航天技術的作用范文

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航天技術的作用

篇1

對浦東機場使用的NORMAC公司生產的24單元航向天線陣的信號合成和信號覆蓋進行分析與計算。通過不同的合成方法進行優化,獲得了與對數周期偶極子天線(LPDA)場型分布高度吻合的分布函數。使用對數周期偶極子天線的水平方向的分布特征,來對比全向天線陣的信號合成與對數周期偶極子天線陣的信號合成的差別。分析結果表明:對數周期偶極子天線能夠明顯抑制大角度旁瓣信號的輻射,從而降低機場附近因信號折射造成的干擾,并能夠有效提高航向覆蓋區內的射頻。

【關鍵詞】航向信標 對數周期偶極子天線 擬合 覆蓋

1 引言

在儀表著陸系統中,航向信標主要為飛機提供水平方位的引導信息,航向天線陣主要使用對數周期偶極子天線(LPDA)。由于LPDA頻帶很寬,性能優良且結構簡單,自1960年提出后,在短波,超短波,微波低端等波段的通信,側向,電子對抗等方面得到廣泛應用。所謂對數周期,指的是天線的特性按照對數頻率的周期而變化,從結構上說,由七個偶極子組成,偶極子的長度和間距都是可以調節的,相鄰的偶極子彼此反相饋電,這種饋電方式抑制了反向信號的輻射,一般前后輻射比可以達到26 dB。同時尖端饋電使得輻射方向更集中,天線本身具有良好的方向性便成為一個很大的優點。本文選擇Normarc 3500系列天線陣的24單元天線為例,通過對遠場信號模擬,從LPDA分布特點以及天線陣的饋電信號合成上入手,對比LPDA和全向天線在覆蓋,研究LPDA所起的作用。

2 結果與分析

本文以浦東機場17L為例,載波頻率f:110.7 MHz,對應λ= 2.71 m,發射天線高度為h:3.3 m,航向天線陣后撤距離D:295 m,以此參數進行計算。

2.1 3525型航向天線陣的介紹

NORMARC 3525天線系統,共有24個發射天線(以下簡稱24單元),采取等間隔排列,間隔距離為四分之三個波長(中心頻率:110.1 MHz),天線陣全長57米。

2.1.1 對數周期偶極子天線(LPDA)

圖1為Normarc公司生產的LPDA在自由空間的水平輻射方向圖,天線的比例因子τ:0.93,頂角α:10°。半功率(-3 dB)對應的角度:23°,其分布特點為0°時信號最大,隨著方位角的增大,信號快速減小,當方位角超過70°,其衰減已將至-30 dB以下。而在后方約120°到180°之間由出現了兩個小波瓣,均在-25 dB以下。180°位置的大小約為-26 dB,其增益能達到9~10 dBi。由于分析需要,必須找到LPDA的分布函數,但是依照天線尺寸和內部饋線分布進行其嚴格的計算,過程十分繁瑣。從實際出發,將廠方給出的LPDA分布作為標準值,找到一個與標準值吻合的數學表達式,作為其LPDA分布函數也不失為一種有效的方法。

2.1.2 對LPDA分布的數學擬合

圖2通過三種擬合方式給出LPDA分布,并與實際值進行吻合性比較。首先借鑒天線陣的信號合成思路,用天線對合成方法進行嵌套擬合。通過觀察可以發現,LPDA的分布特點與正余弦函數有相似之處,不妨利用三角函數來擬合,如果用多項式疊加擬合,符合度可以進一步提高,最后結果如右圖藍色曲線所示,擬合曲線與實際曲線符合度極好,這便保證了以下分析中,利用LPDA模擬場形分布等計算的合理性。根據附件十,航向水平覆蓋范圍是±35°,而以上曲線擬合范圍為±70°。

以下所用分析均使用第三種擬合的方法的結果進行計算。

2.2 天線分配單元(ADU)及天線陣的分布

天線分配單元決定了饋送給每個天線哪些信號,饋線信號的幅度以及初始相位。而天線陣的位置分布對于合成信號起著很大作用,不同廠家不同單元的天線陣,其分布方式也不同。

2.2.1 ADU簡介

天線分配單元(ADU)包含了分配到每個天線的信號種類,每種信號對應的幅值和相位。表1給出了24單元,天線分配關系。其中給出了四個通道:COU-CSB,COU-SBO,CLR-CSB,CLR-SBO之間,幅值和相位的相互關系,并確定了其名義寬度為4°所對應的COU-SBO幅度。

2.2.2 天線對合成原理

對于航道信號,以中心為基準,相距相同距離的每一對天線合成波瓣,經過每一對的疊加后,達到方向性很好的覆蓋信號,其中CSB是同幅值同相位合成,航道上有最大值,SBO為同幅值反相位,航道上為零,合成波瓣左右相位相反,達到辨向的目的。對于初相位不同幅值(E0)相同的天線對在遠場空間合成波瓣的公式為:

Et=2E0cos[hsin(θ)+(φ1- φ2)/2]/ (φ1+ φ2)/2

(1)

h為天線到中心點距離的電氣長度,θ為方位角,往1號天線轉,φ為天線初始相位。斜杠后下劃線部分為合成波瓣的相位。同幅值同相位合成波瓣2E0cos[hsin(θ)]/φ相位與同幅值反相位2E0cos[hsin(θ)-90°] /φ+90°= 2sin(hsin(θ)) /φ+90°。SBO初相位-90°與+90°保證了合成的波瓣與CSB同相。

2.2.3 信號的數學表達式-信號疊加原理

由表1給出數據,通過遠場天線對合成方法,即1號和24號,其幅度和到中心線距離都相同組成一對,2號和23號組成第二對……共12對,根據信號疊加原理,總的合成信號可以通過每一對信號疊加進行計算,其CSB合成信號表達式分別為:

(2)

其中En是對應天線的相對幅度,Dn是天線到中心線的物理距離,乘以2π/λ后轉化為電氣長度,φn理論上是0°或180°,而實際上由于發射電纜的電氣長度不完全相同會有所差異。

2.3 信號合成與分析

對于24單元天線陣,對于單元天線水平輻射方式均為圖一所示,而不是簡單的全向性。直接將這種分布疊加合成,其場型分布就更為復雜,計算難度也隨之提高。

2.3.1 方向圖乘積原理

為了解決計算的問題,需要找到一個簡便合理的方法,而不直接使用LPDA天線對合成,這里提出一個方案:方向圖乘積原理:一個可分解的多元天線陣的方向圖,等于子陣的方向圖乘以子陣為單元天線陣的方向圖。即我們可以先使用全向性的24個天線進行疊加,疊加之后的場型再乘以每個天線的LPDA方向圖,從而獲得最終分布方式。

這是模型計算可行性的理論依據,同時,按照這個原理,還可以直觀的比較全方向天線陣的合成場型與LPDA天線陣合成的差異。

2.3.2 覆蓋

根據國標規定航向信標臺發射水平極化的扇形合成場,其信號覆蓋區為:以航向信標天線為基準,在跑道中線延長線±10°以內為25 Nm(46.3 km),在+10°~ +35°以及-10°~ -35°之間為17(Nm)31.5 km,如圖3所示。

由上述(2)式的信號疊加,可以得到24個全方向輻射的天線空間信號,通過對實際設備輻射場強的模擬計算,其合成后的輻射分布如圖4所示。在航道線上的功率最大,航道CSB約-65 dBm,之后迅速減小,6°以外直接降到-100 dBm以下,此外的信號完全由余隙CSB占主導。對于余隙CSB的分布,除了航道線和±42°的位置有下降外,其它角度上的射頻值基本穩定維持在-75到-80 dBm之間。然而由圖3的覆蓋要求可知,真正需要覆蓋的信號區域是在±35°以內,之外的信號是不必要的。

2.3.3 LPDA在覆蓋中的作用

為了改變能量的輻射分布,用對數周期偶極子天線來替代全方向天線,其輻射分布計算結果如圖5所示。與圖4中相比,可以明顯看到大角度情況下信號的削弱。尤其是覆蓋區以外,±40°之后的信號得到了有效的抑制。大角度信號的衰減都集中到了小角度上,在航道線上,射頻達到約-55 dBm,比全向天線高了約10 dB,這就是LPDA的增益。

在實際情況下,飛機不會對航道CSB和余隙CSB分別接收。根據捕獲效應,兩個頻率十分接近的信號同時到達接收機,一個較強,一個較弱,強的信號被解調,弱的信號被抑制。所以最終的覆蓋信號由航道和余隙共同組成,小角度由航道CSB主導,大角度由余隙CSB主導。圖6給出了全向天線和LPDA的覆蓋,以及飛行校驗的射頻門限(-93 dBm)。

3 結束語

以NORMARC 3525的24單元航向天線陣為研究對象,根據技術手冊中公布的輻射分布資料,建立了對數周期偶極子天線(LPDA)的輻射函數。

根據實際設備的信號輻射情況,在遠場下,通過天線對合成原理,建立天線陣模型。進行了天線陣的信號覆蓋分布的計算。并通過對全向天線和LPDA的輻射分布進行比較,差異化分析。對比表明:

(1)LPDA能夠有效抑制大角度輻射信號,避免多徑干擾;

(2)大比例的前后幅值能夠降低對背面障礙物的凈空要求,同時又省去了安裝反射網的步驟;

(3)相對于全向天線有9到10dB的增益,使得在航向覆蓋的±35°范圍內均能得到有效提高,有效避免覆蓋不足。

參考文獻

[1]7000B Training Manual 24036-042[Z], June 2012.

