序 言
人们把陆地称为活动的第一空间，把海洋称为活动的第二空间，把大气层称为活动的第三空间，那么，大气层以外的太空就是人类活动的第四空间。航天技术的发展把人类的活动范围从地球延伸向浩瀚无垠的太空。地球是人类的摇篮，载人航天技术的发展，为人类离开这个摇篮，以及开发宇宙提供了可能。正如俄国航天先驱者齐奥尔科夫斯基预言的那样：地球是人类的摇篮，但是人类不会永远生活在摇篮里。随着人类对外太空的探索越来越深入，太空已不再是早前那么神秘。宇宙时代，人类将是宇宙中的生命，星际飞行已经指日可待。
从1903年12月17日，美国莱特兄弟的飞机首次在北卡罗来纳州试飞成功，到1969年美国航天员尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林首次成功登上月球，只用了短短的66年时间。
如今，无人太空探测器已经造访了太阳系所有行星，还探测了彗星、小行星带和柯依伯带。深空探测遍及整个太阳系，并且向广袤的宇宙挺进。虽然人类太空探索达到移民其他星球是一个漫长的目标，但在可见的未来，一定会有更鼓舞人心的进展。如今太空探索已由政府行动发展到许多创业者追逐的太空时代。无论如何，宇宙将变得互联、通达、可知。
在人类探索和征服宇宙的过程中，当代科学的基本问题，如宇宙形成和演变，以及生命的起源等问题，都将逐步得到答案，从而使人类对自然的认识提高到一个崭新的高度。
1太空吸引力
航天科学技术的进步使建立太空基地成为可能。丰富的太空资源成为各航天大国进行太空探索的动力。特别是在地球资源越来越枯竭的今天，月球以及其他星球已经成为航天大国的追逐目标。
月球是最靠近地球的星体，月球储存有地球上少有的氦3约100-500万吨。氦3是核聚变反应堆的理想无污染的燃料，用航天器将其运回地球，可供人类使用数万年；月球上无大气阻挡，阳光充足，能高效率利用太阳能发电，其电能可通过微波传输到地球，供人类使用；月球含有60多种矿藏，极具开发价值，可用来为地球人类服务。
人类飞向太空，首先是太阳系内星体。人类除了已经到过月球，正在准备登陆火星，还在频频探测“土星-泰坦”的行星-卫星系统，因为“泰坦”是太阳系中唯一实际拥有大气层的卫星。
2009年美国发射了开普勒太空望远镜，用于寻找“类地行星”。开普勒太空望远镜已经发现大量类地行星。2015年7月23日“开普勒”任务宣布发现“开普勒”-452b类地行星，与地球相似指数高达0.98。
太空对人类的吸引力是如此之大，美国要重返月球，建立月球永久基地，就是要在走向太空的行动中占得先机。
2大国竞争
太空成就是衡量科学、工程和国防力量的标志。太空活动对提升国家的国际地位、加速军事现代化、发展科技和经济都具有重大意义。大国把夺取空间优势作为航天领域的首要任务，以确保其航天大国地位。谁能有效地利用太空，谁将享受到更大的繁荣和安全。因此，20世纪50年代末和60年代，美国在落后于苏联的情况下，举全国之力，和苏联进行了一场冷战时期没有硝烟的“太空赛”。
1957年10月7日，苏联的第一颗人造地球卫星“史泼尼克”1号进入太空，开创了太空新纪元，世界为之震惊，美国更是一片哗然。4年半后，1961年4月12日，苏联又成功地发射了世界上第一艘载人飞船“东方”1号，尤里·加加林成为人类第一位遨游太空的航天员。一夜之间把人类活动疆域延伸到了太空。从此，人类以前所未有的步伐向太空迈进。美国对苏联人在头顶上空飞行更是感到末日来临，对白宫的责备络绎不断。
苏联航天员加加林进入太空23天后，1961年5月5日，美国航天员艾伦·谢泼德搭载美国“自由”7号飞船进行首次载人亚轨道飞行，使美国成为继苏联之后世界上第二个具有载人航天能力的国家。但是，这只是一次载人亚轨道飞行。1962年2月20日，美国航天员约翰·格伦搭载“友谊”7号飞船绕地球飞行3圈，成为第一个进入地球轨道的美国人。
为了平息国内的愤怒和指责，赶超苏联的太空技术优势，1961年5月25日，美国前总统肯尼迪在国会宣布10年内把人送上月球并安全返回地球的举世闻名的“阿波罗”载人登月工程。1969年7月16日，美国“阿波罗”11号飞船的两位航天员首次登上月球。把人类太空活动推向高潮，谱写了人类太空探险的最辉煌篇章。
“阿波罗”工程后紧接着是载人航天飞机，美国载人航天飞机于1972年开始研制，1981年4月首次试飞，1982年11月投入使用。美国载人航天飞机又为太空的开发和利用写下了浓墨重彩的一笔，美国在太空赛中树立了独一无二的王者地位。(https://www.daowen.com)
