人類為何要開發(fā)空間技術(shù)

人類為何要開發(fā)空間技術(shù)關(guān)鍵字：空間技術(shù)，衛(wèi)星，航天，運載?？臻g技術(shù)是探索、開發(fā)和利用宇宙空間的技術(shù)，又稱為太空技術(shù)和航天技術(shù)。目的是利用空間飛行器作為手段來研究發(fā)生在空間的物理、化學(xué)和生物等自然現(xiàn)象。但對“天”目前專家們有兩種理解：一是把地球大氣層以外的無限遙遠(yuǎn)空間稱之為“天”；另一是把地球大氣層外、太陽系以內(nèi)的有限空間叫做“天”。若按前一種理解，空間技術(shù)和航天技術(shù)完全是一回事；若按后一種理解，人們把地球大氣層以外、太陽系以內(nèi)的空間活動稱之為航天，超出太陽系以外的空間活動稱之為航宇。這樣，空間技術(shù)則應(yīng)涵蓋航天技術(shù)和航宇技術(shù)。但由于在相當(dāng)長的時間內(nèi)，人類主要還是在太陽系內(nèi)從事活動，因此，當(dāng)今把航天技術(shù)和空間技術(shù)視為同義詞已得到公認(rèn)。我國的航天專家將空間技術(shù)的主要特點概括為兩個方面：首先空間技術(shù)是一門高度綜合性的科學(xué)技術(shù)，是很多現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)成就的綜合集成。它主要依賴于電子技術(shù)、自動化技術(shù)、遙感技術(shù)和計算機技術(shù)等眾多先進技術(shù)的發(fā)展。因此，一個國家空間技術(shù)的成就，最能體現(xiàn)其科學(xué)技術(shù)的水平，是衡量其科技實力的重要標(biāo)志。其次，空間技術(shù)是一門快速的、大范圍的、在宏觀尺度上最能發(fā)揮作用的科學(xué)技術(shù)。比如，通信衛(wèi)星可以大面積覆蓋地面以至全球；氣象衛(wèi)星可以進行全球天氣預(yù)報；偵察衛(wèi)星可以及時監(jiān)視廣大地區(qū)的軍事活動等等。——空間技術(shù)區(qū)別于一般常規(guī)技術(shù)的這兩大特點，使其對一個國愛的實力和進步起到意想不到的戰(zhàn)略性作用：在經(jīng)濟上能產(chǎn)生很高的經(jīng)濟和社會效益，普遍認(rèn)為，開發(fā)利用外層空間資源，其投資效益能達(dá)到1：10以上；在軍事上最能顯示一個國家的軍事實力，一個國家只要占有空間優(yōu)勢，就掌握了軍事戰(zhàn)略上的主動權(quán)；在政治上對提高一個國家在國際活動中的地位影響深遠(yuǎn)。一項重大空間成就，往往成為國際談判的重大籌碼；在科學(xué)技術(shù)上還能帶動電子、自動化、遙感、生物等學(xué)科的發(fā)展，并形成包括衛(wèi)星氣象學(xué)、衛(wèi)星海洋學(xué)、空間生物學(xué)和空間材料工藝學(xué)等一群新的邊緣科學(xué)。空間技術(shù)的重大成就一一空間技術(shù)的開創(chuàng)和發(fā)展是人類開拓宇宙空間的壯麗事業(yè)。空間技術(shù)自50年代崛起以來，以其輝煌的成就對國際政治、軍事產(chǎn)生的影響和對人類經(jīng)濟、文明作出的貢獻(xiàn)舉世矚目。幾十年來，空間技術(shù)取得了重大的成就。1、 運載工具。航天飛行器的運載工具主要是火箭。這方面技術(shù)最發(fā)達(dá)的是前蘇聯(lián)、美國，此外是法國、中國、日本、印度。世界上已發(fā)射了許多地球同步軌道衛(wèi)星，它環(huán)繞地球運行的速度與地球自轉(zhuǎn)一圈的速度相等。這種衛(wèi)星由運載火箭送到36000公里高度的轉(zhuǎn)移軌道上，再由衛(wèi)星自己的動力將衛(wèi)星變到地球同步軌道上來。目前最大的火箭可將4噸重的衛(wèi)星送入太空。另一種運載工具是航天飛機，它與火箭不同點是可以多次使用，但造價高、風(fēng)險大，因每次均需7名宇航員陪著飛行，如果出現(xiàn)意外，損失就很大，如1986年美國的“挑戰(zhàn)者”號航天飛機爆炸，7名宇航員全部遇難。航天飛機的運載能力很大，有30噸，可乘載3~7名宇航員，飛行軌道高度200~400公里，傾角28。前蘇聯(lián)也發(fā)展了航天飛機“暴風(fēng)雪”號，但只進行過無人的飛機，目前已停飛。