空间电子技术与天文史话.docx

空间电子技术与天文史话结课论文学号：1110200115 姓名：房任灿天空广阔无垠，天空总是充满着无穷魅力，令人心驰神往。古今中外，人类为了探索太空做出了巨大的努力。出于小时对天文学就有的热爱，我选择了空间电子技术与天文史话这门选修课，希望能在天文学方面有着更多的了解。在中国古代，天文学已经是我国古代最发达的四门自然科学之一，其他包括农学、医学和数学，中国古代天文学方面屡有革新的优良历法、令人惊羡的发明创造、卓有见识的宇宙观等，在世界天文学发展史上，占据着重要的地位。在天文仪器方面，我国古代劳动人民用智慧的结晶创造性地设计和制造了许多种精巧的观察和测量仪器，如西汉的落下闳改制了浑仪，这种我国古代测量天体位置的主要仪器，几乎历代都有改进；东汉的张衡创制了世界上第一架利用水利作为动力的浑象；元代的郭守敬先后创制和改进了10多种天文仪器，如简仪、高表、仰仪等。同样，我国古代的天象观察也取得了重要成就：在我国河南安阳出土的殷墟甲骨文中，已有丰富的天文现象的记载；我国同时拥有对哈雷彗星的最早记录。在欧洲文艺复兴之前，我们的天文学发展遥遥领先于西方国家，但是在近代中国，由于闭关锁国等原因，造成了我国天文学与西方发达国家的差距逐渐拉大。新中国成立后，中国科学院接管了原有的各天文学机构，进行了调整与充实；在全国各大高校也设立的天文学专业，加强天文学的教育；成立天文馆，普及天文学基础教育。在改革开放的新形势下，中国天文学突飞猛进，天文站、台的建设与装备，天文研究、天文教育，天文教育、天文普及方面都出现了前所未有的面貌。中国也在太空探索方面取得了长足的进步，神州系列载人飞船的发射，嫦娥探月飞船的成功升空，空间站的发射成功，一个个都标志着中国在航天事业方面取得的进步。但是在当今世界里，我们应当看到太空不再是一片和平的净土，太空军事化已经是一种趋势。西方国家，尤其是美国，在太空武器方面已经远远走在世界前列。今天我就想介绍下太空武器的概念以及发展现状，寻找中国在太空武器领域的长处以及不足。什么是太空武器？什么又是太空战？这两个概念都是今后武器和战争发展的方向。太空武器，是指用于外太空作战的武器；特指专门打击敌方在外层空间运行的飞行器、卫星或弹道导弹的武器。随着高新技术的不断发展，沉寂亿万年的太空将逐渐硝烟弥漫。各科技发达国家为争夺制天权，大力研制的各型太空武器纷纷亮相。目前太空武器大致分为两类：动能武器和定向能武器。太空战是指利用天基武器系统，以争夺制天权为目的的作战行动，是以地球的外层空间为战场所进行的攻与防的作战。它既包括作战双方天基武器系统之间的格斗，也包括天基武器系统对地面和空中目标的打击以及从地面对天基系统发动的攻击。其目的就是剥夺对方对太空的使用权。随着科学技术的发展，人类战争的领域范围不断扩展。从最初的陆地逐步发展到海洋，又从海洋发展到空中，再发展到外层空间。美军指出，天空和海洋是20世纪的战场，而太空将成为21世纪的战场。太空已成为现代化战争的战略制高点，在未来战争中，谁夺取了制天权，控制了太空，谁就可以进一步夺取制空权和制海权，并最终赢得战争的胜利。鉴于太空武器在未来战争中的重要性，世界上的主要国家都在不遗余力的发展太空武器。而美国一直把维护太空优势作为其国家安全战略和军事战略的优先目标。1998年4月，美国正式成立了美军航天司令部，并制定了发展空间力量、实施空间战的长远规划2020年构想，明确提出太空作战的战略概念。这一战略构想的提出，标志着美军在太空领域的争夺进入了理论化与实战化相结合的新阶段。2000年7月,美军又制定了太空控制这一纲领性文件，计划于2009年开始部署天基监视卫星，成立太空攻击队。在21世纪初，美军还在科罗拉多州进行了以2017年为背景的太空战演习。该演习进行了3天，共有250人参加，尽管未发一枪一弹，但许多战略专家告诫世人，美国已着手在太空修筑工事，太空战的帷幕已逐渐拉开。一说起美国的太空武器，同学们肯定会想起好莱坞大片里美军的各种先进的武器，那些极为前卫的武器虽然有的是虚构，但大多数在现实中都能找到原型。