航天技術的發展引起了人類社會的變革，它影響到通信、氣象、導航、冶金、材料、加工、醫學、能源、軍事、地質、礦産、農業、文化、科學探測、天文學等領域，是人類社會前進的強大推動力。

利用火箭進行太空飛行的設想和理論是俄國航天先驅齊奧爾科夫斯基(K．D．Tsiolkovsky，1857—1935)首先明确闡明的。1897年他推導了著名的火箭運動微分方程式。他還導出了火箭要克服地球引力要具備的最小速度即第一宇宙速度為每秒8千米。1911年，他詳細地描述了一艘載人宇宙飛船從發射到進入軌道的全過程。

法國的埃斯諾·貝爾特科(R．E．Peltaire，1881—1957)、美國的戈達德(R．H．Goddard，1882—1945)、德國的奧伯特(H．Oberth，1894—1989)等也作出重要的貢獻。如埃斯諾·貝爾特科基于動量守恒和能量守恒定律導出了火箭在真空中運動的方程式，求出火箭的逃逸速度為每秒11．28千米。又如戈達德在液體火箭研制和試驗上取得了極大的成就。

1957年10月4日，蘇聯第一顆人造地球衛星發射成功，這是人類進入航天時代的标志。航天技術的發展，使人類突破了大氣層的屏障，擺脫了地球引力的束縛，使人類的活動範圍從陸地、海洋及天空擴展到廣闊無垠的天空。蘇聯之後，美國、法國等相繼也發射人造衛星，接着日本、中國、英國等國也在努力跟上。1970年9月24日，中國長征一号運載火箭首次發射成功，将第一顆人造衛星送入軌道，标志我國亦跨入了航天時代。

航天技術是一門綜合性極強的高技術，涉及衆學科，但是不管涉及什麼學科技術，本質上都是數學技術。

火箭發動機是航天運載火箭以及航天器的唯一動力裝置。依據的原理是牛頓第三定律。液體火箭發動機一般由推力室、推進劑供應系統和發動機控制系統組成。火箭發動機的控制系統包括工作的程序控制、工作參數控制、推力矢量控制，這是控制技術。運載火箭的主要技術指标包括運載能力、入軌精度、對各種不同重量和尺寸的載荷的适應能力和可靠性，這些同樣離不開數學技術。

控制系統是運載火箭和航天器的重要組成部分。運載火箭的控制系統基本功能要求在發射和飛行過程中，通過控制使其按預定的軌道飛行，将有效載荷精确送入軌道。控制系統還須對火箭進行姿态控制，以保證在各種幹擾條件下穩定飛行(即姿控)，控制各分系統工作狀态變化和信息傳遞，在發射前對運載火箭進行檢測測試，并實施發射控制(即發控)。控制系統的箭上部分通常稱飛行控制系統，地面部分通常稱測試發控系統。

運載火箭的控制系統按功能分由制導系統、姿态控制系統、電源配電系統和測試發控系統組成。制導系統控制運載火箭的質心運動，使其按預定的飛行彈道飛行，保證衛星或飛船準确入軌。姿态控制系統控制運載火箭繞質心的運動和運動姿态。制導系統是運載火箭控制系統的核心。

航天器控制包括軌道控制、姿态控制、溫度控制、數據控制、設備管理、任務控制等。軌道控制實際上是控制航天器的運行軌道，使其進入并保持在預定的軌道高度上。姿态控制是使航天器按預定的姿态運行，如保持通信衛星的天線始終精确對準地球、保持資源衛星探測器對地球特定區域定向、保持天文衛星的望遠鏡精确對準被觀測天體等。

航天器軌道運行時，為了完成它們承擔的各種任務，必須具有并保持一定的狀态，保持精度根據不同航天器有不同的要求。對地觀測衛星的照相機或其他遙感設備必須精确對準地面。通信衛星的天線必須精确對準地球表面特定地區。天文衛星的望遠鏡或射電天線必須精确對準所要觀測的天體或天區。航天器的太陽電池翼必須對準太陽，以獲得最大的太陽光照。要完成航天器既定任務，姿态控制與保持是十分關鍵的要求。

航天技術還包括材料技術、電子電器技術等。

航天器的應用十分廣泛。

通信衛星使通信發生重大變化，尤其是移動通信正在全世界普及。美國的導航星全球定位系統雖出于軍事目的，但也成功地用于全球個人移動通信中。美國摩托羅拉公司拟在6個軌道平面660千米高的軌道上布置66顆小型通信衛星，實現全球移動通信。

氣象衛星上裝有各種氣象遙感器，能夠接收測量地球及其大氣層的可見光、紅外線和微波輻射，并将它們轉換成電信号傳遞到地面。地面台站将衛星送來的電信号複原，繪制成各種雲層、地表和深面圖層，再經進一步的處理和計算，即可得出各種氣象資料。氣象衛星所能觀測的地域廣闊、觀測的時間長、觀測數據彙集迅速，因而可以提高氣象預報的質量。

地球資源衛星的應用範圍廣泛。在農業方面能夠估計作物産量、估計土壤含水量、早期預報病蟲害、報告森林火災、野生動物調查、漁汛探測等。在環境監測方面能夠調查内陸水資源、監視海岸侵蝕、進行地震和火山探測、地理學繪圖和地質學研究、大氣流以及海洋污染調查、臭氧層監視等。在礦物調查方面，能夠通過岩石的光譜特征和地形的類型來識别礦物種類和貯量，對地區能源進行查明和估計貯量、勘察海洋石油資源等。

總之，航天技術的任何一項技術本質上都是數學技術，尤其控制技術就是數學技術。

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