2、 人造衛(wèi)星。人造地球衛(wèi)星在軍事和經(jīng)濟上具有重要價值，因此發(fā)展最快，數(shù)量也很大。應(yīng)用衛(wèi)星按用途分類，有廣播、電視、電話使用的通信衛(wèi)星；有觀察天氣變化的氣象衛(wèi)星；有對地面物體進行導(dǎo)航定位的導(dǎo)航定位衛(wèi)星；有地球資源探測衛(wèi)星，海洋衛(wèi)星等。按軌道的高低來分類，有3600O公里的高軌道地球同步衛(wèi)星；2OO?300公里的低軌道衛(wèi)星（如軍事偵察衛(wèi)星）。也可按軍事和民用衛(wèi)星來劃分。國際通信衛(wèi)星已發(fā)展到第8代，一顆衛(wèi)星的通信能力可達(dá)幾萬條的話路，工作壽命長達(dá)10年以上，世界上跨洋通信幾乎由通信衛(wèi)星所替代。現(xiàn)在有代表性的資源衛(wèi)星有2個:一個是美國的陸地衛(wèi)星，另一個是法國斯波特衛(wèi)星。這兩種衛(wèi)星是當(dāng)代國際上比較先進的地球資源衛(wèi)星。它們的地面分辨目標(biāo)能力分別為30米和10米。它們都有多譜段的遙感能力，具有鑒別地面上每一種目標(biāo)的特別功能。氣象衛(wèi)星有兩種：一種是極地軌道衛(wèi)星，是通過南北極軌道的衛(wèi)星，軌道高度900公里，可飛經(jīng)地球的每個地區(qū)，能觀察到全球的云圖變化。這種衛(wèi)星的分辨率通常為1公里；另一種氣象衛(wèi)星是靜止軌道衛(wèi)星，它是懸在赤道上空，固定在某個地區(qū)，24小時不停地觀察本地區(qū)的云圖變化。世界上目前發(fā)射的4000多顆衛(wèi)星中，大部分為軍事衛(wèi)星，這里面包括偵察衛(wèi)星、導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星、通信衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星和軍事氣象衛(wèi)星。海灣戰(zhàn)爭中，美國曾動用了50顆衛(wèi)星參加作戰(zhàn)。美國的“大鳥”高分辨率偵察衛(wèi)星，有兩種4能：一是對地面目標(biāo)進行拍照，再用回收倉以膠卷的形式送回地面；另一功能是以電視的形式將圖象直接傳輸?shù)降孛妫直媛屎芨?，?米。前蘇聯(lián)也有類似的系統(tǒng)，與美國的技術(shù)水平相當(dāng)。3、 載人航天。載人航天是30年來航天成就的重要組成部分，美國和前蘇聯(lián)都在競先發(fā)展載人飛船，主要是爭奪世界第一。如第一個宇航員上天、第一個女宇航員上天、第一個上月球、第一個在太空中停留時問最長……，各種各樣的技術(shù)競爭。但載人航天的經(jīng)濟效益看不見，主要是政治影響。目前已經(jīng)有400多人次進入過太空。比較起來，無論是進入太空的人數(shù)，還是人在太空停留的時間，前蘇聯(lián)都是領(lǐng)先的。競爭中，兩國也有技術(shù)合作，如美國的“阿波羅”號飛船與前蘇聯(lián)的“聯(lián)盟號”飛船，1974年在太空中實現(xiàn)了空間對接。美國與前蘇聯(lián)在發(fā)展路子上有所不同。前蘇聯(lián)是先發(fā)燕尾服載人飛船，再發(fā)展軌道站，再發(fā)展大型的空間站。美國是發(fā)展載人飛船，然后發(fā)展航天飛機，不發(fā)展軌道站，而是進一步發(fā)展大型的永久性的空間站。4、 空間環(huán)境的探測。深空探測主要是對太陽系各大行星和它的環(huán)境進行探測，世界上已發(fā)射100多顆深空探測器，已有許多重大發(fā)現(xiàn)。從地球周圍來看，已發(fā)現(xiàn)地球周圍的內(nèi)、外輻射帶，了解了地磁場的分布，太陽系各大行星周圍的環(huán)境、大氣環(huán)、小衛(wèi)星等。美國的“旅行者”號太空飛船，帶著地球文明的各種標(biāo)志，如人類各國語言的錄音等，能保存幾萬年。這只飛船正飛往銀河系，探索宇宙。前蘇聯(lián)曾用月球車到月球上進行考察，調(diào)查月球表面的狀態(tài)。