篇2

核心航天技術

核心航天技術是NASA執行當前及未來航天任務時必須依賴的技術,也是NASA戰略性航天技術投資重點,約占NASA未來4年總投資的70%。未來4年,NASA將重點投資8個核心航天技術領域,分別為發射和太空推進技術、高數據率通信技術、輕型航天結構和材料、機器人和自主系統、環境控制和生命保障系統、航天防輻射技術、科學儀器和傳感器,以及進入、下降與著陸(EDL)技術。

發射和太空推進技術

報告認為,迄今為止,不管是傳統的液體或固體推進系統,還是高超聲速推進系統,均難以在持續運行狀態下保持高性能和高可靠性。此外,航天規劃也面臨著成本越來越高昂的挑戰。

過去20年,盡管電力推進技術或其他非化學推進手段已經得到了越來越多的應用,但太空推進仍主要依賴化學能。當前化學推進系統需要使用大量化學推進劑,但得到的效能卻相對較低,這限制了航天器進入軌道后的軌道機動能力和在軌時間,進而限制航天員或機器人執行航天任務的能力。

為應對上述挑戰,未來4年,NASA在投資開發先進的固體和液體火箭推進系統、輔助推進系統的同時,也將投資開發非傳統推進技術,以改善當前推進系統的成本及運行狀況,加強未來機器人和人類執行航天任務的能力。一方面,NASA正在對現有化學推進劑的替代品(如“綠色”或無毒推進劑)進行評估,以降低地面風險。另一方面,NASA將發展低溫推進劑存儲與運輸技術。低溫推進劑能夠提供高能推進解決方案,對未來低地球軌道的人類探索任務至關重要。對低溫推進劑而言,運輸與存儲技術最為關鍵。NASA將投資開發低溫推進劑存儲與運輸技術,保障低溫推進劑在太空中的長時間存儲與運輸。非化學推進技術主要用以保障航天活動的高效性和經濟可承受性,為探索太空提供更多的機會。NASA針對非化學推進技術的開發投資將主要集中在太陽能發電技術、熱核技術、太陽帆板和系繩推進等領域。

高數據率通信技術

要想從更遠的地方,以更高的速率傳輸更多的數據,亟需進一步發展前沿通信技術。報告提出,未來4年,NASA在發展射頻通信等傳統通信技術的同時,還將致力于推進光通信等創新通信技術的發展。在通信技術領域,未來4年NASA的潛在投資規劃有兩項:一是射頻通信太空孔徑陣列,二是近地和深空光終端。

輕型航天結構與材料

對航天任務而言,航天器、推進系統、居住系統和科學儀器等所使用的材料十分重要。報告提出,未來4年,NASA將投資發展輕型航天結構和材料,使人類或機器人執行航天任務的成本更低,且更可靠、更高效。其投資將重點關注材料的輕型、柔性和多功能性等有利特性,包括輕型方案的發展,如混合層壓板和復合非高壓釜等。其他可能的投資包括特殊材料(如光學材料和自我修復材料)和柔性材料(如可擴展的材料)。

機器人和自主系統

某些航天任務系統必須在沒有人員或地面控制系統的直接控制下,安全可靠地運行。對此類航天任務系統而言,自主系統十分關鍵。隨著載人或非載人航天任務距離地球越來越遠,在太空中的滯留時間越來越長,所利用的技術或系統也越來越復雜,航天任務將需要更多的獨立性或自主性,以便更加高效、安全和可靠地運行。未來4年,NASA在自主系統領域的投資將主要集中在宇航員自主操作技術、系統自主管理、自主交會與對接、自主機器人。

環境控制與生命保障系統

環境控制與生命保障系統通常都需要補充消耗品,而不能完全利用廢棄物生產氧氣、水分和食品等關鍵要素。隨著人類航天任務逐漸超越低地球軌道,補給生命保障系統的機會將大大減少。人類航天活動越來越需要閉環型環境控制與生命保障系統。報告提出,未來4年,NASA在此領域的投資將主要用于:空氣再生、水回收、廢棄物管理和居住系統。力求實現生命保障系統中75%的氧氣來源于氧氣再生,環境控制與生命保障系統可在不同的機艙壓力下運行,50%的水是從多種廢水流中再生的。

太空防輻射技術

人類在邁出低地球軌道執行航天任務時,需要采取新的措施和防護技術應對太空輻射。報告提出,未來4年,NASA將致力于改進太空輻射風險評估模型,以更好地了解和預測太空輻射的影響;還將投資開發輻射降低與監控技術。NASA將利用生物化學手段、多功能材料和有效的屏蔽結構降低太空輻射,還將投資太空輻射報警系統。

科學儀器與傳感器

科學儀器與傳感器包括天文臺、遙感儀器和原位傳感器。天文臺技術對太空望遠鏡及天線的設計、制造、測試和運行十分關鍵。報告提出,在此領域,未來4年的投資將主要集中于大型反射鏡系統、結構與天線。擬投資項目包括X射線反射鏡、輕型反射鏡、紫外線涂層、分段式反射鏡、被動式超高穩定性結構、主動式超高穩定性結構、望遠鏡及其吊桿的安裝結構等。

遙感儀器與傳感器是對電磁輻射、電磁場、聲能、地震能及其他物理現象極為敏感的元器件、傳感器和儀器。未來4年,NASA將投資開發高功率、高分辨率、高耐久性、低成本和低重量的遙感儀器和傳感器。還將致力于開發探測器和焦平面、微波/無線電收發組件、激光器。其中,探測器和焦平面領域的投資重點是大幅面陣列;微波/無線電收發組件領域的投資重點是雷達收發組件、毫米波低溫低噪聲放大器;激光器領域投資重點是多頻脈沖激光器。

進入、下降與著陸技術(EDL)

報告提出,未來4年, EDL技術領域的投資主要有:可重復使用的航天器熱防護系統、燒蝕熱防護系統,充氣式柔性熱防護系統。

重要技術

未來4年,NASA還將在發電技術、熱控技術、保障宇航員健康的相關技術等重要技術領域進行技資。

發電技術

隨著航天任務的復雜程度越來越高,執行時間越來越長,離地球和太陽的距離越來越遠,發電技術的發展非常關鍵。發電系統將向著功率更大、重量更輕、更加耐用的方向改進。這些改進將有助于提高航天任務執行能力,也使遠遠超出近地軌道的新科學與探索任務成為可能。目前,NASA投資了25個太空發電技術研究,包括化學發電技術、太陽能發電技術、利用放射性同位素和裂變產生的能量進行發電的技術等。未來4年,NASA可能的投資領域包括高性能光伏陣列和2千瓦端-端裂變。

熱控技術

所有的航天任務都需要熱控系統。有效的熱控系統能夠提供三項基本功能:熱量采集、熱量傳輸和散熱。熱控系統的改進能夠提高系統本身的可靠性、有效性,降低系統重量。目前,NASA投資了19個熱控系統項目,包括熱量采集技術、熱量傳輸技術、散熱技術,以及主動和被動熱控技術等。在熱控系統領域,未來4年,NASA還可能投資地面-飛行隔熱系統、帶有精確溫度控制的高密度流散熱技術、蒸發散熱技術和可變散熱器等。

保障宇航員健康的相關技術

維持宇航員健康和狀態,不僅是載人航天任務所需保證的必要的安全因素,也是航天任務本身成功的關鍵。目前,NASA投資了23個與宇航員健康問題相關的項目,包括醫療檢查技術、太空醫療保健和行為健康、在太空中診斷和醫療的能力等。未來4年,NASA潛在的投資規劃包括穿戴式計算和生物醫學傳感器、人造重力醫療器械和虛擬治療師等。

補充技術

補充技術投資既力保那些可在短時間內取得成果的技術,也涵蓋了可能在未來20年內投入實用的技術。

先進太空推進技術包括束能、高能量密度材料、反物質和先進核裂變推進等技術。雖然NRC認為這些技術是顛覆性的新技術,但它們在未來20年內不可能出現。NRC建議給上述及其他技術成熟度低、風險極大的技術以低水平投資,將其列為補充技術。

一些信息技術,如語意技術、智能數據理解以及協同科學與工程等,都被納入補充投資,雖然這些技術能夠促使當前技術進步和受益,但NRC卻指出這些技術的大部分研發工作正在由工業界進行。這些技術被納入補充清單中并非由于技術成熟度不足,而是由于需要NASA投資的水平很低。

發射和地面處理技術也在補充清單中。這類技術取得進步不僅可以直接增強技術能力,更重要的是可以降低成本。這一領域中,技術對任務壽命周期成本起到主要作用,主要技術包括:

*發射臺上,運載火箭、航天器和有效載荷硬件的運輸、組裝、集成和處理,包括發射臺作業。

*發射處理基礎設施及其支持未來作業的能力。

*靶場、人員和設施安全能力。

*發射控制與著陸作業,包括天氣、飛行人員的恢復、飛行硬件,以及返回樣本。

*任務集成與控制中心的作業,及基礎設施。

*降低地面和發射作業對環境的影響。

地面與發射系統的處理存在一些挑戰,如降低維持和運行地面控制與發射基礎設施的成本,提高安全性,提高向地面控制與發射人員提供的信息的時線、相關度和精確性。NRC指出,先進技術可為解決這些挑戰做出貢獻,但認為管理實踐、工程和設計是取得進步的更有效手段。

《NASA戰略航天技術投資規劃》(NASASSTIP)的幾大支柱中,補充技術是一些前沿技術和共性技術,這些技術既不在NRC 16項最高優先級技術中,也不在NRC 83項高優先級技術中。NRC一直認定這些技術有可能使任務性能、壽命周期成本或可靠性取得較小進步,但能夠廣泛使用,對NASA未來項目和任務非常重要。

結束語

核心技術、重要技術和補充技術支撐NASA內外利益相關者的目標,報告將這些目標歸納成為具有4個支柱的框架:

支柱之一:擴展并支撐人類在太空的存在和活動;

支柱之二:探索太陽系的結構、起源和演進,搜尋過去和現在生命存在的跡象;

支柱之三:擴展對地球和宇宙的認知;

篇3

中國運載火箭技術研究院坐落在北京南城,這里是中國航天的發祥地,有兩萬余名研制人員在此兢兢業業地工作著,為我國的航天事業做出了重要貢獻,從多年前的“兩彈一星”,到去年的“嫦娥奔月”,再到不久前順利升空的“神舟七號”,無一不凝聚著中國運載火箭技術研究院的心血,截止目前,研究院共獲得3000多項部級以上科研成果獎,5項國家科技進步特等獎,被人稱為中國科技界的一支“鐵軍”。

2008年9月底,“神舟七號”飛船的成功升空吸引了中國乃至世界的目光,三名航天員承擔著中國從未嘗試過的出艙活動任務,這是中國人的足跡印入太空的第一步,也是奠定中國空間站技術基礎的重要一步。

在這次載人航天飛行任務中,作為托舉“神舟七號”進入預定軌道的運載火箭――二號F運載火箭憑借著其優秀的歷史發射成績和高可靠、高安全的品質,受到了眾口一詞的贊美,而它的締造者,正是中國運載火箭技術研究院。

在以往,中國運載火箭技術研究院給國人留下的深刻印象,主要是由于它自主研制的系列運載火箭在中國航天事業的重要地位,然而并不為人所知的是,在中國運載火箭技術研究院潛心鉆研,大力發展航天科技,生產出一代又一代優秀運載火箭的同時,也已將發展的腳步邁入了航天技術應用產業和航天服務業,從某種程度上來說,中國運載火箭技術研究院進軍航天技術應用產業和航天服務業的意義并不亞于一枚優秀運載火箭的誕生。

中國運載火箭技術研究院從事航天技術應用、航天服務業的領導說,研究院進入航天技術應用產業,是以尖端的航天技術作為后盾,它不僅能對國民經濟起到推動作用,更重要的是能夠通過新興技術的應用拉動相關產業的整體水平。

“技術瑰寶”=能源優勢

能源,在一個國家的國民經濟中所占的戰略地位毋需多言,然而,中國目前的能源狀況卻不容樂觀,能源供需矛盾尖銳、結構不合理、利用效率低,我國政府一直力圖解決這一重要問題,然而在還沒有找到能大量投入使用的可替代性新型能源前,如何提高現有能源的使用效率便顯得十分重要。中國運載火箭技術研究院在航天技術應用產業的實踐過程中,對中國能源問題的解決起到了一定的促進作用。

