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第36章 空间技术(3)

中国空间技术取得了哪些巨大成就

中国的空间技术事业始于20世纪50年代后期。1956年把开发火箭技术纳入国家12年科学发展规划;1957年钱学森等著名科学家倡议开展人造卫星的研究工作;1958年毛泽东号召“我们也要搞人造卫星”;1965年将发射人造卫星列入国家重点项目;1970年4月24日,中国第一颗人造地球卫星发射成功,是继苏、美、法、日之后,世界第五个有能力用自制火箭发射本国研制的人造卫星的国家。1975年,中国成为继美、苏之后世界上第三个掌握回收卫星技术的国家。1984年试验通信卫星发射成功,标志着中国成为世界上第五个能发射地球静止轨道卫星的国家。中国政府于1985年宣布长征系列运载火箭投放国际市场以来,先后成功地发射了亚洲一号通信卫星、巴基斯坦卫星、瑞典卫星、澳大利亚通信卫星、美国休斯公司卫星等。到1997年底,中国已发射了自行研制的45颗卫星,其中返回式侦察卫星17颗,还为外国发射人造卫星20颗。在增强国防实力、提高中国国际地位方面,正发挥着越来越大的作用。总之,自20世纪50年代后期开始,中国航天事业从无到有,不断壮大,逐步形成了较为完整的体系,培养了一支高水平的科研队伍,取得了举世瞩目的成就,已跨入世界航天技术的强国之列。

成功地研制出了一系列运载火箭。中国从1970年4月24日发射第一颗人造地球卫星“东方红一号”至今,已先后研制成功了“长征”系列的13种运载火箭,形成了四个子系列,即“长征一号”系列、“长征二号”系列、“长征三号”系列和“长征四号”系列,它们能够发射近地轨道、太阳同步轨道和地球同步转移轨道的各种应用卫星或其他航天器。“长征一号”系列运载火箭适合运送质量较小、轨道较低的有效载荷。“长征二号”系列运载火箭主要用于发射近地轨道且质量较大的有效载荷。“长征三号”系列运载火箭的主要任务是将质量较大的有效载荷直接送入地球同步转移轨道,是目前中国发射地球同步卫星的主力火箭。中国的“神舟五号”载人航天飞船就是用它发射的。“长征四号”系列运载火箭的主要任务是发射太阳同步轨道卫星。

掌握了一箭多星技术和回收卫星技术。中国已掌握了“一箭多星”发射技术;也是继美国和前苏联后世界上第三个掌握卫星回收技术的国家。回收卫星是一项难度很高的综合技术,特别在中国本土的有限地域内准确回收,技术要求更高。而中国依靠自己的科技力量,创造了世界航天史上回收成功率几乎是百分之百的成就,已经12次在四川中部多湖泊多河流地区,准确地将卫星回收。

具备了发射载人飞行器奔月的条件和建立永久性空间站的基础。中国正着手提高火箭的运载能力,研制具有更大容量、更大功率的通信卫星和其他一些应用卫星,已基本具备了发射载人飞行器奔月的条件和建立永久性空间站的基础。1999年11月20日,“神舟号”试验飞船在酒泉卫星发射中心发射升空,21日凌晨在内蒙古中部预定区域成功着陆。2001年1月10日,“神舟二号”无人飞船在酒泉卫星发射中心再次发射成功。第三艘无人飞船“神舟三号”于2002年3月25日发射成功,“神舟四号”飞船在2002年12月4日发射升空,并成功地回收了返回舱。中国第一、二艘载人飞船“神舟五号”和“神舟六号”已于2003年10月15日和2005年10月12日分别升空并成功返回。中国已成为继俄罗斯和美国之后,依靠本国能力将人类送入太空的第三个国家,成为太空大国俱乐部的一员。

卫星应用取得重大成就。1978年,邓小平同志提出要把力量集中到急用、实用的应用卫星上来,从而为航天技术如何解决经济建设中的实际问题指明了方向。中国航天科学技术为经济建设做出了重大贡献。例如,在京津塘地区运用航天遥感技术同地质物理化学分析相结合,找到了一级铁矿6个,二级铁矿5个,节省地质费用30多万元;从1986年开始先后8次利用返回式卫星进行了包括水稻、小麦、青椒、番茄、西瓜、甜瓜等50多种植物、300多个品种的太空“修炼”,受失重、宇宙照射、温度和时律的作用和影响的种子,在江西、黑龙江、广西、海南、上海、北京等地培育试种,水稻亩产达750千克左右,青椒一个重400克,亩产高达5 000千克,病情指数减轻55%左右。若1颗卫星带400千克种子到太空育种,再回到地面选育,以每亩增15%(即40千克)计,10亿亩即可增产400亿千克,足够2亿人吃1年,等等。此外,在减灾、国土普查、广播和通信事业方面,人造卫星也都发挥了重大威力。

