（4）寄人篱下的“日本人舱”
日本在经济急剧增长，科技飞速发展的大趋势下，决定进一步发展航天技术。日本和美国达成协议：在美国“自由”号永久性航天站上挂载日本的一个专业舱。日本提出的这个空间试验舱（JEM）计划由一个压力舱、一个后勤舱和一个空间暴露平台三部分组成，总重17吨，总长18米。这个实验舱叫日本航天站，实际上只是美国航天站的一个专业舱段，根本构不成一个独立的航天站，不过，对雄心勃勃的日本来说，这也仅是它的长远航天计划中的一部分。它的构成为：
——压力舱。用于安装实验设备、各分系统和储存物资。舱长10米、直径4.2米，装有17个双层支架，作为设备安装架。
——暴露平台。是将需要直接暴露给空间环境的用于天文学和其他空间科学实验设备和敏感器，还包括一些先进的通信试验设备安置的平台。舱长4米，直径4米。
——后勤舱。这是用于向空间试验舱运输试验设备和补给品，以及把试验产品送回地面的舱段，长4米，直径4.2米，呈圆柱形。舱内还装有一只为日本设备服务的机械手。
8.幻梦中的“天床”：“自由号”
在美国的国家航天总体规划中，航天站占有重要一席之地。1984年1月24日，美国总统里根批准NASA提出的发展永久性航天站的建设，准备用10年时间建造构件，最后用多架次航天飞机运载，由宇航员在轨道上进行组装建成。这座航天站将采用先进的桁架挂舱式结构，它较前苏联那类无须宇航员在舱外组装的航天站技术复杂、难度大。但它具有很大的灵活性，可根据不同任务的需要，组装成各种不同的形式，且能减少轨道运行中的气动阻力，提高太阳能利用效率，最后要为飞往月球、火星等行星际航行提供“过渡摆渡”的休息“天床”。
在这项计划中，美国将与欧洲、日本和加拿大合资建造，所以，又称其为“国际永久性航天站”，并命名为“自由”号，建成后将为美国和世界各国服务。
目前，这项计划正处于关键时刻：由于美国对此计划项目投资问题存在着不同的看法，国会几次辩论几度风云，时而肯定，时而否定。因为，当初提出计划时预计只需80亿美元，但随着计划的深入发展，“水涨船高”，筹码逐步升级：120亿美元、370亿美元、700～800亿美元；到1992年初最新估计又达到1120亿美元！到底需要多少？到底效益比多高为最佳可行方案，还在论证之中。不过，美国有关部门和企业仍在继续进行构架研制，答应协作的欧、日、加等国也仍在继续执行计划规定的项目。看来国际永久性航天站的发展是大势所趋，必将继续进行下去。
（1）合资经营的“国际产物”
这座航天站的用途主要是作为永久性的轨道研究设施和工作设施，从事各项太空研究和太空生产，当然，还有更重要的军事用途。它将成为一个轨道实验、组装和修理中心，同时又是空间加工厂、观测台和太空驿站。它是由以美国为首，西欧、日本、加拿大等国参加合资营造的，将首先为这些国家服务。
（2）别具一格的“双骨架”
这座航天站的基本结构长约110米，总重227吨，可供8名宇航员长期居住。所谓“双骨架”就是有两根竖向骨架用一根横向骨架相穿通而连接起来的结构。
初步设计，竖向骨架各长91.5米，两者的间距38.4米；横向骨架长154米，宽5米，置于竖架中间略偏上一点儿连接起来。竖架两端头，再用长短不一的两根骨架连起来，形成两个箱状结构，就好像中国汉字“开”字。这种结构形式的主要优点就是可以为科学实验和工业生产以及军事应用提供更多的结构和使用空间。
（3）一再拖延变成“跨世纪工程”
这项耗资巨大、技术复杂的系统工程，原计划要在90年代实现，现在看来可能成为跨世纪的项目了。1990年10月22日，美国《航空周刊与航天技术》杂志报道：美国副总统奎尔说，美国准备对这项耗资370亿美元的国际航天工程作出重大修改。第一次发射可能要推迟到2000年，因为要用新研制的不载人重型助推器发射航天站部件，而不是完全依赖航天飞机。