煤炭是我國的主要能源,為我國提供了70%以上的發電燃料,60%的化工原料和80%的民用燃料,“缺油、少氣、富煤”一直是我國能源供應的基本國情,然而,在利用煤炭資源時經常會遇到一些負面問題,比如資源利用率不高、地區間煤質優劣程度差異化較大、對環境污染程度較高等,究其原因,主要是因為很多企業在生產過程中,還在使用比較落后的煤氣化技術,比如我國的氮肥、甲醇企業使用的是常壓固定層無煙塊煤氣化技術;燃煤電廠采用的都是在鍋爐中直接燃煤產生蒸汽驅動蒸汽輪機發電的技術,在目前看來,這樣的煤氣化技術并不適應人們生產生活的需要,它既會帶來資源的浪費,又會使環境受到比較嚴重的污染。

在很長一段時間內,世界最先進的煤氣化技術被美國GE公司和荷蘭殼牌公司所壟斷,美國GE公司的德士古水煤漿加壓氣化技術于1993年投產,10多年的發展使得該項技術已經十分成熟,但也存在著固有的缺陷,如對煤種要求較高等,荷蘭的殼牌公司采用的是粉煤加壓氣化技術,在碳轉化率和熱效率上都具有較強的優勢,但專利費用和投資費用很高,一般企業很難承受。

中國運載火箭技術研究院于2005年開始航天煤氣化技術研發,利用火箭發動機在燃燒、熱能、泵閥、控制以及非標涉及方面的成果和技術優勢,開展粉煤氣化技術研發工作。并在吸收世界先進煤氣化技術優點的基礎上,開發出了具有完全自主知識產權的粉煤加壓氣化技術,這種“航天粉煤加壓氣化技術”是當今世界最為先進的粉煤加壓氣化技術之一,能夠將固態的煤炭通過“粉煤汽化爐” 高效、潔凈、環保地轉化成氣態的氫氣和一氧化碳混合氣體,在生產過程中能有效減少污染排放并提高煤炭利用效率,具有原料煤適應程度廣、成本費用低等優勢,可廣泛用于化肥原料制造、甲醇和二甲醚制造、汽柴油成品等多種產業。以建設15萬噸的甲醇工程為例,若運用中國運載火箭技術研究院的技術可以節約大量資金,而在后期的技術維修服務方面,所產生的費用也很低。

與GE的德士古水煤漿煤氣化技術相比,中國運載火箭技術研究院所研發的“航天煤氣化技術”更能實現原料煤本地化,并具有更高的冷煤氣效率;與殼牌的煤氣化技術相比,則擁有更低的成本和更高的投資回報率。因此,當航天煤氣化工業示范裝置的建設工作一經展開,便取得了良好的反響。在河南濮陽,年產15萬噸甲醇示范工業裝置被列入國家發改委“2007年循環經濟高技術產業化重大專項及國家資金補助計劃”,工業裝置應用的粉煤氣化爐也列入國防科工委“2007年民技術開發專項計劃及資金補助計劃”。

在談到中國運載火箭技術研究院航天煤氣化技術的前景時,研究院院長李洪激動地說,先進的煤氣化技術擁有著廣闊的市場需求,僅IGCC發電這一項,預計在今后20年里,將達到3000億人民幣的市場份額,具有中國自主知識產權的航天煤氣化技術的成功研發,使得中國企業需要先交納巨額專利費才能使用這項技術的日子成為了過去,它解決了我國煤化工行業發展受到煤氣化技術擎肘的問題,必將幫助我國煤化工行業更快發展。

利用“核心競爭力”

作為一個數十年來,一直以軍工產品生產為主的單位,在進入市場競爭的初期階段,該如何遵循市場規律,找到自身最具核心競爭力的產品,這并不是一個容易回答的問題。中國運載火箭技術研究院的選擇是加大加快“寓軍于民”產品的生產和研制,其中之一就是利用軍品特種車輛生產技術開發民用專用車產品,事實也證明,這一決定十分正確。

目前。民用專用車已成為我國汽車工業的重要組成部分,其產品范圍涉及交通、環衛、石油化工、衛生醫療等多個領域,一般來說,民用專用車相對于普通車有著特殊的工作要求(如飛機除冰車、登高車、裝卸平臺車等),因此,民用專用車往往需要有更復雜的技術和更靈活多變的設計。

多年來,中國運載火箭技術研究院為運載火箭研制了一系列大型發射臺,重型運輸車輛和轉載車輛等地面發射和配套設備,積累了大量特種車型的生產經驗;同時,在數十年來對運載火箭的研制過程中,中國運載火箭技術研究院在機械、液壓氣動、通訊、定位定向和自動控制等技術環節,也形成了專業內的系統集成優勢,這使得中國運載火箭技術研究院在進入產品附加值較高的民用專用車市場時擁有著得天獨厚的條件。目前,中國運載火箭技術研究院已完成多種規格的自卸車和垃圾車研制,基本建成專業化、規?;纳a線。根據特定用戶需求,還研制了應急通信指揮車、機場專用車(飛機除冰車、裝卸平臺車等)、登高車及煤礦用防爆車等高附加值專用車產品。底盤領域,重點發展油田專用車底盤和工礦用重型自卸車底盤,目前產品已批量進入市場,并根據市場需求不斷完善產品系列。預計2010年,專用車項目將實現20億以上銷售收入。

篇4

[關鍵詞] 國際太空競賽 世界經濟 影響

中圖分類號:D815 文獻標識碼:A 文章編號:1007-1369(2010)2-0013-10

國際太空競賽始于美、蘇兩國。第一輪的國際太空競賽是以美國和蘇聯為主角的,主要目的 是為了爭霸世界,隨著蘇聯解體、冷戰結束而終結。但是,國際太空并未因此而平靜多久, 在20世紀末至21世紀初,新一輪國際太空競賽再次上演,并有愈演愈烈之勢。新一輪太空 競賽與美蘇時期的太空競賽有 著質的不同,它不是美蘇爭霸的太空競賽,主角也不再只是美 、蘇兩個國家,歐洲、日本、中國、印度等國家也開始參與其中,與冷戰后正在形成的多極 化世界格局相應的新的國際太空競賽格局也正在形成。雖然這兩輪國際太空競賽的主要參與 國,都不是從經濟角度而主要是從政治、軍事、戰略角度出發而進行太空競賽、發展太空事 業,但是國際太空競賽客觀上卻極大地推動了科學技術和生產力的發展,對世界經濟產生了巨大的影響。

當今國際太空競賽形勢

太空競賽始于20世紀50年代。當時,美蘇兩個超級大國出于爭霸與謀取戰略優勢的需要,在 各個領域都展開了激烈的角逐。作為一個國家最高科技水平和綜合國力體現的太空項目,也 自然成為美蘇兩國交鋒與對抗的重要陣地。競賽以蘇聯1957年10月4日成功把世界第一顆繞 地球運行的人造衛星“斯普特尼克一號”(Sputnik-1)送入軌道,和四個月之后,美國也 成功發射了它的第一顆人造衛星“探索者一號”(Explorer-1)為標志拉開序幕,到1975年 7 月17日阿波羅與聯盟號對接,美國航天員托•斯塔福德和蘇聯航天員阿•列昂諾夫在太空中 握手,昭示著長達近20年的美蘇太空競賽暫時“休戰”,但其后兩國在空間站建設和航天飛 機領域的競爭仍在繼續,直到1989年蘇聯解體,這場曠日持久的競賽才算真正結束。近30多 年的競賽,美蘇兩國都耗費了大量的人力、物力和財力,總體看,兩國可謂勢均力敵,但還 是美國人笑到了最后??陀^地看,美蘇兩國的太空競賽,雖然構成了冷戰的一部分,具有強 烈的政治色彩,但卻也實實在在地推動了人類航天事業的發展,為人類探索太空做出了巨大 貢獻。人造衛星、月球探測器、太空飛船、空間站和航天飛機等航天科技產品以及人類翱翔 宇宙甚至留在月球上人類的腳印,都是人類探索太空的成績的活標本。

冷戰結束后,特別是進入21世紀以來,世界主要國家對太空的重視程度越來越高,無論是航 天大國還是新興崛起國家,都投入巨資開發航天技術,甚至“將發展航天技術視為提升綜合 國力和國際地位的戰略性舉措”[注:廖春發.2006年世界航天進展綜述.中華人民共和國國家航天局網站.省略sa.省略/n1081/n7619/n7875/40410.html]。因此,被稱為新一輪國際太空競賽拉開帷幕。參與國家 之多,競爭之激烈,形勢之復雜都與美蘇兩國的競賽時代有著本質的區別。

首先,美國不斷加大投入,繼續領跑世界航天。冷戰后,失去了競爭對手的美國,在航天領 域可謂一枝獨秀,占據著霸主的地位,特別是其在航天飛機領域取得的成就無人匹敵。但是 ,2003年2月“哥倫比亞號”航天飛機(STS Columbia OV-102)慘劇,直接推動了美國當 局反省其航天發展戰略,并進行了重大調整。布什總統2004年1月提出重返月球、登陸火星 的太空探索新構想,美國航空航天局(NASA)將國際太空的探索重心從近地球軌道轉向月球 及火星以遠的宇宙。計劃在2010年底前讓航天飛機退役,開發新火箭和太空飛船,在2020年 代早期送宇航員重返月球,并在月球建立飛船發射場,為人類登陸火星做準備。為此,近幾 年美國政府不斷加大航天投資力度。這些投入使美國繼續在太空探索領域保持領先的地位,并為其未來進一步探索太空并繼 續領跑太空開發奠定了基礎。

其次,俄羅斯重整旗鼓,復興太空強國地位。蘇聯解體后,俄羅斯繼承了前蘇聯約90%的航 天工業,在改革過程中,俄航天部門出現了比其他經濟部門更復雜的情況。由于防務定貨銳 減,俄羅斯航天計劃經費大幅度下降,折合成美元一度低于巴西。從1990年到1994年,俄羅 斯航天企業總人數減少35%,專家流失50%。 [注:蘇聯解體 俄羅斯接手的是怎樣的航天工業?.鳳凰網.]可以預見 ,隨著俄羅斯新的航天復興戰略的啟動,憑借其在這一領域的良好基礎,航天大國地位將會 得到進一步的鞏固和穩定,但要想回到當初與美國比肩的地位將會很難。

歐洲另辟蹊徑,欲與美國抗衡。盡管歐洲是美國的盟友,但在未來世界格局問題上卻有著與 美國不同的看法。而“為了在未來多極世界格局中扮演重要角色,為了取得能與美國相抗衡 的戰略上的獨立自主性和在世界科技與經濟領域中更強的競爭力,歐盟已選擇航天領域作為 實現上述戰略目標的突破口” [注:廖春發.新一輪國際太空競爭態勢分析.中國學術引擎網.]這對于美國這樣一個因怕航天技術外泄而一向在對外開展航天合作上持保守 態度的國家來說,此舉也從一個側面反映出中國在國際航天領域開始受到極大的重視。

