航天技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)范文
時(shí)間:2024-01-16 11:45:10
導(dǎo)語:如何才能寫好一篇航天技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
嫦娥三號(hào)預(yù)計(jì)12月發(fā)射
中國航天科技集團(tuán)公司董事長許達(dá)哲在報(bào)告中稱,自上次舉辦國際宇航大會(huì)以來,經(jīng)過17年的快速發(fā)展,中國已經(jīng)成為世界航天大國,擁有在軌飛行器105個(gè)。系列火箭已經(jīng)發(fā)射181次,成功率達(dá)95%以上,尤其是兩次舉辦國際宇航大會(huì)的17年間,系列運(yùn)載火箭成功率高達(dá)98.6%。
許達(dá)哲說,在深空探測中,嫦娥三號(hào)月球探測器即將于12月發(fā)射,航天科技集團(tuán)公司也在研究火星探測計(jì)劃,并希望借助深空探測任務(wù),進(jìn)一步豐富對(duì)地球的認(rèn)識(shí),同時(shí)通過航天技術(shù)發(fā)展,帶動(dòng)和提升國家的工業(yè)整體水平。下一步我們?cè)谕黄坪教旌诵募夹g(shù)的同時(shí),還要研制更多的各類應(yīng)用衛(wèi)星,在衛(wèi)星應(yīng)用、空間設(shè)施建設(shè)方面,做更多的工作,將航天技術(shù)廣泛應(yīng)用國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場,服務(wù)城市管理、災(zāi)害應(yīng)對(duì)、交通管理等,便利百姓生活。同時(shí),航天技術(shù)的發(fā)展也會(huì)帶動(dòng)相關(guān)工業(yè)的發(fā)展和提升,推動(dòng)人類生活更加智能、便利。
中國在進(jìn)行重型火箭論證
國家航天局副局長胡亞楓在報(bào)告中稱,中國政府一直把航天事業(yè)作為國家整體發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,經(jīng)過50多年的發(fā)展,取得了輝煌成就。未來一段時(shí)期,中國航天將在空間技術(shù)方面繼續(xù)實(shí)施月球探測等重大科技工程,加快建設(shè)空間基礎(chǔ)設(shè)施,開展重型運(yùn)載火箭等專項(xiàng)論證;在空間應(yīng)用方面,進(jìn)一步完善對(duì)地觀測、通信廣播、導(dǎo)航定位衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)體系,大力推進(jìn)衛(wèi)星應(yīng)用規(guī)模和水平,促進(jìn)航天戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,滿足國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展需求;積極開展日地空間探測等空間科學(xué)研究,提升空間科學(xué)研究水平,加強(qiáng)空間科學(xué)科普教育。
胡亞楓強(qiáng)調(diào),中國愿意在平等互利、和平利用、共同發(fā)展的原則基礎(chǔ)上,繼續(xù)加強(qiáng)國際空間交流與合作,進(jìn)一步擴(kuò)大在空間科學(xué)研究、衛(wèi)星應(yīng)用與數(shù)據(jù)共享、載人航天、國際商業(yè)發(fā)射服務(wù)、人員交流與培訓(xùn)I等領(lǐng)域合作的深度和廣度。
倡導(dǎo)空間運(yùn)輸快速反應(yīng)
中國航天科工集團(tuán)公司董事長高紅衛(wèi)在報(bào)告中展示了航天科工創(chuàng)新發(fā)展理念,他提出促進(jìn)航天技術(shù)進(jìn)步五方面設(shè)想。
一是研發(fā)可重復(fù)使用的天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)。二是開發(fā)低成本、高可靠固體運(yùn)載器,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的按需發(fā)射,將發(fā)射時(shí)間壓縮到數(shù)天以內(nèi),發(fā)射成本比目前的水平再降低20%左右,競爭優(yōu)勢將十分明顯。三是研制微小型衛(wèi)星星座,組建及應(yīng)用微小衛(wèi)星星座有可能成為空間技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域的一個(gè)重要方向。四是開發(fā)臨近空間資源。五是推進(jìn)航天技術(shù)成果轉(zhuǎn)化及應(yīng)用。高紅衛(wèi)指出,隨著全球城市化步伐的加快和城市信息化的發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施、市政管理、資源環(huán)境、居民生活質(zhì)量等問題已成為制約城市快速、高效、可持續(xù)發(fā)展的重要因素。航天要進(jìn)一步加大技術(shù)轉(zhuǎn)化,為民眾提供一個(gè)更舒適的生活與工作環(huán)境。
中國全面進(jìn)入空間站建設(shè)階段
中國載人航天工程力、公室主任王兆耀在報(bào)告中稱,中國載人空間站工程于2010年9月啟動(dòng)實(shí)施,三年來,各項(xiàng)研制建設(shè)工作取得了較大進(jìn)展。目前,已經(jīng)完成載人空間站工程總體和主要系統(tǒng)的方案論證工作,正在、進(jìn)行天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室、空間站、貨運(yùn)飛船、五號(hào)B和七號(hào)運(yùn)載火箭等主要新研飛行產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、試驗(yàn)驗(yàn)證和產(chǎn)品試制,新建的海南航天發(fā)射場等系統(tǒng)也正在按計(jì)劃推進(jìn),工程整體進(jìn)展順利。
王兆耀表示,中國已經(jīng)全面進(jìn)入空間站研制建設(shè)階段,并完成了載人空間站的論證工作。在中國空間實(shí)驗(yàn)室與空間站建造與運(yùn)營階段,中國將繼續(xù)以開放的姿態(tài),積極尋求開展國際間的交流與合作,與世界各國特別是發(fā)展中國家,分享中國載人航天技術(shù)發(fā)展的成果。例如:在技術(shù)方面,可以進(jìn)行聯(lián)合方案設(shè)計(jì)和設(shè)備研制;在空間應(yīng)用方面,可以開展聯(lián)合科學(xué)實(shí)驗(yàn)和載荷搭載試驗(yàn);在航天員培養(yǎng)、聯(lián)合飛行和航天醫(yī)學(xué)等方面,也可以探討多種形式的合作與交流??傊?,我們?cè)概c各國一起,為共同推動(dòng)世界載人航天技術(shù)發(fā)展而努力。
啟動(dòng)7個(gè)空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)
