不会永久地保持其最暗纪录，今后科学家们还会发现一些更暗的天体。距地球最远的星系
2007年7月1日，美国宇航局太空网报道，天文学家已经发现了迄今为止，所观测到的距离地球最远的星系。这些遥远的星系距离地球大约130亿光年。太阳系内的3颗最暗最小的天体
天文学家使用美国宇航局的哈勃太空望远镜，发现了太阳系内的3颗最暗最小的天体。这些小天体运行在海王星轨道外，由冰和岩石组成，体积仅约美国费城般大小，自从太阳系诞生45亿年以来，一直在海王星和冥王星的轨道外运行。还有许多类似的天体都聚集在这个被称为“柯伊伯带”的环形区域。但令人吃惊的是，“哈勃”只发现了几颗在“柯伊伯带”运行的天体。伯恩斯坦和其同事本来希望使用“哈勃”能发现至少60颗直径为15公里以下的天体，但到目前为止只发现了3颗。星体中最大、最亮的恒星
美国天文学家们发现了一颗新恒星，它被认为是迄今为止，所发现的所有星体中最大、最亮的恒星。而且，目前现有的恒星形成理论根本无法解释这一庞然大物的产生历史。
这颗被命名为LBV1806-20的恒星约比太阳亮500～4000万倍，其质量至少比太阳大150倍，其直径约是太阳直径的200倍。据《纽约时报》报道称，如果将LBV1806-20与太阳相比较的话，恰如是将水星与太阳相比较。最先发现的脉冲星
2003年美国东部时间11月23日（北京时间11月24日），天文学家们在充斥着能量波的宇宙中，探测到了一颗非同寻常的脉冲星。新发现的脉冲星所发射的光波只持续了43微秒，使之成为一只极其精确的时钟，从而有助于天体物理学家了解致密的星体为何能够以奇妙的速度旋转。脉冲星
脉冲星是超新星爆发过程中死亡的庞大星体的坍塌核心。强大的重力将坍塌的星体核心挤压成一颗直径大约20公里的中子星，其质量比我们的太阳还要大。新生的中子星常常剧烈地旋转，并向太空中喷射出锥形的能量波。我们在天文望远镜中观察到的这种情形，就好像灯塔中的闪闪光焰。经过几百万年之后，这类脉冲星的转速才逐渐减缓，并且其脉冲能量才逐渐衰弱。然而，如果另一颗伴星向脉冲星表面喷射气体，则这颗陈旧的脉冲星又能够“再生”。双星融会的物质促使陈旧的脉冲星加速旋转，一直达到每秒钟旋转数百次。迄今为止，两颗最小的天王星卫星
2003年美国东部时间9月28日（北京时间9月29日），天文学家们借助哈勃太空望远镜，在天王星周围发现了迄今为止，两颗最小的天王星卫星。据统计，天王星的卫星总数已达到24颗，是太阳系卫星总数最多的行星之一，仅次于土星和木星。
这两颗小卫星的直径大约为8～10英里（12～16公里），相当于美国旧金山的大小。它们的卫星轨道要比天王星5颗最主要的卫星更近于天王星，大约只有几百公里的距离。藏在仙女座星云中的新星系
2003年9月22日，美国凯斯西部保留地大学的天文学家们宣称，发现了隐藏在仙女座巨型螺旋形星云中的新星系。这个被命名为仙女座-8的新星系如今终于在科学界重见天日。科学家们还观测到，这一新星系中的部分星体还有着其特殊的运行速度。
每一年，天文学家们都发现1至2个与我们相邻的星系。但是本次在我们已知的星系中发现新星系，还真是令天文学家们出乎预料之外。移动最缓慢的星系
在2005年3月4日出版的《科学》杂志上，位于美国剑桥的“哈佛·斯密森天体物理中心”科学家马克·里德等人撰文披露，他们的研究小组发现了“移动”最缓慢的星系。这个被命名为M33的星系，位于仙女星座，远离地球240万光年，围绕着另一个星系转动。马克·里德等人使用了美国的长基线天文望远镜经过两年半的观测，才发现了M33星系。它的“移动速度”很慢，在一年时间内才转动了千分之八度。马克·里德形象地说，这一速度相当于一个在火星表面上爬行的蜗牛的速度的1/100。二、天文研究之最“火星探路者”宇宙飞船
1998年7月4日，美国“火星探路者”宇宙飞船经过4亿多公里的航行，成功地登陆火星并释放了一个机器人在火星上进行探察。在这次被称为人类迄今为止最成功的星际探测计划之一的活动中，“火星探路者”宇宙飞船共向地面传回26亿比特的科学信息，1.6万幅图片以及对火星岩石和土壤进行了1.5万份完整的化学分析。太阳表面冠状云太阳表面出现的有史以来最大冠状云聚集现象
2003年10月28日，在美国国家航空航天局公布的太阳表面图像上，人们可以清晰地观测到太阳表面聚集的由巨大黑子群释放出来的冠状云。这是迄今为止，观测到的最大冠状云聚集现象。首次发现星系相食的照片证据
2003年8月8日，科学家们使用美国宇航局的哈勃太空望远镜拍摄，首次发现了银河系内星系相食的照片证据。
科学家们使用哈勃太空望远镜的新先进巡天相机，拍摄到了一张巨型吞噬星系的照片，该星系是饱受扰动的螺旋星系雅伯（Rap）188，它很贴切地被昵称为蝌蚪星系。这个宇宙级的蝌蚪星系位置在北天的天龙座（Drano）内，距离地球只有4.2亿光年远。图片上第二大的物体是左下方的大块漩涡星云，它似乎与蝌蚪星系内较大的星系有某种联系。世界上最大的光学望远镜
迄今为止，世界上最大的光学望远镜是美国设在夏威夷的两架凯克望远镜，其透视直径约为10米。光学望远镜世界上最大的太阳钟
世界上最大一座太阳钟是奥古斯都太阳钟。这座钟在古罗马艺术品中素来享有盛名。它是由一块很大的平地和一根矗立在平地中央的华表组成。平地为钟面，上刻有表示时辰的字面；华表为指针，高度为20余米，顶端有根尖圆形的小柱起着指针的作用。华表在地平面不同的投影表示不同的时辰。世界上最早的天文台雏形
巨石阵又称为索尔兹伯里石环、环状列石、太阳神庙、史前石桌、斯通亨治石栏、斯托肯立石圈等，是欧洲著名的史前时代文化神庙遗址，位于英格兰威尔特郡索尔兹伯里平原，约建于公元前4000—2000年，属新石器时代末期至青铜器时代。
这个巨大的石建筑群位于一个空旷的原野上，占地大约11公顷，主要是由许多整块的蓝砂岩组成，每块约重50吨。巨石阵不仅在建筑学史上具有重要的地位，在天文学上也同样有着重大的意义：它的主轴线、通往石柱的古道和夏至日早晨初升的太阳在同一条线上；另外，其中还有两块石头的连线指向冬至日落的方向。因此，人们猜测，这很可能是远古时代的人类为观测天象而建造的，可以算是天文台最早的雏形了。世界上最早的望远镜