按照经过10多次重大评审确定的设计方案，到2000年前的日程安排是：1990年12月航天站初步设计评审；1992年5月关键设计评审：1995年3月航天站第一个大型构件发射，开始组装；1996年6月美国实验室发射；1997年2月美国的居住舱发射；1997年7月宇航员进驻航天站工作；1998年2月日本实验舱发射；1998年6月欧空局实验舱发射；1998年8月航天站组成完毕，正式投入使用。
五、探测器——人类了解宇宙的信使
1.太空翱翔需先知
到底宇宙有何奥秘？许多自然现象如何解释？银河系、太阳系究竟是怎么回事？这些都是始终萦绕人心的疑难问题。远的先不说，人类至少总该先了解地球自己周围行星的基本情况吧。过去数千年来，即使是发明天文望远镜的400年来，观测了解的太阳系情况，还是有很大局限性的。因为仅在地面上凭望远镜去观察空间星球，终归只能得到些粗略的印象，许多星球实质性的性质和形状是难以获得的。因此，人类渴望能凭借航天技术，由浅到深、由简到繁、由无人飞船到载人飞船去亲眼考察太阳系的九大行星，从而了解它们，认识它们，并为开发利用它们奠定基础。
人类探索宇宙奥秘的愿望日益强烈，特别是在人造卫星发射成功的鼓舞下，就确定了更长远的发展目标——即发射大量的探测器来了解宇宙。要去探测太阳系各行星乃至外层空间——即飞出太阳系到银河系寻觅“外星人”，这是何等宽阔的胸怀和远大的理想啊！
当然，在具体实施上仍是严格按照实际条件逐步落实的，而且是本着稳扎稳打、循序渐进的原则，要投石问路，首先去“看望”太阳系地球的各兄弟行星，这正是空间探测初级阶段的另一个目标群，到20世纪末，行星间的探索成为人类宇宙活动的重点课题之一。
从20世纪60年代开始，苏美两国率先开展了空间星际探测活动。30年来，经历千难万险，终于取得极其宝贵的信息资料。可以说，对太阳系的科学考察所获得的知识，大大超过了人类数千年来所获有关知识总和的千万倍，并为21世纪进一步探索宇宙开创了******。人类要“征服整个太阳系”的预言，即将实现了。
30多年来，前苏联、美、欧空局以及日本等国先后发射了一系列行星际探测器，除向月球外，还向金星、水星、火星、木星、土星、海王星和天王星等各大行星发射了众多探测器。截至1988年底，共计113颗，其中前苏联60颗、美国50颗、欧空局1颗、日本2颗。
美国和前苏联两国先后都向金星发射了探测器，其中，仅前苏联从1961年2月12日到1983年6月止，就发射了16个金星探测器，“金星3”号还于1966年3月1日在金星表面硬着陆。美国的“先驱者——金星2”号也于1978年在金星表面软着陆，以后又进行了多次探测，最后证明，金星表面气温始终处于450℃左右，是个高温世界，大气压力为地球表面的20～140倍，不适于生命物质的生存。
前苏联、美两国发射火星探测器后，初步察明：火星上没有生命，更没有“火星人”。对土星、水星、木星、和天王星以及海王星，也都进行了详细探测。美国NASA还发射了“先驱者-10”号和“先驱者-11”号，以及“旅行者”1号和2号，共同执行探索太阳系边界的使命。“旅行者-2”号于1986年飞向天王星，1989年与海王星相遇后，又向太阳系边陲飞去。这样，太阳系九大行星除冥王星外，其余行星就都探测到了。
这些空间探测器的探测活动，为人类深入了解太阳系，立下了丰功伟绩。
迄今为止，人类已发射了数以千计的探测器，每个都给予详细的介绍也不太可能，下面仅从我们已掌握的材料，对几个有特殊意义的探测器加以介绍。
2.金星探测器大检阅
金星是离地球最近的内行星，是太阳系的第二颗行星。金星在地球人类眼里是最耀眼的一颗星，它经常出现在黄昏时的西方天空（称长庚星）和黎明时的东方天空（又称启明星）。自古关于金星的传说和观测记载就较多，曾被道学家排为五行之一。关于金星的奥秘一直是人们探索的主题，以前用天文望远镜观测探知了金星的运行轨道以及盈亏规律等。但是关于金星上的大气情况、成分和压力等以及金星隐藏在大气之下的金星表面及组成和生命情况，尚一无所知或知之甚少。为了尽早能彻底揭开金星的神秘面纱，前苏联和美国自60年代起就开始向金星发射探测器，这些探测器逐渐撩起了金星的面纱，渐渐揭露了金星的本来面目。