中國科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用中心主任吳季在報(bào)告中介紹,2010年,中國科學(xué)院在“創(chuàng)新2020'’規(guī)劃中,明確要求通過組織實(shí)施戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng),形成重大創(chuàng)新突破和集群優(yōu)勢。在規(guī)劃中,設(shè)立了7個(gè)空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng),分別是硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡、實(shí)踐十號(hào)、量子科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星、暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星、夸父計(jì)劃、空間科學(xué)衛(wèi)星背景型號(hào)研究和空間科學(xué)預(yù)先研究。
這些空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)的研究內(nèi)容覆蓋了從科學(xué)思想的提出到獲取科學(xué)成果的全過程。包括開展空間科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的研究,創(chuàng)新概念研究和相關(guān)探測技術(shù)預(yù)先研究,空間科學(xué)衛(wèi)星關(guān)鍵技術(shù)研究,空間科學(xué)衛(wèi)星的研制、發(fā)射和運(yùn)行以及科學(xué)衛(wèi)星上天后的科學(xué)數(shù)據(jù)應(yīng)用,構(gòu)成空間科學(xué)任務(wù)從孵育、前期準(zhǔn)備、技術(shù)攻關(guān)到工程研制、成果產(chǎn)出的完整鏈條。
來自合作伙伴的和聲
篇2
9
月3日,天安門廣場迎來舉世矚目的閱兵,大量國產(chǎn)新型裝備亮相。這些裝備科技含量高,信息化程度強(qiáng),代表了我國軍工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新成績。
長期以來,受軍工領(lǐng)域保密性、高度政治性以及國防特性的影響,軍工企業(yè)往往給人神秘、封閉的印象。但是隨著新一輪市場化改革大幕拉起,軍工企業(yè)也面臨著一場全產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)變革。
“產(chǎn)業(yè)升級(jí)對(duì)于中國的制造企業(yè)而言,不亞于一場新的?!?中國航天科工集團(tuán)公司董事長、黨組書記高紅衛(wèi)表示,這不僅需要企業(yè)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上重新規(guī)劃技術(shù)路徑和發(fā)展模式,還需要重新整合相關(guān)資源,甚至重新改組企業(yè)、改造產(chǎn)業(yè)、重構(gòu)產(chǎn)業(yè)生態(tài)等等。其中最難的是企業(yè)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展觀,適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代協(xié)同共享新要求。
眾所周知,航天科技工業(yè)是以系統(tǒng)工程技術(shù)與管理為特色的高科技行業(yè)。作為主力軍之一,中國航天科工集團(tuán)公司目前在履行我國航天事業(yè)發(fā)展使命方面承擔(dān)著諸多重要任務(wù)。例如,“十三五”乃至今后一個(gè)時(shí)期,航天科工將如何提升創(chuàng)新能力?如何以增強(qiáng)適應(yīng)能力為主線,進(jìn)一步提升企業(yè)核心競爭力?
《財(cái)經(jīng)國家周刊》記者專訪了高紅衛(wèi),詳解中國“航天夢”背后的創(chuàng)新之路和科技戰(zhàn)略。
“航天夢”的戰(zhàn)略支撐
《財(cái)經(jīng)國家周刊》:曾經(jīng)說過,航天夢是強(qiáng)國夢的重要組成部分。從畢業(yè)你就進(jìn)入了航天系統(tǒng),可以說是一名“老兵”。請(qǐng)談?wù)剬?duì)“航天夢”的理解?
高紅衛(wèi):對(duì)于“航天夢”,我個(gè)人理解至少包含三個(gè)方面。
第一,利用航天技術(shù)發(fā)展高新技術(shù)武器裝備,不斷增強(qiáng)國防實(shí)力,維護(hù)國家和統(tǒng)一,鞏固和拓展國家利益保護(hù)邊界,為地區(qū)穩(wěn)定與世界和平作出中國人的突出貢獻(xiàn),受到國際社會(huì)普遍尊重。
第二,發(fā)展地球近空間和臨近空間軌道與亞軌道飛行技術(shù),發(fā)展載人航天事業(yè)與空間基礎(chǔ)設(shè)施,為空間科學(xué)研究與國民經(jīng)濟(jì)服務(wù),推動(dòng)中國空間技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展走向世界一流,促進(jìn)我國國際空間技術(shù)交流與合作能力及地位提升。在和平開發(fā)與利用地球近地空間與臨近空間領(lǐng)域發(fā)揮主導(dǎo)作用,贏得國際社會(huì)的普遍贊譽(yù)。
第三,發(fā)展深空探測技術(shù)(包括月球探測、太陽系行星探測、太陽系以外空間探測等),深入探索宇宙起源及物質(zhì)世界的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律,為人類生存空間的拓展以及探索宇宙奧秘作出開創(chuàng)性理論與實(shí)踐貢獻(xiàn)。對(duì)人類的世界觀和宇宙觀發(fā)展產(chǎn)生歷史性影響,獲得國際社會(huì)的崇高聲譽(yù)。
《財(cái)經(jīng)國家周刊》:雖然中國的航天事業(yè)在世界上已經(jīng)小有名氣、某些領(lǐng)域甚至領(lǐng)先于世界,但是不可否認(rèn),我國航空航天技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚,相對(duì)于美、俄和歐洲等技術(shù)先進(jìn)的國家,尚存在較大差距。你如何看待這種差距?
高紅衛(wèi):1959年1月蘇聯(lián)的飛行器第一次成功探訪月球,1964年11月美國發(fā)射水手4號(hào)火星探測器,1965年7月到達(dá)火星大氣層,之后人類進(jìn)行了100多次外空星球探索,獲得了數(shù)千萬倍于之前人類對(duì)于太空和太陽系的知識(shí),而中國在21世紀(jì)才開始做這些事情。人們經(jīng)常感嘆在原始創(chuàng)新方面中國人不如美俄歐等國家和國家聯(lián)盟,卻不反思我們?cè)诜枪缘幕A(chǔ)理論和科學(xué)探索方面作了多少努力,不反思我們的起點(diǎn)在哪里。
的確,我們和歐美國家相比,還有很大的差距。尤其是在航天基礎(chǔ)理論研究方面,在先進(jìn)材料與先進(jìn)工藝方面,在試驗(yàn)設(shè)施與試驗(yàn)方法方面,在總體設(shè)計(jì)與任務(wù)規(guī)劃方面,在動(dòng)力總體性能與燃料性能方面,在探測控制與通信技術(shù)方面,以及在研究體系與運(yùn)行管理機(jī)制等方面,與先進(jìn)國家相比還存在明顯差距。
《財(cái)經(jīng)國家周刊》:認(rèn)識(shí)差距、承認(rèn)差距都是為了追趕,你認(rèn)為如何才能縮小這種差距?