世界上最早的望远镜是伽利略发明的折射望远镜，这种望远镜物镜是会聚透镜而目镜是发散透镜。光线经过物镜折射所成的实像在目镜的后方焦点上，这实像对目镜是一个虚像，因此经它折射后成一放大的正立虚像。伽利略望远镜的放大率等于物镜焦距与目镜焦距的比值。其优点是镜筒短而能成正像，但它的视野比较小。把两个放大倍数不高的伽利略望远镜并列在一起、中间用一个螺栓钮可以同时调节其清晰程度的装置，称为“观剧镜”；因携带方便，常用以观看表演等。世界上第一架空间望远镜
第一架空间望远镜又称为哈勃望远镜，于1990年4月24日，由美国“发现号”航天飞机送上距离地球600公里的轨道。其整体呈圆柱形，长13米，直径4米，前端是望远镜部分，后半端是辅助器械，总重量约11吨。该望远镜的有效口径为2.4米，焦距57.6米，观测波长从紫外的120纳米到红外的1200纳米，造价为15亿美元。由于制造过程中的一个细小的疏忽，直至上天后才发现该仪器存有较大的球差，以致严重影响了观测的质量。首次捕捉到的太阳系外行星身影
最近，天文学家们利用“斯皮策”红外望远镜，第一次捕捉到太阳系外行星的图像，直接证明了太阳系外有行星围绕着太阳恒星运行的科学推测。
由于恒星发出的光芒比围绕其运行的行星所反射的光芒要明亮许多倍，因此，太阳系外行星很难被直接观测到。天文学家一般通过观察行星在恒星表面造成的引力效应，或是在行星运行到恒星前方时观察到恒星光芒出现短暂的黯淡现象，来判断行星的存在。过去10年中，天文学家在太阳系外发现了近150颗行星，但都是通过间接手段来实现的。世界上第一位女宇航员
世界上第一位女宇航员是苏联的捷列什科娃少尉，她出生于1937年3月6日。1963年6月16日格林尼治时间9时30分，她乘坐“东方6号”宇宙飞船在拜克努尔宇宙飞行场起飞，从而成为进入宇宙空间的第一位女性。她在离开地面233公里的地方，环绕地球飞行了48圈以后，于1963年6月19日8时16分，平安地在卡拉干达东北620公里的地方着陆，总共飞行了70小时46分钟。捷列什科娃的飞行任务不仅要考察飞船的操纵系统，更重要的是研究宇宙飞行条件下妇女生理上的变化。据相关报道称，她返回地面以后各方面情况都良好，后来还生育了一个女儿。尼尔·阿姆斯特朗踏上月球的第一人
1969年7月20日，美国东部时间下午4点17分42秒，登月舱‘鹰’舱接触月球并已着陆。民航机机长尼尔·阿姆斯特朗背朝外，开始从9级的梯子上慢慢地走下去。在第二级阶梯上他拉了一根绳子，打开了电视照相机的镜头，让5亿人看到他小心地下降到荒凉的月球表面上去。这时是下午10点56分20秒，他拖着脚步在月球表面上走来走去。宇航员阿姆斯特朗成为人类踏上月球的第一人，他在月球上留下了清晰的足迹。时间最短的太空飞行
1961年5月5日，载人太空飞行的最短时间是由美国宇航员艾伦·谢泼德中校乘坐宇宙飞船“自由7”号进行墨丘利计划中的第一次飞行时创下的。这次亚轨道飞行历时15分28秒，使谢泼德中校成为第二个飞入太空的人。人类飞行的最快速度
迄今为止，人类飞行的最快速度是每小时39897公里，是由美国空军上校托马斯·斯塔福德和空军中校尤·塞尔南以及中校约翰·扬，于1969年5月乘坐“阿波罗10”号指令舱返回地球时创造的。女子飞行的最高纪录
美国人凯瑟琳·桑顿在“奋进S“TS-61”号航天飞机工作期间，于1993年12月10日，借助轨道推进器创造了600公里的女子飞行最高纪录。人与同伴隔离的最远距离
迄今为止，人与同伴隔离的最远距离是3596.4公里。1971年7月30日至8月1日，在美国“阿波罗15”号进行登月旅行时，艾尔佛雷德·沃登驾驶指令舱创造了这一最远距离的纪录。飞行时间最长的女宇航员
女宇航员所创造的最长飞行时间纪录是188天4小时14秒，这位女宇航员是美国的香农·卢西德。
1996年3月22日，她乘坐美国的“亚特兰蒂斯STS76”号宇宙飞船抵达“和平”号空间站；同年9月26日，乘坐“亚特兰蒂斯STS79”号平安地返回地面。她在空间站的停留时间超过任何其他美国宇航员。返回地面后，被克林顿总统授予国会太空荣誉勋章。人类在月球上停留的最长时间
1972年12月7日至19日，美国空军中校尤金·塞尔南和哈里森·史密斯博乘坐“阿波罗17”号航天飞机进行了为期12天13小时51分的登月旅行，创造了74小时59分的人类在月球上停留时间最长的纪录。航天飞行的最长时间“哥伦比亚”号航天飞机的第21次飞行始于1996年11月19日，历时17天15小时53分26秒，打破了原来由该机保持的最长飞行时间纪录。位于美国佛罗里达州的肯尼迪航天中心当时遇到恶劣天气，使得“哥伦比亚”号的着陆时间不得不推迟了两天。时间最长的载人太空飞行
载人太空飞行的最长时间纪录是由俄罗斯人瓦列里·波利亚科夫创造的。他于1994年1月8日乘坐“联盟TMl8”号宇宙飞船登上“和平”号空间站，1995年3月22日乘坐“联盟TM20”号返回地面，持续飞行时间为437天17小时58分16秒。规模最大的太空葬礼
1997年4月，科幻电视剧《星球旅行》的原创作者吉恩·罗登伯里以及反传统文化的领袖蒂莫西·李莱博士等在内的24名宇航先驱的航天爱好者的骨灰，由西班牙的珀加索斯火箭送入轨道，每份骨灰的费用为5000美元。这些骨灰停留在轨道上的时间将为3至10年左右。太空飞行的最大高度
1970年4月15日，“阿波罗13”号宇宙飞船的机组人员创造了距月球表面254公里、距地球表面400171公里的最大太空飞行高度纪录。这次飞行活动于1995年被拍成电影《阿波罗13号》，由汤姆·汉克斯扮演洛弗尔。世界上第一个行星探测器
