
俗话说,天高任鸟飞,海阔凭鱼跃。人类在漫长的社会进步中不断扩展自身的生存空间。现在,人类的活动范围已经历了从陆地到海洋,从海洋到大气层空间,再从大气层空间到太空的逐步发展过程。人类活动范围的每一次扩展都是一次伟大的飞跃。
中国载人航天技术的发展历程
世界航空航天大事件:
风筝起源古代中国,约14世纪传到欧洲
公元前500-400年中国人就开始制作木鸟并试验原始飞行器
1909年世界第一架轻型飞机在法国诞生
1903年12月14日至17日,由莱特兄弟设计制造的“飞行者”1号飞机,在人类航空史上首次实现了自主操纵飞行.这次试飞成功成为一个划时代的事件,人类航空史从此进入新的纪元
1947年10月14日美国著名试飞员查尔斯•耶格尔驾驶X—1飞机实现了突破音障飞行
1969年7月20日22时56分20秒,阿姆斯特迈出一小步成为全体地球人类的一大步
1957年10月4日
前苏联发射世界第一颗人造地球卫星。半年后,美国的人造卫星上天
1959年9月12日
前苏联发射“月球”2号探测器,为世界上第一个撞击月球表面的航天器
1961年4月12日
前苏联宇航员加加林成为世界第一位飞入太空的人
1969年7月20日
美国宇航员阿姆斯特朗乘坐“阿波罗”11号飞船,成为人类踏上月球的第一人
1970年12月15日
前苏联“金星”7号探测器首次在金星上着陆
1971年4月9日
前苏联“礼炮”1号空间站成为人类进入太空的第一个空间站。两年后,美国将“天空实验室”空间站送入太空
1971年12月2日
前苏联“火星”3号探测器在火星表面着陆。5年后,美国的“海盗”火星探测器登陆火星
1981年4月12日
世界第一架航天飞机---美国“哥伦比亚”号航天飞机发射成功
1986年1月28日
美国航天飞机“挑战者”号在升空73秒后爆炸
1986年2月20日
前苏联发射“和平”号空间站,服役已经超期8年,至今仍在运行,是目前最成功的人类空间站
1993年11月1日
美、俄签署协议,决定在“和平”号空间站的基础上,建造一座国际空间站,命名为阿尔法国际空间站
我国航空航天大事件:
1956年10月8日,我国第一个火箭导弹研究机构———国防部第五研究院成立。
1970年4月24日,长征一号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功地发射了东方红一号卫星,我国成为世界上第三个研制和发射卫星的国家。
1975年11月26日,长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功地发射了我国第一颗返
回式科学试验卫星,并于3天后成功回收。
1984年4月8日,长征三号运载火箭在西昌卫星发射中心成功地发射了我国第一颗地球同步轨道卫星———东方红二号试验通信卫星。
1990年4月7日,中国用自行研制的长征三号运载火箭在西昌卫星发射中心成功地发射了亚洲一号通信卫星,这是中国长征系列运载火箭首次发射国外卫星,使我国在世界航天商业发射服务领域占有了一席之地。
1999年10月,我国和巴西联合研制的第一颗地球资源卫星顺利升空,并正常运行,这是我国首次在空间技术领域进行的全面国际合作。
2003年10月15日,“神舟”五号飞船成功发射,并于2003年10月16日回收,使我国成为世界上第三个掌握载人航天技术的国家。
2003年12月和2004年7月,我国与欧洲空间局联合研制并发射了“探测一号”和“探测二号”科学卫星,“地球空间双星探测计划”取得成功。
2004年1月23日,我国绕月探测工程正式由批准立项。