高紅衛(wèi):這少不了當(dāng)代人以及以后若干代人的持續(xù)努力。充分發(fā)揮市場配置資源的決定性作用和更好地發(fā)揮政府作用,有望在今后十至二十年內(nèi)能夠追上世界先進(jìn)水平,甚至實(shí)現(xiàn)某些超越。
如何才能縮小差距呢?我理解主要靠“三創(chuàng)新”:科技創(chuàng)新、運(yùn)行模式創(chuàng)新以及管理創(chuàng)新。只有踏踏實(shí)實(shí)地開展“三創(chuàng)新”,才有可能實(shí)現(xiàn)航天事業(yè)進(jìn)一步縮小差距,甚至實(shí)現(xiàn)超越的奮斗目標(biāo)。
“五個(gè)新一代”和“四項(xiàng)基礎(chǔ)性支撐技術(shù)”
《財(cái)經(jīng)國家周刊》:航天科工將采取哪些行動(dòng)實(shí)現(xiàn)中國航天事業(yè)的目標(biāo)?面對(duì)“十三五”有什么戰(zhàn)略性安排?
高紅衛(wèi):當(dāng)前,參與中國航天事業(yè)發(fā)展的力量大致上有這幾個(gè)方面:在政府和軍方的統(tǒng)籌下,主要由航天兩大集團(tuán)、科學(xué)院系統(tǒng)、教育部系統(tǒng)、電子科技以及其他行業(yè)的配套單位承擔(dān)相關(guān)任務(wù)。
作為主力軍之一,中國航天科工集團(tuán)公司目前在履行我國航天事業(yè)發(fā)展使命方面承擔(dān)著諸多重要任務(wù),“十三五”乃至今后一個(gè)時(shí)期,航天科工將致力于展開以“五個(gè)新一代”和“四項(xiàng)基礎(chǔ)性支撐技術(shù)”為代表的創(chuàng)新工作。
《財(cái)經(jīng)國家周刊》:請(qǐng)具體談?wù)?“五個(gè)新一代”和“四項(xiàng)基礎(chǔ)性支撐技術(shù)”?
高紅衛(wèi):“新一代”的定義是:性能相同,成本降低50%以上;成本不變,性能提升50%以上;導(dǎo)致業(yè)態(tài)重構(gòu)的原始技術(shù)創(chuàng)新;導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)顛覆的跨界技術(shù)創(chuàng)新。滿足上述四條之一方可稱為“新一代”。
五個(gè)“新一代”具體包括:新一代的導(dǎo)彈武器技術(shù)、新一代航天發(fā)射與應(yīng)用技術(shù)、新一代自主可控的信息技術(shù)、新一代智能制造技術(shù)、新一代材料和工藝技術(shù)。
值得注意的是,新一代航天發(fā)射與應(yīng)用技術(shù)的主要特征是商業(yè)化,核心是技術(shù)和管理要適應(yīng)商業(yè)模式的變化;而新一代自主可控的信息技術(shù)的核心,一是自主可控,二是安全好用;新一代智能制造技術(shù)的核心,其基本要求是資源的深度共享和制造能力的高度協(xié)同;新一代材料和工藝技術(shù)是另外四個(gè)“新一代”發(fā)展的基礎(chǔ)。
四項(xiàng)“基礎(chǔ)性支撐技術(shù)”包括微系統(tǒng)基礎(chǔ)技術(shù)、自主可控信息安全技術(shù)、智能制造基礎(chǔ)技術(shù)、智慧產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)。這里我稍微解釋一下:
其中微感知是指利用微加工技術(shù)與微電子、微慣性器件、微光電器件等實(shí)現(xiàn)感知產(chǎn)品的微型化,具體涉及射頻微感知技術(shù),光電微感知技術(shù),慣性微感知技術(shù),力/熱/聲/磁微感知技術(shù)等。 新一代航天發(fā)射與應(yīng)用技術(shù)的主要
特征是商業(yè)化核心是技術(shù)和管理要
適應(yīng)商業(yè)模式的變化。
微處理是包括數(shù)字集成電路、模擬集成電路以及數(shù)?;旌霞呻娐贰⒖尚沤尤爰岸攘康认嚓P(guān)軟件,具體涉及數(shù)字信號(hào)及信息處理、信號(hào)調(diào)理及轉(zhuǎn)換、軟件工具及開發(fā)平臺(tái)等。
微控制主要涉及片上系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綜合控制,以及系統(tǒng)中各類微驅(qū)動(dòng)、微執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)等,具體涉及各類微系統(tǒng)控制算法IP,微泵/微閥/微繼電器等。
微傳輸是指微系統(tǒng)內(nèi)部的信息傳輸及利用微系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的宏觀系統(tǒng)間的有線/無線信息傳輸,具體涉及各類傳輸控制協(xié)議IP,微光電連接器等有線傳輸以及射頻/光電/聲信號(hào)收發(fā)等無線傳輸。
微對(duì)抗是指用于電子對(duì)抗、信息安全等的多功能芯片及微小型射頻組件,具體涉及干擾和抗干擾等對(duì)抗策略/算法IP、微對(duì)抗執(zhí)行裝置等。
微集成是指實(shí)現(xiàn)微感知、微傳輸、微處理、微控制、微對(duì)抗等功能并使其融合形成微系統(tǒng)的集成制備技術(shù),具體涉及用于生產(chǎn)微部件及微系統(tǒng)產(chǎn)品的不同工藝類型生產(chǎn)線、微組裝線及芯片封裝線等。
上述微系統(tǒng)技術(shù)六大基礎(chǔ)領(lǐng)域的發(fā)展是一個(gè)有機(jī)的整體。其中,微感知、微處理、微控制、微傳輸?shù)膭?chuàng)新性成果共同構(gòu)筑起微系統(tǒng)技術(shù)體系及產(chǎn)品構(gòu)架的基礎(chǔ),而微對(duì)抗、微集成的能力形成則提供微系統(tǒng)面向服務(wù)的運(yùn)行平臺(tái)與應(yīng)用支撐。初步的實(shí)踐證明,微系統(tǒng)技術(shù)的作用絕不僅僅是減輕重量、降低功耗、節(jié)約成本、提高性能,更重要的是開闊技術(shù)創(chuàng)新思路,可以探索全新的總體技術(shù)路徑,實(shí)現(xiàn)以往想都不敢想的大系統(tǒng)創(chuàng)新目標(biāo)。
自主創(chuàng)新戰(zhàn)略
《財(cái)經(jīng)國家周刊》:中央多次提過要大力加強(qiáng)國防科技的自主創(chuàng)新能力,作為國防企業(yè),航天科工如何對(duì)待自主創(chuàng)新?
