下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
根据已发现的古猿和古人类化石材料，最早的人类可能在距今 300 万年或 400万年之前出现，大部分研究表明人类可能起源于非洲。6 万~ 5.5 万年前，第一批现代人类祖先——智人走出非洲，走得最远的抵达了澳大利亚。5.5 万~ 5 万年前，智人走出非洲，进入欧亚干草原。5 万~ 4.5 万年前，一批又一批的现代人类沿着“撒哈拉通道”走出非洲，抵达中亚——亚洲东部和印度等地。那时欧洲尚未出现现代人类，仍然只有尼安德特人。4.5 万~ 4 万年前，亚洲和西伯利亚遍布现代人类，一批人调头从中亚向欧洲走去。4 万~ 3.5 万年前，欧洲的现代人类最远已到达西班牙。从伊朗高原到欧亚干草原的人类非常活跃，部分人类向南进入印度和东南亚。3.5 ~3 万年前，在欧洲，现代人类与尼安德特人和克罗马农人混杂居住。6 万年前的现代人类也进入了亚洲东部。3 万~2.5 万年前，冰河期高峰，人类抵达白令海峡边，但无法跨越，尼安德特人灭绝。2 万~ 1.5 万年前，冰河逐渐消退，多批人类进入美洲，很快抵达中南美洲，其中，包括 6 万年前第一批走出非洲的现代人类。人类第一次拓展生存空间历时数十万年。早期人类迁徙路线图如图 1.1 所示。
图 1.1 早期人类迁徙路线图
《史记·秦始皇本纪》中记载：秦始皇二十八年（公元前 219 年），“齐人徐福等上书，言海中有三神山，名曰蓬莱、方丈、瀛洲，仙人居之。请得斋戒，与童男女求之。于是遣徐福发童男女数千人，入海求仙人。”徐福两次渡海，第一次于秦始皇二十八年，第二次于秦始皇三十七年（公元前 210）的六七月间，均于琅邪起航，作沿岸逐岛航行，东渡止于日本今和歌山县新宫市，两次共计上万人（含水手、船工、武士等），并带去了秦代中国先进的诸如冶铜、冶铁、制陶、纺织等手工业技术和以稻作为代表的五谷种植农业技术，成功地将秦代先进的物质文明移植于日本，形成了以九州为中心的日本铁器时代前期的弥生文化。人类探索生存空间的历程就是人类发展的历程。
人类对生存空间的探索促进了人类社会的进步与发展。1492 年，意大利热那亚航海家哥伦布找到了西班牙国王，要求寻找从海上通往印度的通道。伊莎贝尔女王向哥伦布提供了 3 艘船（圣玛丽亚号、平塔号和尼娜号）和百余名水手。哥伦布率船队由加迪斯出发,10 月12 日发现了美洲新大陆并登上巴哈马的圣萨尔瓦多岛，然后带了几个土著人及一些物品返回西班牙。向西航行，寻找印度，到达中美洲的巴哈马群岛（Bahamas），后来的 3 次航行，他分别到了加勒比海（ Caribbean Sea）沿岸的中美洲和南美洲北部。哥伦布发现美洲，成为新旧大陆交往的先驱。首次打破了美洲大陆与欧洲大陆及其他各地区、各民族之间的孤立隔绝状态，迎来了两大世界文明社会的新时期，使世界日益成为一个整体，逐渐形成世界市场，客观上促进了美洲社会向文明社会过渡。人类最早证实看见南极洲是在 1820 年，分别由俄罗斯帝国海军舰长法比安·戈特利布·冯·别林斯高晋、英国皇家海军舰长爱德华·布兰斯菲尔德及美国斯托宁顿海豹捕猎人纳撒尼尔·帕尔默 3 人所见。冯·别林斯高晋在 1820 年 1 月 27 日发现南极洲，领先布兰斯菲尔德 10 天，也早了帕尔默 10 个月。当天，由冯·别林斯高晋和米哈伊尔·彼得罗维奇·拉扎列夫率领的探险队，乘两艘船舰在距南极大陆 32 km处发现了冰原。首位证实踏上南极大陆的则是美国海豹捕猎人约翰·戴维斯，他于 1821 年 2 月 7 日在西南极洲登陆。