（1）前苏联“金星号”——金星探测器
为了探测金星，自60年代和70年代，前苏联首先向金星发射了一系列“金星号”探测器，下面看一下这些探测器概貌。
①“金星1号”
1961年2月12日，前苏联发射了第一个金星探测器“金星1号”，重643.5千克，装两块太阳能电池板和一根直径2米的折叠式抛物面天线。它经过1个半月的飞行，3月27日在距离地球756万公里时无线电通信中断了，又经过2个月的飞行，于5月19日飞到距金星10万公里的地方，但无法得到它的探测结果，虽然“金星1号”徒劳无功，但在宇航事业上开辟了先河。
②“金星2号”、“3号”
1965年11月12日和15日发射的“金星2号”和“3号”探测器，都因通信系统发生故障而未把对金星的观测数据传回来。两次探测受挫。
③“金星4号”
1967年6月12日发射了“金星4号”，它重达1060千克。经过大约35000万公里的飞行，进入金星大气层。然后着陆舱与探测器分离，降落在金星表面白昼黑夜交界线1500公里的地方。“金星4号”的着陆舱直径1米，重383千克，外表包着一层很厚的耐高温壳体。由于金星大气的压力和温度要比预想的高得多，所以着陆舱降落到金星表面时损坏了，未能发回金星上探测到的情况。尽管“金星4号”没发回数据，但在宇航技术上又更上了一层楼，令人鼓舞。“金星5号、6号”情况不明。
④“金星7号”
前苏联探测金星发射成功的探测器是“金星7号”，是1970年8月17日发射的。“金星7号”首次向地球发回了金星表面温度等数据。“金星7号”探测器在同年12月15日实现在金星软着陆，这时地球与金星之间的距离为6060万公里。它的着陆舱重约500千克，测得金星表面的温度为摄氏447度，气压为90个大气压，大气密度大约为地球的100倍。“金星7号”是第一个到达金星实地考察的使者，此后前苏联又相继发射了9个“金星号”探测器。
⑤“金星9号～16号”
继“金星7号”之后，前苏联相继又发射了9个金星探测器。其中8号、11号、12号由于种种原因没能到达金星。其他几个金星探测器的发射时间和情况如下：1975年6月8日和14日发射的“金星9号”和“10号”，在金星表面各拍摄了一张金星全景照片，首次向人们展露出金星的容颜。1981年10月30日和11月4日发射的“金星13号”和“14号”，又拍得4张金星表面彩色照片。从这些照片上发现，金星表面覆盖着褐色的砂土，岩石结构像光滑的层状板块。1983年6月2日和7日升空的“金星15号”和“16号”，均未携带着陆舱，而是历经130个昼夜，飞行3亿多公里，分别于同年10月10日和14日进入金星和卫星轨道运行。通过雷达对金星表面进行了连续综合考察，获得许多宝贵资料，人们对金星的了解更加丰富了。
（2）美国“水手号”——金星探测器
为了探测金星并与前苏联人争夺宇宙优势，美国人总共发射了10个“水手号”金星和火星探测器——“水手1号”～“水手10号”。以后又发射了其他型号的金星探测器——“先锋金星号”、“麦哲伦号”。下面分别介绍。
①“水手号”金星探测器
继前苏联之后，美国相继发射了10个“水手号”探测器，其发射时间，探测情况如下：
1962年7月22日发射的第一个“水手1号”重202千克，带两块太阳能电池板，但因火箭偏离轨道，发射失败。一个月后的8月27日，“水手2号”发射成功。到12月14日从距金星34800公里处飞过，探测了金星的大气温度，从而揭开了人类探测金星的序幕。1967年6月14日起飞的“水手5号”，飞到离金星的距离只有4000公里的地方。最后一个“水手10号”探测器，是1973年11月3日发射的，它重503千克，携带有紫外线分光仪、磁力计、粒子计数器，电视摄像机等。1974年2月5日飞经距金星5760公里的地方，拍摄了几千张金星云层照片。美国水手号系列探测器飞越金星只能算作“走马观花”的考察。以后又发射了更为先进的探测器，获得了更多的关于金星的情况。