開篇的話 　　 　　人類自誕生之日起就被牢牢地束縛在地球上，但從古至今人類從未中斷過對藍色太空的向往。于是有了中國古代嫦娥奔月寂寞廣寒的美麗傳說；古希臘神話中青年人伊卡洛斯用羽毛和蠟制成雙翼飛翔，因接近太陽蠟被融化墜海而亡的哀婉故事。在具體實踐中人類也對地球引力發(fā)起一次次沖擊。我國古代就有人試圖利用煙花爆竹，使自己飛起來……人類真正開始太空之旅，是1961年由蘇聯(lián)宇航員尤?加加林乘坐“東方”1號宇宙飛船實現(xiàn)的，其后美國“阿波羅”11號實現(xiàn)登月……為人類的太空探索書寫了一筆又一筆的輝煌。然而征服太空的歷程又充滿了挫折與艱辛，有時甚至要付出鮮血與生命的代價，正如2月1日“哥倫比亞”號航天飛機的失事給全世界投下了陰影。
　　航天活動如此危險，而且代價高昂，人類為何還是不屈不撓地進行著太空探索？
　　
　　太空對地球人的意義
　　
　　法國負責科學與新技術事物的部長級代表克洛迪?艾涅爾曾說過，“太空探索的風險永遠不會為零，技術進步過程中也不可避免地遭遇到各種災難和悲劇，但人類不能因此而放棄對太空的探索，因為這是人類與生俱來的需要。”
　　太空對人類的價值不僅是精神上的，更有著現(xiàn)實的意義。上個世紀末曾有人預言：航天技術、海洋技術、信息技術、生物技術、新材料將成為21世紀的五大新興產(chǎn)業(yè)。隨著人類科技進步、社會發(fā)展，人們已經(jīng)認識到地球資源不是“取之不盡，用之不竭”的。據(jù)國際石油研究機構計算，按現(xiàn)在的消耗量，再過50年(也有說70年、100年不等)，世界上現(xiàn)已探明的石油儲量就會被開采完了。礦物燃料屬于非再生資源，終有一天會被消耗殆盡，而且礦物燃料的大量使用造成越來越嚴重的環(huán)境問題。面對地球將發(fā)生的能源危機、環(huán)境污染，人類必須尋求新的且不會給環(huán)境帶來污染的能源，其中太陽能和核能是最有希望的。但在地球上開發(fā)潔凈能源受到各種限制，大氣層中的云和地球的晝夜循環(huán)嚴重制約著太陽能的采集。太空的高真空高潔凈環(huán)境更利于采集太陽能，有人建議把衛(wèi)星放在月球上，吸收太陽能再反射回地球，供人類使用。
　　核能的開發(fā)受到核廢料問題的困擾，從地球外天體采集優(yōu)良的聚變材料則可避免這個麻煩。舉個例子，人類目前已探知，月球含有豐富而無核污染的氦3同位素核動力資源，而地球上卻很少。月球的氦3同位素可供地球使用幾千年，而且從月球上開采并運回地球使用的成本只是在地球上開采成本的一半。另外，空間探測中尋找的反物質具有相當大的能量，一個指甲大小的反物質互相碰撞所產(chǎn)生的能量就相當于一個核反應堆。
　　另外，太空中微重力、高真空、高潔凈度、強輻射等特殊環(huán)境為生物、醫(yī)學、制造業(yè)開辟了新天地。比如，在微重力條件下生成的細胞和蛋白質、酶更為純凈和天然，可研究出更好的藥物和生命基本構造，從而延長人類的生命；利用空間育種會使農作物的產(chǎn)量大幅度增加；人類還可以通過建立空間產(chǎn)業(yè)，利用空間的微重力進行新的金屬合成。而這一切在地球上根本不可能實現(xiàn)。
　　
