人类为何要开发空间技术

人类为何要开发空间技术关键字：空间技术，卫星，航天，运载。空间技术是探索、开发和利用宇宙空间的技术，又称为太空技术和航天技术。目的是利用空间飞行器作为手段来研究发生在空间的物理、化学和生物等自然现象。但对“天”目前专家们有两种理解：一是把地球大气层以外的无限遥远空间称之为“天”；另一是把地球大气层外、太阳系以内的有限空间叫做“天”。若按前一种理解，空间技术和航天技术完全是一回事；若按后一种理解，人们把地球大气层以外、太阳系以内的空间活动称之为航天，超出太阳系以外的空间活动称之为航宇。这样，空间技术则应涵盖航天技术和航宇技术。但由于在相当长的时间内，人类主要还是在太阳系内从事活动，因此，当今把航天技术和空间技术视为同义词已得到公认。我国的航天专家将空间技术的主要特点概括为两个方面：首先空间技术是一门高度综合性的科学技术，是很多现代科学和技术成就的综合集成。它主要依赖于电子技术、自动化技术、遥感技术和计算机技术等众多先进技术的发展。因此，一个国家空间技术的成就，最能体现其科学技术的水平，是衡量其科技实力的重要标志。其次，空间技术是一门快速的、大范围的、在宏观尺度上最能发挥作用的科学技术。比如，通信卫星可以大面积覆盖地面以至全球；气象卫星可以进行全球天气预报；侦察卫星可以及时监视广大地区的军事活动等等。——空间技术区别于一般常规技术的这两大特点，使其对一个国爱的实力和进步起到意想不到的战略性作用：在经济上能产生很高的经济和社会效益，普遍认为，开发利用外层空间资源，其投资效益能达到1：10以上；在军事上最能显示一个国家的军事实力，一个国家只要占有空间优势，就掌握了军事战略上的主动权；在政治上对提高一个国家在国际活动中的地位影响深远。一项重大空间成就，往往成为国际谈判的重大筹码；在科学技术上还能带动电子、自动化、遥感、生物等学科的发展，并形成包括卫星气象学、卫星海洋学、空间生物学和空间材料工艺学等一群新的边缘科学。空间技术的重大成就一一空间技术的开创和发展是人类开拓宇宙空间的壮丽事业。空间技术自50年代崛起以来，以其辉煌的成就对国际政治、军事产生的影响和对人类经济、文明作出的贡献举世瞩目。几十年来，空间技术取得了重大的成就。1、 运载工具。航天飞行器的运载工具主要是火箭。这方面技术最发达的是前苏联、美国，此外是法国、中国、日本、印度。世界上已发射了许多地球同步轨道卫星，它环绕地球运行的速度与地球自转一圈的速度相等。这种卫星由运载火箭送到36000公里高度的转移轨道上，再由卫星自己的动力将卫星变到地球同步轨道上来。目前最大的火箭可将4吨重的卫星送入太空。另一种运载工具是航天飞机，它与火箭不同点是可以多次使用，但造价高、风险大，因每次均需7名宇航员陪着飞行，如果出现意外，损失就很大，如1986年美国的“挑战者”号航天飞机爆炸，7名宇航员全部遇难。航天飞机的运载能力很大，有30吨，可乘载3~7名宇航员，飞行轨道高度200~400公里，倾角28。前苏联也发展了航天飞机“暴风雪”号，但只进行过无人的飞机，目前已停飞。2、 人造卫星。人造地球卫星在军事和经济上具有重要价值，因此发展最快，数量也很大。应用卫星按用途分类，有广播、电视、电话使用的通信卫星；有观察天气变化的气象卫星；有对地面物体进行导航定位的导航定位卫星；有地球资源探测卫星，海洋卫星等。按轨道的高低来分类，有3600O公里的高轨道地球同步卫星；2OO〜300公里的低轨道卫星（如军事侦察卫星）。也可按军事和民用卫星来划分。国际通信卫星已发展到第8代，一颗卫星的通信能力可达几万条的话路，工作寿命长达10年以上，世界上跨洋通信几乎由通信卫星所替代。现在有代表性的资源卫星有2个:一个是美国的陆地卫星，另一个是法国斯波特卫星。这两种卫星是当代国际上比较先进的地球资源卫星。它们的地面分辨目标能力分别为30米和10米。它们都有多谱段的遥感能力，具有鉴别地面上每一种目标的特别功能。气象卫星有两种：一种是极地轨道卫星，是通过南北极轨道的卫星，轨道高度900公里，可飞经地球的每个地区，能观察到全球的云图变化。这种卫星的分辨率通常为1公里；另一种气象卫星是静止轨道卫星，它是悬在赤道上空，固定在某个地区，24小时不停地观察本地区的云图变化。世界上目前发射的4000多颗卫星中，大部分为军事卫星，这里面包括侦察卫星、导弹预警卫星、通信卫星、导航卫星和军事气象卫星。海湾战争中，美国曾动用了50颗卫星参加作战。