第一讲：航天系统与航天器的发射和返回
一、航天系统都包括什么？
1957年10月，世界上第一颗人造地球卫星Sputnik 1在前苏联发射成功，开创了人类航天新纪元，宇宙空间开始成为人类活动的新疆域，并且将这一年定为第一个国际空间年。近半个世纪以来，航天技术已经在世界范围内取得了巨大的进展，航天技术已经广泛应用于科学活动、军事活动、国民经济和社会生活的许多部门，产生了极其重大而深远的影响。
航天是指进入、探索、开发和利用太空（即地球大气层以外的宇宙空间，又称外层空间）以及地球以外天体各种活动的总称。航天活动包括航天技术（又称空间技术），空间应用和空间科学三大部分。航天技术是指为航天活动提供技术手段和保障条件的综合性工程技术。空间应用是指利用航天技术及其开发的空间资源在科学研究、国民经济、国防建设、文化教育等领域的各种应用技术的总称。空间资源系指地球大气层以外的可为人类开发和利用的各种环境、能源与物质资源，入空间高远位置、高真空、超低温、强辐射、微重力环境、太阳能以及地球以外天体的物质资源等。
航天系统是指由航天器、航天运输系统、航天发射场、航天测控网、应用系统组成的完成特定航天任务的工程系统。其中应用系统指航天器的用户系统，一般是地面应用系统，如各类卫星的地面应用系统、载人航天器的地面应用系统、空间探测器的地面应用系统。
航天系统按是否可载人可分为无人航天系统、载人航天系统；按用途可分为民用航天系统和军事航天系统；按航天器种类可分为多忠，如卫星航天系统、载人飞船航天系统、月球卫星航天系统等。
航天系统是现代典型的复杂工程大系统，具有规模庞大、系统复杂、技术密集、综合性强，以及投资大、周期长、风险大、应用广泛和社会经济效益十分可观等特点，是国家级大型工程系统。组织管理航天系统的设计、制造、试验、发射、运行和应用，要采用系统工程方法，在航天工程实践中形成了航天系统工程，进一步丰富和发展了系统工程的理论和方法。完善的航天系统是一个国家航天实力和综合国力的重要标志，目前世界上只有为数不多的国家拥有这种实力。
二、什么是“发射窗口”
“发射窗口”的英文为Launch window，就是允许运载火箭或导弹发射的时间范围。习惯上也称为允许发射阶段。
发射窗口分为日计发射窗口、月计发射窗口和年计发射窗口。日计发射窗口规定某天内从某一时刻到另一时刻可以发射；月计发射窗口规定某个月内连续某几天可以发射；年计发射窗口规定某年中连续允许发射的月份。无论哪种发射窗口，都可以是多个。
对于一般卫星和导弹的发射，只需规定日计发射窗口。对于发射月球探测器，通常要规定月计和日计发射窗口。对于发射哈雷彗星探测器和其他星际探测器，一般要同时规定年计、月计和日计发射窗口。运载火箭发射窗口主要根据具体航天任务和发射限制条件来确定。航天任务主要对年计和月计发射窗口有影响，选择适当的发射时段可以节省发射能量。发射限制条件主要包括运载火箭对发射时段的要求、测控系统对发射时段的要求及通信和实时系统对发射时段的要求等。因此，发射窗口的选择是一个系统综合问题，一般应按优劣次序排出几个发射窗口供发射前选用。
三、航天器的发射窗口是如何选定的？
发射窗口是指运载火箭发射比较合适的一个时间范围。这个范围的大小也叫做发射窗口的宽度。窗口宽度有宽有窄，宽的以小时计，甚至以天计算；窄的只有几十秒钟，甚至为零。
影响和限制发射窗口的主要有以下几个方面：
一是地面观察的需要。我国第一颗人造地球卫星东方红一号的发射时间定在当日晚９时３５分，这时天空已经漆黑一片，但卫星进入轨道后仍能受到太阳光的照射，因此人们在地面用肉眼就能看到卫星。
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