當前位置:吉日网官网 - 傳統節日 - 空間技術的發展趨勢

空間技術的發展趨勢

未來30年,世界航天技術將繼續快速發展,航天強國的投入將主要集中在以下幾個方面,重點是航天運輸系統和各種經濟效益明顯的應用衛星。

(1)空間運輸系統

降低航天器發射價格是努力的主要方向。低軌道運輸目前的價格約為每公斤65438美元+0,000 ~ 2萬美元,與每公斤65438美元+0,000美元的目標相差甚遠。因此,航天大國正在研究和開發新的天地之間的運輸系統。提出了各種新的太空運輸方案。其要點是開發可多次重復使用的交通工具。按其起降方式,大致可分為三類:

1.垂直起飛和垂直著陸。麥道公司研究的三角形快帆就是典型代表。它是單級火箭,* * *有8個主發動機,起飛時都在工作,其中4個用於返回陸地時減速,回收再利用。起飛重量463噸,載重4.5噸,箭體總高度38.7米。

2.垂直起飛和水平著陸。典型代表是美國現有的航天飛機。但由於維護成本高昂,航天飛機每公斤的運載成本仍為65438美元+0,000,遠高於設計的350美元。為了降低運費,馬丁公司正在研究壹種新的代號為X-33的“冒險之星”計劃。起飛重量1000噸,載重20噸,運輸價格有望大幅降低。

3.水平起飛和降落。典型代表就是國外正在研究的空天飛機。采用吸氣式發動機,以大氣中的氧氣和液氫為推進劑。有兩種單級(美國的NASP計劃)和兩級(德國的桑格計劃)軌道。空天飛機可以多次使用。衛星送入太空後,會像飛機壹樣返回地面重復使用。由於技術難度大,需要大量投入,目前還在研究階段。

雖然正在研究多種可重復使用的運輸系統,但航天發射在很長壹段時間內仍然離不開壹次性運載火箭,因此發展無汙染、大推力、低成本的新型運載火箭仍然是航天大國的努力方向。在我國863高技術計劃中,針對先進的天地往返運輸系統和新壹代大型運載火箭,安排了跟蹤研究、概念研究和部分關鍵技術。

(2)人造衛星

應用衛星由於經濟效益高,將更多地商業化。未來10年,預計將發射1700顆衛星,價值1200億美元,其中70%為商業衛星,效益巨大。因此,發展空間技術的國家和公司首先集中資金發展各種人造衛星。各種應用衛星將不斷提高水平,降低成本,擴大應用範圍。在遙感方面,除了發展陸地和海洋資源衛星外,還將加強對地球環境的監測和減災活動。美國的地球任務計劃和日本、歐洲構想的地球環境監測計劃,旨在監測全球或區域環境變化,預測各種可能發生的災害。在衛星通信方面,除了繼續發展大容量、多頻譜、高功率、長壽命的地球靜止軌道通信衛星外,發展和發射中低軌道小衛星個人移動通信系統是壹個重要方向。例如,摩托羅拉將建立壹個小型衛星群通信系統。它由66顆衛星組成的全球網絡,可以與世界各地的個人手機直接通信。

壹個值得註意的趨勢是,為了實時獲取各種遙感信息、導航定位,實現在世界任何地方的高速傳輸,航天大國都在研究建立天基綜合信息網。它的出現必將對經濟建設和軍事應用產生巨大影響。天基信息網絡將成為信息高速公路的重要組成部分。壹些未來學家預測,到2010年,衛星饋送信息將成為世界上最常見的傳輸方式。它的成本低,發展中國家也不必建設昂貴的硬件基礎設施。

人造衛星中的各種技術會不斷創新。除了發展綜合大型應用衛星,微小衛星的發展是未來的壹個重要發展趨勢。其質量小、成本低、發展快的特點引起了相關單位的重視。

未來15年,中國應用衛星將邁上壹個大臺階。正在研制的大型通信衛星不僅容量大、壽命長,而且有多個頻段以適應不同的用途。該計劃中的不同遙感衛星包括資源、氣象、海洋、環境和災害。他們不僅將提供國內服務,還將為全世界做出貢獻。在利用衛星進行微重力科學研究方面,中國已躋身於世界先進國家之列,充分利用了地面和空間的有利條件,在有關方面的支持下,具有極好的發展前景,有可能在微生物學、植物育種和半導體材料方面取得重大進展。

(3)大型空間站

載人航天是人類開發宇宙的必然發展。與20世紀60年代不同的是,當今世界載人航天計劃的核心是在近地軌道上建造長壽命的大型空間站。空間站主要有以下功能:(1)遙感和微重力科學研究;(2)衛星的停止、維護和加油;(三)在空間站組裝零部件或者整機;(4)物資、航天員、飛船轉運基地。

