1、水星计划载人航天飞船

水星计划载人航天飞船在1961年5月5日完成了全球第1次载人航天飞行的任务，并且让宇航员在太空之中待了超过一天。

这样的技术比我们的载人航天飞船，把杨利伟、翟志刚等人送上太空的时间领先了几十年。

此后，水星计划还陆续发射了多次飞船升空。

2、双子座4号飞船

双子座计划需要探索登月技术的，所以针对登月做了很多事情，发射了十二次飞船，最重要的就是4号飞船。

1965年6月3日，美国发射了双子座10号飞船登上太空，在登上太空之后，宇航员还在太空进行了长达22分钟的行走……这也是美国宇航员的第一次太空行走……

可以说，以前的美国飞船让人知道，“你行你上天”，双子座4号飞船则让我们知道，上天了还能走着……可以说意义重大……

3、阿波罗8号飞船

有人一直在说登月计划是美国跟苏联之间的一场骗局，又是苏联投入大量的人力物力资金用于虚无缥缈的烧钱登月行动……不过美国却实实在在实现了登月的任务。

1969年7月20日，阿波罗8号飞船登月成功，宇航员随后在月球表面活动了几小时，说出了那句我们现在广为人知的话：个人的一小步，人类的一大步。

在中国，除了神话传说中嫦娥、吴刚等人，还没有完成过这样的壮举。

此外，阿波罗号还完成了绕月飞行，并且在月球上拍下了在另外一个星球看地球的视觉图片。至今我们打开微信都能看到对应的图片创作应用。

1963年5月，美国开始了双子星座计划，目的是研究人类登月所必需的技术和试验人类在太空中飞行的耐力。双子星飞船一共制造了12艘，分别用高27米，重136吨，推力35吨的大力神2型火箭发射。最初两艘双子星座飞船的飞行，并不载人，目的是对大力神2型火箭和双子星座飞船进行飞行试验。

1号于1964年4月8日发射入轨，2号于1965年元月发射入轨。两次无人驾驶飞船的发射和重返大气层的试验，表明火箭性能稳定，飞船能耐住返回地球的考验。1965年一共发射入轨了5只双子星座太空船，主要是为了逐渐延长飞行时间。“水星计划”的最长飞行时间是一天半，而双子星座4号就延长到4天，双子星座5号飞行了8天，到7号，延长到了14天，在当时，这是惊人的记录。

这表明，人类完全可以禁受前往月球的长时间太空飞行。此外，1965年双子星座载人飞行还试验了宇航员外出到太空漂游及太空船编队飞行。1965年6月3日发射的4号飞行了4天，绕地球62圈。飞第二圈时，怀特利用喷枪喷气推力，在舱外太空里作了20分钟的“漫步”，在太空里聊天、说笑和拍照。太空“漫步”，除了试验宇航员在太空中的工作能力外，还对宇航服的安全性进行试验。

第一次编队飞行是由6号和7号实现的。1965年12月4日，以飞行两个星期为目标，将7号射入轨道。宇航员是鲍曼和拉斐尔。11天后，即12月15日，又成功地将6号射入轨道。发射后6小时，6号飞了4圈，距离7号只有30米远了。随后，6号飞船逐渐接近了7号，最近的接近距离为1米，两艘飞船的宇航员可以通过窗口相互看清对方的面孔。在以后的5个半小时里，两只飞船保持数米距离，编队飞行，绕地球4圈。

第二天，6号先返回地面，7号继续完成了飞行14小时的目标，而后返回地球。1966年，又成功发射了5号双子星座飞船，侧重于试验宇航服和会合时对接技术以及宇航员操纵飞船的本领。1966年3月16日，先发射了无人飞船“阿金那B”进入轨道，然后又将双子星座8号送入轨道，宇航员是阿姆斯特朗和斯科特。</p><p>8号一进入轨道，就去追“阿金那B”飞船，飞了4圈后，终于接近了它。