高紅衛(wèi):我們認(rèn)為,現(xiàn)階段自主可控信息安全基礎(chǔ)技術(shù)方面,當(dāng)前主要是構(gòu)建集純國產(chǎn)化的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)終端、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用軟件為一體的實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)。涉及的基礎(chǔ)技術(shù)主要有:系統(tǒng)架構(gòu)規(guī)劃與標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)遷移技術(shù)、應(yīng)用軟件功能遷移開發(fā)平臺(tái),以及嵌入式操作系統(tǒng)、移動(dòng)操作系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用等;其中涉及的安全算法、安全策略、安全芯片以及安全防護(hù)實(shí)現(xiàn)等方面雖然自主可控,但是信息安全的基礎(chǔ)技術(shù)還需加強(qiáng)。
國內(nèi)第一個(gè)涉及數(shù)萬臺(tái)計(jì)算機(jī)的自主可控安全網(wǎng)絡(luò)已在航天科工開始試運(yùn)行。這個(gè)領(lǐng)域發(fā)展機(jī)會(huì)很好,發(fā)展空間很大,但在自主可控信息系統(tǒng)安全方面還需要一批技術(shù)創(chuàng)新核心骨干做出獨(dú)立的探索性研究,硬件和軟件全國產(chǎn)化并不能從根本上解決信息安全問題,必須在信息安全基礎(chǔ)技術(shù)研究上有獨(dú)到的核心技術(shù),才有可能構(gòu)建出具有更高安全度的自主可控信息系統(tǒng)。
《財(cái)經(jīng)國家周刊》:航天技術(shù)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和人民生活有極其密切的關(guān)系,它的發(fā)展大大提高了人民的生活質(zhì)量。人們正廣泛享用著航天技術(shù)的成果,如氣象觀測預(yù)報(bào)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位、地球資源普查、生物育種、材料制備、醫(yī)藥合成等。航天科工是如何落實(shí)自主創(chuàng)新戰(zhàn)略的?你能舉個(gè)例子嗎?
高紅衛(wèi):2008年世界金融危機(jī)發(fā)生后,航天科工隱隱約約地意識(shí)到,全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展觀已經(jīng)過時(shí),導(dǎo)致相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式已經(jīng)難以為繼,必然會(huì)出現(xiàn)新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展觀和相應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式替代原有的經(jīng)濟(jì)發(fā)展觀和發(fā)展模式。
篇3
空間太陽能電站,繼“載人航天計(jì)劃”之后,可能成為決定中國航天未來走向的關(guān)鍵性工程。
8月15日,兩院院士王希季、閔桂榮主持的研究課題――《空間太陽能電站技術(shù)發(fā)展預(yù)測和對(duì)策研究》通過中國科學(xué)院學(xué)部常委會(huì)評(píng)審。王希季院士1958年開始空間技術(shù)研究,系中國第一代航天人。他在接受本刊采訪時(shí)說,中科院學(xué)部常委會(huì)提議,以院士建議方式上報(bào)相關(guān)研究成果。 美俄威武的國際空間站讓人對(duì)中國未來的空間太陽能電站充滿了想象。
終結(jié)能源危機(jī)?
空間太陽能電站最早于1968年由美國科學(xué)家Peter Glaser首次提出。其基本構(gòu)想是在外層空間將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,通過微波或激光等無線傳輸方式傳輸?shù)降孛?,再轉(zhuǎn)換成電能以供使用。
在地球同步軌道上,太陽輻射每平方米達(dá)到1353瓦,比地面平均輻射值高出5-7倍,不受晝夜、大氣層和氣候的影響,是人類目前所能大規(guī)模開發(fā)的最理想的清潔能源。在這里建設(shè)太陽能電站,99%的時(shí)間均可全額發(fā)電,向地面穩(wěn)定傳輸能量,不受晝夜、天氣、氣候地震、海嘯、颶風(fēng)等的影響。
基于以上優(yōu)勢,空間太陽能電站和核聚變電站并列為人類解決能源危機(jī)的兩個(gè)終極選擇。但迄今為止,可控核聚變?nèi)詻]有解決最基本的理論問題,能否在50年內(nèi)實(shí)現(xiàn)發(fā)電還很難說。相比之下,空間太陽能電站已經(jīng)解決了基礎(chǔ)性的科學(xué)和理論問題,更具吸引力。
但是,建造空間太陽能電站涉及空間太陽能發(fā)電技術(shù)、無線能量傳輸技術(shù)、大型結(jié)構(gòu)在軌組裝及維護(hù)技術(shù)、重型火箭運(yùn)輸技術(shù)、新材料等,在這些技術(shù)取得重大突破以前,商業(yè)前景并不樂觀。
根據(jù)美國航空航天局(NASA)所給定的技術(shù)參數(shù),并基于使用周期進(jìn)行成本分析,空間太陽能或許能以10美分/千瓦時(shí)的價(jià)格全天候穩(wěn)定供電。但最棘手的問題是,根據(jù)目前的技術(shù)水平,一個(gè)1吉瓦的空間太陽能電站,重量在萬噸左右,需要以每千克400美元的價(jià)格將材料運(yùn)送到近地軌道,經(jīng)濟(jì)上才具備可行性?,F(xiàn)有航天技術(shù)顯然仍難以滿足這種需要,以致40多年來,空間太陽能電站一直停留在研發(fā)階段,迄今并沒有一個(gè)驗(yàn)證系統(tǒng)上天。
目前,在這一領(lǐng)域走在最前沿的是美國和日本。美國計(jì)劃于2030年實(shí)現(xiàn)1吉瓦太陽能電站的商業(yè)運(yùn)行;美國PG&E公司在2009年與Solaren公司簽署協(xié)議,訂購后者20萬千瓦的太陽能電站,標(biāo)志SPS開始進(jìn)入實(shí)質(zhì)性運(yùn)作。
據(jù)知情人透露,NASA設(shè)想投資1萬億美元,到2050年時(shí)將2-5吉瓦的電力輸送回地球。
日本緊步后塵。2009年,日本“10年宇宙基本計(jì)劃”,“天基太陽能發(fā)電”項(xiàng)目納入其中。它們所作的經(jīng)濟(jì)分析顯示,如果SPS發(fā)電規(guī)模達(dá)到吉瓦級(jí),電價(jià)將低于目前的煤、油發(fā)電?;诖耍夤緮M投入200多億美元,在2030年建成世界第一個(gè)吉瓦級(jí)商業(yè)SPS系統(tǒng)。
該項(xiàng)目得到了日本社會(huì)的普遍支持。當(dāng)年的民調(diào)顯示,90%的受調(diào)查者支持SPS開發(fā)。特別是福島核泄漏事故以后,日本研發(fā)天基太陽能的意愿更趨強(qiáng)烈,目前正在國際空間站上積極準(zhǔn)備能量傳輸試驗(yàn)。
王希季說,如果投資到位,按照日本確定的技術(shù)路線圖,2030年實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)行是有希望的。
在日本“10年宇宙基本計(jì)劃”前后,中國多位專家上報(bào)中央,建議發(fā)展空間太陽能電站。2010年8月25日,中國空間技術(shù)研究院主持召開空間太陽能電站發(fā)展技術(shù)全國研討會(huì)。與會(huì)專家估計(jì),到2050年空間太陽能電站提供的電力將占全球能源的20%以上。