日本加快沖刺,太空計劃野心勃勃。日本的航天工業起步較早,特別是在探月工程上。20世 紀80年代日本就開始了探月計劃,是繼美蘇之后第三個探測月球的國家,只是所有計劃均以 失敗而告終。加之日本航天事業長期受到體制羈絆,航天器也頻頻出現各種問題,航天投入 逐年減少,航天大國地位面臨挑戰。但是,在中國航天成就的刺激下,近幾年加大了對航天 領域的重視和投入,取得了不少成績。2007年搶在中國發射“嫦娥”前成功發射了“月亮女 神”月球探測器,日本“月球探測計劃”負責人瀧澤吉貞曾說,日本已經推出了2025年宇宙 開發計劃。其中,日本計劃2017年之前要將機器人送上月球。2025年,日本將著手建立以月 球表面為據點的月球空間活動站,可以容納2到3名宇航員每次停留半年,以充分開發并利用 月球資源。 [注:日本、印度誓與中國爭鋒航天事業.中國廣播網.省略/2008zt/sz qh/yw/200809/t20080925_505108942.html]2008年出臺了《宇宙基本法》與《宇宙基本計劃》,其后又組裝完畢了國際太 空站首個日本實驗艙――“希望號”;首個太空貨運飛船――轉移飛行器(HTV)發射成功 等等 ,向世界證明了日本也是國際太空競賽領域中的一個具有實力的競爭者。但值得關注的是日 本《宇宙基本法》打破了日本在這一領域近40年的立法限制,明確允許日本以自衛為目的、 軍事利用太空,這在國際上是罕見的,反映出日本在爭奪太空領域的野心。

印度不甘示弱,搶占航天高地。為謀求世界一流大國地位,航天領域也是印度重點搶占的高 地之一。為此,印度歷屆政府都非常重視發展航天和核技術。特別是近年來,印度加大了自 主研發力度,同時與俄、美、歐等國均也建立了良好航天領域合作關系,經濟的快速發展 又給航天計劃所需經費奠定了良好基礎,經費預算逐年提高,已經超過了航天大國俄羅斯。 在此情形下,印度已在通信、遙感和偵察衛星及其運載火箭方面都取得了令世人矚目的成就 。2008年10月22日,印度空間研究組織在南部的斯里赫里戈達島的薩蒂什•達萬航天中心用 一枚極地衛星運載火箭將印度首個月球探測器“月船1號”發射升空,使其成為世界第五個 掌握探月技術的國家。印度的航天大國步伐又向前邁進了重要一步。

除了以上幾個航天大國和新興航天國家外,還有一些國家也在以極大的熱情探索航天技術, 如伊朗、南非、韓國等,并在一些相關領域不同程度地取得了進展,成為新一輪太空競賽的 積極參與者。

應該說,新一輪的太空競賽是在新的國際政治環境下展開的,具有十分明顯的時代特征。首 先是在相互競爭的前提下呈現出合作的一面,這與第一輪太空競賽時美蘇兩國的針鋒相對和 劍拔弩張有著明顯的不同。其次是軍事色彩并未因國際形勢的總體緩和而減弱,其中一些國 家開發航天技術的首要目的就是要將其打造成軍事天基平臺,以期在未來信息化戰爭中占據 優勢地位。第三是參與國家眾多將使競賽變得更加激烈和復雜,如何控制這一領域的發展使 其不至于威脅未來人類生存與發展,已成為國際社會必須面對和認真思考的問題。隨著科技 進步和對太空認識的不斷深化,相信會有更多國家加入到太空競爭的行列之中,這也將進一 步推動冷戰后國際太空競賽格局的多極化發展和世界航天事業的發展。而多年來的國際太空 競賽已對世界經濟產生了重大影響。

國際太空競賽對世界經濟的影響

國際太空競賽是以國家軍事實力、經濟實力、科技實力為依托,以高資本投入為基礎,高新 尖端技術及其專有人才為支撐的國際空間開發之爭。由于屬于高科技領域,其本身可產生巨 大的直接經濟效益。例如,全球僅商業衛星產業每年就創造超過800億美元的收益。美國將 空間技術轉化為產業,創造了2萬億美元的巨額利潤,法國每年在航天產業方面的收入將近2 00億歐元,俄羅斯航天發射年收入近9億美元。 [注:馬櫻健.中國新一代運載火箭“五號”預計2015年亮相.中國網.]因而,以2008年為例,該年全球620億美元的航天投入將帶動4960億―8680 億美元關聯投資,合計共約占當年全球資本形成總額的4.8%―8.0%,創造GDP總額約1 000―億1800億美元,對全球經濟增長的貢獻率約為0.2%―0.35%。

2.產業帶動效應

近年來,隨著各國對航天活動及空間技術的不斷投入,以研制與生產外層空間飛行器、空間 設備、武器系統以及地面保障設備為主的軍民結合型高科技產業――航天產業迅速成長壯大 ,產值不斷攀升。據有關機構統計,2003年全球航空航天產業總產值為1480億美元 ,到2007年已達2100億美元。

另一方面,航天產業具有較高的關聯度,提供航天產業的原材料、零部件生產的新材料新能 源產業、采礦冶金業、電子設備及儀器儀表制造業,為生產提供配套的金融、信息、運 輸等現代生產型服務業,航天產業鏈幾乎無所不包。

航天產業的迅速發展能有效帶動其關聯產業成長壯大。航天技術、有效載荷技術、信息處理 技術等需要機械、電子、材料、能源、通訊、信息等產業發展的支持,通過技術發展的“需 求效應”,對上述行業形成強烈有效的激勵和帶動作用。而從產業配套的角度,航天制造業 可以直接拉動元器件及分系統、原材料等相關配套產業的發展。其次,航天技術及其產業化 發展將不斷促進衛星遙感、衛星通信、導航定位、數字地球等相關產業以及信息產業發展。 而衛星導航定位(GPS)、地理信息系統(GIS)、衛星遙感(RS)和衛星通信之間的融合( 3S+C),網絡GPS個性化移動信息等,多種組合和形態,將為衛星應用打開一個個嶄新的領 域。

在美國,為航天產品提供配套的公司有1000多家,涉及信息服務業、制造業、房地 產與租 賃業等14個產業,航天產業的迅速發展對其關聯產業產生明顯的拉動作用。[注:陳杰. 美國商業航天產業對國民經濟的影響分析.中國航天,2007(7)]

此外,作為一種朝陽產業,航天科技有著巨大的磁石效應,可以吸納大量的資金而推動金融 市場的繁榮,并進而用所籌措基金推動航天及相關產業的發展。例如,2010年1月18日,首 只專注于航天產業發展的股權投資基金――航天產業基金在北京創立,與此同時,負責 航天 產業基金管理和運作的合伙人之一――北京航天產業投資基金管理有限公司也在當日宣告成 立。該基金首期募集資金30.3億元人民幣,投向集中在航天產品、航天技術應用產業、航 天 服務業及其相關領域,重點推動人造地球衛星、運載火箭、衛星運營及衛星應用、航天電子 、新材料新能源、太空生物及太空育種、重大裝備制造等產業,快速實現產業化發展,從而 加快中 國航天產業的市場化、規?;M程。航天產業基金合伙人會議主席吳艷華在接受采訪時表示 ,航天產業基金募集資金規模計劃達到200億元,預計將拉動上千億產業鏈的發展,將促進 中國航天產業的發展,助推中國經濟實現新騰飛。[注: 黃希.首只航天產業基金創立 將拉動上千億航天產業鏈.中國航天新聞網.]

3.科技進步效應

國際太空競賽是建立在現代航天及空間技術前沿不斷突破、不斷創新的基礎之上的,從某種 程度來說,國際太空競賽實際上是尖端科技競賽。其對科技進步的貢獻包括兩個層面:

首先,帶動基礎科學領域的技術進步。航天技術的興起和發展,促進了應用數學、微重力科 學、微電子學、信息學、材料學等許多基礎科學的發展;太空平臺的應用,則使人類突破了 地球表面的障礙,直接進入空間或通過各種空間探測器獲取資料、信息,為人類對宇宙空間 自然現象及其規律的認識與研究提供了前所未有的條件,對空間科學的發展起到了重要的支 撐作用。此外,在航天產業鏈延伸過程中,通過與各產業尤其是當代電子、信息、生物、能 源和材料等高技術產業的相互交叉、融合和集成,不斷衍生新型技術與知識產業,并促進了 一些新的學科分支的繁衍,如衛星氣象學、衛星海洋學、衛星測繪學等。

其次,推動應用科學領域原始創新。航天發展過程中,大量獨有的設計、生產、試驗等核心 技術與能力,通過成果轉移的方式,廣泛而迅速地在其他技術領域獲得推廣和拓展應用,直 接帶動相關產業技術進步和產業升級。從國際國內經驗來看,航天及空間技術因其極大的先 導性和高度綜合性,推動了計算機、光電子、精密制造、自動控制、新材料和新能源等眾多 高技術產業的發展。如美國宇航局發起的“阿波羅登月計劃”,先后獲得3000多項 專利,帶動了20世紀60―70年代美國和全世界計算機、通信、測控、火箭、激光、材料和醫 療等高技 術的發展。美國有3萬多種民用產品系航天飛機的衍生技術和產品,如GPS、“太空食品”、 衛星電視等。中國近年來的1100多種新材料中,八成是在空間技術的牽引下研制完 成的,有1800多項空間技術成果已應用到國民經濟各個部門。

第三,帶動傳統產業技術升級。通過發展航天應用產業,不斷促進傳統產業的結構調整、升 級改造,使其能夠充分利用現代信息技術成果,大幅提升產品的技術含量和附加值,極大地 提高生產效率和社會經濟效益。如美國“阿波羅登月”計劃的專利現在大多都轉為民用,并 帶動傳統產業產品的技術升級,如人們穿的旅游鞋、生產網球拍的材料,以及冬天御寒穿的 羽絨服等,都應用了當時的先進技術專利。再如航天技術已經廣泛使用在了冶金、煉鋼 、紡織、汽車、船舶、電子信息、金屬加工、工程機械等多個行業。其中,航天油在高 溫環境下的“超高黏溫性能技術”,已成功應用到車用油中,使車輛能在-40℃低溫和5 0℃高溫環境中正常啟動,并發揮穩定的性能。航天專用油的酰胺一步法生產技術,則 被用于車用輪轂脂研制中,目前已通過8萬千米行車檢驗,大大高于一般脂3萬千米的標 準。

篇5

自豪―― 我漸漸長成了“大塊頭”

1969年,美國的“阿波羅11號”飛船在搶先登陸月球后,與美國展開競爭的前蘇聯轉向其他方向的研究來展示實力。

前蘇聯的“禮炮一號”于1971年成功發射升空,它是人類歷史上首個空間站。美國緊隨其后在1973年發射了“天空實驗室”空間站,它攜帶了一系列的望遠鏡,科學家在上面做了許多關于醫藥、地質和天文等方面的科學實驗。1986年,前蘇聯發射了“和平號”空間站,并在接下來的十年間不斷對其進行擴充完善,服役至2001年。期間有包括美國在內的許多國家的航天員拜訪過這個世界著名的空間站。

1993年,以美俄為首,包括比利時、丹麥、法國、德國、意大利、挪威、荷蘭、西班牙、瑞典等16個國家參與了我的創建,一起成為空間站的“初創國”,我才有機會“誕生”。1998年11月,我的第一個部件“曙光號功能貨艙”發射升空,隨后陸續發射的模塊對我進行擴充。自2000年11月,我的上面至少保持著3名乘員一起工作。

到今天,我已經從無到有,長成了長110米,寬88米,質量達400余噸,擁有1 200立方米內部空間的“大塊頭”。我是有史以來規模最為龐大、設施最為先進的人造“天宮”。

我是所有地球人的驕傲,因為我是全世界航天技術共同合作的結晶。

遺憾――美國當時不應該拒絕中國

也許有人會有疑問,咦,中國也是個航天技術強國,為什么沒成為國際空間站的“成員國”呢?