　　太空中高視點、廣闊視野的特點為衛(wèi)星通信、遙感提供了優(yōu)越條件。人造衛(wèi)星使巨大的地球變成了一個“地球村”，使人類第―次認識到“地球之小”。通信衛(wèi)星與光纜、計算機相結合，形成了新的信息、知識傳播技術，使得時間因素和空間因素的障礙在很大程度上被克服，信息和知識的交流越來越國際化、非物質化(無紙化、遠程教育)和同步化(信息提取在時間上的隨意性和同時性)。多學科互相碰撞，將進一步引發(fā)人類知識的“裂變反應”。目前利用衛(wèi)星通信的國家和地區(qū)已達170多個，有122個國家加入了國際通信衛(wèi)星組織。衛(wèi)星通信為社會提供的業(yè)務，現(xiàn)在已達到百種以上。
　　由于衛(wèi)星位置高、覆蓋面廣，數(shù)顆導航定位衛(wèi)星部署在太空軌道，就具有全球和近地空間的立體覆蓋能力，可以構建全球導航定位系統(tǒng)。地面、空中、海洋和空間用戶通過接收多顆衛(wèi)星發(fā)出的特定的無線電信號，就可計算出自己的空間位置和速度。它可用于飛機、火車、汽車、船舶行駛中的定位與導航，提高和優(yōu)化運輸網(wǎng)絡的利用率和交通安全性等。美國是最早發(fā)展衛(wèi)星導航定位產(chǎn)業(yè)的國家，其全球導航定位系統(tǒng)(GPS)已較完善。
　　氣象衛(wèi)星則在天氣預報方面顯示了得天獨厚的優(yōu)勢。1968年8月初，美國科學家從衛(wèi)星拍攝的圖像上發(fā)現(xiàn)一個可疑點，經(jīng)過跟蹤研究認為可能形成颶風，于是發(fā)出警報。短短數(shù)天內美國東南沿海就有數(shù)萬人轉移。幾天后，颶風如期而至橫掃了這一帶，造成直接損失15億美元，由于得到警報，人員傷亡卻不大。據(jù)統(tǒng)計，利用氣象衛(wèi)星可提前3天～5天做出較準確的天氣預報，且準確度較地面觀測站提高近20%。氣象衛(wèi)星的投入產(chǎn)出比平均為1∶10，即投入1元錢能獲得10元的效益。如美國研制一顆氣象衛(wèi)星花費2億美元，而每年減少由于天氣造成的自然災害損失卻高達20億美元！
　　衛(wèi)星的應用使我們能更清晰地認識地球。過去繪制一幅地圖全憑測量人員翻山越嶺、涉水穿漠進行測量，收集資料，不僅艱苦費時，而且由于條件所限一些地域很難搞清楚。航拍使這項工作大為改觀，陸地衛(wèi)星更使其插上了翅膀。衛(wèi)星五分鐘觀測地面的資料相當于一架飛機飛行六個月的工作量，而且更精確。此外，衛(wèi)星在探查礦物資源、監(jiān)視農業(yè)森林火災及病蟲害方面都大有作為。
　　航天技術發(fā)展中一個最受爭議而且也是各發(fā)達國家激烈競爭的領域是軍事用途�！吧乒フ撸瑒佑诰盘熘�上”。太空是未來戰(zhàn)爭的主戰(zhàn)場，組建天軍、建立太空軍事基地、爭奪“制天權”已成為新的軍事焦點。
　　
　　1991年海灣戰(zhàn)爭期間，大約有6大類12種60多顆軍用及民用衛(wèi)星被用于情報收集、通信、導航、預警和氣象預報，這是人類首次大規(guī)模地將衛(wèi)星技術用于戰(zhàn)爭。1999年的科索沃戰(zhàn)爭中，北約為進行情報搜集、通信、指揮、導航、氣象預報等，動用了15種以上的衛(wèi)星系統(tǒng)、50顆以上的軍用和民用衛(wèi)星。
　　目前已使用和未來可能使用的航天武器主要有以下幾個方面：
　　偵察與監(jiān)視地面目標。人在太空用肉眼或借助復雜遙感器，可對地面目標進行偵察與監(jiān)視，甚至比偵察衛(wèi)星觀察得更真實、更快、更有選擇性。例如，宇航員可根據(jù)偵察地帶的氣候條件及信息是否有用，決定攝影機開關，從而減少不可靠因素，極大地提高了偵察和監(jiān)視的有效性。
