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1、土星5和土9
土星5和土9
土星 © NASA
土星是以泰坦萨杜恩，朱庇特的父亲，希腊-罗马众神之王的名字命名的。土星最大的卫星叫泰坦（土卫六）。泰坦（土卫六）之所以出名，是因为它是太阳系中唯一拥有大气的卫星。泰坦（土卫六）上的大气大部分是由像甲烷这样的碳氢化合物组成的。土星最著名的一点就是它巨大的土星环。土星环是由在土星轨道上运行的卫星固定在一个平面上的。土星是在地球上所能看到的最远的行星。通过低功率望远镜可以看到土星环。土星到地球的距离是太阳到地球距离的九倍。土星的一年大概等于29.5个地球年。然而，它的一天却小于11个小时。
tǔ星的历史
乔瓦尼·卡西尼是一位意大利天文学家，他发现了土星的第一颗卫星。克里斯蒂安·惠更斯发现了土星最大的卫星。虽然卡西尼最早观测到了土星周围的隆起，但正确地将它们识别为土星环的人是惠更斯。
土星跟太阳系一样古老。然而，人们认为土星环要年轻的多。土星环上的冰随时间的增长会变的更黑。据估计最年轻的土星环只有1yì年的历史。
大气
土星大气 © NASA
土星因其所含的氨气而呈现出黄色的面貌。土星大概有70%左右的氢气，剩余的气体是氦气。它的大气中含有微量的氮、氢、碳和铁。
木星上有大红斑，土星上也有一些巨大的风暴与其类似，像白色的斑点。
探针记录到土星上的风速超过一千英里每小时。土星赤道上的风速是最快的。土星的北极有一个六边形的云，这在太阳系中是独一无二的。另yī个风暴在土星南极肆虐，尽管它没有北极风暴的六面墙形状。
土星也有与地球北极光相似的极光现象。其图像由地球上空轨道的哈勃望远镜所捕捉到。
土星的卫星
泰坦（土卫六）是太阳系中第二大的卫星，仅次于木星的盖尼米德（木卫三），泰坦（土卫六）甚至比水星还大。瑞亚（土卫五）甚至可能还有它自己的行星环和一个稀薄的大气层，但这需要进一步的研究以证实。恩克拉多斯（土卫二）有一个冰冷的外壳和像欧罗巴（木卫二）一样被潮汐加热的固体内核。恩克拉多斯（土卫二）的冰冻外壳和高温内核之间可能藏有一个液态的海洋。米玛斯（土卫一）造成了土星环上最大的断裂。
土星卫星（部分） © NASA
随着天文学家获得更好的望远镜，且我们在土星上的探测器继续它们的探索，这个数字将会持续升高。小卫星是土星环内的小天体，而术语“牧羊人之月”指的是土星环之外的的卫星，它们帮助固定土星环。
土星环
土星环直径为土星直径的200倍，这使它看起来是如此的壮观。土星环是非常薄的，它们由冰块和一些与大卵石一样大的岩石组成。土星环也包含了相当多数量的小卫星和一些介于卫星和大卵石之间的天体。
土星环 © NASA
一颗行星上的行星环将会坍缩成一个卫星或者坠向已经存在的卫星。土星上的薄冰环可能会因自然现象而更新。例如，土星E环被认为huì被克拉多斯（土卫二）周期性的物质喷射所刷新。克拉多斯（土卫二）从它的“火山”中喷发出冰块，就像岩浆从火山中喷发一样。这个现象要么补充了已有的土星环，要么就创造出新的环。
土星环按照它们被发现的顺序以字母表上的字母进xíng命名。A环和B环能从地球上看到。卡西尼环缝是它们之间黑暗、相对空旷的地带。F环，这个最外面的huán，有一个辫子型的外观。
土星环shàng也有被称为辐条的直线，与土星环上的缝隙不同，这些特征不是由土星上的卫星所造成的。这些结构被认为是土星磁场相互作用的结果，土星磁场强度是地球的580倍。
土星内部
土星结构 © NASA