人类发射了人造卫星以后不久，就开始了行星探测器的研制工作。太阳系内有8颗大行星，它们是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。探测的第一个目标，就是离地球最近的金星。开始时，事情进行的并不顺利，屡次失败。直到1962年8月27日，第一个金星探测器“水手2号”发射成功。12月14日，“水手2号”在距离金星34838公里处飞过，完成了对金星的逼近考察，成为一颗人造卫星，永远环绕太阳飞行，每345.9天环绕太阳一周。之后，科学家发射了好几颗金星探测器。其中，有的进入了金星的大气层，有的在金星上软着陆。它们向地球发送回了大量的资料，揭开了蒙在金星表面的那层面纱，取得了累累硕果。最快的环球航行
环球航行的最快速度是74天22小时17分，是由新西兰人彼得·布莱克和英国人罗宾·诺克斯·约翰斯顿共同驾驶一艘长28米的双体船“恩扎”号所创下的。他们两人于1994年1月16日从法国的乌尚特起航，环球航行后于同年的4月1日返回出发地。人类第一次将动物送入太空
1960年1月21日，人类第一次将动物——一只3岁的母猴送入太空。在美国，一只叫做山姆的猴子在“水星计划”中被发射送入宇宙空间，专门试验加速度力量和失重产生的影响。经过13分钟的太空航行后，降落伞把它送回地球，降落在大西洋上。太阳系外第一颗行星进入人类视野
据天文学家称，他们可能拍摄到太阳系外第一颗行星的照片，但出于谨慎考虑，没有宣布这是一个确定的大发现。
这批研究人员在哈勃太空望远镜拍摄的一个白矮星照片中发现了一个暗点，并怀疑这是一颗行星或者棕矮星，当然也不能排除它仅仅是照片背景中的一颗恒星或者是更为遥远的星系的可能。不过，在这几种可能中，这批研究人员认为行星的可能性最大。如果他们判断正确的话，这就意味着他们发现了太阳系之外的第一颗行星。因为，这颗行星与太阳系内的行星大不相同，其质量小于木星的10倍，并围绕一颗白矮星旋转。首次控制探测器在地球之外的天体上坠毁
2003年9月21日（美国时间），美国“伽利略”号探测器坠毁于木星，以此结束了其近14年、耗资15亿美元的太空探索生涯。这将是美国宇航局自1999年以来首次控制探测器在地球之外的天体上坠毁。“伽利略”号是美国宇航局发射的最成功的探测器之一。它于1989年升空，1995年12月抵达环木星轨道。此后，该探测器对木星及其卫星进行了7年多时间的探测，获得了不少重要的科学发现。“伽利略”号进入木星大气层的最后时刻，美国宇航局数百名科学家、工程师及其家属们在实验室里进行了倒计时。世界上第一座虚拟立体天文馆
2003年夏季，在美国纽约开放了世界上第一座虚拟立体天文馆。借助于计算机模拟宇宙的这座虚拟天文馆，共耗资200万美元。宇宙中最寒冷的地方
2003年2月20日，天文学家公布了一个新发现的气体云团照片——布梅兰格星云被认为是宇宙中最寒冷的地方。位于离开地球5000光年的布梅兰格星云是在1979年由瑞典和美国天文学家利用架设在智利的红外望远镜发现的，它在1980年被取名为“布梅兰格”，是因为它看上去像加长的变成弯形的飞去来器（布梅兰格是英文飞去来器的音译）。
天文学家也称该星云为“宇宙冰箱”，布梅兰格星云的温度为-272℃，仅比绝对零度（-273.15℃）高1摄氏度左右。确实，在地球的实验室中已成功地获得更低的温度，但是在自然界里从未发现过如此低的温度。
布梅兰格星云照片是美国宇航局和欧洲航天局共同拥有的。美国哥伦比亚号航天飞机为“哈勃”望远镜安装了新型改进镜头，使照片的分辨率提高了10倍。特别是改进后的“哈勃”望远镜拍摄了离开地球4.2亿光年两银河的碰撞照片，使得天文学家能够观察到位于所谓“朦胧区域”即银河形成初期的个别银河。
欧洲航天局代表声称，“即使是大爆炸之后形成的-270℃的温度也比布梅兰格星云温度要高，这是迄今为止在自然界中发现的唯一天体，其温度比大爆炸后保留的辐射背景温度更低。”现已查明，布梅兰格星云气体在吸收微波背景辐射——大爆炸后留下的残余辐射，这一过程只会在气体温度冷却到-270℃以下时才会发生，这在自然界中任何地方都从未观察到过。
布梅兰格星云是一气体和尘埃云团，云团是从一颗正在死亡的恒星中以大于150公里/秒的速度喷溅出来的，这导致布梅兰格星云急剧变冷。最可能的是，该星云变冷是由于家用压缩制冷冰箱作用原理所致，即由于气体快速膨胀的结果。不排除这样的可能性，即该星云局部冷却可能存在暂时未发现的“黑洞”一类天体。简单地说，这种情况与儿童气球的效应相似，如果突然从气球中放出空气，则气球会马上变冷。人类首次在另一颗行星上面拍摄到的地球照片
2003年美国东部时间5月22日（北京时间5月23日），正在围绕火星进行宇宙探测飞行的“火星探测器”。首次发回了从火星上拍摄的地球照片，这是人类首次在另一颗行星上面拍摄到的地球照片。“火星探测器”是在5月8日运行到火星时拍摄到这张照片的。卫星最多的行星
目前，卫星最多的行星是木星。木星古称岁星，是八大行星中最大的一颗，是地球重量的318倍，比所有其他行星的合质量大2倍。木星是天空中第四亮的物体，仅次于太阳，月球和金星。木星的卫星目前是63颗，已命名的有40颗。“木卫一”是木星的卫星中最著名的一颗，离木星很近，平均距离约42万公里。它的体积并不是很大，直径约3640公里，密度和大小有些类似于月球。最快的速度
光速是宇宙中传播最快的速度。目前，世界上公认的光速是299792458米/秒。人无论靠什么推进器，速度都是无法达到光速的，更不要说超光速了。因为，有质量的物体的运动速度是不可能达到光速的。最古老的星图
世界上最古老的星图是《敦煌星图》。它是敦煌经卷中发现的一幅古星图，大约绘制于唐中宗时期（705～710年）。
这幅星图的画法从十二月开始，按照每月太阳位置沿黄、赤道带分十二段，先把紫微垣以南诸星用类似墨卡托圆筒投影的方法画出，再将紫微垣画在以并极为中心的圆形平面投影上。全图按圆圈、黑点和圆圈涂黄三种方式绘出1350多颗星。《敦煌星图》现藏于伦敦大英博物馆。公转速度最快的行星
目前，公转速度最快的行星是水星，它围绕太阳转一周只需要88天，自转一周需要58天15小时30分钟，水星上的一天相当于地球上的59天。
水星在八大行星中是最小的行星，同时也是最靠近太阳的行星。它的轨道距太阳4590—6970万公里之间，水星也没有自然卫星。距离地球最近的星球