人类早期生存主要依靠洞穴，然后搭建简易房。随着科技和文明进步，人类居住的房屋也随着生产力的发展和社会的进步在逐渐发生转变。人类居住史如图1.2 所示。
图 1.2 人类居住史
原始人类为避寒暑风雨，防虫蛇猛兽，住在山洞里或树上，这就是所谓的“穴居”和“巢居”（树上筑巢）。经过不断进化，古人开始营建房屋。
随着人类文化和技术的发展，人们开始群居，并开始按照事先设计好的方案建造房屋。于是经过人们精工雕凿、科学拼接而成的木屋和石屋，以及木石土合用建造的各种形式的房屋大量出现，直至发展成为规模宏大的宫殿建筑群和寺庙建筑群。
近代房屋在本质上有了巨大变革。人们不再单纯地依靠天然材料，而是采用钢筋水泥等人工材料，而且更加重视房屋内外的装饰。例如，在墙上镶瓷砖、涂金粉，使房屋变得金碧辉煌，光彩夺目。这些建筑，无论从结构上还是从外观上都远远超过了古代房屋。
现代房屋已不只是供人们生活、工作的庇护所，它为人类提供了生产、科研、艺术创作等一切发展现代文明的场所。
近代人类拓展太空生存空间主要历程如图 1.3 所示。
斯普特尼克 1 号（Спутник-1）是人类第一颗人造卫星，由苏联火箭专家科罗廖夫利用导弹改制而成，整体为铝制球体，直径 58 cm,重 83.6 kg。圆球外面附着两对弹簧鞭状天线，其中，一对长 240 cm,另一对长 290 cm。该卫星内部装有两台无线电发射机——频率分别为 20.005 和 40.002 MHz。无线电发射机发出的信号，采用一般电报信号的形式，每个信号持续时间约 0.3 s,间歇时间与此相同。此外，还装有一台磁强计，一台辐射计数器，一些测量卫星内部温度和压力的感应元件及作为电源的化学电池。无线电发射机的用途是通过向地球发出信号来提示太空中的气压和温度变化。1957 年 10 月 4 日，苏联在拜科努尔航天中心发射升空，它以每小时 29 000 km的速度脱离地球引力，成为第一个进入外层空间的人造物体，在外层空间以 20.005 至 40.002 MHz的频率向地球发送无线电波信号，可被业余无线电用户所接收。其发送一直持续至 1957 年 10 月 26 日，因电池耗尽而中断。1958 年初，斯普特尼克 1 号共围绕地球运转了 6 000 万km。在轨道中度过 3 个多月，围绕地球转了 1 400 多圈，最后失去动力，脱离工作轨道坠入大气层消失。
1961 年 4 月 12 日，苏联成功发射了世界上第一艘载人飞船“东方 1 号”，乘坐这艘飞船的航天员是加加林。飞船环绕地球飞行时，轨道近地点为 169 km,远地点为 315 km,轨道周期是 89.3 min,从发射到返回历时 108 min。在“东方 1 号”载人飞船发射之前，苏联曾多次进行不载人飞行试验。在第三次飞行试验时，飞船上载有 2 只狗和 50 只老鼠，并成功返回。专家发现，在飞船绕地球飞行到第四圈时,1 只狗严重呕吐，因此，决定第一次载人飞行只绕地球一圈就返回。
图1.3 人类拓展太空生存空间历程图
1965 年 3 月 18 日，苏联发射了“上升 2 号”飞船，该飞船有两名航天员，别列亚耶夫空军上校和列昂诺夫空军中校。列昂诺夫在舱外空间环境中行走了12 min,成为太空行走的第一人。
1966 年 3 月 16 日，美国宇航员阿姆斯特朗和斯科特乘坐“双子星座 8 号”载人飞船，与无目标飞行器“阿金纳”手动交会对接，成功实现了世界上两个航天器之间的首次交会对接。