2005年10月12日,神六成功发射
很久以前,人类就有飞出地球、探知太空奥秘和开发宇宙资源的愿望,我国古代的不少神话故事便是突出的反映。最典型的是流传很广的嫦娥奔月,它描写一个叫嫦娥的美女,偷吃了丈夫后羿从西王母那里求得的长生不老的仙药后,身体变轻飘到月亮上去了。
历史上第一个试验乘火箭上天的人是15世纪中国万户。1945年,美国学者基姆在他的《火箭与喷气发动机》一书中是这样描写的:万户先做了两个大风筝,并排装在一把椅子的两边。然后,他在椅子下面捆绑了47支当时能买到的最大火箭。准备完毕后,万户坐在椅子当中,然后命其仆人点燃火箭。但是,随着一声巨响,他消失在火焰和烟雾中,人类首次火箭飞行尝试没有成功。
20世纪80年代,改革开放带来了航天技术的春天。1986年,、批准了《高技术研究发展计划("863"计划)纲要》,把航天技术列为我国高技术研究发展的重点之一。"863"高技术航天领域的专家们对我国航天技术未来的发展进行了深入细致的论证,描绘了我国航天技术发展前景的蓝图,一致认为载人航天是我国继人造卫星工程之后合乎逻辑的下一步发展目标。1992年1月,党批准研制载人飞船工程。自此,我国的载人航天工程正式启动。1999年11月20日,我国成功发射了自行研制的第一艘飞船神舟1号,成为世界上第三个发射宇宙飞船的国家。此后,又分别把神舟2、3和4号送上九重天。在1992年开始研制载人飞船之前,我国"863"高技术航天领域的专家们曾为研制哪种运输器这个问题进行了几年的研究,即对从研制飞船起步和越过载人飞船直接发展航天飞机的多种技术方案进行了充分的论证、比较和分析,甚至还激烈地争论过。
2003年10月15日圆了万户的梦,因为在这一天中国人民期待已久的第一艘载人飞船神舟5号顺利升空并安全返回,实现了中华千年飞天的理想。它也打破了美国和苏联.俄罗斯在这一领域的多年垄断格局,成为世界第3个自主研制并发射载人航天器的国家,这对世界载人航天事业的发展和振兴中华会起到巨大的推动作用。
载人航天的重大意义
历史上,远洋航海技术的兴起,导致了世界贸易的发展、世界市场的开辟和近代科学的一系列成就,开始了一个"全球文明"的时代。当代载人航天技术的问世,则使人类走出地球这一摇篮而到达太空,开始了一个"空间文明"的新时代。
载人航天是航天技术向更高阶段的发展。不过,由于载人航天技术与无人航天技术有很大差别,主要反映在安全性、复杂性和成本高三个方面,所以从1961年第一名航天员上天到现在,它还没有表现出特别明显的用途。但从可以预见的未来来看,人类现在面临的资源枯竭、人口急增等急待解决的几大问题,只有通过开放地球、扩大人类生存空间来解决。即使在当代,发展载人航天也可以起到以下作用:
首先,它能体现一个国家综合国力和提升国际威望。因为航天技术的水平与成就是一个国家经济、科学和技术实力的综合反映。载人航天是航天技术向更高阶段的发展,载人航天的突破--用本国的载人航天器将航天员送入太空并安全返回,更是一个国家综合国力强大的标志。发展载人航天需要依靠先进的技术水平、发达的工业基础和雄厚的经济实力。迄今为止,只有俄罗斯和美国实现了载人航天。其他拥有一定航天技术基础或较强经济实力的国家,虽欲染指载人航天,但因力不从心,所以只能求助于与他们合作,出钱出资,用俄、美的载人航天器将本国航天员送上太空,以图逐步加入世界"载人航天俱乐部"。同志曾经说过:没有两弹一星就没有中国的大国地位。所以,我国航天员进入太空,也能像上世纪六七十年代我国拥有"两弹一星"那样,引起全世界注视,提高我国的国际地位,振奋民族精神,增强全民的凝聚力。
