2、理论推导：如建立恒星演化理论、双星理论、宇宙大爆炸理论，著名的神秘天体“黑洞”就是通过理论推导出来的。科学家们用物理、数学等各方面知识在宇宙观测基础上建立理论，并服务于观测，比如天王星、海王星、冥王星等都是通过理论发现其可能存在，并预测其轨道而发现的。
3、实验：著名的粒子对撞机就是为了研究宇宙学和高能物理学而建的试验设施，据说大型的粒子对撞机可以模拟宇宙大爆炸刚发生万分之一秒前的情景。
人类探索太空历史记录太多了,我只简要的帮你归纳：1957年10月4日发射了人类历史上第一颗人造卫星:斯普特尼克.
1961年4月12日,苏联成功地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.
1963年6月16日世界上第一位女航天员是苏联的捷列什科娃乘“东方”6号进入太空,在轨道上运行了70小时50分钟,绕地球48圈.
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分钟,成为太空行走第一人.
1967年4月24日,苏联航天员科马罗夫(Komarov)因飞船在再入过程中降落伞失灵,飞船坠毁而身亡,成为世界上第一位在执行太空飞行任务时献身的航天员.
1968年12月21日,美国的土星5号火箭发射升空,它携带的阿波罗8号飞船乘坐着3名航天员.在12月24日上午,机组抵达了月球轨道并进入环绕月球的轨道运动.这是人类第一次环绕月球飞行.
1969年1月14日,苏联发射载人飞船联盟4号,1月16日与联盟5号对接成功,这是世界上第一次实现两艘飞船在太空对接飞行.
1969年7月16日,美国阿波罗11号飞船离开地球,飞往月球.7月20日,美国东部时间晚上10点56分,在着陆约6小时后,航天员阿姆斯特朗钻出登月舱,下到月球表面.
1970年4月15日 阿波罗13号机组到达月球的远边,距离月球表面254公里,距离地球400171公里,创下了航天员太空飞行最远的纪录.
1970年6月1日,苏联发射了联盟9号飞船,机组人员2名,目的是研究长期无重力飞行对机组的效应.该飞船在太空飞行17天16小时58分55秒,于6月19日返回地面,成为在太空飞行时间最长的飞船.
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号重18425公斤,运行到1971年10月11日.运行时间最长的空间站
1981年4月12日,第一架航天飞机“哥伦比亚”号在卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射成功,揭开了航天史上新的一页.
1984年7月25日,苏联女航天员萨维茨卡娅走“礼炮”7号空间站的舱门,进行了3小时35分钟的太空行走,成为世界上第一位进行太空行走的女航天员.
2003年10月15日,“神舟”五号发射升天后,在太空飞行了21小时23分,顺利返回神州大地,是中国第一个载人进入太空,圆了中国人的愿望,还圆了400多年前明朝人万户想乘上火箭升空的梦想
2004年10月24日,苏联/俄罗斯的航天员在太空共飞行了16858.71人/天.是世界上太空飞行时间最长的国家.
2005年7月4日,深度撞击号将要发射出一个重372公斤(820-lbs)的0铜质撞击舱,以每小时37,015公里(23,000 mph)的速度,撞击进入坦普尔1号彗星的岩石和冰的彗核.这是人类探测器首次撞击彗星,一是破解生命起源之谜,二是为了防止2036年阿波菲斯撞击地球而做试验.
2006年07月17日 21:15 美国发现号航天飞机在佛罗里达州肯尼迪航天中心成功着陆.
2007年9月14日日本探月卫星“月亮女神”号发射升空,主要任务是观测月球表面地形、研究元素分布等,日本研究人员称,这是日本2025年建立载人太空站第一步.
2008年印度计划探测火星
2010年发现号航天飞机将废止,之后航天飞机将不再造,升级为空天飞机,安全性能大大提高.
2010年,国际空间站将建成,总重量423吨,长108米,宽88米.有6个实验室,33个标准有效载荷柜,可载6至7人.这将是最大的空间站.
2012年人类计划在月球拟建基地.
2026年美国计划把人类送入火星.
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