航天技術(shù)發(fā)展的30多年來從開始運載火箭只能將幾十公斤重的衛(wèi)星送入太空至今天可將上百噸重的衛(wèi)星送入太空，衛(wèi)星獲取信息、傳遞信息的能力從早期只有幾十路到現(xiàn)在以幾萬路，衛(wèi)星的壽命從早期的在天上只能呆幾天到今天的幾年甚至十幾年，從早期的宇航員只能繞地球一圈到今天的宇航員在太空中工作一年以上。從以上幾個主要技術(shù)指標(biāo)可看出，都提高了幾個數(shù)量極。比較之下，航天的價格卻大幅度下降，現(xiàn)在的通信衛(wèi)星每路電話價格與早期比較，下降了約100倍?？梢?0年來空間技術(shù)的成就是巨大的，當(dāng)代航天技術(shù)的應(yīng)用不僅在經(jīng)濟和軍事建設(shè)方面，而且已深入到每個家庭和個人生活之中?？臻g技術(shù)是一門快速的、大范圍的、在宏觀尺度上最能發(fā)揮作用的科學(xué)技術(shù)?？臻g技術(shù)是一門高度綜合性的科學(xué)技術(shù)，是很多現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)成就的綜合集成。它主要依賴于電子技術(shù)、自動化技術(shù)、遙感技術(shù)和計算機技術(shù)等眾多先進技術(shù)的發(fā)展?？臻g技術(shù)作為一門高新科技技術(shù)具有一定的兩面性：優(yōu)點：一個國家空間技術(shù)的成就，最能體現(xiàn)其科學(xué)技術(shù)的水平，是衡量其科技實力的重要標(biāo)志；對一個國家的實力和進步起到意想不到的戰(zhàn)略性作用；在經(jīng)濟上能產(chǎn)生很高的經(jīng)濟和社會效益；在軍事上最能顯示一個國家的軍事實力，一個國家只要占有空間優(yōu)勢，就掌握了軍事戰(zhàn)略上的主動權(quán)；在政治上對提高一個國家在國際活動中的地位影響深遠(yuǎn)，一項重大空間成就，往往成為國際談判的重大籌碼。缺點：耗資巨大；一但出現(xiàn)事故基本無法挽回；空間技術(shù)被軍用，加重了世界安全形式；制造出大量太空垃圾?？臻g技術(shù)作為創(chuàng)造性勞動的成果，是技術(shù)發(fā)明人的智慧和勞動的結(jié)品，他包含豐富的社會價值和經(jīng)濟價值。發(fā)展空間技術(shù)具有重大意義。40多年來空間技術(shù)的成就是巨大的，它已迅速并廣泛應(yīng)用于眾多的領(lǐng)域。展望未來30年，世界航天技術(shù)將持續(xù)快速發(fā)展。1、 航天運輸系統(tǒng)方面降低航天器發(fā)射價格和縮短發(fā)射準(zhǔn)備時間是大國主要努力方向之一?，F(xiàn)有的低軌道運輸價格大約為每公斤1萬至2萬美元，距離每公斤1千美元的奮斗目標(biāo)相差甚遠(yuǎn)。因此，航天大國都在研究發(fā)展新的多次使用的天地運輸系統(tǒng)。但相當(dāng)長一段時間內(nèi)航天發(fā)射仍然離不開一次性的運載火箭，因此高能、無污染、大推力、低成本的新型運載火箭的研制仍是航天大國努力的方向。2、 應(yīng)用衛(wèi)星由于具有很高的經(jīng)濟效益，將重點發(fā)展并更多地進入商業(yè)化。各種應(yīng)用衛(wèi)星將繼續(xù)提高水平，降低造價，擴大應(yīng)用范圍。在遙感方面除資源衛(wèi)星外，將加強對地球環(huán)境監(jiān)測、減災(zāi)活動等內(nèi)容；在通信衛(wèi)星技術(shù)方面，除了大型通信衛(wèi)星外，研制和發(fā)射中、低軌道由小衛(wèi)星組網(wǎng)的個人移動通信系統(tǒng)是一個重要方向。同時，航天大國將研究建立天基綜合信息網(wǎng)，它將對經(jīng)濟建設(shè)、社會發(fā)展和軍事應(yīng)用產(chǎn)生重大的影響。一人造衛(wèi)星總體水平的提高，要求各相關(guān)技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。除大型衛(wèi)星平臺技術(shù)外，微小衛(wèi)星技術(shù)將是未來的重要研究方向。3、 載人航天是人類開發(fā)宇宙空間的必然發(fā)展。當(dāng)今世界載人航天計劃的核心，是在靠近地球的軌道上建立長壽命大型空間站。16個國家參加的國際空間站是21世紀(jì)初的主要載人工程。4、 深空探測主要有兩大方面：一是太陽系行