四 航天技术的应用与未来
20 世纪 50 年代诞生的航天技术,在本世纪发展十分迅速,它影响到多种科技及经济发展,已经成为国际科技实力的象征。
航天技术与多种科学技术相互渗透、相互推动。从它对基础工业技术要求之高,对科学探索未知空间的作用之大,可以看到它的带头作用。它的产生、发展、进步,一直是建立在材料科学、工艺学、动力推进技术、能源、信息与控制技术、微电子、光电子与微波技术等众多学科的不断提高、发展进步、突破的基础之上的。航天技术的成就,除了在国民经济建设各方面取得广泛应用外,又创造和发展了以空间为探测试验基地的地球遥感、天文、材料科学、生命科学的研究。当代许多带根本性质的科学问题,如宇宙演变、生命起源乃至地球生物圈的全球性研究探索,都离不开航天技术提供的探测手段和成果。
科学技术是第一生产力,航天技术作为重要的生产力,促进了传统产业的改造,又开拓了新的产业。卫星通信已是很好的例证。空间材料科学和空间生命科学的进一步发展壮大,利用空间微重力真空环境下的科学实验成果,促进了材料和药物等制造业的重大变革。
航天技术是一门综合性很强的技术,集中体现了一个国家科学技术综合水平和工业经济实力,在增强民族自豪感和凝聚力,促进国民经济和科技的发展进步,提高国家的国际声望等方面,发挥着重要作用。
- 与现代社会息息相关
技术革命是指那些引起生产力飞跃发展的重大技术变革,航天技术正是当代世界新技术革命的一个组成部分,它给许多领域带来了新的变化,甚至正在悄悄地改变着人们长期以来的传统生活方式。
航天技术对当今世界上许多重要社会问题发挥着作用。利用卫星独有的高空位置,可以建立区域性的、全国性的乃至全球的卫星应用系统,在军事、通信、导航、环境和气象预报与监测、资源利用与国土规划、自然灾害事件的监测报警等各应用领域内扮演着越来越重要的角色。
其一,航天技术首先把现代社会传递与交流信息的通信手段提高到一个全新的水平,开创了远距离、大容量通信的新局面。通信、广播卫星现已商业化,一颗通信卫星可同时传输多路电话或电视,国际通信业务已由依靠海底电缆逐步为通信卫星所代替。
卫星通信灵活机动,根据需要,可建立固定的大型地面接收站,也可设置移动的地面站,舰船、飞机、车辆、乃至个人都可使用卫星通信。“万里之外,瞬息可得”,手持大哥大,可以与世界各地进行通信。我们现在可以坐在家里,便可了解全世界各个角落的重要新闻,也可欣赏到遥远地方进行的精彩的体育赛事。在当今信息时代的社会里,通信和广播卫星正扮演着重要的角色。
其二,航天技术实现了气象观测方式的革命,使现代气象学进入了以全球大气为研究对象,以气象卫星为观测工具的新阶段。
以往的气象观测,只能获得地区性的情报资料。而气象卫星却能够及时地观测出全球性的气象资料,在全球范围内对海洋、大陆和大气层进行精确探测,昼夜提供了全球性卫星云图,并对其进行精确探测,连续不断地监视大片地区的天气现象。现在的天气预报,已能清楚地揭示出台风等灾害性天
气现象的发生、发展的过程,预报天气的有效期限,准确性也大有提高。 其三,航天技术提供了一种经济、有效的对地球自然资源和环境状况的
大面积普查和监测的手段,为人类勘探与合理开发利用资源及环境保护开辟了新途径。如普查矿产资源,预报地震与火山活动,估计农作物产量,调查环境污染的来源和分布、绘制地图等等方面,都显示出重大作用。
其四,航天技术为空间科学实验活动提供了极其优越的技术手段,丰富了人类对宇宙的认识。任何科学技术的发展,都与人类眼界拓展的程度相关, 人类对自然界的认识,正是从陆地到海洋,进而到天空,不断地扩大自己的视野与活动范围。
在航天技术产生之前,人类局限于地球上,眼界较窄。而航天器的产生, 把探测器乃至人送到了太空和其它星球,航天器成了空间的科学试验室,使人的眼力有了飞跃的延伸。例如,在太空中,由于没有大气的干扰,卫星上的望远镜可以望得更远,分辨率也显著提高,“哈勃”太空望远镜给地球传来了许多遥远的宇宙空间的照片。又如火星探测器,在火星表面软着陆后, 对火星表面进行直接观测,获得了第一手资料,解开了一些疑团。这些用航天技术手段所探测到的成果,更正了人们过去一些主观的、错误的认识,意义重大且深远。
航天技术还使我们能用更先进的技术手段,去更深入地考察天体的演化和生命起源等重大课题,在更巨大的时空尺度上探索宇宙,进一步揭示自然界辩证发展的因果,从这个意义上讲,它将为辩证唯物主义提供和充实丰富的自然科学资料。
其五,航天技术的突出特点,使得它很快地被用于军事领域。在现代立体战争中,航天高科技发挥着越来越重要的作用,1990 年海湾战争就是生动的例子。在那次战争中,美国先后启用 5 颗侦察卫星侦察伊拉克军队的夜间军事活动,监视伊军的军事动向,并利用卫星获得的图像信息来计算伊拉克潜在目标的地理位置,以便为美国空军和海军航空兵计划好攻击伊拉克的轰炸目标清单。军事侦察卫星的厉害,由此可见一斑。在海湾战争中,美国总统的几乎全部重大决策都有赖于中央情报局的侦察卫星和国家保密局从卫星截获的电子情报。
现代的侦察卫星,发展已相当成熟。它能够全天候全球性的连续监视, 真所谓“天网恢恢,疏而不漏”,它还能保证情报迅速及时地传递到战场指挥官的手中,并且情报的准确性极高,能识别大量战略目标的技术细节,简直就像是“从办公室里窃取官方文件”似的。
除了侦察卫星外,预警卫星和拦击卫星作为防御性武器也相继发展起来,受到美苏的重视,只是现在没有爆发“天战”,其作用未被世人所目睹。
- 人类不会永远生活在摇篮里
从人类第一颗人造卫星上天到现在,只有短短的不到 40 年的时间,但空间科学技术的发展却如此惊人,已成为现代科学技术的标志之一,它的发展前途更是灿烂辉煌。