　　載人航天器的可靠性比無人航天器更高，因此，用它來部署軍事衛(wèi)星更可靠，尤其是有些大型軍用衛(wèi)星。美國宇航員曾乘航天飛機修理過“哈勃”太空望遠鏡。據(jù)稱，美國K-12偵察衛(wèi)星就擁有在軌加注燃料的功能。
　　另外，隨著軍用航天技術的日新月異，地面軍事力量將越來越多地依靠太空系統(tǒng)的支援，太空系統(tǒng)本身作為軍事目標遭受攻擊的可能性也越來越大，所以未來以太空為基地的攻防問題將更加突出，太空成為新戰(zhàn)場的可能性將明顯增大。由宇宙飛船、航天飛機和空間站組成的“太空聯(lián)合艦隊”將是一支重要作戰(zhàn)力量，尤其是當天基高能激光武器等研制成功后，這些武器不僅能摧毀敵方各種航天器，還可以攔截來襲的洲際彈道導彈。
　　
　　太空爭霸誰領風騷
　　
　　太空如此之重要，世界各主要力量在航天領域的爭奪就成為必然。
　　以運載火箭的發(fā)展為例，國際空間競爭的激烈程度便可窺一斑。運載火箭是航天技術的基礎，具有重大的科技、國防、政治與經(jīng)濟意義，是國家綜合國力的重要體現(xiàn)。世界上各航天大國都將發(fā)展大型運載火箭作為保持其領先地位的重要體現(xiàn)。除傳統(tǒng)的航天大國美國、俄羅斯和歐洲擁有低軌道運載能力超過20噸的大型運載火箭外，日本也在積極發(fā)展自己的大型運載火箭H―ⅡA，其低軌道運載能力將接近30噸。印度的運載火箭技術近幾年發(fā)展迅速，成為亞洲不可忽視的力量。
　　美國遙遙領先。美國的領先優(yōu)勢可以歸功于一直以來美國政府對航天的重視。“阿波羅登月”計劃、“星球大戰(zhàn)”計劃、“國家導彈防御”計劃都是美國太空爭霸的具體實施步驟。美國把航天活動分成軍用航天、民用航天和商用航天三類，前兩類完全靠政府投資。衛(wèi)星通信是目前航天領域中社會和經(jīng)濟效益最明顯的產(chǎn)業(yè)，也是最先進入商用航天的產(chǎn)業(yè)。即便如此，美國至今也沒有完成衛(wèi)星通信的商業(yè)化進程，美國航空航天總署（NASA）每年還要投資并承擔通信衛(wèi)星關鍵技術創(chuàng)新的攻關任務，每年用于空間通信技術的預算約三億美元。
　　在軍用航天領域，美國仍然是“一超獨霸”。早在1983年3月，美國就提出了“戰(zhàn)略防御倡議”，俗稱“星球大戰(zhàn)”計劃。1993年美國宣布將“星球大戰(zhàn)”計劃改名為“彈道導彈防御”計劃，整個計劃由三部分組成：“戰(zhàn)區(qū)導彈防御”計劃(TMD)；“國家導彈防御”計劃(NMD)和“先進技術發(fā)展戰(zhàn)略”計劃(ATDS)。
　　2001年12月13日，美國宣布退出1972年簽署的《反導條約》，這意味著美國加緊進行國家導彈防御系統(tǒng)的試驗并開始實戰(zhàn)部署。
　　歐洲緊緊追趕。隨著統(tǒng)一進程的不斷深入，綜合實力的不斷提高，歐洲已不甘于美國獨享太空的局面，擬斥巨資建立自己的全球導航定位系統(tǒng)。目前歐洲正力圖建立本地區(qū)獨立的衛(wèi)星導航系統(tǒng)――“伽利略系統(tǒng)”。該系統(tǒng)由30顆環(huán)繞地球的衛(wèi)星組成，計劃于2008年投入使用，主要設備均由歐洲人設計制造。據(jù)稱，該系統(tǒng)的設計功能十分強大，超過美國全球定位系統(tǒng)的技術優(yōu)勢的服務范圍。它的建成將打破美國在該領域的壟斷局面。歐洲的阿里亞娜運載火箭是目前商業(yè)運營最成功的運載火箭，在國際衛(wèi)星發(fā)射市場占有很大的份額。