距离地球最近的星球是月球，它与地球的平均距离约为384401公里。月球，俗称月亮，是地球唯一的天然卫星。月球的平均直径约为3476公里，是地球直径的3/11。月球的表面积有3800万平方公里，还没有亚洲的面积大。月球的质量约7350亿吨，相当于地球质量的1/81，月球表面的重力则差不多相当于地球重力的1/6。自转最慢的行星
自转最慢的行星是金星。金星围绕太阳公转的轨道是一个很接近正圆的椭圆形，且与黄道面接近重合，其公转速度约为每秒35公里，公
转周期约为224.70天，但其自转周期却为243日。
金星是太阳系中八大行星之一，按照离太阳由近及远的次序是第二颗。它是距离地球最近的行星。中国古代称之为太白或太白金星。金星的自转方式很特别，是太阳系内唯一逆向自转的大行星，自转方向与其他行星相反，是自东金星向西。因此，在金星上看，太阳是西升东落。自转最快的行星
在太阳系中，自转最快的行星是木星，它的自转周期为9小时50分30秒，比地球的自转快了近两倍半。
木星的质量相当于地球的1316倍。如果把地球和木星放在一起，就如同芝麻和西瓜之比一样悬殊。由于木星的椭圆轨道半长径是5.2个天文单位，围绕太阳一周大约需要12年，所以木星的一年相当于地球的12年。太阳系中最大的卫星
太阳系中最大的卫星是木卫三，它的直径比水星大，约为5276千米。
木卫三是环绕木星运行的一颗卫星。早在2000多年前，我国战国时楚国的著名天文学家甘德就发现了，可因为当时科学还不被广泛普及，所以这个结论被认为是谬论。直到1610年，伽利略发现后才证实了这一说法。
木卫三仅需要一个多星期即可绕木星旋转一圈，离木星有1070000公里。木卫三的表面很粗糙，混有两种地形：非常古老、陨坑遍布的黑暗区，和相对年轻的、有着大片凹槽和山脊的较明亮地区。人类首次进入太空
人类首次进入太空的创举是由苏联人加加林完成的。1961年4月12日，莫斯科时间上午9时零7分，加加林乘坐“东方1号”宇宙飞船从拜克努尔发射场起航，在最大高度为301公里的轨道上绕地球一周，历时1小时48分钟，于上午10时55分安全返回，降落在萨拉托夫州斯梅洛夫卡村地区，完成了世界上首次载人宇宙飞行，实现了人类进入太空的愿望。人类首次太空行走
苏联宇航员列昂诺夫第一次实现了太空行走。1965年3月18日，列昂诺夫乘坐“上升2号”飞船进入太空飞行，在舱外活动了24分钟，系安全带离开飞船达5米，成为世界上首位在太空行走的人。这次飞行历时26小时2分钟。
为表彰列昂诺夫在开发宇宙空间方面建立的功勋，苏联科学院授予他齐奥尔科夫斯基金质奖章1枚，国际航空联合会授予他“宇宙”金质奖章2枚。太空中最大的建筑
太空中最大的建筑是国际太空站，该建筑于2004年竣工，它长为79.9米，翼展为108.6米，重达456吨，是目前最大的国际太空工程。美国、俄罗斯、加拿大、日本、巴西及11个欧洲国家参与了此项工程。世界上最大的陨石
陨石根据其内部的铁镍金属含量高低通常分为三大类：石陨石、铁陨石（陨铁）、石铁陨石。目前，世界上最大的陨石是纳米比亚的戈巴陨铁，重约60吨。最早的飞船
气球发明并广泛利用后，马上就有人想到在气球上装动力机，飞船便应运而生。
气球的发明，把人类带上蓝天，人们借以开始实现空中飞翔的千年梦想，但是气球无法控制空中飞行的方向，只能乘风飞行。许多人开始改进气球的空中控制功能，1816年，两个瑞士人设计了一种外型像“鱼”的飞行工具，但是没有能飞起来；后来二位英国人使用发条设计了一个驱动螺旋浆产生推力的模型，竟然飞起来了，时速达到8公里。尽管这个模型没有实用价值，但是为后来者提供了启示。
1852年，法国发明家吉法尔制造了第一只动力驱动气球，这只外貌并不像气球的飞行物长45米，有如一根雪茄烟，装有一个小蒸汽机以驱动有3个叶的片的螺旋浆。由于可以控制航向，被称为飞船，带有“可驾驶飞行器”的意思，在拉丁文中的意思是“导向”。
内燃机发明之后，飞船更是如虎添翼，1872年，奥地利人保罗驾驶着第一艘内燃机飞艇飞上蓝天。在早期飞船中名噪一时的是1884年设计制造的“法国号”飞船，它长51.8米，每小时速度达到了19.3公里，这艘飞船奠定了法国在飞艇研究中的领先地位，但是随着齐柏林飞船的诞生，霸主地位就易主为德国了。
齐伯林，1838年7月8日生于德国，19岁时参军，30年的军旅生活使他成为一名上将，不料突然被革职回家，但是他不甘寂寞，于1894年把全部精力投入到研究飞船上。第一艘成功的齐柏林飞船全长128米，直径11.73米，由2台发动机提供动力。
1900年7月2日，齐柏林亲自掌握着飞船“LZ.1号”，在空中飞行了20分钟，获得了空前的成功。5年后，第二艘齐柏林飞船诞生了，但是首飞却失败了，差一点折戟沉沙。1906年年1月，第二次试飞达到了457米的高度，速度为每小时53公里。
到1910年，齐伯林飞船才开设定期航班以运送旅客。德国开办了世界第一家航空公司——德拉格，到1914年，这家公司的齐伯林飞船已经运载了10000多名乘客。
20世纪初的飞船可分为三种类型：非硬式的、半硬式的和硬式的。最初的飞船样子很像气球，这种飞船的主舱内部基本上没有构架支撑，是靠气体的压力撑起四壁的，被称为非硬式飞船，也称做软式小飞船：半硬式飞船在主舱装有坚固的支架。这种支架能够使飞船不变形。但是半硬式飞船在20世纪20年代后就销声匿迹了：硬式飞船是最大的飞船。它们是用一种材料裹在金属骨架上制成的。飞艇主船中装备了气囊用来存放气体。这种飞船在30年代后不断受人们的青睐，比当时的任何一种飞机都飞得远，并可运载更多的乘客，运输更重的物品。
第一次世界大战期间，德国率先把飞船用于军事目的，他的一些飞船飞行在北海上空寻找水上的敌舰，另一些飞船则携带炸弹轰炸英国。德国先后制造了123艘氢气飞船用于军事行动，但这种氢气充填的飞船易于被烟火击中而燃烧或爆炸。而英国人则利用飞船进行侦察活动。