他們測算中國國土面積所對(duì)應(yīng)的地球靜止軌道上,可以開發(fā)利用的空間太陽能資源不少于600億千瓦,而中國目前發(fā)電裝機(jī),包括火電、核電、水電、風(fēng)電,總量不到10億千瓦。也就是說,空間太陽能如果得到有效開發(fā),解決中國能源需求綽綽有余。
會(huì)議建議中國政府盡快啟動(dòng)空間太陽能電站計(jì)劃,把這一實(shí)用工程納入發(fā)展計(jì)劃。
中科院學(xué)部咨詢項(xiàng)目《空間太陽能電站技術(shù)發(fā)展預(yù)測和對(duì)策研究》也就在這前后立項(xiàng)開題。課題組以王希季、閔桂榮兩人為主,匯集了7位院士,20多位技術(shù)人員,歷時(shí)一年多,于今年8月結(jié)題?!罢n題的主要任務(wù)是圍繞頂層設(shè)計(jì),解決關(guān)鍵問題?!蓖跸<菊f。
2040年建成商業(yè)電站
課題組在結(jié)題報(bào)告中提出“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略:第一步,由國家發(fā)改委抓總進(jìn)行工程論證和頂層設(shè)計(jì),明確發(fā)展目標(biāo),提出發(fā)展路線圖和工程初始方案;第二步,在2020年前深入方案論證,提出關(guān)鍵的技術(shù)難點(diǎn),分頭組織攻關(guān);第三步,在2030年完成整站研制、在軌實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證工作,2040年建成商業(yè)電站。
他們強(qiáng)調(diào)中國在發(fā)展空間太陽能電站上應(yīng)走自己的道路,不必跟風(fēng)美、日。美國、日本提出的商業(yè)化電站規(guī)模都在吉瓦級(jí),以目前的航天技術(shù),要組裝這樣一個(gè)空間太陽能電站,需要送入近地軌道的物資重量超過1萬噸,相當(dāng)于人類50多年來發(fā)射的所有航天器的總和,即使是運(yùn)載能力在100噸級(jí)的重型火箭,也要10年時(shí)間才能完成發(fā)射任務(wù)a
課題組設(shè)想的空間太陽能電站使用壽命在30年以上,采用航天員和機(jī)器人的組合方式進(jìn)行在軌組裝和維護(hù),并以微波方式向地面?zhèn)鬏斈芰浚ǜ吣芗す獠ㄊ蛭<帮w行器安全,只有在確保安全的前提下,才能考慮激光傳輸)。考慮到空間運(yùn)輸能力在今后20-30年內(nèi)難有大的突破,他們建議中國第一批空間太陽能電站容量,在10-50萬千瓦量級(jí)之間選擇。
王希季說,初期發(fā)展規(guī)模要適度,選擇這個(gè)量級(jí)可以確保中國在擁有了100噸級(jí)重型運(yùn)載火箭后,1年內(nèi)即能完成空間太陽能電站的發(fā)射組裝任務(wù)。
“我們希望空間太陽能項(xiàng)目成為中國載人航天計(jì)劃之后又一項(xiàng)國家工程。”王希季相信,發(fā)展空間太陽能電站,將帶動(dòng)新能源、航天、光電電能技術(shù)等技術(shù)的重大創(chuàng)新,引發(fā)一場技術(shù)革命,甚至產(chǎn)業(yè)革命,是引領(lǐng)未來清潔能源開發(fā)利用的制高點(diǎn)。
篇4
火星探測素來以難度大、失敗率高而著稱,是否擁有強(qiáng)大的科技實(shí)力主導(dǎo)著各國火星探索的成功與否。常人對(duì)火星探測的關(guān)注往往僅限于探測器的發(fā)射、探測器登陸火星以及探測器在火星上的新發(fā)現(xiàn)等。事實(shí)上,探測火星過程中的上述幾個(gè)關(guān)鍵階段,是對(duì)大量高精尖科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的考察與總結(jié)。轟轟烈烈的火星探測活動(dòng)背后,是人類在航天、遙測、人工智能等尖端科技領(lǐng)域長期艱苦卓絕的探索。一個(gè)國家只有在這些領(lǐng)域的技術(shù)都過硬了,它勾勒的火星探索藍(lán)圖才能有順利實(shí)施的保障。美國“勇氣”號(hào)火星車的成功登陸再次向我們做出了證明。
41年來,在人類發(fā)起的30多次火星探測活動(dòng)中,美國占了約一半。雖然其中多數(shù)以失敗告終,但科學(xué)家在探測器發(fā)射、探測器能源供應(yīng)、探測器著陸方式和技術(shù)以及火星環(huán)境探測等方面積累了大量寶貴經(jīng)驗(yàn),為“勇氣”號(hào)成功登陸火星奠定了基礎(chǔ)。相比之下,歐洲宇航局的“火星快車”探測器和日本的“希望”號(hào)火星探測器就顯得有些“根基不穩(wěn)”。
過去,歐盟航天業(yè)一直專注于衛(wèi)星制造和商業(yè)火箭發(fā)射,避免參與美俄載人航天、外太空探測等項(xiàng)目的競爭。近些年來,盡管歐洲航天局在探月以及木星和火星探測方面取得了一些進(jìn)展,但無論在技術(shù)上還是經(jīng)驗(yàn)上都與美國存在相當(dāng)大的差距,去年6月發(fā)射的“火星快車”探測器也只不過是歐洲航天局在火星探測方面邁出的第一步。從這個(gè)意義上講,“火星快車”攜帶的“獵兔犬2”號(hào)登陸器遇到挫折并不意外。與此同時(shí),日本“希望”號(hào)火星探測器的“半途而廢”,也同樣暴露出日本在技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)上的差距和不足。另外,環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星“綠色2號(hào)”報(bào)廢和H2A火箭發(fā)射間諜衛(wèi)星失敗等也說明日本在航天技術(shù)領(lǐng)域還有很長的路要走。
篇5
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī);人工智能技術(shù);應(yīng)用
1引言
人工智能技術(shù)已經(jīng)成為目前最受社會(huì)關(guān)注的新興科技之一,隨著該技術(shù)在各行業(yè)和領(lǐng)域中的應(yīng)用不斷深入,人們的工作和生活方式不斷向智能化方向發(fā)展,工作和學(xué)習(xí)效率都得到了質(zhì)的飛躍,未來,人工智能技術(shù)也必然會(huì)獲得更加廣闊的發(fā)展前景。
2人工智能技術(shù)概述
人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,這門學(xué)科的主要目標(biāo)是了解人類智能的本質(zhì),并通過將人類智能轉(zhuǎn)移到智能機(jī)器中,使智能機(jī)器能在不同應(yīng)用場景下做出類人思維的反應(yīng)。人工智能是一項(xiàng)綜合了多項(xiàng)高新科技的綜合性學(xué)科,包含5項(xiàng)核心技術(shù),分別是計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理、機(jī)器人技術(shù)和生物識(shí)別技術(shù)。其中,機(jī)器學(xué)習(xí)是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的核心技術(shù),該技術(shù)使智能機(jī)器在算法復(fù)雜度理論、凸分析、統(tǒng)計(jì)學(xué)等學(xué)科的支持下,能自主模擬人類行為。目前已經(jīng)發(fā)表的機(jī)器學(xué)習(xí)策略主要包括模擬人腦的機(jī)器學(xué)習(xí)和采用數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法2種策略。