唉,沒參與空間站項目,這事不能怪中國。當年美國提出建設我的計劃之后,中國本有意向參與,只是當時美國太“小氣”了,害怕中國會在參與項目建設的過程中“偷學”航天技術,于是就宣布,不準中國參與進來。

中國被拒絕參加我的建設項目之后,人家毫不氣餒,奮發圖強,以更快的速度發展自己的航天技術,結果大家都是知道的:如今中國依靠自己的航天技術,也在太空打造新的空間站。

中國的空間站目前雖然還很小,但人家那是憑“一國之力”完成的任務。中國,了不起!

現在,許多人士開始批評美國當年拒絕中國是“犯蠢”的行為。

悲壯――航天飛機爆炸嚇暈我

我在距離地面400千米的太空運行,許多“建筑材料”要通過航天飛機運過來進行組裝。

本來一開始的組裝進程還是很順利的,可是2003年初,“哥倫比亞號”航天飛機給我運送一批空間站建設材料時,突然爆炸。我目睹了“哥倫比亞號”失事的全過程,當時的場面太悲壯,讓我備感震驚和傷心。

于是,美國停飛了所有的航天飛機,導致我的建設全面停滯。這一停就是兩年,在這兩年的時間里空間站的人員和物資運輸完全依賴俄羅斯的“聯盟號”飛船。當時空間站的工作狀態只是“維持”,我能不能繼續建設都是個未知數。

直到2006年,航天飛機才恢復飛行,對我的建設才得以重新啟動。

有趣――倆哥們看上足球直播

空間站是一個密閉的空間,面積也狹小,所以在我“身體內部”生活的宇航員感覺很枯燥。

不過,這些年來,宇航員的生活改善了不少。隨著信息傳播技術的提高,宇航員在“天上”還可以看足球比賽直播。

2014年6月17日, 巴西足球世界杯賽正在如火如荼地進行中,空間站的宇航員有幸觀看了10分鐘的世界杯直播。宇航員來自德國和美國,而這兩國球隊又被分在同一小組競爭??粗辈r,我真擔心宇航員“打起來”。

還好,兩國宇航員都是理智的球迷??磥恚灰搅恕疤焐稀保瑹o論哪國人,咱都是地球“老鄉”,就沒有對抗心了。

有勁――掰手腕你絕對不敵我

大家看過我的照片吧,除了滿身的電池板,我身上那個巨大的“爪子”你一定印象深刻。

這個“大爪子”名為“加拿大第二臂”,顧名思義,是由加拿大研制的。“加拿大第二臂”由高強度的金屬鋁、不銹鋼和環氧石墨制成,長9米,質量為1.63噸,勁頭十足。你要與我掰手腕,絕對贏不了。

這個“大爪子”是做什么用的呢?在航天飛機不能自行與空間站對接時,就需要用“大爪子”抓過來,起到“收攬”的作用。其實,我的身體上還有不少小機械臂,它們都能執行靈活的收攬任務。大爪子加上小爪子,讓我看起來有些“太空螃蟹”的模樣吧。

疑惑――我怎么得了皮膚病

人類皮膚上會存在一些寄生蟲,比如螨蟲,我呢,不好意思,也有“寄生蟲”,你信嗎?

不久前,我感覺“皮膚”有些癢,科學家就趕緊為我做體檢,結果發現竟然生了許多“小蟲”,它們是一些海洋浮游生物。一般認為,太空的真空、低溫、輻射等惡劣狀態是不適宜生命生存的,所以太空被認為是生命荒漠。我皮膚上發現了海洋生物,這就顛覆了人類對太空環境的認識。看來,太空并非生命,生命竟如此頑強,可以在非常惡劣的環境里生存。

一個科學家小組正在研究這些海洋浮游生物的生成原因,希望謎底早日被揭開啊。

危險――躲避太空垃圾任務重

太空的生活環境并沒有想象得簡單。我所在的軌道上目前有超過2.2萬塊太空垃圾在飛,包括廢棄衛星、火箭殘骸、航天器爆炸和相撞過程中產生的碎片。

一個直徑10厘米的太空垃圾,飛行的速度為每小時28160千米,如果被這樣的碎塊撞上,我就危險了。幸好多數太空垃圾都有自己的運行軌道,大家平時各行其道,不會輕易撞擊。可有些太空垃圾飛著飛著會突然“變道”,這些不守規矩的調皮鬼,就像是地球上的“馬路殺手”。

在這15年里,我有4次差點兒被“調皮”垃圾撞到,每一次都要驚出一身冷汗。其中2015年7月16日,有一塊太空垃圾眼睜睜要撞上我,當時三名宇航員“嚇得”都躲進了逃生艙。

期望――我是人類飛向火星的橋梁

這些年,人類在我身上花的錢太多,于是有人就發出不同的聲音:花那么多錢值得嗎?

其實,在我身上花錢是值得的。作為人類設立在太空的“實驗平臺”,人們在這里完成了數以百計的實驗項目,揭示了宇宙里的許多秘密。我完全是稱職的人類征服太空的“先鋒官”。比如正在進行的“太空種植蔬菜”實驗,可以為人類將來在其他星球上進行“農墾”積累寶貴經驗。人類是好奇的,為了滿足好奇心不惜成本。也正是因為這股子不惜成本的勁頭兒,人類的足跡才能從地球升躍至太空,然后尋訪更了闊的宇宙。

篇6

航天飛機是科研投入的“無底洞”,但更是科技創新的“思想庫”、美國科學與經濟的“發動機”。把美國航空航天局(NASA)稱為世界最具影響力的尖端科技高地,一點也不為過。在科技創新領域,NASA的開拓性思維和創造性思維值得任何國家欽佩、學習。

選擇航天飛機一開始就是錯誤?

這是載入史冊的時刻,也是令許多美國人感到傷感的時刻。當“亞特蘭蒂斯”號航天飛機7月20日結束12天的太空旅程返回地面時,30年零3個月的航天飛機時代由此結束了。

對此,中國戰略導彈與運載火箭技術專家、中國工程院院士龍樂豪評論說,“航天飛機路線的選擇從一開始就是個錯誤,它是理想與現實脫節的產物?!饼垬泛澜忉專昂教祜w機的設計一味追求先進,完全脫離了人類目前所能掌握的制造工藝技術水平?!薄皩m廷化的技術就像寶塔尖一樣,脫離了現實。”在他看來,航天飛機最失敗的一點,莫過于沒有體現以人為本,沒有把安全性、可靠性放在第―位,這是一個重大的戰略失誤。

從成本來講,航天飛機每次的發射費用高達4億至5億美元,返回地面后需要大量維修工作,從而使發射間隔變得很長,每年最多只能進行5至6次發射。

航天飛機的安全性更是不容樂觀。航天飛機設計極為復雜,包含3000多個重要的分系統和超過300萬個零部件,只要其中一個分系統或關鍵零部件出問題,就可能導致重大事故。2003年“哥倫比亞”號失事,就是由于發射過程中外儲箱脫落的保溫泡沫材料擊中了航天飛機的左翼,從而釀成悲劇。

美國發射航天飛機的30年間,5架航天飛機損失了2架,共有14名航天員犧牲。134次飛行就有兩次事故,14人遇難,按照百萬公里死亡人數來計算,其風險比民航客機高138倍。美國航空航天局(NASA)2010年的一份內部安全報告說,現在航天飛機安全性比30年前提高了10倍,但發生災難性事故的風險仍達1/90。

既是科研“無底洞”更是產業助推器

30年來航天飛機為美國乃至全人類的太空探索事業畫出了一道亮麗的風景線,然而高技術也隱含著高風險,這成為航天飛機致命的缺陷。美國《技術評論》雜志稱,正是“一些致命缺陷,導致它最終退出太空舞臺”。但作為迄今為止人類建造的最為復雜的機器,航天飛機對世界的貢獻毋庸置疑,不但拉動了美國科技和經濟的發展,也使美國的材料、冶金、零部件、加工設備、生命保障系統等大型基礎性工業的水平領先世界。

NASA的一份統計資料指出,向航天科技領域每投入1美元,就能從整個經濟領域得8美元的回報。NASA的另一份調查報告則指出,航天工程在就業、教育、經濟、軍民兩用技術等方面對美國產生了巨大影響,它帶來的技術突破直接促成了20世紀若干重大的技術進步。美國將航天技術轉化為民用產業,創造了2萬億美元的巨額利潤。

另外,美國航天工業不僅直接產生經濟效益,航天科技的轉化和移植還能夠帶來更多的效益。美國在上世紀90年代開發的1000多種新材料80%是在空間技術的刺激下完成的,有近4000項空間技術成果已移植到民用領域,數萬家企業參與了載人航天的生產、研制。航天技術的二次應用已滲透到日常生活的方方面面,比如NASA在進行航天攻關的時候開發出了諸多與人類生活息息相關的新技術,從我們在日常生活中所用的噴霧除塵機到真空壓縮袋,以及記憶泡沫床墊等等,都是NASA的經典之作。

《紐約時報》文章總結說,盡管航天飛機時代終結了,“我們仍將繼續生活在太空時代,沒人會對這個事實提出異議。想想我們的日常生活多依賴那些空間軌道上作為國際社會公共資源的蕓蕓眾星,通信、貿易、軍事活動、地球資源和氣候監測、讓我們自己和別人免于迷路的GPS,都離不開這些人造衛星。”

新奇而實用的產品層出不窮

長期以來,美國人對航天飛機頗有微詞,譴責NASA大手大腳,勞民傷財。但航天飛機的衍生技術與民用產品的融合,30年來都在為人們的生活提供新奇而實用的產品和服務。

航天飛機的科學研究幫助人類開闊了探索宇宙及地球姊妹星球的視野,繪制了或許是地球最詳盡的地形圖,甚至還在幫助醫務人員了解人體變老及生病時究竟發生什么變化。上世紀60年代來自NASA技術的氣墊運動鞋早已不再新鮮,今天iPhone手機的高清攝像頭和新型乳腺癌檢測技術成為新主角。