土星上的一年远长于地球上的一年，而土星的自转是非常快的，一天仅有10小时47分钟。这已经通过测量土星核心发射的无线电信号和辐射的变化证实。磁场和土星核心发射的辐射信号被认为是土星液态金属围绕实心旋转的结果，和地球磁场是由于其液态铁核心旋转所导致的一样。
土星的大气压力是如此zhī大以致于天文学家认为它有一个行星，内核为岩石，表面上覆盖了一层液态甚至是固态的氢和氦。
如果你能站在土星表面，你在那的体重几乎和你在地球上的体重是一样的。因为土星密度很低，尽管它的体积很大，其引力只比地球大一点点。土星的密度比水的密度低。
像其他气态巨行星一样，土星自形成以来一直在降温。土星核心内部的氦气被冷却成一种氢-氦液体。然而，这个由气体转变成液体的过程释放了热量，相变所产生的热量被认为加热了土星大气层且促成了其磁场的产生。
先驱者11号 © NASA
土星已经部署了大量太空探测器。先驱者11号是首个飞过土星的探测器。旅行者1号和旅行者2号也飞过土星。卡西尼-惠更斯号宇宙飞船是美国国家航天局和欧洲航天局的合作项目。
卡西尼-惠更斯号是首个直接飞向土星的宇宙飞船。自2004年降落至今，卡西尼探测器已经发现15个土星卫星，它们其中还有十个以上仍未被命名。
在卡西尼号探测器进入土星轨道的同时，惠更斯号探测器降落至土卫六。惠更斯号发来的图片显示了土卫六上的液态碳氢化合物创造了湖泊和溪流。在土卫六的“水圈”里，甲烷和乙烷取代了水，进行蒸发和降雨的过程。
土星上的季节
土星像地球一样也有轴倾角，地球的轴倾角大致是23°，土星的是27°。冬季de半球呈现蓝色。土星环与土星一起倾斜。在土星的春分期间，土星环相对于地球是侧着的。对土卫六的持续观测表明，土卫六的“湖区”有几个碳氢化合物湖，随着土星季节的变化，这些湖有所增大和缩小，但并没有完全消失。然而，土星上的夏天对我们而言依旧寒冷。惠更斯号探测器记录到泰坦的表面温度为-290℉。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. thetimenow-再来一碗
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土星5号，人类火箭巨无霸
土星5号火箭的研究背景很简单：60年代，火箭运载能力已经成为限制美国航天发展的最核心因素。 因为60年代，美国航天发展最重要的目标是阿波罗登月。正如肯尼迪总统1961年在莱斯大学演讲时说的那样：“我们选择登陆月球，不是因为它简单，而是因为它真的很难”。 当时，为了阿波罗登月，一系列辅助工程上马。 1961-1965年，9个游骑兵（Ranger）任务，全方面获得月球表面qíng况。 1966-1967年，5个月球轨道器（Lunar Orbiter）rèn务，重点勘查适合载人登陆的区域并绘制出详细地形地貌图。阿波罗12号任务时降落地点就在为它做前期准备的测量员附近，也造就了人类两个航天任务在月球表面相遇的神奇纪录1966-1968年，7个测量员（Surveyor）任务，着陆器直接降落月球，获得未来阿波罗载人登月着陆地区的第一手资料，其中5个任务着陆chéng功。 1964-1966年，12个双子座（Gemini）载人航天任务，验证了出舱行走、交会对接等核心技术，所有的阿波罗登月宇航员都是这个项目培养出来的。 也就是说，在阿波罗登月之前，NASA（美国国家航空航天局）已经wán全了解了月球着陆区的环境、相关的载人航天技术都储备完毕。例如，阿姆斯特朗在双子座8号任务时成为世界首个完成航天器交会对接任务的人，登月第一人的资格足够。 但是，当时还有极其重要的一个环节：怎么过去？