其次,它能体现现代科技多个领域的成就,同时又给现代科技各个领域提出新的发展需求,从而可以大大促进整个科技的发展,并将为培养和造就航天科技人才作贡献。例如,就载人航天器本身的研制和运行而言,它对通信、遥感、推进、测量、材料、计算机、系统工程、自动控制、环境控制和生命保障等技术提出了很高的要求,因而大大推动了这些技术的进步。
再有,载人航天的发展能促进太空资源的开发,为地球上的人类造福。载人航天器所处的高远位置和微重力等特殊环境,可为科研提供一个理想的实验场所,它在推动生命科学与生物技术、微重力科学与应用等许多方面正发挥着重要作用,并有望在一些前沿学科上取得突破性进展,为人类带来巨大的效益。一些国家已经在太空制药、太空育种和太空材料加工等领域取得显著成果,并准备建造太空工厂,其效率和效益不可限量。
另外,地球能容纳的人口是有限的,大约80亿~110亿,因此有些人已经开始研究向外空移民的方案;地球上的能源也日益紧张,那么是否可以到别的星球开发矿藏呢?这是科学家所关心的一个问题,而且不是天方夜潭,因为类似载人登月等许多过去可望不可及的神话和幻想,如今有不少都变成了现实。
最后,载人航天具有巨大的军事潜力。使用载人航天器可以很好地完成侦察和监视任务;灵活部署、修理和组装大型军用卫星;安全而连续地指挥和控制地面军事力量;还能作为特殊武器的试验场。例如,早在1965年12月,美国双子星座7号飞船上的航天员就曾用红外遥感器监视和跟踪了1枚潜射导弹的发射,所获信息比潜艇上的观察人员报告的还要快。第1次、2次海湾战期间,和平号空间站与"国际空间站"上的航天员对战区进行了大量观测活动,取得了许多有用的信息。
中国载人航天的未来前景
中国载人航天将实施"三步走"的发展战略。中国在成功发射4艘无人试验飞船的基础上,已将首位航天员送入太空,实现了载人航天的历史性突破。然而这只是第一步。第二步除继续用载人飞船进行对地观测和空间试验外,重点包括出舱活动、空间交会对接试验和发射长期自主飞行、短期有人照料的空间实验室,以尽早建成完整配套的空间工程大系统,解决一定规模的空间应用问题。第三步是建造更大的长期有人照料的空间站。
航空航天技术 为航空航天活动的顺利进行而创立的一系列高级复杂的施工作业程序。它涉及人力资源配置,设备仪器搭配与安装使用等艰深的学术作业。是国家,民族,乃至整个人类发展的高度追求。
应用于航空工程和航天工程的电子与电磁波理论和技术。在现代航空和航天工程中电子系统是重要的系统之一。
它按功能分为通信、导航、雷达、目标识别、遥测、遥控、遥感、火控、制导、电子对抗等系统。各种系统一般包括飞行器上的电子系统和相应的地面电子系统两部分,这两部分通过电磁波传输信号合成为一个系统。和这些电子系统有关的电子理论和技术有通信理论、电磁场理论、电波传播、天线、检测理论和技术、编码理论和技术、信号处理技术等,而微电子技术和电子计算机技术则是提高各种电子系统性能的基础。它们的发展使飞行器上的电子系统进一步小型化和具有实时处理更大量数据的能力,进而使飞机的性能(机动能力、火控能力、全天候飞行、自动着陆等)大为提高,航天器的功能(科学探测、资源勘测、通信广播、侦察预警等)日益扩大。
一、航空航天飞行器上电子设备的特点是:
①要求体积小、重量轻和功耗小;②能在恶劣的环境条件下工作;③高效率、高可靠和长寿命。在高性能飞机和航天器上,这些要求尤为严格。飞机和航天器的舱室容积、载重和电源受到严格。卫星上设备重量每增加1公斤,运载火箭的发射重量就要增加几百公斤或更多。导弹和航天器要承受严重的冲击过载、强振动和粒子辐射等。一些航天器的工作时间很长,如静止轨道通信卫星的长达7~10年,而深空探测器的工作时间更长。因此,航空航天用的电子元器件要经过极严格的质量控制和筛选,而电子系统的设计需要充分运用可靠性理论和冗余技术。