航天科技促成的最顯著科學發展是天文學,比較典型的例子就是哈勃太空望遠鏡,它改變了人類的宇宙觀,甚至改變了整個地球對宇宙年齡的認識。哈勃太空望遠鏡是借助航天飛機發射升空并進行維護的,另外還有4次通過航天飛機宇航員的太空行走進行升級。另一個公認的成功項目是設計用于航天飛機宇航服的可控溫材料,可以起到冷卻宇航員體溫的作用。美國奧萊科技公司生產的相變材料如今已用于生產襪子、戶外服裝以及一些企業的工作眼。

著名的心臟外科醫生邁克爾?德貝基博士研發了一種新式微型人工心臟泵,它是為需要心臟移植的患者構建的橋梁,其理論依據就是航天飛機主發動機的流體力學原理。

惠及人類日常生活的絕佳例證

在美國最后一架航天飛機即將退役的時刻,美國人對是否應該花費大筆美元發展空間技術各抒己見,但毋庸置疑的是NASA航空技術的副產品讓人類生活變得更美好。以下的創造發明,就是NASA技術惠及人類日常生活的絕佳例證。

圖像傳感器:CMOS感光元件由NASA研制,用于太空望遠鏡。為了推動錄像機小型化同時提高畫質,Aptina圖像公司把噴氣動力實驗室的“互補式金屬氧化物半導體動態像素”(CMOS)圖像傳感器民用化。今天的CMOS高級成像系統成像穩定、實現了高清攝像等功能,由于其顯著的低功耗,在攝影機和錄像機取代傳統的電荷耦合裝置(CCD)圖像傳感器,廣泛應用于手機攝像頭。

仿鷹眼透鏡:在試圖改進噴氣推進實驗室技術人員戴的電焊面罩時,NASA注意到鷹的眼睛雖然完全暴露于太陽光線下,卻有在極遠的距離辨識出獵物的能力。鷹不會得白內障,于是NASA發現防治人類白內障的辦法。鷹眼光學系統的外觀與傳統太陽鏡不同,卻因其保護作用和透射性能獲得長期呆在戶外人群的青睞。

戰勝骨骼強度損失:宇航員遭遇骨質流失、出現平衡問題以及免疫力下降,這在許多方面都類似于人類的老化問題??茖W家認為,研究如何通過鍛煉和其他活動來戰勝宇航員的骨骼強度損失,可能會對地球上生存的人 有所助益。

在執行“阿波羅”航空計劃期間,NASA為了讓宇航員在太空可以吃到蔬菜補充維生素,發明冷凍脫水蔬菜技術。該技術就是將蔬菜中所含過多水分脫去,而鮮菜中所含葉綠素和維生素仍能保存,便于貯存、保管、運輸。冷脫水處理幾乎除去了食物中全部水分,并使其重量降低20%。同時保留食物98%的營養成分。NASA脫水技術在方便面行業中最為普及,蔬菜包里面的干菜葉、干蔥、干胡蘿卜就這樣制成的。

20世紀70年代NASA開發出一種“慢回彈材質”――太空棉,它是原本為化解宇航員身上的壓力而研制的釋壓產品。它因人體溫變化提供合適的支持硬度,有效地將人體壓力化解為零壓,抵消反作用力,緩解頸椎病痛。宇航員躺在上面時會感到變得柔軟的材料將其包起來,可在飛船發射時釋放他們承受的巨大壓力。后來這種材料被應用于醫療領域,制作成枕頭,病人使用過后發現睡眠質量高而且疼痛減輕,現在很多家庭已經開始使用記憶材料的枕頭提高睡眠質量。

納米離子燙:在美容美發行業,NASA的航空技術也有很大應用。NASA研制的醫用陶瓷涂層技術,被用在燙發產品中。這種特殊的陶瓷涂層衍生出的產品在加熱時會釋放負離子,對卷發大有好處。而NASA醫學領域中的外層覆膜技術,也被開發成一種噴發定型摩絲,讓頭發持久保持定型。

鏈接:如果沒有NASA,生活會是什么樣?

如果沒有NASA,現在的人類生活會是什么樣?包括美國人在內的大多數人,其實很難了解NASA的全貌。

阿波羅登月,阿姆斯特朗,航天飛機……這些聽起來艱深而枯燥,但NASA的作用遠不止這些,如果沒有NASA,簡直難以想象生活會是什么樣。也許你在家里看不到東半球的賽事直播,還要不厭其煩地每隔半小時為嬰兒換一次尿布。

太空是施展高科技的最佳舞臺。什么材料最堅硬,什么東西最柔軟,什么東西最不怕火燒,什么電器最小,什么無線電傳得最遠,這些都是航天所需要的,也是優質生活的要求。與前蘇聯把高科技當軍事秘密不同,將新技術盡快轉移民用是NASA的法定義務。

在與前蘇聯的太空競爭中,NASA第一個發射了通信衛星,這種技術發展到今天,實現了奧運會的全球直播;NASA還發射了世界第一顆氣象衛星,這種技術保證氣象人員及時看到氣象云圖,驅散干擾北京奧運會開幕式導演張藝謀最害怕的云層。

整個阿波羅登月誕生了3000多項專利,幫助美國成為不可撼動的科技強國,如今的尿不濕(在嚇人的航天專業術語里,尿不濕又叫“最大量吸收衣服”Maximum Absorbency Garment,簡稱MAG)、果汁、高檔太陽眼鏡、高檔運動鞋墊等都是其副產品。

篇7

“倒計時,10、9、8……3、2、1,點火!起飛!”伴隨著巨大的轟鳴聲,搭載神舟十一號載人飛船的二號F 遙十一運載火箭,在酒泉衛星發射中心點火發射,約575秒后神舟十一號載人飛船與火箭成功分離,進入預定軌道,順利將景海鵬、陳冬2名航天員送入太空,發射取得圓滿成功。這是我國組織實施的第六次載人航天飛行。

從無到有、從弱到強,中國載人航天事業不斷取得新突破。中國進行載人航天研究的歷史可以追溯到20世紀70年代初,在中國第一顆人造地球衛星“東方紅一號”上天之后。當時的國防部五院院長錢學森就提出,中國要搞載人航天。國家當時將這個項目命名為“714工程”,并將飛船命名為“曙光一號”。進入80年代后,中國的空間技術取得了長足的發展,具備了返回式衛星、氣象衛星、資源衛星、通信衛星等各種應用衛星的研制和發射能力。特別是1975年,中國成功發射并回收了第一顆返回式衛星,使中國成為世界上繼美國和蘇聯之后第三個掌握了衛星回收技術的國家,這為中國開展載人航天技術研究打下了堅實的基礎。

1986年3月3日,王淦昌、陳芳允、楊嘉墀、王大珩四位科學家聯名向中央呈報了一份《關于跟蹤世界戰略性高技術發展》的建議。中央很快就批準了這個建議,這就是后來著名的“863”計劃。“863”計劃對中國載人航天工程起到了催生的作用。1992年1月,中國政府批準載人航天工程正式上馬,并命名為“921”工程。在“921”工程的七大系統中,核心是載人飛船。1992年9月,中央決策實施載人航天工程并確定了我國載人航天“三步走”的發展戰略:第一步,發射載人飛船;第二步,發射空間實驗室;第三步,建造空間站。從1999年以來,中國載人航天工程共進行了11次飛行任務,先后實現了從無人飛行到載人飛行,從一人一天到多人多天,從艙內實驗到出艙活動,從單個飛行器飛行到兩個航天器交會對接等一系列重大突破,取得了圓滿成功。

從神舟一號到神舟十一號,中國載人航天事業穩步前行。從1992年啟動載人航天工程以來,中國航天事業不斷取得新突破,成為世界上第三個獨立掌握載人航天技術、獨立開展空間實驗、獨立進行出艙活動的國家。神舟一號――實現天地往返重大突破。1999年11月20日,我國第一艘無人試驗飛船“神舟一號”在酒泉衛星發射中心順利升空,經過21個小時的飛行后順利返回地面。“神舟一號”試驗飛船的成功發射與回收,標志著中國載人航天技術獲得了新的重大突破,是中國航天史上的一座里程碑。神舟二號――中國第一艘正樣無人飛船?!吧裰鄱枴笔俏覈谝凰艺龢訜o人飛船,技術狀態與載人飛船基本一致,它的成功發射標志著我國載人航天事業取得了新進展,向實現載人飛行邁出了重要一步。神舟三號――載人航天安全性提高。與“神舟二號”相比,“神舟三號”飛船在運載火箭、飛船和發射測控系統上,采用了許多新的先進技術,進一步提高了載人航天的安全性和可靠性。這次發射成功標志著我國載人航天工程取得了新的重要進展,為把中國的航天員送上太空打下了堅實的基礎。神舟四號――突破中國低溫發射的歷史紀錄?!吧裰鬯奶枴钡呐渲?、功能及技術狀態與載人飛船基本相同。神舟五號――成功實施首次載人航天飛行。2003年10月15日,我國第一艘載人飛船“神舟五號”成功發射。中國首位航天員楊利偉成為浩瀚太空的第一位中國訪客?!吧裰畚逄枴?1小時23分鐘的太空行程,標志著中國已成為世界上繼俄羅斯和美國之后,第三個能夠獨立開展載人航天活動的國家。神舟六號――成功實現多人多天飛行。2005年10月12日,“神舟六號”成功發射,航天員費俊龍、聶海勝被順利送往太空?!吧裰哿枴边M行了我國載人航天工程的首次多人多天飛行試驗,完成了我國真正意義上有人參與的空間科學實驗?!吧裰畚逄枴焙汀吧裰哿枴憋w行任務的圓滿成功,標志著我國實現了載人航天工程“三步走”發展戰略的第一步任務目標。神舟七號――航天員出艙在太空行走。2008年9月25日,“神舟七號”成功發射,航天員翟志剛出艙作業,劉伯明在軌道艙內協助,實現了中國歷史上第一次太空漫步,中國成為第三個有能力把太空人送上太空并進行太空漫步的國家。神舟八號――與“天宮一號”實現對接。2011年11月1日,無人飛船“神舟八號”發射升空。升空后2天,“神舟八號”與此前發射的“天宮一號”目標飛行器進行了空間交會對接。組合體運行12天后,“神舟八號”飛船脫離“天宮一號”并再次與之進行交會對接試驗,這標志著我國已經成功突破了空間交會對接及組合體運行等一系列關鍵技術。神舟九號――實現“天宮一號”與神九載人交會對接。2012年6月16日,“神舟九號”發射升空,共搭載三名航天員――景海鵬、劉旺、劉洋。劉洋也成為中國第一個飛向太空的女性。飛船于2012年6月18日11時左右轉入自主控制飛行,14時左右與“天宮一號”實施自動交會對接。這是中國實施的首次載人空間交會對接,也是在2020年前后建立空間站計劃的重要一步。神舟十號――中國載人天地往返運輸系統首次應用性飛行。2013年6月11日,“神舟十號”載人飛船將三名航天員――聶海勝、張曉光、王亞平送入太空。“神舟十號”是中國載人天地往返運輸系統的首次應用性飛行。它的成功發射標志著中國已經擁有了一個可以實際應用的天地往返運輸系統,中國人向著熟悉太空、利用太空、享受太空的夢想又邁進了一大步。神舟十一號――中國持續時間最長的一次載人飛行。2016年10月17日,搭載兩名航天員――景海鵬和陳冬的“神舟十一號”成功發射。“神舟十一號”是中國載人航天工程“三步走”中從第二步到第三步的一個過渡,為中國建造載人空間站作準備。