1919年，一艘英国飞船首次飞越大西洋并安全返回，成为轰动一时的新闻。1923年，德国齐伯林公司与美国的一家橡胶公司合作，在美国创建一个设计和制造飞船的公司，并为美国海军制造了“阿克伦”号和“梅肯”号两只飞船，它们都能够运载战斗机。在飞船飞行过程中，飞机能够从飞船上起飞和降落。不幸的是这两只飞船在几年内就被风暴摧毁。此后，美国再没有制造过硬式飞船。
历史上飞行10年无事故的飞船是德国“齐柏林伯爵”号。这只飞船长235米，1928年诞生，次年就实现了环球飞行。在“齐伯林伯爵”号退役的时候，已经累计飞行160多万公里，运载了13000多名乘客，创下了辉煌的历史。
历史上最大的飞船是“兴登堡号”。这只飞船长240多米，1936年在德国诞生。这艘飞船上设置豪华，有许多房间与漂亮的家具。餐厅、图书馆、客厅一应俱全，乘客在飞船面临大海的通道凭窗眺望之时，还可以听到从客厅内传出的悠扬钢琴曲。当时，可以说没有一架飞机能够提供如此舒适的旅行环境。“兴登堡”号首年度飞行创下了飞越大西洋舰次的记录。当第二年度飞行的1937年5月6日到来时发生了意外。在它飞回美国的途中，氢气开始悄悄泄漏，不久飞船轰然爆炸，飞船上35人和和附近码头上的1人同时丧生。“共登堡”号的爆炸标志着飞船40年飞行史的结束。尽管飞船没有能够在世界运输业中长盛不衰，但是在制造飞船过程中所积累的经验与教训，都成为人类研制其他飞行器的宝贵财富。1937年5月6日“兴登堡”号飞艇爆炸载人气球首次飞越大西洋的载人气球
大西洋位于欧、非与南、北美洲和南极洲之间。面积9336.3万平方公里，约占海洋面积的25.4%，约为太平洋面积的一半，为世界第二大洋。大西洋南接南极洲；北以挪威最北端一冰岛一格陵兰岛南端一戴维斯海峡南边一拉布拉多半岛的伯韦尔港与北冰洋分界；西南以通过南美洲南端合恩角的经线同太平洋分界；东南以通过南非厄加勒斯角的经线同印度洋分界。大西洋的轮廓略呈S形。
一个国际科研小组的研究人员曾表示，在300万年至500万年之前的某个时候，为数众多的一大群蝗虫从非洲西海岸起飞，在经历了一次不同寻常的跨越大西洋的航程之后，到达了新的世界——美洲大陆。
但人类横度大西洋则是近百年的事了。1919年6月14日，阿尔科克上尉和布朗中尉驾机飞越大西洋。1927年6月13日，25岁的美国飞行员林德伯格单枪匹马驾驶一架“圣路易斯精神”号飞机，飞行33个半小时，航程3600英里，首次完成从纽约到巴黎横跨大西洋的飞行。这些都是乘坐飞机横渡大西洋的。
早在1782年，约瑟夫和蒙特高菲尔在法国进行了首次热气球飞行试验，他们把纸张作为气囊的材料，气球飞行高度33米，时间10分钟，距离3.5公里，乘客是一只羊和一只鸭子。当时的燃料是旧皮靴和动物的肉，人们觉得气球飞起来味道很臭。
1783年，罗泽在法国完成了首次气球载人飞行。1785年，法国人布兰卡德和美国人杰弗里斯成功飞越英吉利海峡：同年，罗泽在飞越英吉利海峡时遇难。
一个多世纪以来，人们曾先后进行过17次载人气球飞越大西洋的飞行，但都以失败告终，有5人为此献出了生命。然而，人们并没有因此而放弃气球飞越大西洋的希望。
到1978年8月11日20点43分，美国48岁的马克西·安德森和31岁的艾勒克特拉航空公司总经理拉里·纽曼，驾驶着一只巨大的气球告别了美国缅因州德雷斯克岛市，开始了艰难的航行。气球在平均海拔6000米的高空以每小时30—40公里的速度相对岸目标——布歇尔机场驶去。气球飞行了138个小时6分钟，行程5000公里，与8月17日降落在法国西北部埃夫勒小镇附近的麦田里。偏离了原定着陆点96公里。这次飞行同时创造了气球航程最远和留空时间最长的亮相世界纪录。实现了100多年来人类欲乘气球飞越大西洋的愿望。
1981年，四名热气球飞行家由日本成功飞到美国，人类首次飞越太平洋。1981年1月11日，美国人安德森驾驶“维尼”号从埃及出发，作人类历史上首次气球环球尝试，48小时后降落在印度，共飞行4306公里。1999年3月21日，瑞士人皮卡德和英国人布莱恩·琼斯驾“飞船三号”从瑞士出发最后降落在撒哈拉大沙漠上，他们成了一项新纪录的创造者——首次乘热气球不间断完成环球旅行，航程42810公里，时间19天21小时55分钟。
国际航空联合会（FAI）下属的气球委员会（CIA）根据填充的气体不同，把气球分成四类：AA型：填充比空气轻的气体如氢气或氦气，没有加热装置。AM型：既填充“轻气”，又具有加热装置的热气球，又被称为罗泽气球。AS型：填充“轻气”，气囊密闭，高度可通过充气量控制，用于科学研究。AX型：气囊中填充空气，通过加热装置对空气加热，使之变轻获得升力，又称为热气球。按照热气球的体积分为15个级别，AX-1级体积为250立方米，AX-15级体积在22000立方米以上。目前国际上最为普及的是AX-7级热气球，它的体积为1800～2200立方米，充满气后球高21米，最大直径18米，飞行高度极限为15000米，最大载重620公斤。首次超音速飞行
音速又称声速，即声波在媒质中的传播速度。音速的快慢与媒介的性质与状态有关。例如通常声波在空气中德船必速度为每秒340米左右。所谓超音速飞行，通俗的说就是速度超过声音速度的飞行，科学上的定义是马赫数大于1（M＞1）的飞行。
第二次世界大战期间，活塞式歼击机发展很快，到20世纪40年代中期，最大飞行速度已达760公里/小时。但是活塞式飞机的速度再想提高已经十分困难了。1945年6月，英国在试飞一种高速飞机时，因飞行速度接近音速（每小时1224公里/小时），造成机身破裂，机毁人亡。轰炸机
还有些人用活塞式飞机进行过一些超音速飞行试验，均告失败。当时检查高速飞机飞行失败的原因，都是由于速度太快引起的。而这个速度的限度又和音速相接近。于是当时从事研制飞机的一些人们，把音速（340米/秒）看作是一种天然不可逾越的障碍，称为“音障”。
后来，经过多次研究发现，由于飞机的飞行速度在接近音速时，飞机的机身、机翼、尾翼等部位上会产生激波，增大了阻力，这就是波阻。由于波阻的影响，飞机在进行超音速飞行时，阻力大为增加。此外，螺旋桨在高速旋转时，也由于同样的原因效率大大降低。因此，必须有一种新的动力装置，才能克服“音障”。