1971 年 4 月 19 日，苏联发射了世界上第一座空间站“礼炮 1 号”，开辟了载人航天的新领域。“礼炮 1 号”运行至 1971 年 10 月 11 日止。
“礼炮 1 号”的用途是测试太空站的系统组件，做一些关于科学的实验研究。“礼炮 1 号”长 20 m,最大直径 4 m,内部空间为 99 m 3 ，在轨道时的净重是 18 425 kg。“礼炮 1 号”内有数个分隔区，其中 3 个加了压，有两个是用来泊接的。第一个舱是传送舱，直接与太空站连接，泊接口呈圆锥形，前面宽 2 m,后面宽 3 m。第二个舱是主舱，直径约 4 m。空间可容纳 8 把大椅子，有 7 个工作台，几个控制面板和 20个舷窗。第三个舱是辅助舱，装有控制和通信装置、电力供应、维生系统和其他辅助设备。第四个也是最后一个舱，直径约 2 m,装有引擎和其他关联的控制装置，此舱并没有加压。“礼炮 1 号”有一个缓冲电池组、额外的氧气和水供应，还有一个再生系统。另外，太空站其余装置包括两块太阳能板，分别放置在太空站的两端，像一对羽翼。还有一个放射式散热器，以及一些定位和控制装置。
“礼炮 1 号”上安装有猎户座 1 号太空天文台，它是由多布罗沃尔斯基设计的，隶属位于亚美尼亚的布拉堪天文台。利用此装置的镜面望远镜和梅森系统，可以得到星体的紫外光谱图。光谱照片是利用了远紫外线敏感的菲林而获得的。光谱仪的色散为 32 a/ mm（3.2 nm / mm），而得到的光谱照片在 2 600 Å处的分辨率约为5 a（在 260 nm处为 0.5 nm）。在 2 000 ~ 3 800 Å（200 ~ 380 nm）得到了织女星和半人马座贝塔星的无纵裂光谱图。这架望远镜是由宇航员维多克·帕特赛耶夫操作的，他是第一个在地球大气层以外操作望远镜的人。
1986 年 2 月 20 日，苏联成功发射了“和平号”空间站的核心舱，从此开始了新型空间站的建设。在“和平号”空间站运行的 15 年期间，共有 31 艘载人飞船、62艘货运飞船与之对接,28 个长期考察组和 16 个短期考察组先后访问过“和平号”空间站，共进行了 16 500 次科学试验，完成了 23 项国际科学考察计划。2001 年 3月 23 日，“和平号”空间站坠落于南太平洋预定海域，成为人类历史上飞行时间最长的空间站。
1968 年 12 月 21 日，美国土星 5 号火箭发射升空，它携带的“阿波罗 8 号”飞船载有 3 名航天员。于 12 月 24 日上午，机组抵达了月球轨道并环绕月球轨道运动。这是人类第一次环绕月球飞行。
1981 年 4 月 12 日，第一架航天飞机“哥伦比亚号”在美国卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射成功，翻开了航天史上新的一页。这架航天飞机总长约 56 m,翼展约 24 m,最大有效载荷 29.5 t。它的核心部分轨道器长 37.2 m。每次飞行最多可载 8 名宇航员，飞行时间 7 ~ 30 天，轨道器可重复使用 75 ~ 100 次。航天飞机集火箭、卫星和飞机的技术特点于一身，能像火箭一样垂直发射进入空间轨道，又能像卫星一样在太空轨道飞行，还能像飞机一样再入大气层滑翔着陆，是一种新型的多功能航天飞行器。
阿波罗计划是美国在 1961—1972 年组织实施的一系列载人登月飞行任务。目的是实现载人登月飞行和人对月球的实地考察，为载人行星飞行和探测进行技术准备，它是世界航天史上具有划时代意义的一项成就。