美国的“大鸟”高分辨率侦察卫星，有两种4能：一是对地面目标进行拍照，再用回收仓以胶卷的形式送回地面；另一功能是以电视的形式将图象直接传输到地面，分辨率很高，为1米。前苏联也有类似的系统，与美国的技术水平相当。3、 载人航天。载人航天是30年来航天成就的重要组成部分，美国和前苏联都在竞先发展载人飞船，主要是争夺世界第一。如第一个宇航员上天、第一个女宇航员上天、第一个上月球、第一个在太空中停留时问最长……，各种各样的技术竞争。但载人航天的经济效益看不见，主要是政治影响。目前已经有400多人次进入过太空。比较起来，无论是进入太空的人数，还是人在太空停留的时间，前苏联都是领先的。竞争中，两国也有技术合作，如美国的“阿波罗”号飞船与前苏联的“联盟号”飞船，1974年在太空中实现了空间对接。美国与前苏联在发展路子上有所不同。前苏联是先发燕尾服载人飞船，再发展轨道站，再发展大型的空间站。美国是发展载人飞船，然后发展航天飞机，不发展轨道站，而是进一步发展大型的永久性的空间站。4、 空间环境的探测。深空探测主要是对太阳系各大行星和它的环境进行探测，世界上已发射100多颗深空探测器，已有许多重大发现。从地球周围来看，已发现地球周围的内、外辐射带，了解了地磁场的分布，太阳系各大行星周围的环境、大气环、小卫星等。美国的“旅行者”号太空飞船，带着地球文明的各种标志，如人类各国语言的录音等，能保存几万年。这只飞船正飞往银河系，探索宇宙。前苏联曾用月球车到月球上进行考察，调查月球表面的状态。航天技术发展的30多年来从开始运载火箭只能将几十公斤重的卫星送入太空至今天可将上百吨重的卫星送入太空，卫星获取信息、传递信息的能力从早期只有几十路到现在以几万路，卫星的寿命从早期的在天上只能呆几天到今天的几年甚至十几年，从早期的宇航员只能绕地球一圈到今天的宇航员在太空中工作一年以上。从以上几个主要技术指标可看出，都提高了几个数量极。比较之下，航天的价格却大幅度下降，现在的通信卫星每路电话价格与早期比较，下降了约100倍。可见30年来空间技术的成就是巨大的，当代航天技术的应用不仅在经济和军事建设方面，而且已深入到每个家庭和个人生活之中。空间技术是一门快速的、大范围的、在宏观尺度上最能发挥作用的科学技术。空间技术是一门高度综合性的科学技术，是很多现代科学和技术成就的综合集成。它主要依赖于电子技术、自动化技术、遥感技术和计算机技术等众多先进技术的发展。空间技术作为一门高新科技技术具有一定的两面性：优点：一个国家空间技术的成就，最能体现其科学技术的水平，是衡量其科技实力的重要标志；对一个国家的实力和进步起到意想不到的战略性作用；在经济上能产生很高的经济和社会效益；在军事上最能显示一个国家的军事实力，一个国家只要占有空间优势，就掌握了军事战略上的主动权；在政治上对提高一个国家在国际活动中的地位影响深远，一项重大空间成就，往往成为国际谈判的重大筹码。缺点：耗资巨大；一但出现事故基本无法挽回；空间技术被军用，加重了世界安全形式；制造出大量太空垃圾。空间技术作为创造性劳动的成果，是技术发明人的智慧和劳动的结品，他包含丰富的社会价值和经济价值。发展空间技术具有重大意义。40多年来空间技术的成就是巨大的，它已迅速并广泛应用于众多的领域。展望未来30年，世界航天技术将持续快速发展。1、 航天运输系统方面降低航天器发射价格和缩短发射准备时间是大国主要努力方向之一。现有的低轨道运输价格大约为每公斤1万至2万美元，距离每公斤1千美元的奋斗目标相差甚远。因此，航天大国都在研究发展新的多次使用的天地运输系统。但相当长一段时间内航天发射仍然离不开一次性的运载火箭，因此高能、无污染、大推力、低成本的新型运载火箭的研制仍是航天大国努力的方向。2、 应用卫星由于具有很高的经济效益，将重点发展并更多地进入商业化。各种应用卫星将继续提高水平，降低造价，扩大应用范围。在遥感方面除资源卫星外，将加强对地球环境监测、减灾活动等内容；在通信卫星技术方面，除了大型通信卫星外，研制和发射中、低轨道由小卫星组网的个人移动通信系统是一个重要方向。同时，航天大国将研究建立天基综合信息网，它将对经济建设、社会发展和军事应用产生重大的影响。一人造卫星总体水平的提高，要求各相关技术持续创新发展。除大型卫星平台技术外，微小卫星技术将是未来的重要研究方向。3、 载人航天是人类开发宇宙空间的必然发展。当今世界载人航天计划的核心，是在靠近地球的轨道上建立长寿命大型空间站。16个国家参加的国际空间站是21世纪初的主要载人工程。4、 深空探测主要有两大方面：一是太阳系行