二、航空航天电子技术的主要发展方向是:
①充分利用电子计算机和大规模集成电路,提高航空航天电子系统的综合化、自动化和智能化水平;②提高实时信号处理和数据处理的能力和数据传输的速率;③发展高速率和超高速率的大规模集成电路;④发展更高频率波段(毫米波、红外、光频)的电子技术;⑤发展可靠性更高和寿命更长的各种电子元器件。
因为有梦想,世界所以精彩,航空事业也是一样,这是一个飞越的梦。
几乎所有讲述航空历史的书都是从远古的神话开始的,而几乎所有的远古神话都是从中国讲起。
中国是世界文明古国,我们祖先的很多古代飞行技艺被世界公认是现代航空文明的雏形,对后来航空发展起过重要的作用。
如中国民间流传的神话故事牛郎织女的天河,飞越天河梦相会,多美丽动人,
中国家喻户晓的美丽神话《嫦娥奔月》,还有那阴晴圆缺的月亮迷住多少文人雅士,多少探索志士
中国春秋时代肃史弄玉乘龙跨凤双双成仙飞去的故事,
……
都是人类升高愿望的生动反映。
因为梦想,所以追求,
因为追求,所以有人前赴后继
人类的飞天梦想,从期盼到神话的幻想,再到对鸟等生物的模仿,生活中的启发,都一种进步,这种进步推动精神到物质,是质的跨越。
空间技术又称航天技术或宇航技术。在我的理解,空间技术目前只的主要就是航天技术。20世纪50年代以来,空间技术获得了蓬勃的发展。自从空间技术诞生发展至今,一直都是人们关注的高科技技术,对于经济、国防、文化、科研以及国家政治声誉等都有重大的作用和影响。我国从50年代中期明确提出发展空间科技,到现在的载人航天工程,月球探测工程,空间技术的发展是有目共睹的,这反映了中国综合国力的提高,为中国的社会主义建设事业增添了光彩。
由于空间技术所包含的范围十分广泛,几乎各个当下热门的学科都被空间技术的发展所关注,所以,对于空间技术发展的讨论,涉及的范围十分广泛,内容前沿而且都属于高新技术范围。这对于一个本科生来说,我的讨论就只能泛泛而谈,无法涉及到最新最前沿的技术问题。但是,这门课是概论性质的,通过查找资料的过程,提高对于航空航天事业的大致了解,还是很有必要的。并且对于航空航天这样的充满想象力的学科,每个人都是可以提出一些个人的见解的。所以我不争取能够准确全面的叙述空间技术的发展,只是就现有的知识和资料,力图增加自己对于航空航天事业的理解,思考个人的见解。
人类对于太空的好奇,很早以前就存在。随着技术的进一步发展,人们对于空间的了解逐渐的深入,逐渐明晰了自己的位置,并扩展了人类的活动范围。空间蕴藏的各种资源也为人类的发展提供了更多的可能。但是在空间技术发展过程中,几乎每一项航天工程都是十分庞大而复杂的,这就不可避免的出现各种或大或小的问题。但从另一个角度看,这些问题中也蕴含着机遇与挑战。
人类从空间技术发展过程中的获益
空间技术自诞生之日起就给人类带来了无限的希望。在空间技术发展过程中,人类从各个方面对于太空进行可能的利用。空间资源的开发在人类日益增长的需求面前逐渐被高度的重视,具体的开发也逐渐提上了日程。对于太空的资源,目前得到利用的还只限于人类认识到的部分,但是已经对于人类的生活造成了巨大的影响。从卫星电视到GPS,从资源探测到太空育种,几乎大到国家社会,小到每个人,都受到了空间技术发展的影响。
对于太空提供给我们的资源,目前主要有以下几个方面:
1航天器的高位置,可以进行对地观测,监测。对于气象监测,资源勘探,大地测量,环境监测,灾害情况探测等提供优势位置。高位置资源对于通信也有很大帮助,各种卫星通信,卫星定位,信号中转和传递,都要依靠航天器的高位置。
2 太空还可以为现在和将来的人类提供能源。由于没有大气的干扰,太阳能的利用效率会显著提高。在其他星球上还有各种地球上没有或稀缺的能源资源,比如最近很热门的月球上丰富的未来的核聚变能源He-3,已及可能存在的冰等地外资源。虽然它们的开发目前还显得代价很高,但是将来的发展前景很好。王希季教授于80年代中期就发表了“论空间资源”的专文,把发展空间技术与开发太空资源联系起来。这一论点已经得到社会的公认。
3太空独特的环境,也是一种资源。太空中的高真空、高清洁、超低温环境,以及微重力环境,都是地球表面不可比拟的,它为各种材料的加工制造,科学实验,空间观测探测等都提供了理想的环境。由于没有大气的保护,太空中的辐射很强烈,这对人类探索太空造成了一定的影响,但是高辐射的环境却也可以为生物技术独特的实验环境。
虽然太空已经给我们提供了很多资源,但人类对于太空的认识还很有限,未来的开发前景还很大。可以说,太空蕴藏着人类未来发展的希望,所以对于空间技术的发展,就显得十分重要了。谁先发展空间技术谁就可能在未来的资源发展上占据优势地位,所以,各个大国都认识到了空间技术的重要性,大力的发展本国的航空航天技术。
另一方面,空间技术还带动一系列学科的发展,自动控制、计算机、推进、通信、遥感、测试、新材料、新工艺、激光、微电子、光电子等工程学科和近代力学,天文学,地球科学,航天医学,空间科学等理论学科,都与空间技术密切相关,通过空间技术的发展,进而带动科技进步与高新技术产业的发展。并且对于国家,社会,文化等各个方面,都有着很重要的影响。我国于1965年明确提出的发展空间技术的指导思想,以解决本国的需要为标准,采取由易到难、由低到高、循序渐进、逐步发展的方针。这些发展原则不仅对中国空间事业能在20世纪70年代取得初步突破起到了重大作用,而且在现今也有重要的指导意义。经过了几十年的努力,我国终于迈进了航天大国的行列,“一些为国民经济和国防建设所急需的卫星、使一些对科技进步和国家声誉有重大作用或影响的空间技术项目取得成功,使卫星应用成为具有一定规模、体系配套完整、技术经济效益良好的高技术产业,以使中国的空间技术在世界航天技术领域占有更高的地位。”近些年“神舟”系列载人航天工程和“嫦娥”系列探月工程的顺利实施,更是我国空间技术飞速发展的例证,显示出了国家实力,提高了国际地位和国际影响力。
空间技术发展面临的问题
空间技术包括了如此多的学科和技术,复杂的程度几乎可以说是史无前例的。所以,空间技术发展过程中不可避免的遇到了各种问题,将来也必然要遇到更多的问题。我认为这些问题大致可以总结为两个方面,一方面为技术上的问题,另一方面是非技术方面的问题,包括与政治、经济、军事的联系和影响,以及对于伦理,哲学的影响。
对于技术方面的探讨一直是十分专业的。在世界空间技术发展过程中,首先遇到的是火箭发动机和动力的问题,时至今日火箭发动机的发展也不是那么尽如人意,还是显得太过笨重了,效率很低。几十吨甚至上百吨的火箭,有效载荷却只有几吨,都是由于发动机和燃料的品质决定的。虽然如今的火箭能够把人送入太空,但是目前的火箭发动机远远不能满足人类的需求。但是发动机的更新换代是需要很长的时间的,需要很多技术做基础,所以我认为,寻求新型的火箭发动机是空间技术突破的关键之处。