为了突破“音障”，美国兰利研究中心曾做过一些空气动力试验，从高空投掷装备了仪器的流线型物体，测出升力和速度，还作了一些分析。但是，根据这些试验的结果，还不足以得出结论，要想精确地得到跨音速的数据，需要制造全尺寸的飞机，进行飞行试验。
1943年兰利研究中心提出了一个“研究机”的方案，并把“研究机”命名为X—1。为了减少阻力，这架飞机的外形设计就像一枚炮弹，这是为了减小由于波阻产生的阻力，机身外壳大部分仍采用铝合金，但结构大为加强。为了充分发挥燃料的作用，这架飞机采用空中投放方式，以节省起飞时要消耗的燃料。
为了进行X—1飞机的试飞，美国精心挑选试飞员。最后选中了年仅24岁的查尔斯·耶格上尉。耶格上尉在第二次世界大战中，共参战61次，击落敌机13架。糟糕的是，在试飞的前3天，耶格上尉月夜骑马，竟被摔断了两根肋骨。但为了X—1的试飞，为了独享试飞的殊荣，他仍然坚持试飞。
1947年10月14日，一架桔红色的X—1试验机，缓缓地装进一架B—29轰炸机的炸弹舱中。耶格精神抖擞地出现在机场上，医生又对他进行了最后一次体检，他满怀信心地登机起飞。当B—29爬升到3000多米的高度时，耶格才由B—29炸弹舱坐进X—1的座舱。当时B—29的速度已达322公里/小时，由于肋骨骨折及腰胸之间重厚包扎，使得他无法伸手抓住舱盖下方的闩锁，幸亏机械员给他装了一根两尺多长的把手，才使他能够进行操纵。
当B—29爬高到7620米时，飞行员切断连接器并投放X—1。同时，耶格立刻起动火箭发动机，并把X—1飞机拉起来，向上爬升。以前一些飞机突破“音障”都采用由高空向低空俯冲的办法，达到音速飞行。但由于低空空气密度大，微波的强度增大，造成极严重的“爆击”。为了避免这种情况，耶格操纵X—1爬升到11580米的高度，才改平飞，然后关掉火箭发动机，开始俯冲。当飞行速度达到M0.8时，飞机产生强烈振动。M数继续增大，振动不断加强。飞行速度继续增大到M0.97、M0.98……突然，飞机停止了强烈振动，它变得驯服了。X—1突破了“音障”！从此，人类的飞行再也不受“音障”的限制了。第一架飞越英吉利海峡的人力飞机
人力飞机顾名思义，这是一种靠人的体力飞行的飞机。意大利的达·芬奇在400多年以前设计制造的“扑翼机”试验失败以后，许多人认为，要靠人力飞上蓝天，真的比登天还要难，几乎是不可能实现的。可是，也有一部分人并不死心，他们百折不挠，屡败屡战，前赴后继，终于取得了成功，创造了人类航空史上的奇迹，造出了不依靠动力而只使用简单器械实现飞行的“飞人”——人力飞机。制造人力飞机是一种探索：如何最科学、最合理、最充分地发挥人的体力，不依靠机器进行飞行。
人类最早的飞行尝试就是模仿飞鸟，企图用人力驱动绑在双臂上的“翅膀”升空飞行。这一类简单模仿鸟类扑翼飞行方式失败的主要原因，是人体所能发出的功率同体重相比实在太小了。一名体重75公斤的青年男子，能在10分钟持续时间内发出0.35马力功率，每公斤体重仅能发出0.5%马力。而一只鸽子，每公斤体重却能产生7.5%马力功率。此外，鸟的胸肌发达，骨骼轻巧，也非人类所能比拟。因此，扑翼飞行的人力飞机很难实现。
滑翔机的出现，为人力飞机的研制开辟了新途径。滑翔机是一种定翼飞行器，机翼在飞行中固定不动。20世纪30年代，有人开始在轻型滑翔机上安装空气螺旋桨和类似自行车的脚踏传动装置，用人力蹬踏带动螺旋桨转动，推动飞机向前飞行。
1936年，有位叫海斯勒·维林吉尔的德国人，制造了一架“自行车式”的人力飞机，试飞时飞到了5米高，飞行了450米远，在空中飞行的时间达到20秒。滑翔机
1960年英国皇家学会宣布：工业家克莱默用5000英磅的奖金，奖给能绕相距5米的两根杆进行“8”字飞行的人力飞机。难度太大了，屡试屡败，奖金增至1万英磅、5万英磅，已超过了著名的诺贝尔奖金。
1976年6月，日本的木村秀政博士与东京大学的学生们一道，共同造出了一种“鹳式”人力飞机。这种人力飞机在试飞中完成了180。的大转弯飞行，从而在完成克瑞默规定的飞行方面从技术上有所突破，不过也还没有达到“8”字形飞行路线的要求。1977年1月，“鹳式”人力飞机在试飞中创造了平飞2093.3米的新纪录。这种人力飞机的着陆轮是一个直径27英寸的自行车轮子，它通过一条链子可将脚踏的能量传送到2.5米高处的螺旋桨推进器上，螺旋桨的转速可达每分钟210转，其飞行时速可达30.9公里。
1977年8月23日，麦克格里迪创制的“蛛丝神鹰号”人力飞机，由青年自行车运动员布赖恩·爱伦驾驶，只用了7分27.5秒的时间，飞完了21738米的距离，并胜利地完成了“8”字形航线的飞行，从而荣获克瑞默奖金。1978年麦克格里迪对自己的“蛛丝神鹰号”人力飞机从结构上做了一系列的改进。首先是尽可能减轻飞机的重量，用石墨纤维管取代轻质合金管，使机重从32公斤降低到25公斤左右，同时还使飞机的结构强度得到了提高。其次是减小机翼面积，使机翼的几何形状由宽变长，同时降低了螺旋桨的转速，这样一来就使飞机在前进中所遇到的空气阻力减少了一半。第三是合理使用脚踏力——飞机上设有两套脚踏系统：其中一套通过塑料链条直接带动螺旋桨的齿轮；另一套塑料链条通往“力矩平衡器”，使飞行时速从18公里提高到22公里。改进后的人力飞机起名叫“轻灵信天翁”。炭纤扑翼机
1978年克莱默要以10万英磅奖励第一架飞越英吉利海峡的人力飞机，这是对创造精神和探险精神的鼓励。1979年6月12日清晨5时51分，艾伦驾驶着这架一架人力飞机从英国南部起飞，他像一直优雅的白鸟，轻盈地飞过了英吉利海峡，于8时40分降落在法国格里内角的海滩上。驾驶员是26岁的美国自行车运动员布莱恩·艾伦。他在2小时49分钟内用脚蹬自行车的方式毅力海面1.8～2.5米的平均高度，飞行了35公里。由于途中遇到意外的强风，艾伦精疲力竭，几乎无法支持。但是，他最后靠着一股顺风鼓足劲头又重新飞起，终于安然无恙地落在目的地，飞机完好无损。第一架喷气式客机
