太空的神奇让人类痴迷，人类对太空的探索也一直不间断地进行着，从最初的登天梦想到已经实现的登月计划，再到对火星、金星、木星、土星以及更遥远的星际空间的探索，人类在一步步实现自己探测太空的千年梦想。每一次探索都会有不同的收获，在探测太空的历史上，人类付出了汗水和努力，也由此获得了更多的对太空的了解，太空探索是一个艰难长期的征程，人类还只是刚刚起步，离终点还很遥远，也许这个征程永远没有终点。
成功发射人造地球卫星
1957年10月4日早晨，前苏联在中亚的拜科努尔航天中心发射了世界上第一颗人造地球卫星“人造地球卫星1”号，这是人类历史的伟大事件，也是人类科学的伟大成就，整个世界都为之震惊和激奋。第一颗人造卫星的上天，标志着人类征服太空历史的新纪元。
世界上第一颗人造卫星—“人造地球卫星1”号，是在前苏联火箭和航天专家科罗廖夫博士领导下建造和发射的，科罗廖夫的思想是：既然火箭能发射任何物体到任何地方，那为什么不能发射一颗人造地球卫星上天呢？他提议在7枚火箭中的第五枚上安装一颗卫星。
这颗卫星是用铝合金做成的圆球，直径58厘米，重量836千克，圆球外有四根弹簧鞭状天线，一对长240厘米，另一对长290厘米，卫星内部装有两台无线电发射机，频率分别为20005兆赫和40002兆赫，第一颗人造卫星上天采用一般电报讯号形式，两个信号持续时间约03秒，间歇时间亦为03秒。此外还有一台磁强计、一台辐射计数器、测量卫星内部温度和压力的感应元件及作为电源用的化学电池。
探测神秘太空这颗人造卫星安装在三级火箭的最顶端，随着一声巨响，火箭载着卫星射向中亚上空，第一级火箭燃烧完了自动脱落，第二级火箭发动机推动其上升，第二级燃烧完了自动脱落，火箭变得更轻了，飞行速度更快了。随着速度的增加和空气阻力减小，它爬的越来越高，第三级火箭把卫星送到大气层以上，人造卫星从第三级火箭中弹出，达到第一宇宙速度（79千米／秒），进入环绕地球轨道独自在太空飞行。这颗卫星的远地点（离地面最远）为9641千米，近地点（离地面最近）为2285千米，是一条椭圆轨道。这条轨道平面与地球赤道平面的夹角（倾角）为65度。这颗卫星的飞行速度为每小时285651千米，是波音飞机速度的30倍。它环绕地球一周的时间是962分钟，比原来预计所需要的时间多用了1分20秒。
这颗人造地球卫星，在晴朗的夜空飞行，像一颗星星在天上移动，甚至可以用肉眼直接看到它。
世界上第一颗人造地球卫星，它在绕地球运转的过程中，搜集了很多有价值的资料。它用电子仪器测量了地球大气最高层的密度和压力，并通过无线电信号，把这些科学数据发射回苏联的地面雷达跟踪站。
卫星在天空运行392天，绕地球飞了1400圈，行程6000万千米，于1958年11月4日陨落。为了纪念人类进入宇宙空间的这一伟大创举，前苏联在莫斯科的列宁山上建立了一座纪念碑，碑顶安放着这颗人造天体的复制品。
随着前苏联第一颗人造地球卫星的发射成功，人类利用人造天体研究和开发利用宇宙的时代开始了。紧接着又有一些国家发射了人造地球卫星：1958年2月1日，美国发射了第一颗人造卫星“探险者1”号；1965年11月26日，法国第一颗人造地球卫星“A-1”上天；1967年11月29日，澳大利亚把第一颗人造卫星“武器研究卫星-1”送入绕地球运转的轨道；1970年2月11日，日本的第一颗人造卫星“大隅”开始进入轨道；1970年4月24日，中国第一颗人造卫星“东方红”号发射成功；1971年10月28日，英国发射了第一颗人造地球卫星“普罗斯别洛”；加拿大从1962年起也开始发射地球卫星，还有印度等国也发射了人造地球卫星。到目前为止，全世界一共发射了4500多颗人造卫星，它们分别行使着各种职能，为人类服务。
宇宙速度
宇宙速度是指物体达到112千米/秒的运动速度时能摆脱地球引力束缚的一种速度。在摆脱地球束缚的过程中，在地球引力的作用下它并不是直线飞离地球，而是按抛物线飞行。脱离地球引力后在太阳引力作用下绕太阳运行。若要摆脱太阳引力的束缚飞出太阳系，物体的运动速度必须达到167千米/秒。那时将按双曲线轨迹飞离地球，而相对太阳来说它将沿抛物线飞离太阳。