同时,由于空间科学技术的重大进步,中国还自行研制装备了各种中远程洲际战略导弹,以及多种防空和海防等战术导弹,从而大大提高了军队现代化装备水平,增强了国防实力。可以相信,不久的将来,中国的载人航天,空间站、航天飞机等航天器将遨游于太空。

何谓航空航天产业

航空航天产业是机械行业与信息产业尖端技术的结合,具有广泛的运用空间,包括飞机制造业及修理业、航天器制造业和其他飞行器制造业三个子行业的交通运输设备制造业。它是一个国家综合国力的集中体现,是反映制造业能力与水平的最显著的标志之一,也是新技术、新工艺和新材料等研究与应用的竞争领域。中国航空航天产业开创于20世纪50年代,已形成完整的研究、设计、试制、试验和生产体系。2005年10月,“神舟六号”载人飞船发射升空并安全返回地面,标志着中国进入了航天强国行列。

何谓航天,航天与航空有何区别

“航天”泛指在地球大气层以外(包括太阳系内和太阳系外的广漠宇宙空间)的活动,粗分为载人航天和不载人航天两大类。“航天”这个人类历史长河中的新事物应用了众多的涉及基本概念的名词,这些名词与“航空”有着很大差别。航空是指飞行器在地球大气层内飞行为航空。气球、飞艇是利用空气的浮力在大气层内飞行,飞机则是利用与空气相互作用产生的空气动力在大气层内飞行。飞机上的发动机依靠飞机带的燃料(汽油)和大气中的氧气工作。航天是指飞行器在地球大气层外飞行。航天器在大气层外飞行不能依靠大气的帮助,所有的飞行动力均来自航天器自身,发动机所需要的燃料和氧化剂均自身携带。

人类在载人航天征程中的重大事件有哪些

动物航天医学试验。从1949年起,前苏联对航天医学进行了系统研究,用“胜利号”火箭将小狗发射到近100千米高空,再将装载小狗的回收舱用降落伞回收,获取小狗在高加速度和失重环境中的生理信息。以后一系列装载老鼠、小狗、猴子等动物的生物火箭飞行试验相继进行,这些实验表明,动物能够承受一定时间的较大加速度,失重对动物心率、血压、呼吸等系统无多大影响。

动物卫星飞行试验。1957年11月3日,前苏联从拜科努尔发射场发射了载有小狗莱依卡的第2颗人造地球卫星。小狗莱依卡作为第1个在太空飞行的动物,为人类进入太空做出了贡献,莱依卡在太空的生存证实了人在太空飞行的安全性,为人类下决心进入太空提供了重要依据。1961年1月31日,大型哺乳动物黑猩猩哈姆乘美国“水星号”飞船进行亚轨道飞行后成功返回地面,这进一步证实人类可以适应太空飞行环境。

人类进入太空。1961年4月12日,前苏联将人类第1位航天员加加林送入太空,并成功返回地面,开辟了人类进入太空的新时代。加加林乘坐“东方号”载人飞船环绕地球飞行了1圈,历时108分钟,飞行轨道为近地点181千米,远地点327千米,轨道倾角65度,飞行总航程40 868千米。起飞时间为莫斯科时间9点07分,以降落伞着陆在萨拉托夫州伏尔加河左岸恩格斯区斯梅洛夫克村附近。

2003年10月15日,中国航天员杨利伟乘“神舟五号”载人飞船进入太空绕地飞行14圈。2005年10月12日,中国航天员费俊龙和聂海胜于上午9∶00乘“神舟六号”升空,绕地球飞行115小时32分钟,这标志着中国航天事业的一个转折点,即由绕地飞行转向登月。

出舱活动。1965年3月18日,前苏联航天员列昂诺夫少校和别列亚耶夫中校乘坐“上升2号”飞船绕地球飞行17圈,飞行历时26小时2分钟,列昂诺夫进行了世界上第1次出舱活动,在舱外停留了24分钟,其中自由漂浮12分钟,离开飞船距离达5米。

太空对接。1966年3月16日,美国航天员阿姆斯特朗(后来成为登月第一人)和斯科特上尉乘坐“双子星座8号”飞船,在太空实现了与另一个不载人航天器——双子星座阿金纳靶标飞行器的对接,突破了航天器太空交会对接技术。

登月。1969年7月16日,美国“阿波罗11号”宇宙飞船载着航天员柯林斯、阿姆斯特朗和奥尔德林进入太空。7月20日,阿波罗飞船经过5天的飞行准备,登月舱在月球表面成功着陆。登月舱着陆6小时后,阿姆斯特朗走出登月舱,率先登上了月球表面。