1949年，英国德·哈威兰公司研制出第一架喷气式大型客机“彗星1号”，使载客量一下提高一倍（达80人），飞行速度超过800公里/小时，高度达1万米。彗星号由4个幽灵牌涡轮喷气发动机提供动力，每个发动机能产生2250公斤的推力，它意味着英国欲想在民航运输中领先于世界。这架大型客机的设计速度为每小时800公里，飞行高度为12，000米，其速度和高度均为现有任何飞机的2倍。燃料储藏在机翼内的油箱里，机翼设计得非常光滑，以至于降落时必须使用飞行制动器才能减速。与以活塞式发动机客机相比，新一代客机具有载客量大、飞行速度高、飞行高度增大、航程远和采用增压客舱等特点。
彗星号的研制是秘密进行的。最初是作为邮政飞机设计的，因为喷气发动机被认为只能作短程、载重量不大的飞行。然而，在设计过程中想法改变了，样机上安装了36个座位。尽管人们怀疑用喷气式发动机作长途运输是否经济，英国海外航空公司还是订购了16架，计划在1952年投入运营。它的出现结束了活塞式螺旋桨运输机统治航空舞台几十年的历史，开创了喷气式运输机的新时代，是航空史上的一件大事。
1952年5月2日，一个晴朗的下午，蜂拥的人群聚集在伦敦机场，兴奋地目睹了世界上第一架喷气式客机——英国的“彗星”号客机的首航。驾驶这架飞机的是上校试飞员约翰·康宁厄姆，在第二次世界大战中，他是战斗机王牌驾驶员，他曾把飞机飞到2438米的高空。飞机速度800公里/小时，从伦敦飞到罗马只用了两个半小时，一个旅客可以在伦敦用早餐，到罗马吃午饭，日落前又可以舒舒服服地回到伦敦家中，一天当中两度横越大西洋，这在当时简直是个不可思议的奇迹。于是“彗星”号的订座排满了几个月，许多民航公司争购这种奇迹飞机。一时间，“彗星”热遍全球，光照欧、亚、非。可是好景不长，在“彗星”号飞行一段时间后，不幸的灾难接二连三地降临。1954年1月10日，一架仅飞3000小时的“彗星”号满载旅客从加尔各答机场飞往伦敦，突然一声巨响，飞机莫名其妙被炸得粉碎，残骸落入意大利厄尔巴岛。4月8日，又一架“彗星”号从罗马机场起飞，在地中海上空又解体坠毁，机上旅客和机组人员21人全部死亡。后来英国政府派舰队到海里打捞飞机残骸进行研究，终于发现飞机爆炸的元凶是金属“疲劳”。在此之前有两架“彗星”号飞机坠毁。一架是在1952年10月，另一架是在1953年，但机上都未载运旅客。波音喷气式“梦想客机”
由于前车之鉴，新生产出来的“彗星”号客机经受了极其严格的材料应力试验，检验官们让它接受了相当于飞行80年的试验，才终于同意它重飞蓝天。第一架太阳能飞机
太阳能飞机以太阳辐射作为推进能源的飞机。太阳能飞机的动力装置由太阳能电池组、直流电动机、减速器、螺旋桨和控制装置组成。由于太阳辐射的能量密度小，为了获得足够的能量，飞机上应有较大的摄取阳光的表面积，以便铺设太阳电池，因此太阳能飞机的机翼面积较大。
人类利用太阳能的历史，已经有几千年了，但主要是直接用它的光能和热能，如照明、取暖、烧热水等。直到近代，才有人把它的能量转变成电能。1983年，在意大利西西里岛，建立了一台塔式镜面反射发电站。180面大镜子把太阳光集中到一个装水的塔上，使水温升到500℃变成蒸汽，再推动涡轮发电机发电，电能可达1000千瓦。不过这种方法在飞机上是行不通的，飞机上没有那么大的地方，也不能承受那么大的重量。因此，要在飞机上利用太阳能，还得寻找别的办法。
20世纪50年代初，由于半导体技术的发展，人们研制成功了能将太阳光直接转换成电能的太阳能电池。这种电池小得只有2厘米见方、零点几毫米厚。它不只轻便，而且光电转换效率高，可以达到15%。这就为飞机采用太阳能作动力打下了基础。
1974年4月29日中午，美国家利福尼亚洲里费塞德城的费拉博布机场上空，晴空万里，阳光灿烂。飞行员拉里·莫罗驾驶着自己制造的一架轻巧的太阳能飞机“太阳高升号”腾空而起，在12米的高度上飞越了800米，历时一分钟后徐徐落下。这次飞行实现了人类多年来试图用太阳能作为载人飞机动力的理想，在漫长的科学探索道路上迈开了有意义的一步。“太阳高升号”飞机是世界上第一批太阳能动力飞机中的一架。它由轻而且很坚固的材料制成，重量只有57公斤。飞机具有上下两个机翼，在上层的表面装有500个太阳能光电池。外面罩衣是透明塑料制成的保护层。
20世纪70年代末，人力飞机的发展积累了制造低速、低翼载、重量轻的飞机的经验。在这一基础上，美国在80年代初研制出“太阳挑战者”号单座太阳能飞机。飞机翼展14.3米，翼载荷为60帕（6公斤力/米），飞机空重90公斤，机翼和水平尾翼上表面共有16128片硅太阳电池，在理想阳光照射下能输出3000瓦以上的功率。
1981年7月7日，这架以太阳能为动力的飞机飞过英吉利海峡。这最新的太阳能动力飞机
架210磅重的“太阳能挑战者”号从巴黎西北部25英里以远的科迈伊森·维克辛起飞，以平均每小时30英里的速度、1.1万英尺的飞行高度，完成了全长165英里的旅行，最后在英国东南海岸的曼斯顿皇家空军基地着陆。保罗·麦克里迪是该动力装置的设计者，他还曾建造第一架人力发动的飞机越过海峡。这架“太阳能挑战者”号是由安装在机翼的1.6万个阻挡层太阳能光电池发动的，这些电池把光能转变为电能以推动2.7马力发动机。这架飞机试图几次飞过海峡都未成功，此次借助极好的夏日阳光终于达到目的。飞机着陆时受到了30人的迎接。
近来，美国航天局命名的“导航者二号”太阳能飞机，在美国夏威夷完全利用太阳能已经升到24500米高空，连续飞行15小时，又创造两项最新的世界纪录。这归功于太阳电池提供12500瓦功率的电源，支持太阳能飞机能够装备8台较大功率的电动机，保持太阳能飞机正常飞行。“导航者二号”太阳能飞机的机翼长达36米，已超过“空中客车”A320飞机的机翼。太阳能飞机有足够的光照面积铺贴太阳电池，太阳电池实际上就是太阳光发电机，燃料是太阳光，把太阳光能直接变成电能。在空气稀薄的高空中，太阳电池的功率要比在地面上同样的太阳电池效率高；而汽油发动机的飞机在高空中飞行会导致功率损失。载人太阳能飞机挑战万米高空
