电子技术与空间技术
民间广为流传的神话“嫦娥奔月”反映了我国古代劳动人民对空间探索的幻想。如今,人类出于现实的考虑,已超越这古老的幻想,急于通过空间活动和运用空间技术,寻求自身生存问题的完善解决。
空间技术是一门综合性很强的现代技术,主要包括下述四个方面:1)人造地球卫星和制造、发射和应用技术,这是当前空间技术的重点;2)载人飞船和航天飞机飞行技术;3)行星探测技术;4)正在兴起的空间材料加工技术。
空间技术从六十年代蓬勃兴起以来,在能源供给、信息传输、资源调查、气象预测、军事侦察、科学研究等各个方面取得了巨大的经济效益,其中电子技术对它的支援是一个重要环节。
可以很不夸张地说,任何现代空间活动都不可能离开无线电电子技术。从卫星或飞船轨迹的计算确定,到空间气象参数的收集、分析、整理;从通信联络(包括数据、图象、照片的发回地面)到各种遥控操作和遥感侦察; 从飞船工作舱里的气温、气压、湿度、气体偏量等参数的自动调节,到飞行
轨道的自动校正;从火箭的自动点燃发射,到各级火箭的自动脱落⋯⋯无一不需应用电子技术。
电子计算机在现代空间技术中已广泛使用,从资料卫星或侦察卫星发回地面的遥感图象数据,均先经卫星上的计算机处理,发回地面后再经过地面上计算机的组合、分析、整理和自动描图,才能复制出被卫星所感知或探测到的地面目标的各种真实图象。
与此同时,计算机的微型化开创了深空探测的新纪元。在此之前,虽然人类已经拥有了超远距离的精湛通信技术,但我们仍然无法在地面上通过无线电波对深空行星探测器进行即时有效的操纵控制。譬如,对地球近邻—— 火星的探测来说,火星距离地球约三亿二千万公里,从地球向火星发送无线电控制信号需历时约 20 分钟。因此,当空间探测器进入火星大气层并准备在火星上软着陆时,已不能通过地面上无线电发射机对探测器进行实时控制, 而必须依靠配置在探测器上的微型计算机以及其他自动化装置进行自行控制。
实际上,许多人早已领悟到电子设备系统所能达到的微型化程度决定了今后空间活动和空间技术能否取得迅速而全面的发展这一事实。这一点很明显也很直观。七十年代初,送入空间轨道的每一公斤载荷(如卫星、空间探测器等)所需的发射费用相当于一公斤黄金。如果能将安置其中的电子设备重量减轻数倍,则可节省一笔相当可观的发射费。
再看这样一个事实:要将 100 公斤的空间飞行物送入离地面 35850 公里
的同步轨道,空间运载火箭的起飞重量将需要 20 吨之巨。利用火箭发射低轨道运行的卫星,火箭的有效载荷也只有火箭总重量的 1%左右。由此可见, 只有利用微电子设备,才有可能在相当有限的载荷空间内塞进供探测、自控、通信联络,数据处理和侦察用的各种复杂电子设备系统。
今天,大规模集成技术已使过去庞大而复杂的电子计算机控制系统缩小到能搬进小小的导弹弹头或飞船舱内。
相信随着电子技术的进一步发展,空间活动和空间技术将更上一层楼。