　　
　　日本不甘人后。在日本大國夢的追逐中，航天領域是其必爭之地。日本正不斷加快宇宙開發(fā)研究的步伐，從運載火箭的國產(chǎn)化到通信、氣象等各種衛(wèi)星的研制以及星球探測計劃的實施，投資巨大，力爭在21世紀初期成為世界航天大國。日本研制的H―ⅡA運載火箭具有了較先進的性能，將打入國際發(fā)射市場。而且，該火箭有改裝成洲際導彈的潛力。日本的衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)化發(fā)展速度也是很快的。雖然日本的衛(wèi)星目前還未打入國際市場，但日本憑借其雄厚的基礎工業(yè)實力，采取自主開發(fā)與國際開發(fā)相結合的政策，不斷加大空間開發(fā)投入力度，在衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)化方面取得了巨大的進步。日本目前的衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量僅次于美國、俄羅斯，居世界第三，并且在通信、廣播衛(wèi)星有效載荷方面的技術實力已與歐洲相當，緊逼美國。
　　俄羅斯仍為航天大國。俄羅斯繼承了蘇聯(lián)航天工業(yè)中的絕大部分（大約90%）遺產(chǎn)，依然是世界航天大國之一。
　　根據(jù)俄羅斯“2000年計劃”，在運載技術方面，它將在10年內用四種新的無污染的運載火箭替代正在使用的九種運載火箭；為建立最新的宇宙空間運輸手段尋求技術突破；遙控系統(tǒng)無線電頻段轉向與國際接軌頻段。從以上可以看出，俄羅斯力圖保持其在空間運輸方面的領先地位，并希望打入國際發(fā)射市場，而且希望擁有完全獨立的發(fā)射系統(tǒng)，擺脫對獨聯(lián)體國家的依賴。俄羅斯對衛(wèi)星應用極為重視，希望通過大力發(fā)展衛(wèi)星通信、對地觀測、氣象觀測、衛(wèi)星導航等來滿足國內經(jīng)濟發(fā)展的需求，帶動國民經(jīng)濟的發(fā)展，并參與國際衛(wèi)星應用市場的競爭，賺取外匯。在載人航天技術領域，俄羅斯將與歐、美開展合作，參加“國際空間站”計劃；開展宇宙空間探測，為載人星際飛行作探索研究。載人航天技術是俄羅斯優(yōu)先發(fā)展的技術之一，俄羅斯將會充分利用自己在這一領域的優(yōu)勢，通過國際合作獲取資金，維持自己的領先地位。
　　印度初試身手。一直希望成為地區(qū)主導國家的印度，也早已建立了長期連續(xù)穩(wěn)定運行的自主應用衛(wèi)星系統(tǒng)，不但始終牢固控制著本國通訊衛(wèi)星市場，并著手出口通訊衛(wèi)星技術，還有多種國產(chǎn)遙感衛(wèi)星連續(xù)穩(wěn)定運行著，保證了衛(wèi)星應用的連續(xù)穩(wěn)定。在國際空間技術領域的競爭中，印度正成為一支不可小覷的力量。
　　
　　中國載人航天零的突破
　　
　　中國作為一支重要的國際和平力量，為和平開發(fā)太空資源做出了巨大貢獻。