太阳电池提供的功率以“峰瓦”为单位。众所周知，地球的表面上照射到的太阳光一直在变化的，太阳电池输出的功率也是变化的。世界各国太阳能专家研究商定，把太阳电池放在非洲撒哈拉的赤道上，中午12点测出的太阳电池功率称作“峰瓦”，作为世界各国太阳电池统一的计量单位。最早的热气球
成百上千年来，人类一直梦想着像鸟一样飞上天空，从中国五代的孔明灯，到十六七世纪的法国鸟人，人类尝试飞行的努力从未间断过。直到1783年，由法国的蒙哥尔费兄弟最早发明的热气球首次把人带入空中，人类才真正实现了飞天的梦想，这比飞机诞生要早120年。
1783年，法国人蒙戈尔费埃兄弟开始利用热空气的性质做一些实验。他们用纸张作为气囊的材料，气球飞行高度33米，时间10分钟，距离3.5公里，乘客是一只羊和一只鸭子。当时的燃料是旧皮靴和动物的肉，人们觉得气球飞起来味道很臭，结果这些动物都安然地返回地面。1783年6月，蒙戈尔费埃兄弟向世人展现了他的工作的成果。他们生起火向用布和纸做成的大气球里灌满了热空气，然后放开了它。气球直奔蓝天，升到了6000英尺的高空，当气球内的空气冷却后，它降落在一英里外的地方。但是这个从天而降的“怪物”吓坏了当地的两个农民，他们把这个热气球给撕破了。几个月后，德罗齐埃和阿尔朗候爵乘坐蒙戈尔费埃兄弟的气球飘过巴黎上空，成为世界上最早的飞行员。
1783年，罗泽在法国完成了首次气球载人飞行。1785年，法国人布兰卡德和美国人杰弗里斯成功飞越英吉利海峡；同年，罗泽在飞越英吉利海峡时遇难。
到1978年8月11日20点43分，美国48岁的马克西·安德森和31岁的艾勒克特拉航空公司总经理拉里·纽曼，驾驶着一只巨大的气球告别了美国缅因州德雷斯克岛市，开始了艰难的航行。气球在平均海拔6000米的高空以每小时30～40公里的速度相对岸目标——布歇尔机场驶去。气球飞行了138个小时6分钟，行程5000公里，与8月17日降落在法国西北部埃夫勒小镇附近的麦田里。偏离了原定着陆点96公里。这次飞行同时创造了气球航程最远和留空时间最长的亮相世界纪录。实现了100多年来人类欲乘气球飞越大西洋的愿望。
1981年，四名热气球飞行家由日本成功飞到美国，人类首次飞越太平洋。1981年1月11日，美国人安德森驾驶“维尼”号从埃及出发，作人类历史上首次气球环球尝试，48小时后降落在印度，共飞行4306公里。1999年3月21日，瑞士人皮卡德和英国人布莱恩·琼斯驾“飞船三号”从瑞士出发最后降落在撒哈拉大沙漠上，他们成了一项新纪录的创造者——首次乘热气球不间断完成环球旅行，航程42810公里，时间19天21小时55分钟。
似乎从诞生之日起，热气球运动就被刻上了贵族烙印。200多年以后，这种情结才渐渐从当初的名门世家移向现今的豪商巨贾。而随着热气球材料的改进、制作工艺的提高、驾驶技术的日臻完善，热气球飞行已成为任何地点都可进行、任何人都可尝试的新型空中体育项目，但仍不失为一种财富、身份、性格、勇气的象征。热气球
热气球运动于20世纪60年代末70年代初在美国兴起，70年代末80年代初欧洲开始兴起，到90年代末2000年初中国才刚刚兴起这项运动。到目前为止，全世界约有20000个热气球。在欧美等发达国家，几乎每天都有热气球比赛或活动。
热气球是一项老少皆宜的体育休闲运动，对体力的要求不高，但是如果驾驶热气球，须懂得丰富科学知识，如气象、物理、地理、数学等等，对青少年来说，热气球又是一种非常好的学习掌握科学知识的运动。最早的滑翔机
在人类征服天空的漫长历程中，滑翔机是最早实现将人送上蓝天的重于空气的航空器。
滑翔机是人类制造的最早飞翔在天空中的重于空气的航空器。1852年英国的G·凯利最先制造出不可操纵的滑翔机。1881年，著名的航空科学先驱、德国人李林塔尔，根据前人的经验和意大利画家达芬奇的理论思想，设计制造了滑翔机人类第一架实用的、可操纵的悬挂载人滑翔机，并亲自驾驶进行了第一次无动力滑翔飞行。它的操纵非常简单，飞行员悬挂在机翼下面，靠挪动身体改变重心，以控制滑翔的俯仰、航向和横侧姿态。滑翔机的起飞助跑和着陆全靠飞行员的两腿。为提高滑翔机的性能，他又进行过2000余次的实验飞行。
随着滑翔机的不断改进和飞行技术的提高，这种简陋的滑翔机很快就为带有操纵机构的滑翔机所取代，并在底部装上滑橇或轮子。第一次世界大战后，滑翔机的操纵方式已与飞机相似，即用驾驶杆操纵升降舵和副翼，用脚蹬操纵方向舵。在第二次世界大战中，大型滑翔机曾经用来向敌后空运武装人员和物资。尽管其载重量比较小（最大的不超过6吨），由于没有采用动力，可以利用夜间飞越严密设防的战线而不被察觉。
滑翔机可由飞机拖曳起飞，也可用绞盘车或汽车牵引起飞，更初级的还可从高处的斜坡上下滑到空中。在无风情况下，滑翔机在下滑飞行中依靠自身重力的分量获得前进动力，这种损失高度的无动力下滑飞行称滑翔。在上升气流中，滑翔机可像老鹰展翅那样平飞或升高，通常称为翱翔。滑翔和翱翔是滑翔机的基本飞行方式。
滑翔机具有与飞机显著不同的狭长机翼（即较大的机翼展弦比），机身外形细长，呈流线体。高级滑翔机的机翼展弦比可达30以上，在设计上趋向于驾驶员躺卧舱中，以便减小机身截面积。机体表面光滑，甚至打蜡，借以提高滑翔机的升阻比，减小滑翔飞行中的下滑角。人们常用滑翔比（滑翔中前进距离与下沉高度之比）来衡量滑翔性能的优劣。由滑翔飞行的平衡关系可知，滑翔比与升阻比相等。现代高级滑翔机的升阻比最高已超过50。有的滑翔机机翼上还装有可操纵打开的减速板，用于在必要时增加阻力，或是在着陆下滑时调整下滑角，以便在指定地点准确着陆。动力滑翔机装有小型辅助发动机，不须外力牵引即可自行起飞，当到达预定高度时关闭发动机进行基本的滑翔飞行。动力滑翔机可提高训练飞行的效率和安全性。
从19世纪末至20世纪初，滑翔机作为一种具有独特性能的固定翼无动力飞行器，首先广泛地应用于航空体育运动，称滑翔运动，其
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