航空航天事业另一个制约空间技术发展的是材料。在过去空间技术发展过程中,各种新型材料为航空航天做出了很大的贡献。但是,这却导致了空间技术对于材料科学有很大的依赖性,导致目前材料成为了束缚空间技术发展的方面。空间技术的发展对材料科学提出了更高的要求,新型的材料必须满足未来飞行器的要求,大致为四个特征:更强,更刚,更耐热,更轻,也就是比强度高,比模量高,还要耐高温。甚至某些材料还要有自适应智能控制功能。
由于大部分的航天器是无人操纵的,这就要求航天器的电子系统要更加可靠,能处理更多的突发情况,也就是人工智能的要求。由于距离地面更远了,对于通讯系统的要求也更高了。要保持系统的正常运转,并能够充分的可控,对于电子系统的要求要远高于地球表面的各种系统,要保证很高的可靠性和尽可能长的寿命,这也是对于电子技术的考验。
另外一个重要的方面是可靠性和安全性,自从有了载人的航天器以来,由于和航天员的生命密切相关,可靠性和安全性就成为了头等重要的大事。但是尽管人们充分的认识到了安全的重要性,在航天史上依旧发生了很多灾难性的事故,使得航天事业蒙上了一层阴影,严重的影响了空间技术的发展。虽然说事故是不可避免的,但是我们要尽可能的减少航天员的生命危险,这是一个永无止境的精益求精的过程。
还有许多其他方面的问题,比如说推进燃料的问题,航天员的训练等。还有一项不得不提的是工艺制造问题,这是我国非常薄弱的环节。另外,空间技术发展过程中对于环境,资源的影响,也影响到了人们对于空间技术的态度。逐渐增长的太空垃圾,发射火箭对大气的污染,这些也都是亟待解决的问题。
另一方面,以往人们谈起一件高新技术的工程,总是将技术的实现作为主要矛盾。但是对于空间技术这样影响广泛的技术来说,就不能不考虑非技术方面的问题了。发展空间科学技术,不能靠个人或者小范围的力量,有些工程甚至国家的力量都不足以实现,需要靠世界范围的合作才能实现,另一方面,空间科学技术的发展也可能完全是有利的,还会存在这样那样的显性的和隐性的风险。所以,非技术方面的问题也是很重要的一个方面,有时甚至决定了一段时间内空间技术的发展情况。
在空间技术发展过程中,也遇到很多来自国家,社会,经济方面的制约。但这并不是由于技术本身发展的问题,而主要是由于技术发展的整体性和前瞻性不够。例如美国曾经产生过关于空间站的争议。建立空间站的想法本来是不错的,但是在使用过程中,人们逐渐发现了一些不足之处,比如科学研究条件差,有一些国会议员甚至认为原来意义科学价值所剩无几。另一个方面是关于经费争议,空间站的商业性无法开展,然而其高投入占用了其他航天计划的发展,这些原因自然会引起争议。再比如航天飞机技术的争议,美国大力发展的航天飞机,从技术上讲,是人类一项伟大的工程。但是在使用过程中,航天飞机并没有预想的那样降低运输费用,每次发射前都需要各种准备工作,使用维护不便,发射频率较低,而且系统复杂存在很多未知安全隐患。
空间技术在军事上的应用更加引起了全球范围的争议。如果不空间技术的军事应用,等待空间技术的不仅仅是臭名昭著的名声(像核弹一样),而且是对于空间技术本身发展的极大打击。然而虽然人们意识到这点,但是依旧陷入囚徒困境之中,无法放弃对于空间技术在军事上的应用。历史上,空间军事化曾经一度是很重要的问题,美国曾经制定过的SDI(星球大战)计划,前苏联也有其相应的计划,甚至在冷战结束以后,但空间军事化仍然是一个很大的问题。这个问题目前由于空间技术并不成熟而不是十分显著,但是等到航天器像飞机一样普遍的时候,人们还不放弃空间军事化的思考方式,那将严重的影响人类对于空间技术造福人类的信心。