其中模擬人腦的機(jī)器學(xué)習(xí)策略又可細(xì)分為符號(hào)學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),符號(hào)學(xué)習(xí)是以認(rèn)知心理原理為基礎(chǔ),在機(jī)器中輸入符號(hào)數(shù)據(jù),用推理過程在圖或狀態(tài)空間中搜索并進(jìn)行符號(hào)的運(yùn)算,對(duì)概念性和規(guī)則性知識(shí)的學(xué)習(xí)能力較為突出,如示例學(xué)習(xí)、記憶學(xué)習(xí)、演繹學(xué)習(xí)等;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)是從微觀生理角度對(duì)人腦活動(dòng)進(jìn)行模擬,利用函數(shù)結(jié)構(gòu)模型代替人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),以函數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算,并在數(shù)據(jù)迭代過程中在系數(shù)向量空間中搜索,對(duì)函數(shù)型問題具有較好的學(xué)習(xí)能力,如拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)、修正學(xué)習(xí)等。采用數(shù)學(xué)方法的機(jī)器學(xué)習(xí)主要是利用統(tǒng)計(jì)機(jī)器,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,擬定超參數(shù),輸入樣本數(shù)據(jù)后根據(jù)不同的運(yùn)算策略對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練,最后根據(jù)訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行結(jié)果預(yù)測。
3人工智能技術(shù)的發(fā)展歷程
3.1人工智能技術(shù)的興起
雖然新興技術(shù)的興起獲得了廣泛的關(guān)注,但由于人工智能技術(shù)涵蓋的學(xué)科和技術(shù)范圍過大,興起階段的該技術(shù)的理論知識(shí)、產(chǎn)品應(yīng)用、發(fā)展應(yīng)用等均存在明顯缺陷。除此之外,計(jì)算機(jī)技術(shù)在當(dāng)時(shí)也并不成熟,當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)編程和計(jì)算水平較為落后,很多超前的想法以當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平來說實(shí)現(xiàn)較為困難。在多種因素的影響下,人工智能技術(shù)在興起階段并未得到快速發(fā)展。
3.2人工智能技術(shù)的高速發(fā)展
人工智能技術(shù)這一概念在提出后近20年的時(shí)期中其發(fā)展始終處于停滯狀態(tài),直至20世紀(jì)70年代,該領(lǐng)域的專家研發(fā)出全新的人工智能專家系統(tǒng)DENDRAL,該系統(tǒng)的誕生帶動(dòng)人工智能技術(shù)邁向新的發(fā)展階段,并且在這之后進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期。日本始終重視本國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,并且在20世紀(jì)80年代提出“科技立國”的政策,此后很長一段時(shí)間,日本依托此國策使經(jīng)濟(jì)得到迅速恢復(fù)和發(fā)展。在1982年,日本國內(nèi)對(duì)第五代計(jì)算機(jī)的研究以失敗告終,但此次研究中提出了新的計(jì)算機(jī)算法和邏輯程序語言Prolog,Prolog在處理自然語言過程中具有比LISP語言更好的應(yīng)用效果,這一創(chuàng)新進(jìn)一步促進(jìn)了人工智能技術(shù)的發(fā)展。人工智能技術(shù)的發(fā)展建立在多項(xiàng)先進(jìn)學(xué)科共同發(fā)展的基礎(chǔ)上,與其他技術(shù)相比,人工智能技術(shù)在處理數(shù)據(jù)、整合資源方面具有更大優(yōu)勢。
3.3人工智能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
3.3.1專家系統(tǒng)
專家系統(tǒng)指的是一種智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng),是人工智能技術(shù)應(yīng)用最為廣泛也最為重要的領(lǐng)域之一,系統(tǒng)中涵蓋大量某領(lǐng)域?qū)<宜降闹R(shí)與經(jīng)驗(yàn),通過應(yīng)用人類在該領(lǐng)域中的專家級(jí)別知識(shí)來為用戶解決在該領(lǐng)域中遇到的問題。專家系統(tǒng)有效地將人類智能延伸到專業(yè)領(lǐng)域中,實(shí)現(xiàn)了理論研究向?qū)嶋H應(yīng)用方向過渡的目標(biāo),大幅提高了人類對(duì)專業(yè)問題的處理效率,并且專家系統(tǒng)依托復(fù)雜的算法能對(duì)專業(yè)問題未來發(fā)展的可能性進(jìn)行更全面的計(jì)算,工作效率甚至?xí)热祟悓<腋咝?、更?zhǔn)確。隨著對(duì)專家系統(tǒng)研究的不斷深入,目前很多專家系統(tǒng)都能依據(jù)對(duì)人類行為的模擬在不同的應(yīng)用場景中作出智能化的反應(yīng)和判斷,并且能夠利用知識(shí)庫,深入挖掘復(fù)雜問題的內(nèi)在聯(lián)系。專家系統(tǒng)已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用,幫助企業(yè)更客觀地摸索市場規(guī)律,從而作出正確的生產(chǎn)決策、調(diào)度規(guī)劃、資源配置計(jì)劃等,大幅提高了企業(yè)經(jīng)營的科學(xué)性,使企業(yè)能在節(jié)省生產(chǎn)成本的同時(shí),獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。
3.3.2模式識(shí)別
模式識(shí)別是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將識(shí)別對(duì)象按一定特征歸類為不同類別,目前人工智能技術(shù)在模式識(shí)別中的主要研究方向包括語音語言信息處理、計(jì)算機(jī)視覺、腦網(wǎng)絡(luò)組等,希望通過人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜信息的識(shí)別和處理,這一應(yīng)用能促進(jìn)多個(gè)行業(yè)向智能化方向發(fā)展,如軍事領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域等。
3.3.3機(jī)器人學(xué)
機(jī)器人學(xué)的主要研究方向是機(jī)器人的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用,隨著人工智能技術(shù)的成熟與應(yīng)用,機(jī)器人的智能水平不斷提高,并且在不同行業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)較為普遍,日常生活中常見的機(jī)器人包括掃地機(jī)器人、迎賓機(jī)器人、快遞機(jī)器人、早教機(jī)器人、無人機(jī)等,人們可以利用可移動(dòng)設(shè)備對(duì)其進(jìn)行操作,極大程度地提高了人們生活的智能性和便捷性。