阿波罗计划是人类第一次登上月球的伟大工程，始于 1961 年 5 月，结束于1972 年 12 月，历时 11 年 7 个月。阿波罗计划载人登月的技术途径是选用月球轨道交会方案，即将一艘载有 3 名航天员的飞船发射到月球轨道上，然后由 2 名航天员乘登月舱在月面上降落，进行月面探险。另一名航天员仍留在指挥舱中绕月球轨道飞行，并进行科学实验。返回时，在月面上的 2 名航天员启动登月舱的上升段发动机，飞上月球轨道，与指挥舱交会对接。2 名航天员进入指挥舱后，抛弃登月舱的上升段，脱离月球轨道返回地球。在再入大气层前，抛弃服务舱，仅指挥舱在太平洋上溅落。阿波罗飞船研制出来后，相继进行了 6 次无人亚轨道和环地轨道飞行、一次环地飞行、3 次载人环月飞行，最后才正式进行登月飞行。1968 年 10 月11 日发射的阿波罗 7 号是第一艘载 3 名航天员的阿波罗飞船。在此之前，阿波罗计划中只做了不载人的飞行试验。自阿波罗 7 号起，到阿波罗 18 号止，美国共发射了 12 艘载人阿波罗飞船。
1969 年 7 月 16 日，巨大的“土星 5 号”火箭载着“阿波罗 11 号”飞船从美国肯尼迪航天中心发射场点火升空，开始了人类首次登月的太空征程。美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗、埃德温·奥尔德林、迈克尔·科林斯驾驶着阿波罗 11 号宇宙飞船跨越 38 万km的征程，承载着全人类的梦想踏上了月球表面。
这确实是一个人的小小一步，但却是整个人类的伟大一步。他们见证了从地球到月球梦想的实现，这一步跨越了 5 000 年的时光。阿波罗 11 号在大约 160 km的高度、以 29 000 km / h的速度环绕地球飞行。大约在第二轨道的中途，射入超月球轨道的点火开始。这是“土星”火箭助推器最后一次关键性的点火，火箭发动机的这次点火将使飞船达到逃逸速度——40 200 km / h从而脱离地球轨道。
早在 1960 年，人类就开始陆续向火星发射探测器，但都未取得预期成果，直到1962 年 11 月，苏联发射的“火星 1 号”探测器成功进入前往火星的轨道，在飞离地球 1 亿km与地面失联，这可以看作人类火星探测的开端。1965 年 7 月，美国发射的“水手 4 号”探测器首次飞临火星并成功获取 21 张照片；1972 年，美国“水手 9号”探测器成为火星的第一颗人造卫星；1976 年，美国“海盗 1 号”探测器顺利着陆火星，并传回彩色照片；2004 年，欧洲航天局“火星快车”探测器在火星南极发现冰冻水，这是人类首次在火星表面发现水；2021 年，中国“祝融号”火星车成功抵达火星表面，人类首次获取火星车火星表面移动过程的视频。
除月球、火星外，太阳系内还有其他天体值得探索。1974 年 2 月，美国“水手10 号”飞掠金星并获取云层照片,3 月从离水星表面 700 km处经过，这是人类第一个探测过水星的太空船。1972 年，美国发射的“先驱者 10 号”探测器，首次抵达木星附近并获取木星彩色照片；1979 年 9 月，美国“先驱者 11 号”探测器首次拍摄土星的照片；1986 年美国“旅行者 2 号”飞掠天王星；1989 年经过海王星；2014 年 9月，美国“旅行者 1 号”探测器飞离太阳系，这是首个冲出太阳系的人造飞行器。中国在探月工程“绕、落、回”规划和“天问一号”成功发射的基础上，后续将长期持续地进行深空探测，主要任务包括对太阳系的其他行星、深远空间的小行星和 100 个天文单位（150 亿km）之外的太阳系边际进行探测。