　　獨立自主地發(fā)展我國的運載火箭技術，對中華民族立足于世界之林，提高在世界上的威望和國際地位做出了巨大貢獻，而且社會效益巨大。1990年4月“長征”3號火箭成功地為亞洲衛(wèi)星公司發(fā)射了由美國休斯公司制造的亞洲―1衛(wèi)星。1998年3月，“長征”2號丙改進型火箭圓滿地發(fā)射美國摩托羅拉公司制造的銥星。我國已形成了具有發(fā)射近地軌道運載能力8.8噸、太陽同步軌道2噸、地球同步轉移軌道約5噸的“長征”系列運載火箭。迄今“長征”系列火箭已實施了16次商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射，并為法、德進行了微重力試驗和應用搭載飛行，向世界展示了中國的發(fā)射服務實力，中國成為繼美國、歐洲之后的第三個進入國際發(fā)射服務市場的國家。
　　在衛(wèi)星技術領域，從1970年“長征”1號把“東方紅”1號衛(wèi)星送入太空開始，中國就已成為繼蘇、美、法、日之后第五個有能力用自制運載火箭發(fā)射自制人造衛(wèi)星的國家。1984年，中國成功地發(fā)射了地球靜止軌道通信衛(wèi)星，衛(wèi)星通信工程的地面建設也隨之展開。已開通郵電衛(wèi)星通信線路、衛(wèi)星電視線路和廣播線路，承擔中央及省、市的電視、廣播、教育電視以及全國及境外“接軌”的公眾通信、金融、水電、能源、交通、公安等國家部門的專用通信。發(fā)射成功的通信廣播衛(wèi)星，已開通了數(shù)字和模擬電話、電視和廣播節(jié)目傳送，圖片文字傳真，數(shù)據(jù)報表傳輸、電視教育等應用項目。該系統(tǒng)已成為國家信息體系中的新生力量和重要組成部分，使我國新疆、西藏、青海、云南等邊遠地區(qū)、山區(qū)和海防、邊防地區(qū)的數(shù)億人民收看到了中央電視臺的節(jié)目。
　　就在國人沉痛哀悼“哥倫比亞”號上犧牲的宇航員時，傳來一個令人振奮的消息：今年，中國即將實現(xiàn)第一次載人航天飛行，這將是中國航天史上的一個里程碑。
　　需要指出的是，即將載人的“神舟”5號是宇宙飛船而不是航天飛機。這是我國在考慮走適合本國道路載人航天事業(yè)的必然選擇。宇宙飛船是作為空間站的第一代天地往返運輸系統(tǒng)�？偟恼f來載人飛船是一種初始的天地往返運輸系統(tǒng)，運載能力有限，隨著人類對空間的開發(fā)利用逐漸加深和擴大及永久性空間站的建立，對天地往返運輸系統(tǒng)的性能提出了更高的要求。特別是飛船不可重復使用的局限。使其單位有效載荷成本隨發(fā)射次數(shù)增加而直線上升，這嚴重制約了其應用。因此人們希望發(fā)展技術性能更先進、能重復使用的天地往返運輸系統(tǒng)。也正是在這樣的背景下產(chǎn)生了航天飛機計劃。1981年美國航天飛機的首次成功飛行標志著第二代天地往返運輸系統(tǒng)的誕生。目前，更新一代先進性能天地往返運輸系統(tǒng)正處于研究探索階段。在經(jīng)歷了一系列的方案論證之后，當前先進性能天地往返運輸系統(tǒng)的焦點集中在單級入軌和兩級入軌重復使用的運載器上。它的運營成本將更低，性能將更高，必然替代現(xiàn)在的航天飛機。
　　
　　我國采用“運載火箭+飛船”的方案正是基于國內經(jīng)濟基礎、技術基礎和現(xiàn)實需求的考慮，同時還需積累載人航天的經(jīng)驗，而且目前開展的航天活動也沒有必要建造昂貴的航天飛機系統(tǒng)。從經(jīng)濟性和系統(tǒng)可靠性來講，航天飛機也并不是最優(yōu)方案，待時機成熟我國可能一步跨過航天飛機階段采用更新的載人航天運載系統(tǒng)。無論如何，我國自行研制載人飛船成功，即將進行載人航天飛行，將揭開中國航天嶄新的一頁。▲
　　
　　中國航天大事記
　　1956年10月8日
　　中國成立火箭導彈研制機構――國防部第五研究院，著名科學家錢學森擔任院長。