在深空探测方面，美苏也展开激烈竞争，1961年2月12日，苏联首先发射了“金星”1号深空无人探测器，成功飞越金星。1962年8月27日美国也向金星发射了“水手”2号深空无人探测器，成功飞越金星，标志美国进入星际探测行列。如今，美国无人探测器几乎造访了整个太阳系。
20世纪90年代初，苏联轰然垮台，美国成为世界上唯一超级大国。为了探索太空、繁荣经济和加强安全，美国一直追求健全和高效的空间能力。2006年8月31日，前总统小布什签署了新《国家太空政策》，显示美国力求独霸外层空间意图。新太空政策指出：“如有必要，美国有权不让任何‘敌视美国利益’的国家或个人进入太空”。
自从美国提出“高边疆”的大战略概念以来，美国持之以恒，把太空规划视为重中之重，认为掌控了“高边疆”，在军事上就掌握和控制了地球。美军实时指挥和控制主要靠通信卫星，精确打击主要靠全球定位系统，
美国追求“能打别人而不能被打”的绝对安全，其结果是增加了别国的不安全感。大国间的战略竞争势必加剧。同时，还将给大国间的政治互信带来阴影，影响大国间在诸多国际事务和地区问题上的合作，从而给全球战略稳定造成隐患。
然而情况并不如美国所愿，现在航天技术业已成熟，航天技术不再是美苏/美俄两个航天超级大国的专利，欧洲空间局及中国、日本、印度和巴西等国也已加入航天活动俱乐部。如果二十世纪下半叶太空活动主要表现在美/苏的太空争霸，那么二十一世纪将表现在多国竞相太空探测和开发的春秋战国局面。
3太空合作
航天工程，特别是载人航天，投资浩大。在20世纪六七十年代“太空赛”中，虽然美国夺得了王者地位，但是庞大的经费开支也使金元美国感到力不从心。70年代末“太空赛”谢幕，美苏两个超级大国开始探索太空合作。1975年7月15日，美苏实现了“阿波罗”-“联盟”19号两飞船的太空交会和对接，两国航天员首次太空握手；1995年6月27日，美国“亚特兰蒂斯”号航天飞机和俄罗斯的“和平”号轨道空间站首次对接；1993年美苏达成协议共建国际空间站。两个航天超级大国和其他航天大国间的合作也不断展开。
目前的国际空间站是迄今为止最大的国际航天合作项目。1993年12月，以美国为首的“自由”号空间站合作伙伴正式邀请俄罗斯加盟，在原来美国“自由”号空间站和苏联“和平”2号空间站的基础上，联合建造国际空间站。参与国际空间站建设的有美国、俄罗斯和欧空局11个国家（德国、法国、意大利、英国、比利时、荷兰、西班牙、丹麦、挪威、瑞典和瑞士）以及日本、加拿大和巴西（1997年加入）等16个国家。
在深空探测方面，美国也表现了合作的意愿，前美国国家航空航天局局长格瑞芬在接见德国之声记者马耶采访时表示：“如果我们想重返月球，我们希望它将是一个国际性的计划。我们希望在重返月球方面也能够进行合作。但是，总得有一方是牵头的吧。而在当代，在这一领域，只有美国拥有实力胜任这一牵头工作。”看来美国是想合作，问题是能否做到公平合理，彼此有利。如果美国不从根本上改变诸如“沃尔夫条款”之类的阻碍国际航天合作的政策和法律制度，国际航天合作很难真正开展下去。
2017年9月27日在澳大利亚阿德莱德举行的第六十八届国际宇宙会议上，美国宇航局和俄罗斯航天局罗斯科斯莫斯宣布月球和深空探索的新合作伙伴关系，共同努力在月球空间建立微型空间站，作为未来火星及其他深空任务的垫脚石。这将包括国际空间站的伙伴和俄、中、印等航天大国，希望该工程成为人类深空探测的合作，而不是航天大国的俱乐部。
2018年5月28日，中国驻维也纳联合国代表和联合国外层空间事务司一同发布公告，宣布中国空间站正式开启国际合作，邀请世界各国积极参与，尤其欢迎发展中国家利用未来的中国空间站开展舱内外搭载实验等合作活动，为太空探索合作树立了良好的典范。
地球的资源是有限的，人口的增长是无限的，人的永生迟早也会到来，人类向宇宙空间发展是全人类的共同责任与使命。宇宙探索是人类的伟大事业，越来越多的国家和人民参加，宇宙探索力量才会更强大，良好的合作也会增强国际间的相互信任。各国应该携起手来共同探索和开发浩瀚无际的宇宙新天地。
在本书的编译过程中，参考了许多国内外专家和学者的著作，在此表示衷心感谢。限于编译者水平，不妥之处，敬请读者批评指正。
在本书的编写和出版过程中，得到董满强、郁志发、江玮、江晓燕的支持与鼓励，特此表示感谢。
编译者（yisuijiang@163.com）
2018年8月