同时,由于空间科学技术代表了一个国家的综合实力,所以导致一些极端的追求国家威望而忽视应用目的的现象发生,我认为这也是不可取的。空间技术是为了实用的目的而产生和发展的,若是仅仅为了国家威望,这样的代价实在太大了。比如说美国的阿波罗探月计划,后来被迫终止了,我觉得是因为对于国家威望过于重视而忽视了实用的目的而造成的,脱离了当时的技术条件。
还有,目前看来,空间技术的经济效益还不是十分明显。对于空间技术的投入和产出并没有想象的要好。这也是空间技术发展过程中面临的一个很重要的问题。空间技术的发展目前还主要由国家和支持,这是远远不够的。当然,这一方面和国家对于核心技术的控制有关,另一方面也是由于空间技术的经济潜力没有完全开发出来。
空间技术发展的机遇与挑战
可以预见到,短时间内空间技术的发展依旧会集中于哪些亟待解决的问题上,比如发动机动力技术,新材料,更加可靠的电子系统和通讯技术。随着这些问题而来的是一系列对于科学技术工作者的挑战,也是对于整个人类的挑战。但是在这些挑战中,蕴含着人类发展的动力,蕴含着技术发展的机遇。
就像上面所述的那样,空间技术的发展,将会带动一大批学科的共同进步。但是在发展过程中,我们应该总结以往的经验教训,不应该盲目得追求技术的进步,而是应该将空间技术的发展与实际需求结合起来。首先我们应该做好技术前瞻性的研究,那些技术复杂投资大周期长的工程,尤其要谨慎的探讨和评估,综合的评判应用目的和可能带来的效益。空间技术如何应用,也是人们面临的一个挑战。对于这个问题,我认为我们的眼光不能仅仅局限于太空,而是应该充分的运用空间技术,解决人类面临的全球性问题。
另一方面,空间技术的国际合作是未来发展中的趋势,也是一种挑战。国际的关系是复杂的,对于空间技术,同时存在着合作与竞争,如何寻求自力更生和国际合作之间的平衡对于我们这样刚刚起步的航天事业来说,还是很值得思考的。没有自立没有技术,合作无从谈起,但是单匹马又是无法完成这样高投入性,高风险性的工程的,也需要依赖国际上的合作。这其中蕴含着挑战,也蕴藏着技术发展的机遇。
还有一个不可忽视的方面,那就是空间技术发展对于文化和社会的影响。随着空间技术的发展,会直接影响生产力的变革,促进文化的进步,外国学者甚至有对于第四次浪潮的预测(托夫勒),认为扩大活动领域会促进人与自然协调发展,从而促进社会的变革,引发第四次浪潮。我认为,空间技术对于社会文化的影响是显而易见的,进而对于哲学,伦理学也产生深远的影响。如今,普通民众对于航空航天事业的关注,带动了一大批的商业现象,比如太空蔬菜,太空杯,各种科幻作品(小说、电影等),在商业广告中加入航空航天的元素等。空间技术俨然成为了高新技术的代名词,这不能不说是为空间技术提供了的另一个发展的领域。如今和空间技术相关的产业还不是很成熟,可以设想,假以时日,空间技术走进每一个人的日常生活中,不仅制约空间技术发展的一些因素消失了,空间技术的的综合利用也实现了。
不过,虽然空间技术已经发展了几十年的时间,但是目前来看,依然属于比较新的学科。对于这样的技术,我们缺乏经验和数据,所以还需要我们有风险意识。从技术发展的过程中,存在着不少技术被滥用而贻害后世的情况,比如说DDT,再比如说塑料制品,当初的滥用致使今天还存在着遗留问题。再比如,现在太空垃圾的问题也已经初现端倪。身为一个将来可能从事技术研究工作的人员,我们应该刻意培养这种意识,而不应该抱有“科学万能论”的想法,对于技术应该充分全面的考虑,而不应该被一项技术可能带来的好处而蒙蔽,忽视可能带来的影响。所以,面对空间技术带来的巨大诱惑,对于空间技术的利用,也是一种挑战,并且我认为技术可能带来的风险不仅应该被个人意识到,更应该被国家和社会意识到,进而在决策过程中起到作用。