“东方1”号宇宙飞船进入太空
1961年4月12日，前苏联宇航员尤里·加加林乘“东方1”号宇宙飞船进入太空，绕地球飞行一周后安全返回地面，成为遨游太空的第一人。这一天也是人类征服太空历史上的伟大日子，从而开始了载人宇航的新时代。加加林也成了开创人类太空旅行的宇航英雄。
早在1957年10月4日，前苏联就成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星“人造卫星1”号，在一个月之后，前苏联又发射了第二颗人造卫星“人造卫星2”号，并且在这颗卫星里运载了一条小狗，它的名字叫“莱卡”，小狗莱卡是世界上第一只进入太空做环球旅行的哺乳动物。实际上，前苏联早就计划把人送上太空，并为此做了各种充分准备。
1961年4月11日，拜科努尔太空中心和横跨前苏联国土遍布各地的40个雷达跟踪站，正在进行紧张的准备工作。在发射场，一些工程师在控制中心研究发射计划的具体细节；试验计算机和其他电子仪器的灵敏度；另外一些工程师则检查运载火箭和宇宙飞船关键部件是否正常；还有几百名士兵，执行着保卫任务。
两名宇航员加加林和蒂多夫在海滨一个小别墅轻松地度过了即将去太空旅行的前一天，加加林同蒂多夫打扑克，听音乐、聊天。晚上，他们早早就躺在床上就寝，而且觉睡得很香甜。
4月12日早，刚过5点钟，医生就把他们唤醒，仔细地复查了加加林的身体，结果健康状况非常好，没有发现任何问题，医生们很满意。接着两名宇航员共进早餐，他们吃牛肉和水果，喝的是咖啡。饭后，加加林穿好特制的宇航服，驾车直奔拜科努尔太空中心。
在拜科努尔，人们可以看到，“东方”号宇宙飞船和运载火箭耸入云天，准备起飞。火箭高375米，连它所带的燃料一起，总共有500吨重，而宇宙飞船本身重约45吨。
加加林在舱内加加林从容不迫地走向飞船，爬进座舱，一边检查舱内仪器，一边等待起飞的命令。一会儿，从无线电传来控制中心的声音，告诉加加林准备起飞。几分钟之后，拜科努尔发出一声巨大的呼啸，火箭射向天空。
加加林头戴一顶白色飞行帽，身穿一套笨重的增压服，外边是衣裤相连在一起的橘红色工作装，躺在弹射椅上。供给他座舱和呼吸的空气来自设备舱的氧气瓶和氮气瓶，其压力与地面正常大气压一样。生命保障系统的生活物质，可供宇航员用10个昼夜。这艘宇宙飞船有两套控制系统，既可以由地面控制中心自动控制，也可以由宇航员手动操纵。火箭顶着飞船，上升到320千米的高空，脱去最后一级（第三级）火箭，进入绕地球运转的轨道。
“东方1”号宇宙飞船的飞行速度为每小时282593千米，其轨道近地点为181千米，远地点为327千米，与地球赤道面夹角为6495度。
在这次太空旅行期间，遍布前苏联各地的40个雷达站，一直紧紧跟踪并报告宇宙飞船的位置；在控制中心，专家们注视着电视荧光屏和计算机，并通过无线电同加加林讲话。加加林向地面控制中心报告说：“飞行正常，经受失重状态良好。”没有发生任何故障，飞行完全成功。
加加林驾着“东方1”号宇宙飞船绕地球运行一圈，共飞行408674千米，用了一个半小时。当它完成轨道飞行任务时，点燃了一枚小型火箭，飞船便减慢了速度，脱离轨道而开始返回地球的归程。
回来的路仍然是非常危险的。因为宇宙飞船要从空气十分稀薄的外层空间重新返回浓密的大气层。这就涉及进入地球大气层的速度和角度问题。宇宙飞船在太空中以28000千米的时速飞行，那里几乎没有空气阻力，当然也就没有什么摩擦力。如果它以这样大的速度垂直进入大气层，所产生的巨大摩擦力会形成强烈的高温，就将烧毁飞船；另外一种危险是大气反弹，当宇宙飞船进入大气层的角度不对时，它就能被重新反弹出去，重新进入太空。在120千米高空进入地球大气层的宇宙飞船，只有与包围地球大气的球形切面成52～72度角时，才能安全返回地球（大于72度将被反弹，小于52度将烧毁）。为了避免这些可怕的危险，拜科努尔地面控制中心精确地控制宇宙飞船的飞行方向，以适当的角度进入地球大气层，并减低了速度。