火箭怎么办？ 登月远比地球附近的载人航天复杂，近地轨道运力几吨、几十吨的火箭远远不够，火箭成为限制载人登月方案的最大因素。 当时总共有四种方案。1.月球直接往返；2.月球表面集合，用重型火jiàn分两次任务发射；3.地球轨道集合，用大中型火箭多次发射，在地球附近组装后载人登月；4.月球轨道集合，飞船到月球后，一部分登陆，一部分留轨。选择第4种方案的阿波罗飞船实际上也由4个部分组成第1种方案要求重达4000-5000吨级别的火箭，实在太难，人类也许在阿波罗登月后100年内都不会造出来。因为我们在登月50年后，连土星5号级别的火箭都还没zào出来；第2种，对月球着陆技术要求太高，几乎不可能；第3种，当时交会对接技术还没突破，多次对接风险也特别大。最终，阿波罗载人登月选择了方案4，它需要一枚近地轨道运力达到140吨级、月球转移轨道运力达到45吨级的火箭。冯・布劳恩站在他的得意作品土星5号“前”任务最后落到了冯・布劳恩团队头上，这位在二战结束后被“回纹针”绝密行动带回美国的德国火箭专家事后也被证明是人类史上最伟大的火箭科学家、没有之一，他在二战后几乎主导了美国所有火箭的研发。1961年登月计划公布后，他们获得天量的资金。 那时候，钱不是问题，问题是能不能把“问题”解决。冯・布劳恩团队不负众望，在他们此前的研究基础上，最终给出了土星A（Saturn-A1，Saturn-A2）、土星B（Saturn-B1）和土星C（Saturn-C1、Saturn-C2、Saturn-C3、Saturn-C4、Saturn-C5）的庞大土星系列火箭家族。当然，冯・布劳恩还提出了C8这个型号，它理论上可以完成直接登月、直接返回（前文方案1），不过以当时的资源、甚至今天的资源都很难实现。土星是个庞大的载人火箭家族，只不过土星5号（C5）实在太出名掩盖了其他的光辉人们常说的土星5号，就是指Saturn-C5这一个型号。 土星5号的很多指标是非常惊人的，它的总重量约为2970吨，最大直径10.1米，高度110.6米，近地轨道运力140吨，地月转移轨道极限运力48.6吨。以zhōng国现役最强火箭长征5号对比而言，长征5号总重量约为867吨，最大直径5米，高度57米，近地轨道运力25吨，地月转移轨道运力8吨。 那个时代孕育了多么恐怖的钢铁巨兽，可见一斑。 火箭第一级总重约2290吨，其中壳体和发动机质量仅为130吨，2160吨都为燃料，为液氧煤油，发动机工作时间标准流程为165秒，发动机总推力达到了惊人的3510吨！第一级平均每一秒燃烧13.1吨燃料，换算成汽油差不多够一辆百公里油耗10升的小 汽车 围绕地球赤道开4圈半！ 第二级总重约496吨，其中壳体和发动机质量仅为40吨，456吨都为燃料，为液氧液氢，发动机工作时间标准流程为360秒，发动机总推力为514吨；对于第二级消耗的燃料（液氧液氢能量密度是液氧煤油的1.6倍左右），足够开车绕地球赤道250圈。 第三级总zhòng约123吨，其中壳体和发动机质量仅为13吨，110吨都为燃料，为液氧液氢，发动机工作时间标准流程为两次共计500秒，发动机总推力为100吨。第三级的燃料够开车绕地球60圈。美丽的《地出》来自阿波罗8号任务，人类首次到月球附近，阿波罗11号时才着陆更惊人之处在于，这个火箭的可靠性也是很高的。1967年11月9日，阿波罗4号无人测试任务，土星5号成功首飞。但是，1968年的12月11日，它就已经送阿波罗8号乘组前往月球，他们也拍下来载入史册的经典图片《地出》，这是人类首次从月球看地球。