在宇航员的操纵下，8号的突起的鼻部成功地插入“阿金那B”的对接口里，首次对接获得成功。可是，对接不久，8号的姿控小火箭的一支错误地点火，急速地喷射气流，使得飞船乱跳乱转起来。接到地面返航命令后，阿姆斯特朗镇静地设法将飞船与“阿金那B”分开，而后成功地返回地球。他们在太空里飞了不到一天时间。1966年6月3日发射9号飞船入轨，宇航员是斯塔福德和塞尔南，他们驾驶飞船用三种不同方法和一个目标会合，没有能进行对接试验，因为目标的对接口没有从保护罩中露出来。

在返回地球前，6月6日，塞尔南在太空“漫步”了128分钟，以试验宇航服的可靠性和人在太空中的活动能力。1966年7月18日，约翰·扬和柯林斯乘10号飞船作了三天飞行，他们先与自己的目标靶“阿金那B”会合，又追上8号的目标靶，与之会合。最后，他们和自己的“阿金那B”实现了对接。这次飞行中，柯林斯先后两次出舱，共活动了87分钟。1966年9月12日发射入轨了11号飞船，宇航员是康拉德和戈登，他们飞了近三天时间。

他们先和一只“阿金那”对接，然后开动了“阿金那”上的主火箭发动机，将对接体推进到更高的轨道。戈登出舱活动了44分钟，又打开舱盖130分钟。</p><p>最后一次发射的双子星座飞船12号是1966年11月11日进入轨道的，先进行了会合对接试验，而后奥尔德林出舱活动了149分钟，又两次打开舱盖，半露出身体在太空中进行照相。这样，奥尔德林露在太空中的时间有5个半小时。双子星座计划是阿波罗计划的一个分方案，10次载人飞行都完成了各自的飞行目的，考验了人在太空中行走和长时间飞行的耐力，试验改进了宇航服。同时，也考验了地面设施和宇航工程管理队伍，这些是阿波罗计划的精彩一页。

美国国家航空航天局的哈勃空间望远镜以及夏威夷双子座地面望远镜联合朱诺太空飞行器一起探测太阳系最猛烈的风暴，这些风暴发生在5亿多英里外的巨大行星木星上。

由迈克尔· 王带领的加利福尼亚大学伯克利分校研究团队包括了来自马里兰州绿带城美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的艾米·西蒙和同样来自伯克利的伊姆克·德帕特。他们将哈勃和双子座在多重波长下的观察发现与朱诺飞行器轨道上的木星近景图结合起来，以深入了解这颗遥远星球上波云诡谲的天气。

无线“灯光秀”

相比于地球的风暴，木星的连续风暴更为庞大，其伴随着从地面到天空40英里高的雷暴（地球常规雷暴的5倍）和拥有地球最大“超级闪电”三倍多能量的强大闪电。

正如地球上的闪电,木星的闪电束也像无线发射器一样，在划破天空的同时发送出无线电波以及可见光。

朱诺飞行器就会在在风暴团上方低飞，和它赛跑，来侦察被称做“天电”和“吹哨人”的无线信号。被捕捉到的无线信号甚至可以接着被用于在木星白天的一面和闪电无法被看到的深云团上绘制闪电。

每在同一路线时，哈勃和双子座两两远望，拍摄作为解释朱诺飞行器近距离观察发现关键的木星高分辨率全球视图。西蒙解释道：“朱诺飞行器的微波辐射仪器通过侦测可以穿透深厚云层的高频无线电波来深入探索木星的大气层。而哈勃和双子座的数据可以告诉我们那些云层有多厚以及我们有多深入观察那些云层。”

通过将朱诺飞行器探测到的闪电映射到由哈勃拍摄的木星光学图像和双子座同时拍到的红外热成像图上，研究团队已经能够证明闪电的爆发和云团结构的三种组合有关：由水构成的深云团，湿润气流上升引起的大型对流云塔（本质上是木星雷暴云），以及可能是由对流云塔外干燥气流的下沉而形成的晴朗云区。

哈勃望远镜的数据显示了对流云塔中密集云团的高度以及深水云团的深度。双子座望远镜的数据则清晰展现了高云层中的空白区，而深水云团很有可能在那里被看到。

在一种被称作褶皱纤维状云区的湍流区中，闪电是很常见的，这表明湿对流正在其中发生。他说道：“这些气旋性涡旋可能是内部能量烟囱，来从对流中帮助释放内在能量。这样的情况并不普遍，但是这样的气旋似乎是在促成对流的形成。”