篇8

8月13日,美國總統競選人羅姆尼在佛羅里達州進行演講時嘲諷說,美國的火星探測器剛登陸火星,希望計劃登月的中國人好好看看“我們43年前就插在那里的美國國旗”?!爸袊教炱髽I如果真的像專家說的那么樣有底氣,為什么不馬上派航天員去那兒?”這或許是美國私人航天公司SpaceX成功發射“龍”飛船以來,最直接刺痛中國航天的評價。 6月16日,神舟九號飛船在酒泉衛星發射中心等待發射升空。

“‘龍’飛船的成功對中國的航天部門確實有一定的沖擊,但絕不能說是美國航天商業公司打敗中國航天的‘舉國體制’。”航天專家龐之浩認為,完全把中美航天發展差距歸因于體制問題有些言過其實。

“龍”飛船如何煉成

盡管只是一次測試飛行,“龍”飛船成功后各方不吝溢美之詞,被稱為終結“政府航天史”的太空探索技術公司(SpaceX)成為繼美國、歐盟、日本、俄羅斯與中國之后,第六個擁有與國際太空站對接能力的實體。

Spacex創建于2002年,創始人穆斯克(Elon Musk)走的是典型美國創業者路線:進入斯坦福大學攻讀學位的第二天就退學,然后創立了網絡支付公司貝寶(Paypal),成為億萬富翁后轉而投向私營航天事業。該公司發展速度之快令人瞠目。2005年,美國國家航空航天局(NASA)邀請民間企業投標為NASA的“商用軌道運輸服務”提供解決方案,SpaceX公司攜“龍”飛船參與了競標,此時公司員工僅有160人。2006年,它擊敗了其他競爭對手獲得NASA認可,如今員工已超過1000人。2010年6月,SpaceX獲得了最大的一筆商業合同,欲使用數枚“獵鷹9號”火箭發射下一代銥星,總價值達4.92億美元。

SpaceX成本控制上的成功給許多航天大國帶來沖擊。據悉,“獵鷹9號”火箭研發費用約為3億美元(約合19億人民幣),比美國政府航天部門研制的與中國長城公司競爭商業發射市場的低成本EELV火箭及歐洲宇航局的“阿里安-15”火箭的成本低成了不止一個數量級。要知道,中國的神舟飛船花費約30億人民幣,日本的HTV貨運飛船花費為8.5億美元,歐洲的ATV貨運飛船研制則花費約19億美元。

不過在國內一些航天專家眼中,低成本的SpaceX并不一定能贏得市場的認可。有專家表示,畢竟航天業風險極高,必須有一個可靠準確的發射體系?!爸袊彩墙涍^上世紀90年代才總結出一套標準體系,從而使航天發射的可靠性大幅度提高,也基本杜絕了以前的一些火箭故障。”

“發射成本并不是越低越好,航天發射追求的是高可靠性和萬無一失。”北京大學地球與空間科學學院教授焦維新向《鳳凰周刊》記者舉例道,1990年日本圖便宜選擇歐洲阿里安運載火箭發射兩顆衛星,起飛1分40秒后便發生爆炸?!氨M管經濟損失由保險公司支付,但衛星工作卻中斷了,這項損失不比直接經濟損失小?!?“企業”號航天飛機,又譯“進取”號航天飛機,是美國航天飛機計劃中的第一架原型機。2011年,美國航天局將其從航天飛機機隊退役,集中精力發展可超越近地軌道的下一代太空飛船。

在焦維新看來,美國的自由企業制度、成熟的商業運作、精細的項目管理、技術積累和人才儲備使得SpaceX得以成功。同時,這與美國發達的航天工業基礎密不可分。“不單單是資金實力,政府對它的支持也很重要”。

雖然號稱私營公司,但“龍”飛船在研發過程中實際上一直與美國宇航局(NASA)密切合作。基于美國政府不斷地向民間提供新的機會、培育來自民間的力量,才使得SpaceX成為后起之秀。作為NASA“商用軌道運輸服務”項目中的一部分,“龍”飛船主要用于向國際空間站運送人員和物資,使用“獵鷹-9”火箭進行發射也是NASA的決定。

中國航天難以復制美國模式

然而,盡管SpaceX的典范作用對中國產生了啟示效應,這種模式卻很難復制。在中國,圍繞運載工具、各類航天器及載人航天的系統都分屬于國有企業,且均經過成功發射的測試,形成了一整套嚴密的技術操作規范。即便在美國,發射系統中的發射場、測控等也掌握在政府手中。

“一次發射成功不能說成功率為100%,但一旦失敗則意味歸零?!苯咕S新對此解釋道,“龍”飛船的測試飛行成功,并不代表其可靠性和成功率達到了商業發射的規范要求。在航天領域,發射成功率建立在成功發射次數之上。

據焦維新介紹,中國航天發展近60年,自有體系培養的第三代航天梯隊才逐漸成形。通過梳理中國航天發展的脈絡后會發現,中國與美國在航天領域的差距仍然很大,中國尚不具備采用美國模式的條件。

早期的中國航天復制了蘇聯的航天體制,凸顯國家政治、外交需要,提升軍事實力被擺在首位。這與美國成熟的自由經濟、商業社會的模式大為不同。1956年是中國航天事業的發展元年,當年10月8日,專事航天的國防部第五研究院成立,專門負責導彈研制,隸屬于軍隊系統。1965年,中國對航天部門進行調整,實行軍民分立,航天不再納入軍隊系統占用軍費。進入1980年代,基于與國際接軌和市場經濟的要求,專事航天的部門歷經航天工業部、航空航天工業部、中國航天工業總公司和國家航天局的改組,中國航天工業總公司也拆分成中國航天科技和中國航天科工兩大集團公司。前者主要提供大型運載火箭’飛船、衛星等產品和服務的企業,后者則專事航天軍事應用。

歷經數次改組變遷,中國航天現行體制與當年的國防部第五研究院相去甚遠,形成了軍民并立的分散格局。在市場化高度發達的今天,中國航天體制的弊端開始顯現出來。據悉,目前國內涉及航天事務卻又彼此沒有清晰隸屬關系的單位有數家,比如工信部國防科工局與國家航天局并不是中國航天工程的實際領導機構,與NASA統帥的美國航天業大為不同。

權力分散帶來的官僚作風日益彌漫。有關專家透露,即使是一幅高清晰新聞圖片的使用都要經過層層把關審批。在相關部門看來,一張航天科技需要公開的圖片可能含發射場地形地貌,則被要求不得?!俺隽耸抡l負責”成為當事人推諉時最常說的話。

軍民并立看上去解決了民用航天對經濟的拉動作用,但在中國航天領域,軍民各自形成了一套比較封閉的體系,相互協作也只能由強大行政建立起的“舉國體制”推動和協調。此外,由于中國航天業一向保密嚴苛,直至今日,絕大多數民眾仍分不清“航空”與“航天”,也搞不明白航天用數字編列的院所作用何在。當每次航天發射成功后舉國歡呼之時,民眾仍不清楚航天究竟為自己帶來了什么。而外界則一直對中國航天不透明亦心存疑慮。

此外,飽受詬病的航天“雙軌制”依然改善不大。始于1990年代的“民”并沒有帶來航天技術的根本性轉變。與美國阿波羅登月計劃投入產出相比,中國航天產業收入僅占全球航天業收入的3%。長期受體制限制的中國航天目前僅處于產業化階段,遠談不上商業化。比如衛星研制、發射,囿于多種原因,幾乎全部靠國家投入,社會資本極少介入。“曾有香港資本希望介入,但遭遇政策障礙無功而返?!币晃缓教鞓I人士私下表示。

從“神一”到“神七”,目前已有2000多項航天技術成果運用到國民經濟領域,民用航天產值已占到航天總產值半壁江山,投入產出比也達1:10。但從實際情況看,航天技術民用化仍停留在“冠名”階段。2007年成為“中國航天事業合作伙伴”的廣東萬和燃氣熱水器對航天品質管理系統贊賞有加,一直期待從火箭點火系統中轉化能用的燃燒和節能技術,結果最后得到的幾乎是可以對外公開的技術。“技術轉讓費用太高,不是一家民營企業可以承受的?!比f和的負責人事后抱怨道。

參與“北斗”衛星商用的民營企業亦陷入窘境,保密政策過于嚴格令參與運營的民營企業頭疼不已。幾乎所有涉足“北斗”系統的民營企業,在經過漫長的保密審查后才能獲得一塊“國家二級保密單位”的牌子,這也成為制約北斗產業規模的一大問題。

篇9

[關鍵詞] 現代高科技發展倫理思考

科技發展與道德進步的關系問題歷來為中外思想家所關注。早在公元前5世紀,《禮記?中庸》中即有“尊德性而道問學”的說法,意即“尊德性”和“道問學”兼容不悖,知識和美德是不可分割的統一體。古代歐洲哲學家也持這一看法,蘇格拉底曾提出過“美德即知識”的著名命題。進入20世紀,隨著科學技術的發展,科技和道德的關系引起人們越來越深切的關注,1905年6月6日,居里夫婦在一次講演中即說,鐳的發現豐富了我們的知識,它已經在為“善”服務,但也可能為“惡”服務。后來實踐的發展證明了他們這一判斷。尤其自20世紀后半葉開始,現代高科技的迅速崛起,它在應用中所產生和可能產生的某些后果,對倫理道德構成了強烈的沖擊,科技與道德的關系遂成為科學家和倫理學家們所關注的一個熱點問題,它被認為是進入新世紀的“第一科學話題”。

一、現代高科技發展對倫理道德所形成的沖擊

20世紀是科學技術飛速發展的世紀,在這一世紀,科技發展中最引人矚目的莫過于現代高科技的迅速崛起及其帶來的驚人變化。隨著現代高科技的發展,它的每一項重大成就的取得都對人類已有的道德觀念產生了巨大沖擊,對道德建設發出了新的挑戰。

1.信息技術發展中的倫理問題

1945年,美國人發明了世界上第一臺電子計算機。此后,隨著集成電路和微電子技術的發展,微型計算機應運而生,使計算機進入了普通百姓的工作和生活中。計算機與通信技術結合后誕生了國際互聯網(因特網),它的出現和發展急劇地改變著人們的工作、生活和交往方式,帶來了劃時代的巨大進步,但網絡技術的發展也給倫理道德構成了很大沖擊。如:電腦黑客問題、人格缺陷問題、信息污染問題、信息安全問題、侵犯個人隱私權問題和知識產權問題、文化霸權等一系列有悖于傳統道德的現象,變成了當今全社會的熱點和難點問題。