上世紀80年代,美國決定研制重約200噸的自由號永久空間站。空間站搭載6-8名機組人員。歐洲、加拿大和日本都參與了這壹計劃。前蘇聯在80年代末建造了和平空間站1,90年代決定建造和平空間站2,重量115噸,搭載6名宇航員。但美蘇都因為投入太多,進展緩慢,多次修改和縮減原有規模。蘇聯解體後,冷戰結束。兩國討論了共同建造大型空間站(國際空間站)以節省資金的計劃。包括歐洲,日本,加拿大等* * * 16個國家參加。國際空間站重量423噸,電力110千瓦,框架結構108米X 88米,有6個實驗艙,密封艙容積1202立方米。六名宇航員。運行軌道高度約400km,軌道傾角5l.6。

在軌壽命10 ~ 15年。原計劃2002年完工,但因資金和技術困難,預計完工計劃將推遲2 ~ 3年。此外,空間站的運營成本和收益仍然是壹個大問題。

在太空和其他空間環境的失重作用下,半導體材料、特種合金、醫藥、光學材料、植物育種產品的性能比地面生產的要好得多,價值很高。它將是未來空間應用的新領域,有關國家正在積極開展研究工作。

為適應21世紀中國航天事業的發展,國家863計劃安排了中國未來空間站研究課題,不僅支持空間站概念研究,還支持空間站系統關鍵技術和應用的預研工作。

應該提到的是,為了使空間站更加有效,正在研究和開發空間機器人和虛擬現實技術。這樣,科學家和工程師就可以在地面上完成壹些人在天上進行的各種動作。這是壹個極其重要的領域,世界上很多國家都在進行研究。

(4)深空探測

雖然在過去的40年裏,深空探測取得了巨大的成就,但它們仍然是初步的。未來,美國、俄羅斯、歐洲和日本將繼續對深空進行深入探索。主要在兩個方面,壹個是太陽系行星的探測,另壹個是天文觀測。太陽系內的探測包括太陽和太陽與地球的空間環境,以及金星、木星、火星、水星及其周圍環境的探測。21世紀初,探索的重點是月球和火星。除了發射軌道飛行器拍攝行星表面,還將有著陸器、行走機器人和在月球和火星上建立載人活動基地的計劃。美國將在2005年之前多次發射火星環球探測器。至於天文觀測,預計未來將有幾個軌道天文臺在太空中工作。美國和歐洲未來的哈勃望遠鏡計劃將有望解開銀河系之謎,將天文觀測帶入壹個新時代。即將發射的紅外天文臺和宇宙背景輻射探測器都是本世紀末的重大工程。

未來30年,世界將形成更加復雜的國際空間關系,超級大國壟斷空間的時代將轉變為多極集團的競爭與發展。繼美蘇之後,歐洲將逐漸形成壹個比較大的航天體系;其次,日本加快了成為世界航天強國的步伐,航天投入每年都大幅增加;許多發展中國家也將積極參與空間活動。未來的國際空間關系可以概括為六個字:合作、競爭、對抗。應該鼓勵世界各國共同開發太空,但在現實世界中,合作是有限的,在某些方面具有相同利益的項目,如深空探索、地球環境監測和國際空間站的建設,可能會導致合作。但是在太空領域不會有全面的合作。運載火箭的發射服務和衛星應用中各種有商業利益的項目會有激烈的競爭,競爭中沒有公平的商業競爭,必然會有政治幹預。由於太空軍事需求的存在,大國競相發展太空軍事系統,因此國家之間存在潛在的對抗。

由於航天技術的發展在經濟、軍事、科技和政治上具有重要意義,航天技術極大地提高了國家的綜合國力和在國際活動中的地位,因此世界發達國家都把航天列為本國發展戰略的重要位置。由於空間技術的發展涉及全球利益,世界上討論的許多重大問題都與它有關,並建立了各種官方和非政府組織。聯合國還成立了外空委員會,以協調各國的空間活動,並制定與空間活動有關的各種國際條約、法律和法規。

中國的航天事業將繼續發展。中國是壹個發展中國家,財力有限。與世界航天強國相比,我們是壹個航天低投入國家。所以中國只能在壹些航天領域有所貢獻。為了使我國在世界航天領域有壹個相稱的地位,我們應該增加投資。同時,中國主張各國在平等互利的基礎上共同和平開發和利用太空,為全人類的利益做出貢獻。

  • 上一篇:社區事跡材料
  • 下一篇:上海浦東古鎮旅遊景點介紹上海浦東十大古鎮
  • copyright 2024吉日网官网