现在先让我们来看下代表当今美国空天武器最高水平的X37B：美国空军一架被列为最高机密的X-37B无人太空战机，于2010年4月22日在佛罗里达州首次升空试飞，研发时间超过10年，主要目的是研究未来太空战机行载具的X-37B，由于是军方研发，因此很有可能成为全世界第一架太空战机，其功能和任务均列为最高机密。美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地2011年3月5日成功发射第二架X37B轨道试验飞行器，计划飞行时间9个月。X-37B空天飞机尺寸大约只有美国现役航天飞机的四分之一，长约8.8米，翼展约4.6米，起飞重量超过5吨。专家分析称.X-37B空天飞机是2003年“哥伦比亚号”航天飞机爆炸之后最值得期待的太空发射之一，在近20年的研制中，美国政府共投入数亿美元资金。虽然X-37B它仅是一种小型航天飞行器，但却是美军最高等军事机密之一。太空战机可在太空巡航，又能进入大气层执行攻击任务，一旦研制成功，将令美国建成一个“24小时全球打击圈”，可以在单一行动中摧毁敌军卫星和来袭导弹，并在战区上空进行侦查，大大增强了美军的威慑能力。除了x37b，美军在反卫星武器上面也有不俗的实力。美国波音公司正在研制的反卫星动能武器，可以通过发射高速运动的弹头摧毁目标。其原理是从太空投掷钨、钛或铀等金属制成的圆柱体，用来摧毁目标。美国空军研制代号为XSS-11的微型卫星正在接近一颗常规卫星（假想图），这种微型卫星能攻击敌方卫星，美国空军目前在控制其运行上已取得初步成功军事用途航天器在地球轨道上运转已有数十年的历史，而具实际攻击能力的太空武器还从未在太空中部署过。中国虽然还打不到美国的先进程度，但一样意识到谁能有效地完成将太空力量依次地发展到控制太空和对地球形成太空威慑的阶段，谁也就将成为地球上最强大的霸权国家，在常规威慑和核威慑基础上发展出太空威慑，形成一种其它国家再也无力撼动的全面性的军事优势，以此为后盾推行全球性的霸权控制，拥有太空霸权的一方在已经不必考虑遭受对方的报复性打击后，可以随时动用无比强大的威慑力量来维护其想要的全球秩序。中国太空军力发展水平，可以说天宫一号和神八展现了中国强大综合实力。（1）太空初吻：583秒后，神舟八号进入预定轨道。在接下来它主动寻找、对接天宫一号。证明中国在变轨技术领域已经十分成熟，此技术可以运用到导弹变轨领域，让卫星防御系统，无法拦截。 （2）远距导引：飞船入轨时，两个飞行器相距近1万公里。由国内7个测控站、3个飞控中心、3艘远洋测量船、国外5个测控站、3个国际联网合作站，再加上两颗中继卫星，组成的陆海天基“三位一体”的载人航天测控网，为神八和天宫一号对接全程保驾护航。中国已经能够对太空中的高速飞行物体进行精度测绘，那么美国部署在太空中的卫星，航天器，也同样可以为我精度侦测，另外美国XB-37空天战机，也可以为中国准确测量。如果此技术加上激光武器，那么太空中的物体一打一个准。说明中国在太空战中的技术已经成熟。（3）空中相拥：神八飞船与天宫一号要在15分钟内完成捕获、缓冲、拉近和锁紧四个过程，最终实现两个航天器之间的刚性连接，形成组合体。该技术为创新技术，空中对接，以后还要完成多次，因此，此次发射神舟八号，也是为验证此技术的可靠性，为今后太空站的建设，提供关键技术支持。先期到达的天宫一号在太空中还有很多事情要做。她需要通过多次变轨，才能到达神舟八号能够找到她的地方；需要对测量设备、对接机构性能以及停控、倒飞等功能进行测试，在确保设备工作正常后，才可以握住神舟八号热情洋溢的手。 （4）通道建立：对接完成后，天宫一号与神舟八号以组合体飞行模式飞行。天宫一号负责控制，神八处于停靠状态。这项技术的关键在于万一未来航天器出了问题，可以对多个建立起来的组合体，进行解体，甚至于可以回收，所以，中国航天器在安全方面，有着安全因素的考虑。 （5）验证可靠性：飞行12天后对接机构解锁，两个飞行器分离，按程序进行第二次交会对接，再次构成组合体。这将对未来多次对接提供技术支持。 （6）飞船返回：飞船返回再入大气层后，将降落在内蒙古主着陆场。人类是热爱和平的，我们当然不希望把太空这片宁静的