2.生物技術發展中的倫理問題

生物技術作為世界上一項尖端技術和產業,給人類的生產和生活以及我們賴以生存的環境帶來了重大的變革,極大地推動了人類社會的進步,在農業、醫學、工業生產和環境保護等方面顯示出巨大的威力,它所展現的美好發展前景引起了各國的高度重視。但是,在其發展過程中,隨之而來也出現了一些社會道德問題。如:人工生殖技術中人工授精技術、試管嬰兒技術引發的倫理問題;克隆技術引發的影響人類進化、人類多元性和復雜性、人類的尊嚴、社會倫理關系等倫理問題;基因技術與人類基因組研究引發的基因專利化問題、基因歧視問題、人工干預生命的危險性問題、基因決定論與所謂“優生”問題、基因治療中的負面倫理問題等,它會不會把人類帶入一個未知世界?引起全社會的倫理恐懼。

3.核技術發展中的倫理問題

1945年7月16日世界第一個原子彈試爆成功,同年8月6日和9日,美國在日本廣島和長崎相繼投下了兩顆原子彈。它對結束第二次世界大戰起到了重要作用,但是,原子彈的巨大殺傷力和破壞力也展現于公眾面前,從此引起了人們對核戰爭、核污染、消除核威脅、以及超級大國的核訛詐等維護世界和平、保障人類安全諸問題深深的憂慮。

4.航天技術發展中的倫理問題

自從1957年10月4日蘇聯成功發射世界上第一顆人造地球衛星后,人類進入了航天技術(或空間技術)發展的時代,從此拉開了航天領域競爭的序幕。40多年來,航天技術得到了飛速發展,一個又一個的航天技術成果相繼出現,與此同時,構建太空道德問題也日漸迫切。航天領域突出的道德問題如:空間資源的歸屬問題,和平利用太空問題,保護太空環境問題等引發成全球問題。

5.納米技術發展中的倫理問題

納米技術的發展將使人類能夠通過調動單個分子、原子制造出某種微型和超微型的器件或某種體積很小的智能機器,它們可能被應用于許多不同的領域,被植入人體或人腦中發揮作用是其誘人的應用領域之一,但同時可能會給人類帶來無法預見的潛在危險。不可避免地造成了一定的“道德真空”,給人們制造著“道德危機”的驚慌,給社會生活秩序的協調和穩定帶來了不小的影響。

二、正確認識現代高科技發展帶來的倫理困惑

20世紀是科技發展高歌猛進的世紀,也是問題叢生、向世人告警的世紀。現代高科技的出現和迅猛發展將這兩種正負效應推向了極致,引起人們對現代高科技相關問題深刻的審視和反思。

1.正確認識“科學研究無”思想

“科學研究無”是傳統道德基于科學的真理性而做出的一個重要倫理判斷,也是以往人們普通遵循的一個基本科技倫理準則。在以往人們看來,這一倫理準則既適用于科學研究,也適用于技術發明。但是,現代高科技的發展對這一倫理準則構成了強烈的沖擊。在這一問題上,首先應分清科學和技術的界限及各自的性質和功能,科學的功能是認識世界和探索世界的奧妙。對科學探究不應設立,技術的功能是改造世界和發明地球上沒有的東西,它與人們的利益直接相關,不能沒有限制。盡管現代高科技具有科學和技術融合的特性,但從基本性質看,它仍屬技術領域,對現代高科技發展所可能產生的問題必須有所警覺和防范,這就離不開道德的參與。早在1931年,愛因斯坦在對加利福尼亞理工學院學生講話中說,“如果你們想使你們一生的工作有益于人類,那么,你們只懂得應用科學本身是不夠的。關心人的本身,應當始終成為一切技術上奮斗的主要目標”?!虼?,在現代高科技發展的過程中,對明顯不利于人類整體和長遠利益的項目,不應進行研究,對一時判斷不清后果的項目,也要暫停進行研究。

2.正確認識現代高科技的負面作用

科學技術造成一系列的負面效應根源很復雜,如,社會政治經濟因素的制約、人文文化的缺乏,人類認識方法的局限等。古代哲學家和思想家們已經認識到。在兩千多年前,我國的先哲莊子看到農夫在田間耕作時用踩水或推水車灌溉農田,就曾大發感慨地說,用水車澆田是在培養懶漢并助長他們偷奸?;?,他把技術看作是傷風敗俗的“奇技巧”、道德淪喪的罪魁禍首。18世紀法國啟蒙思想家盧梭也曾明確提出,科學技術會使人墮落和貪婪。尤其是20世紀70年代~80年代“羅馬俱樂部的理論觀點”,他們則片面夸大科技的負效應,抹殺科技進步的積極作用。今天,仍有一些人堅持這種觀點。科學技術發展中存在負面作用并不是說它本身是惡的,科技是中性的,關鍵是看人怎么用。片面地、夸大地和不適當地運用科技,會導致科技發展迷失方向,給人制造麻煩,帶來罪惡。第二次世界大戰后,現代高科技的迅速發展,它對社會的影響日益深刻,其負效應也凸現于人們的面前,特別令人憂慮的是,這些問題大多已成了全球性的問題。對此不可掉以輕心,必須制定全球性的相應的倫理規范予以遏制,使現代高科技的發展朝著有利于當代大多數人的利益和人類的長遠利益的方向前進。按照的辯證唯物主義和歷史唯物主義,科學技術作為一種重要的社會現象,對社會發展起著重要的作用,但其作用發揮的機制存在于社會基本矛盾的運動中。它的作用大小、效應正負,既受其內在規律支配,更受諸多環境因素的影響,特別是受著社會制度和國際政治經濟秩序的制約,要把科學技術本身與科學技術的應用及其社會后果區別開來,全面把握造成全球問題的原因,尋求解決問題的措施,防止和克服現代高科技發展中的各種負效應,無疑有著重要的意義。

三、正確評估現代高科技對倫理道德建設的影響

現代高科技在人類改造自然中具有異常強大的能量。相應地,它所帶來的道德沖擊也就更強烈,這就要求全面、正確地評估現代高科技對倫理道德建設的影響。

1.科技發展推動了社會倫理道德的巨大進步

科學技術總是處于不斷的發展中,沒有任何力量可以阻擋住這一進程,它的每一次重大進步,必然會對傳統道德產生強烈的沖擊,這其中有避免不了的負面沖擊,更主要的還是正面沖擊。盡管從當代的角度看,科技進步制造了不少道德恐慌乃至道德混亂,但從長遠發展角度看,科技進步蕩滌了落后過時的道德,推動了道德觀念的變革。近代科技發展中產生的哥白尼的日心說和達爾文的生物進化論以及試管嬰兒的出現都曾給長期占據歐洲社會統治地位的宗教道德以沉重的打擊,促進過道德的進步。今天,雖然現代高科技發展給當代人帶來了諸多令人憂慮的問題,但它同樣會成為促進道德進步的動力。表現在,科技發展創造著道德建設所需的物質條件,決定著人類道德進步的基本趨勢,改變著人們的傳統道德觀念,促進著新的道德觀念和道德規范的形成。

2.現代高科技發展擴展了道德理論研究的內容

現代高科技發展不僅強烈地沖擊了傳統道德,而且擴展了道德理論研究的內容,為了道德理論研究增添了新的活力。

(1)道德領域的擴展?,F代高科技發展過程中所引起的道德混亂現象和負面效應發出了構建現代高科技倫理學的緊迫任務,這將促使倫理學由側重于研究元倫理學(主要研究倫理學中的哲學問題)和規范倫理學(主要研究道德規范的特征和功能)轉向側重于研究與科技發展相關的應用倫理學,以解決現代高科技發展中的各種具體的倫理問題。倫理學向應用領域的拓展是其發展的一個重要趨向,也是現代高科技發展的需要。由于現代高科技正處于快速發展時期,因而這一領域的研究會越來越活躍。同時,在應用倫理學發展中,對科學家道德行為的研究也將成為一個熱點問題,從而擴展職業道德的研究領域。

(2)道德主體的擴展。傳統倫理學通常關注的是個體行為中的道德問題,可以說,傳統倫理學就是個體道德學。而在現代高科技時代,由于市場機制和現代高科技發展的雙重作用,團體正在取代個體成為當代社會行為的主體,個體行為往往從屬和受制于一定的團體行為。如,核技術發展帶來的倫理問題、航天技術發展帶來的倫理問題,已遠遠超出了個人責任的范圍。其他現代高科技領域發展所帶來的倫理問題,也不再是單一的個體道德問題。解決現代高科技發展所帶來的這些倫理問題,不能僅僅立足于個體角度考慮,還需要從群體、國家乃至整個類社會等各種不同層次、團體的角度加以考慮,這就提出了研究團體在現代高科技活動中的道德責任和道德義務的任務。

(3)道德關系的擴展。以往的倫理學調節的僅是人與人之間的關系,把人看作是惟一需要倫理關懷的物種,以人自身作為惟一的尺度對待其他事物,結果招致外部事物對人的報復,反過來損害人類的利益。現代高科技的發展對倫理學提出了新的任務,要求倫理學從調節人與人的關系擴展到調節人與自然,人與其他物種間的關系,以保持地球和人類社會的協調持續發展。在現代高科技時代,人類改造自然的能力空前增強,如何處理好人與自然間的倫理關系以保持生態平衡、維護人類整體的和長遠的利益,是很具現實性的一個緊迫道德問題。

篇10

此次航天任務將充分展現中國航天技術所能達到的高度,但更重要的是為中國航天的未來夯實基礎,原因當然在于這是一個未開墾的處女地,也在于這是人類仰望星空后能獲得生存救贖的另一個出口。

與此前的神舟十號與天宮一號對接時的軌道高度343千米相比,神舟十一號和天宮二號對接時的軌道高度是393千米,比過去提高了50千米。這既是技術提升的要求,也是對未來太空探索的深遠布局。要實現中國載人航天“三步走”發展戰略的第三步――建造空間站,就必須讓飛船的高度提升,與未來空間站的軌道高度基本相同,讓飛船的飛行也更加接近未來空間站的要求。

神舟十一號與天宮二號的對接還有若干新技術的試驗和創新,例如,神舟飛船的逃逸救生系統,能為航天員提供安全保障。目前這樣的系統只有美國和俄羅斯已掌握。神舟十一號飛船艙內照明設備(近距離泛光照明)和交會對接照明設備(遠距離投光照明)還采用了LED固態照明光源,在飛船進入地球陰影區時,航天員在艙內仍然可以正確判讀儀表,手動操作各種開關。

這些既是純粹的科學研究和太空探索,但同時在客觀上又是太空探索和科學研究的競爭。盡管科學無國界,在太空上也沒有國籍,但是,在地面上有國界,太空探索也成為更多國家的競爭內容,甚至勢必以國家安全為借口,增加這一研究領域的競爭性、封閉性,甚至排他性。