尽管如此，“东方1”号宇宙飞船仍然受到大气阻力摩擦，使金属外壳被加热升温变成红色。“东方1”号宇宙飞船像个大火球一样，急速地向地面冲下来。
另一枚火箭点燃了，“东方1”号宇宙飞船继续放慢速度，在离地面7千米的高度时，先后打开了两个降落伞，靠强大的空气阻力拖住宇宙飞船，帮助它把速度迅速降低到每小时35千米，几乎像人骑自行车一样。最后，“东方1”号宇宙飞船悬在几个张开的大降落伞下面，徐徐下降，轻轻地落在莫斯科东南805千米的萨拉托夫——一个偏僻乡村的田野。
加加林乘“东方1”号宇宙飞船遨游太空，是人类进行的第一次太空旅行，他经受了人类历史上一次重要考验，没有受到任何伤害，从而证明了人体机能完全能承受火箭起飞时的超重负载，也能适应太空飞行中的失重环境，为人类进入太空征服宇宙开创了先例。
加加林乘“东方1”号宇宙飞船太空旅行的成功，使全世界都为之震动和高兴。每个国家都佩服前苏联科学家的智慧和加加林的勇敢。全世界几乎所有的报纸都及时报道了这一消息，并刊登加加林的照片。
对月球的探测和利用设想
月球是距地球最近的天体，也是除了地球人类至今唯一留有足迹的星球。人类对月球的研究可以追溯到上古时代，那时候就有了关于月食的记录和预测。经过古代、近代和现代科学家长期的研究，尤其是20世纪末的40年里，人类多次的登月活动，对月球土壤的取样和分析，以及用航天器对月球的逼近探测等等，结果证明，月球已经具备被人类开发利用的基本条件。
首先，月球上有丰富的物质资源。月球上有地球上所有的元素和60多种矿物，其中还有6种矿物是地球没有的。在月球的土壤中，氧的含量为40％，硅的含量为20％，还有丰富的钙、铝、铁等。
对月球岩石的样品进行分析，发现月球上的岩石主要有三种类型。第一种是富含铁或钛的月海玄武岩。暗色的月海玄武岩主要由单斜辉石、基性斜长石和钛铁矿组成，有时含橄榄石和磷灰石，或微星硫铁和金属铁等物相。登月已取回的岩石中共发现20多种玄武岩的类型。根据氧化钛的含量可将月海玄武岩分为高钛、低钛和极低钛。这些玄武岩特点是富钛富铁，无含水矿物，氧逸度低，无三价铁出现，具有多样的细粒至粗粒结构。第二种是斜长岩，富含钾、稀土和磷的岩类等。斜长岩由95％的斜长石及少量低钙辉石组成，主要分布在月球高地。第三种是由大小为01～1毫米的岩屑颗粒组成的角砾岩，是撞击作用的产物。角砾岩可分为破碎状斜长岩、部分熔融的角砾岩、复矿碎屑角砾岩和深变质的喷出岩。
用光谱分析鉴别出月岩中含有地壳里的全部元素和60种左右的矿物，其中有6种矿物是地球上所没有的。难熔元素约占月球质量的65％，富铁及难熔元素的残余液体凝结绢成250千米厚的月球外壳。在月球土壤中，氧占40％，它是推进剂和受控生态环境生命保障系统的供氧源；硅占20％，导是制作太阳电池阵的原材料。其他元素的比例是，铅6％～8％、镁3％～7％、铁5％～113％、钙8％～103％、钛5％～6％，钠、钾、锰含量占千分之几，锆、钡、钪、铌含量为万分之几。科学家们把月球土壤样品加热到2000摄氏度，发现有惰性气体从月壤中逸出，其中有氦、氩、氖、氙等放射性粒子。月球上还富含地球上少有的能源氦—3，它是核聚变反应堆的理想燃料。从月球岩石标本上还发现有一层很薄的无锈铁薄膜。起初科学家们推测，假如让这种铁处在地球条件下，定会立即氧化锈蚀，然而，经过试验的结果，这种铁不会被氧化，是通常所说的“纯铁”。纯铁对人类非常有用。据估计，在发达国家里，每年因金属腐蚀损失大约占国民经济收入的1／10。如果能在月球上生产纯铁，运回地球上使用，不仅填补了一项空白，而且会获得很大的经济效益，无疑是对人类的一大贡献。
开采月球的天然矿藏是十分有吸引力的，在月球基地上将材料加工成最终产品，供空间和地面使用，预计是一项高效益的产业，其前景非常诱人。