3.3.4機(jī)器學(xué)習(xí)
機(jī)器設(shè)備并不具備自主思考能力,在不同應(yīng)用場景下的反應(yīng)主要是依托計(jì)算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和算法對(duì)人類思維模式進(jìn)行模擬,并將人類行為進(jìn)行充分消化以使自身性能得到優(yōu)化,能對(duì)不同問題進(jìn)行處理。機(jī)器學(xué)習(xí)是一項(xiàng)涵蓋多個(gè)學(xué)科且復(fù)雜程度很高的科學(xué),包含統(tǒng)計(jì)學(xué)、概率學(xué)、算法復(fù)雜度理論等,是人工智能的核心技術(shù),也是推動(dòng)計(jì)算機(jī)向智能化方向發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。
3.3.5人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是人工智能技術(shù)自進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期后廣泛研究的重點(diǎn)內(nèi)容。利用計(jì)算機(jī)算法將人腦神經(jīng)元進(jìn)行簡單化、抽象化、模式化,并構(gòu)建成與人腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)相似的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟與發(fā)展為專家系統(tǒng)、模式識(shí)別、機(jī)器人學(xué)、生物、經(jīng)濟(jì)等多個(gè)學(xué)科的發(fā)展提供了技術(shù)支持,解決了很多人工智能技術(shù)發(fā)展中的實(shí)際難題。
4人工智能技術(shù)的應(yīng)用
4.1人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用
4.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全管理
人工智能技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互相依存、互相促進(jìn)、共同發(fā)展,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多個(gè)方面都有深入的應(yīng)用。其中,在網(wǎng)絡(luò)安全管理方面主要有如下應(yīng)用:①智能防火墻技術(shù)。防火墻技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)的普迅速發(fā)展,應(yīng)用人工智能技術(shù)的防火墻技術(shù)比傳統(tǒng)防火墻技術(shù)的性能更加優(yōu)異。智能防火墻技術(shù)具有智能記憶功能,能自動(dòng)記錄并儲(chǔ)存歷史處理病毒的記錄,在后續(xù)應(yīng)用過程中依據(jù)記錄直接優(yōu)化計(jì)算機(jī)匹配環(huán)節(jié),減少計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)量,提高防火墻的隔離病毒能力。另外,智能防火墻還能結(jié)合用戶的需求,對(duì)用戶不需要的彈窗功能、訪問權(quán)限、有害信息等進(jìn)行智能化攔截。②計(jì)算機(jī)入侵檢測。防火墻的主要功能就是為計(jì)算機(jī)設(shè)備創(chuàng)造安全的運(yùn)行環(huán)境,保證系統(tǒng)和內(nèi)部數(shù)據(jù)不被侵害。計(jì)算機(jī)入侵檢測功能是保障防火墻正常工作的基礎(chǔ)功能模塊,對(duì)提高計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的安全性和可靠性具有直接的影響。應(yīng)用人工智能技術(shù)的入侵檢測功能,能對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行智能化分析和處理,根據(jù)預(yù)定算法將處理數(shù)據(jù)整理成為入侵檢測報(bào)告,讓用戶能全面地掌握計(jì)算機(jī)設(shè)備的安全狀態(tài)。③垃圾郵件智能化處理。該技術(shù)依托人工智能技術(shù)中的模式識(shí)別功能,對(duì)接收郵件進(jìn)行掃描和歸類,發(fā)現(xiàn)垃圾郵件后直接將其標(biāo)注為垃圾郵件,為用戶發(fā)出風(fēng)險(xiǎn)警告,避免用戶因誤操對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成損害。
4.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理
人工智能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向智能化方向發(fā)展。在實(shí)際應(yīng)用中,除計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全管理模塊外,還能解決多種網(wǎng)絡(luò)管理問題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)呈爆炸式增長,網(wǎng)絡(luò)管理工作量和工作難度都達(dá)到了空前高度,通過應(yīng)用人工智能技術(shù),能大幅提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理效率,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)管理效能。
4.2人工智能技術(shù)在企業(yè)管理中的應(yīng)用
企業(yè)是市場經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的主要參與主體,是維持市場經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行和發(fā)展的關(guān)鍵要素,在企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中科學(xué)地應(yīng)用人工智能技術(shù),能有效提高企業(yè)的生產(chǎn)能力,促進(jìn)企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。具體應(yīng)用渠道如機(jī)械自動(dòng)化、智能監(jiān)控、推薦系統(tǒng)、用戶購物行為分析、零售分析、數(shù)據(jù)提取、文本歸類、文章摘要等,從員工工作的細(xì)微之處實(shí)現(xiàn)工作效率上的提升,進(jìn)而提升企業(yè)整體的運(yùn)行效率。對(duì)工業(yè)行業(yè)來說,應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)還能有效降低傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)人工的依賴性,大幅提高工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)能力,在行業(yè)發(fā)展的過程中起到了非常積極的促進(jìn)作用。
4.3人工智能技術(shù)在航空航天技術(shù)中的應(yīng)用