从1967年到1973年，土星5号火箭完成了13次发射任务（12次阿波罗，1次天空实验室）。除了阿波罗6号无人测试时出现了发动机技术问题、但并未酿成大祸，其余都是完全成功，运送了24人前往月球，最终12人登lù月球。 这12人也因而被命名为新物种：能生存在地球和月球的生物。土星5号对比N1（右）相比较而言，苏联同时代的登月火箭N1却反复遭遇失败，连续4次试射均在shēng空后不久爆炸，成为人类载入史册的最强人工（非核）爆炸，苏联最终退出登月竞赛，秘密开始载人空间站计划，也就是礼炮1-7号共计9个空间站（7个成功）。礼炮1号在1971年4月19日秘密升空，随后震惊世人，美国在载人空间站领域被苏联超越。 此时，又是土星5号脱颖而出，把天空实验室空间站（Skylab）送入太空。这个空间站的设计逻辑可以这么简化为“来不及了，还设计啥空间站，直接把土星5号的最上级装大量仪器不就行了，做个百吨级的空间站够用么？而且所有仪器你地面都装好，不用蚂蚁搬家往天上运，反正我们能一次发上去！”。至于载人飞船，则使用阿波罗18-20号飞船，这几个原计划登月de任务在后期被取消。从各方面指标来看，天空实验室都远超礼炮系列空间站1973年5月14日，天空实验室升空，它由土星5号的第三级S-IVB改造而来，有轨道舱、空间望远镜、对接舱、气闸舱、服务单元、仪器单元等部分，空重77吨，对接阿波罗飞船状态下超过90吨。内部加压空间超过351立方米，相当于一栋巨大的房子飞在空中。载人对接任务时，甚至不需要用巨大的土星5号火箭，用近地轨道yùn力在20吨的土星IB火箭发射阿波罗飞船即可。 相比较而言，苏联首个空间站礼炮1号重18.4吨、加压空间99立方米。 强大土星5号火箭的存在，使得美国立即又在空间站领域赶上并超过苏联。但是，在70年代后，土星5号还是遗憾退役了。有一系列原因。 首先，它实在太贵了。以1960-1970年代的美元计，土星5号研发费用是64亿美元，一次发射的价格就是1.8亿美元，那个年代的1.8亿美元大概可以等同于今天的12亿美元。 其次，应用需求不再。美国靠着这个火箭，登上月球，在太空竞赛中制霸苏联，在冷战中占据先机，在东西方两大阵营对抗中重夺主动权。但1975年前后，苏美签订了一系列协议，中止太空竞赛，双方砍掉了大量航天项目，尤其是需要重型火箭的任务，土星5号一下失去了需求。 苏联解体后，更没有需求。 土星5号创造了人类火箭天顶 科技 ，那是特殊政治的时代、不计成本的投入、深厚积累的技术等一系列原因共同促成的，如今很难再有机会达到当年那个状态了。 如果刻意追求复现甚至超过土星5号，是极其不明智的决定，时代变了。NASA在研的新一代重型火箭太空发射系统和猎户座飞船同样昂贵，目前研制花费已经近400亿美元 目前，世界各航天大国都在“慢慢来”，NASA的太空发射系统、SpaceX的大猎鹰火箭、蓝色起源的新阿姆斯特朗、俄罗斯的新联盟和安加拉、中国的长征9号都处在在研或论证阶段，它们的最终shè计目标都是达到土星5号的级别，但达到这种成熟版本预计都会在2030年以后。 也就是说，土星5号成功后，60多年内都没有对手。 而要想超过土星5号，例如达到曾经的土星C8级别，就目前的环境来看，阿波罗登月后100周年纪念时能实现就已经是人类航天的新奇迹。
土星5号是指什么？
土星五号是迄今为止世界上最大推力的火箭。直径十米多，推力高达3200吨。起飞时刻地动山摇。阿波罗11号是包括了土星五号火箭和箭载飞船在内的整个航天系统。
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