长期运行载人航天器。从1971年4月19日起,前苏联发射了长期在太空运行的一系列“礼炮号”太空站,进行长期载人试验。美国也用“土星5号”运载火箭将76吨的天空实验室送入轨道。航天员在这些试验太空站内长期生活和工作,取得了丰富的长期载人飞行经验,并进行了大量科学技术实验。

太空握手。1975年7月17日,前苏联航天员列昂诺夫和库巴索夫乘坐“联盟19号”飞船,与美国航天员斯特福德、布兰德、斯莱顿乘坐的“阿波罗18号”飞船在太空成功地实现了对接,两艘飞船在一起飞行了两天,并进行了航天员互访。这是世界上第1次不同国家的飞船在轨道上实现交会对接。

航天飞机出世。1981年4月12日,美国第1架航天飞机“哥伦比亚号”进行了第1次飞行试验,航天员是约翰·杨和克里平。“哥伦比亚号”航天飞机从肯尼迪航天中心起飞,绕地球飞行了36圈,然后降落在加利福尼亚的爱德华兹空军基地。

开始组建“和平号”太空站。1985年2月20日,前苏联在丘拉坦发射场发射了在载人航天史上具有重大意义的长期载人“和平号”太空站核心舱,该核心舱具有6个对接口,可以再对接4个舱体并同时接纳2艘飞船。至1996年4月26日第5个舱段对接成功,和平号太空站成为由6个舱段组成的组合式大型太空站。2001年3月23日,“和平号”太空站由地面控制返回大气层坠毁在南太平洋,成为迄今为止工作寿命最长的太空站。在此期间“和平号”太空站共接纳前苏联、美国、德国等国家134名航天员。

组建国际太空站。1998年11月20日,国际太空站第1个舱段进入太空,开始了迄今为止人类最大规模的太空设施的建设进程,原计划国际太空站2005年建成,但因“哥伦比亚号”航天飞机的灾难性事故,不得不推迟国际太空站的建设进程。

进驻国际太空站。2000年10月31日,俄罗斯“联盟TM-31号”飞船把3名第1批常驻太空的航天员送上国际太空站,他们成为进驻国际太空站的第1批居民。

拟飞往火星。21世纪载人航天飞行的重要目标之一可能是载人火星飞行。其任务要素是:长达近3年的飞行时间,可靠性和安全性极高的航天员;危险的宇宙辐射;陨星碰撞的危险;在火星表面长时间生活和工作。

人类对太阳系探测取得了哪些进展

航天技术拉近了人类与太阳系各个星球的距离,人类已经向太阳系除冥王星外的所有行星派遣了探测器,因此而获得的天文信息大大丰富了人类对太阳系的认识。

探测月球。月球是距地球最近的星体,自然人类对地球以外的星球探测首选就是月球。首先对月球进行探测的是前苏联“月球号”探测器,1959年发射了“月球2号”探测器,击中了月球。1959年发射的“月球3号”探测器发回了月球背面照片,使人类第1次看到了月球一直背向地球的另半球景色。1966年1月31日发射了“月球9号”,实现了在月面软着陆。1970年9月12日发射的月球16号,9月24日返回地球,首次带回了月球土壤样品。

探测金星。前苏联从1961年2月12日起向金星发射了多个“金星号”探测器,前3个均失败。1967年6月12日发射的“金星4号”,在金星表面着陆,由于金星表面环境比预想的恶劣得多,探测器损坏。首次向地面传回金星表面温度等数据的探测器,是1970年8月17日发射的“金星7号”,它在同年12月15日实现在金星软着陆,测得金星表面温度为447℃,气压为90个地球海平面大气压。

探测水星。迄今为止人类对水星只发射了一个探测器,即1973年11月3日美国发射的“水手10号”探测器。该探测器自1974年3月29日起至1975年共3次近距离飞越水星,一共发回5 000余幅照片。“水手10号”探测到水星有强度为地球磁场1%的球形磁场,测量出水星表面温度为背阳面-210℃,向阳面510℃,发现水星像月球一样布满了环形山,其地形是由大量的陨石坑和盆地构成。

探测木星。美国的“先驱者10号”和“先驱者11号”探测器,是人类最先派到木星附近考察的使者。“先驱者10号”于1972年3月2日发射,1973年12月3日与木星相会,在距木星13万千米的地方飞越木星,拍摄了第1张木星照片,并发现木星磁层伸展出的巨大磁尾。1973年4月6日“先驱者11号”起程,1974年12月5日到达木星附近,飞过木星北极上空,拍摄了300多张木星彩色照片。

探测火星。人类对火星的探测与对其他星球的探测有着显著的不同,火星是太阳系中与地球差异最小的星球,人类对火星的探测主要集中于寻找火星的生命环境。自1962年前苏联发射“火星1号”探测器起,许多国家都向火星发射了探测器,但成功率比较低。

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