　　1960年2月19日
　　中國成功發(fā)射第一枚自行設計制造的試驗型液體推進劑探空火箭T-7M。
　　1970年4月24日
　　中國第一顆人造地球衛(wèi)星――“東方紅”1號由“長征”1號運載火箭發(fā)射成功。
　　1975年11月26日
　　中國用“長征”2號運載火箭發(fā)射一顆返回型遙感衛(wèi)星，并于三天后回收，成為世界上第三個掌握衛(wèi)星回收技術的國家。
　　1986年2月1日
　　中國成功發(fā)射首顆實用通信廣播衛(wèi)星“東方紅”2號。
　　1986年3月
　　中國用“長征”2號C火箭將瑞典的郵政衛(wèi)星送入極地軌道，標志著中國開始進入國際商業(yè)航天發(fā)射市場。
　　1993年6月6日
　　中國組建航天工業(yè)總公司暨國家航天局。
　　1999年11月20日
　　中國獨立研制的第一艘“神舟”號試驗飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由新型“長征”2號F捆綁式運載火箭發(fā)射升空，成功地進行了首次不載人飛行試驗。
　　2000年11月22日
　　國務院發(fā)表《中國的航天》白皮書。
　　2001年1月10日，中國“長征”2號F運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了“神舟”2號無人試驗飛船。這是我國第一艘正樣無人飛船。
　　2002年3月25日
　　成功發(fā)射了“神舟”3號無人飛船，這是我國發(fā)射的第一艘完全處于載人狀態(tài)的正樣無人飛船，表明我國已突破了一系列關鍵技術，掌握了天地往返技術。
　　2002年12月30日
　　我國成功地發(fā)射了“神舟”4號無人飛船。這將是我國進行載人航天飛行前最后一個無人飛船。
　　
　　世界航天大事記
　　1957年10月4日
　　蘇聯(lián)成功發(fā)射世界上第一顆人造地球衛(wèi)星，開創(chuàng)了人類航天的新紀元。
　　1961年4月12日
　　蘇聯(lián)的“東方”1號宇宙飛船發(fā)射成功，宇航員尤?加加林在繞地飛行一圈、歷時108分鐘后安全返回地面，開創(chuàng)了載人航天的新時代。
　　1965年3月18日
　　蘇聯(lián)宇航員列昂諾夫走出“上升”2號宇宙飛船，第一次在空間自由行走了10分鐘。
　　1969年7月20日
　　美國宇航員阿姆斯特朗和奧爾德林乘坐“阿波羅”11號宇宙飛船登月成功，阿姆斯特朗成為第一個踏上月球的人。
　　1971年4月19日
　　蘇聯(lián)成功發(fā)射“禮炮”1號空間站。這是人類第一個空間站。
　　1972年3月
　　美國發(fā)射“先驅者”10號探測器，經(jīng)過11年的飛行，于1983年6月越過海王星軌道，成為飛離太陽系的第一個人造天體。
　　1975年7月18日
　　美國的“阿波羅”號和蘇聯(lián)的“聯(lián)盟”19號宇宙飛船在大西洋的上空對接成功。
　　1981年4月12日
　　美國的“哥倫比亞”號航天飛機發(fā)射成功。這是第一艘可重復使用的航天飛行器。
　　1984年4月12日
　　“挑戰(zhàn)者”號航天飛機上的兩名美國宇航員進行第一次太空修理作業(yè)。
　　1989年
　　“亞特蘭蒂斯”號航天飛機第一次在太空發(fā)射宇宙飛船。
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