个人对于空间技术未来发展的展望
如今的技术形态千奇百怪,用途多种多样。所以,我认为,今后我们不能仅仅发展技术,而相应的也要发展专门评估各种技术的学科。这样的学科我不知道现在是否存在,但至少还是比较新的,很不完善的。对于一项技术的应用方式,应用前途,造成的影响等,作出全面细致的评估,肯定会促进技术的发展,影响技术研究的方式方法,产生巨大的社会效用。当然,这样的评估技术的学科发展起来必然是有一定的难度的,估计只有以国家甚至全球的共同支持才能逐渐组建成型,而且现今的水平依旧是相当的不成熟。不过这并不妨碍我对于这样的学科部门的畅想。
对于理论的畅想。虽然目前看来,物理学的发展远远超出了技术所需要的层面,但是不能否认,可能一些新的理论发现会致使现在的一般世界(非极端尺度)中产生新的技术,尤其是空间技术这样的高新技术。目前,技术发展的不全面依旧制约着人们迈向太空的脚步,所以,要想真正的脱离行星的层面,抵达星系的尺度,我们还是需要继续从理论方面寻找契机。而对于技术方面,我个人认为,在诸如发动机工作原理,星际旅行的方式这样的问题上,如果理论上不出现新的突破,单凭技术上的发展很难突破目前的瓶颈。
对于技术细节的畅想。可以预见到,未来的航天器会是多种多样的,但我估计,未来不会像电影中一样,人类驾着星河舰队在太空中穿梭,相反,按我的想法航天器的规模可能会越来越小,尤其是作为交通工具的航天器。小型的航天器既安全又节省成本,灵活而且方便,具有很多大型航天器没有的优点,不过这当然这样基于技术高度发展的基础之上。
空间站的发展为将来空间港口的建立提供了可能。将来在人类认为需要的地方建立空间港,这是件非常可能的事情。我觉得最困难的部分是维持空间港内的生态环境和生物圈。不同于空间站或者小型航天器,对于相对而且庞大的空间港,控制其中的环境时间很困难的事情,需要克服的技术难题还有很多(“生物圈2号”就是一个例子),但是这是人类必须迈出的一步,是人类脱离自身条件束缚的重要一步。
空间技术在发展过程中,遇到了数不胜数的问题与挑战。但是我更倾向于说,这是一种机遇,回首空间技术发展的几十年,是科学技术整体飞速发展的几十年。可以说空间技术的发展是基于科学技术整体的发展之上的,并且,空间技术的发展也为科学技术整体的发展提供了契机。在这个发展过程中,我们通过这些问题,得到了许多相当宝贵的认识和经验,从某种角度上说(比如说100年后),这些经验甚至比当初的技术更加重要且影响广泛,所以这些内容是值得我们注意的。
对于空间技术将来的发展,无数的人做过各种各样的猜测。在本文中我也阐述了一些自己的想法。事实上,我认为未来的发展正是基于这样或者那样的想法之中,在科学幻想方面,每个充满想象力和好奇心的人都具有发言权。也许未来技术的发展不是按照某些人的想法进行的,或者一些想法本身有缺陷甚至致命的漏洞,但是这些思考的方式和想象的方法依旧是有价值的。
最后,我认为人类未来的希望在于太空,小小的地球已经满足不了人类的欲望了。可以预见到,将来的空间技术的发展必然会有一次大规模的浪潮,从而带动一系列的社会变革和影响,几乎每一个人,每一个角落都会受到其波及。只要我们胆大心细,决策果断,一定会飞出太阳系,飞向浩瀚无垠的宇宙,飞向人类美好的未来。
中国航天技术的发展及其意义和前景
班级:B941401
学号:01
姓名:陈灵笑
空间技术发展过程中的问题与挑战
--航空航天博览论文
班级:B941401
学号:03
姓名:褚振琳