将闪电和深水云关联起来的能力也为研究人员提供了另一个估算木星大气层含水量的方法，这对于理解木星以及其他气体巨星和冰巨星是如何形成的，还有太阳系作为一个整体是如何因此形成的十分重要。

虽然之前的太空任务已经收集了一些关于木星的资料，但很多细节仍然成谜，包括深层大气层含有多少水，热气到底是如何从内部流出的，以及是什么导致了云层的某些颜色和图案。 这些问题的整合答案能够帮助人们深入了解大气动力学和大气层的三维空间结构。

“鬼火”大红斑

随着哈勃和双子座在朱诺任务中对木星进行更为频繁的观察，科学家们也因此能够研究一些像大红斑的短期变化和出现短暂图案等的现象。

此次朱诺飞行器拍摄的以及之前木星任务中的图片揭示了大红斑中深色图案的出现，消失以及变化。单看一组图片并不能明确知道这些现象是否是由高云层中的一些神秘黑色物质导致的，又或者它们其实是高层云团中的一些洞，就像是通往下面更深、更暗云团的窗户。

而现在，通过对比哈勃和双子座在数小时之内拍摄到的可见光学图像和红外热成像图，再来回答这些问题是可能的。可见光下的深色区域在红外线下非常亮眼，这表明他们实际上就是云层中的洞。在无云区域，木星内部以红外光线的形式释放的热量得以自由遁入太空(不然就会被高层云团挡住)，从而在双子座的图片中显得明亮。

“就像是一簇鬼火，”王说到：“你在没有云的地方看它是明亮的红外光线，但当云密布时，它在红外线下又是深色的。”

图源：美国国家航空航天局，欧洲航天局，迈克尔·王及其团队

上图关于木星大红斑的图片是由哈勃太空望远镜和双子座望远镜在2018年4月1日收集的数据制作的。通过将两个不同的望远镜在几乎同一时间拍摄的图像整合起来，天文学家们得以确认大红斑上的黑色图案是云层中的洞，而不是一堆暗物质。

左上（广角）和左下（特写）：哈勃拍摄到在木星大气层的云层中反射的阳光（可见光波长）显示了大红斑中的深色图案。

右上：由双子座在同一区域拍摄的红外热成像图显示了热量是以红外能量的形式释放的。堆叠的冷云层在图片上显示为深色部分，但云团中的空隙使得明亮的红外射线得以从暖流层中释放。

下中：哈勃拍摄的紫外线图显示了从大红斑上雾霾层散射回来的阳光。大红斑能够在可见光下被看到是因为这些霾吸收了蓝色光波。哈勃的数据显示即使在较短的紫外光波下，这些霾仍在持续吸收。

下右: 在哈勃和双子座数据合成的多重波长图中，可见光是蓝色的，热红外线是红色的。将这些发现结合起来可以看出在红外线下明亮的区域是云层中的空隙，或是有较少阻挡内部热量云团的地方。

哈勃和双子座的发现是为了给朱诺飞行器的第12次飞掠（近木点 12）提供宽广的视角。

木星气象追踪者：哈勃望远镜和双子座望远镜

哈勃和双子座在支持朱诺任务中进行的木星定期拍摄证明了它在很多其他天气现象研究中的价值，如风的模式变化，大气波的特征以及大气中各种气流的流通。

哈勃和双子座能够将木星作为一个整体来进行监测，并实时为朱诺的测量任务提供多种波长地图参考，正如地球的气候观测卫星为美国国家海洋和大气管理局的飓风追踪器提供信息那样。

“因为我们现在定期有来自不同观测器和波长下的高分辨率图像，我们更够学到比木星天气更多的东西，”西蒙解释道：“这就相当于是一个气象卫星，我们也终于可以观察气象周期了。”

由于哈勃和双子座望远镜的观测对于解读朱诺获得的数据至关重要，王和他的同事西蒙、德帕特正努力让其他研究团队能够更轻松地通过位于马里兰，巴尔的摩太空望远镜科学研究所的米库尔斯基太空望远镜档案馆来获取所有处理过的数据。

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