航空航天技術(shù)是目前人類最高科技的集合體,涵蓋眾多學(xué)科,如信息技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)、生物技術(shù)、天文學(xué)、生命科學(xué)等,對(duì)提高國家的國防力量、提高國家的國際地位、促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)增長都具有非常重要的意義。航天器設(shè)計(jì)是航空航天領(lǐng)域中的關(guān)鍵工作之一,而遠(yuǎn)程控制又是航空航天技術(shù)長久發(fā)展以來研究的重點(diǎn),因我國對(duì)該技術(shù)的研發(fā)起步較晚,我國對(duì)航空航天技術(shù)的研發(fā)存在重重困難,但經(jīng)過國家和科技工作者的不懈努力,目前我國航空航天技術(shù)已處于世界先進(jìn)水平。將人工智能技術(shù)應(yīng)用于航天遠(yuǎn)程控制中,利用智能系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集、處理和儲(chǔ)存,如通過采集航天器的軌道信息,并以此分析航天器的運(yùn)行狀態(tài),根據(jù)分析結(jié)果制定運(yùn)行決策,對(duì)提高航天器的運(yùn)行安全性和運(yùn)行質(zhì)量都是非常重要的舉措,推動(dòng)國家航空航天事業(yè)獲得進(jìn)一步發(fā)展。
4.4人工智能技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用
目前,人工智能技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛,使醫(yī)護(hù)人員的工作內(nèi)容不斷得到優(yōu)化,提高工作效率,還有效提高了國家醫(yī)療水平。具體應(yīng)用包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容:①在電子病歷中的應(yīng)用。傳統(tǒng)就醫(yī)診斷環(huán)節(jié),醫(yī)生都需要以手寫方式記錄病患病例,并根據(jù)病例詳細(xì)列出治療方案,工作量大,且效率較低,病例保存便捷性較差。通過應(yīng)用電子病例,不僅能大幅減少病例記錄的工作量,還能在醫(yī)療系統(tǒng)中直接勾選治療所需藥品,完成病例及用藥的勾選后打印即可,既能大幅提高工作效率,還能將病例在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行儲(chǔ)存,且現(xiàn)階段病例文件的儲(chǔ)存格式不再局限于文字,語音和圖像也可被添加到病例中,提高醫(yī)療診斷的準(zhǔn)確性。②在健康管理中的應(yīng)用。在現(xiàn)代醫(yī)療中應(yīng)用人工智能技術(shù),對(duì)病患的病情進(jìn)行智能化分析,能使醫(yī)生對(duì)疑難病癥的分析更加全面準(zhǔn)確,制定針對(duì)性更強(qiáng)的醫(yī)療方案,提高醫(yī)療水平,為改善患者的健康狀況提供輔助。
5結(jié)語
綜上所述,計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)社會(huì)各行業(yè)都產(chǎn)生了不同程度的影響,人們的工作和生活方式得到優(yōu)化和改變,國家科技水平也不斷提升。加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的研究,推動(dòng)人工智能技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用,讓人們能切身感受到科技為生活帶來的改變,對(duì)促進(jìn)人類社會(huì)的發(fā)展具有非常重要的意義。
【參考文獻(xiàn)】
【1】辛穎楚.計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)研究進(jìn)展和應(yīng)用分析[J].信息與電腦(理論版),2019(9):121-122+125.
【2】陳長印.計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)研究進(jìn)展和應(yīng)用分析[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通,2019(12):5.
【3】楊坤,顧兢兢.計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)研究進(jìn)展和應(yīng)用分析[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2019,15(33):197-198.
【4】鄭驁.淺談?dòng)?jì)算機(jī)人工智能技術(shù)研究進(jìn)展和應(yīng)用[J].科學(xué)與財(cái)富,2019(19):276.
【5】趙智慧.計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)研究的進(jìn)展及應(yīng)用[J].信息與電腦(理論版),2019,31(24):94-96.
【6】李子青.計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的應(yīng)用與未來發(fā)展分析[J].科技經(jīng)濟(jì)市場,2019(10):9-11.
【7】羅柱林,韓文超,呂文杰,等.計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的應(yīng)用及未來發(fā)展探究[J].中國航班,2019(16):90.
【8】李喬鳳.計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的應(yīng)用與未來發(fā)展分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2020,38(3):91+93.
【9】肖梅.計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的應(yīng)用及未來發(fā)展初探[J].締客世界,2019(1):39.
篇6
[關(guān)鍵詞]航天飛行器;控制;發(fā)展趨勢
中圖分類號(hào):DF25 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)30-0371-01
1 前言
空間技術(shù)是世界上最尖端技術(shù)的科學(xué)和技術(shù),也是一個(gè)國家科技水平和綜合國力的重要體現(xiàn)。世界太空強(qiáng)國和工人提供免費(fèi)獲得高度關(guān)注和發(fā)展空間,提高技術(shù),如空間控制,實(shí)現(xiàn)在天地之間,各種先進(jìn)技術(shù)研究項(xiàng)目,新概念的空間太空強(qiáng)國的發(fā)展規(guī)劃,并已取得重要進(jìn)展。參與航天飛機(jī),本文主要指火箭進(jìn)入太空,空間,和這種飛機(jī)參與控制理論和技術(shù)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和困難飛機(jī)控制,先進(jìn)的、基本的、全面的、已經(jīng)成為支持的重點(diǎn)領(lǐng)域之一,中國航天工業(yè)的未來發(fā)展。發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制技術(shù)領(lǐng)域的歷史可以追溯到“阿波羅”載人航天計(jì)劃的時(shí)代。近幾十年來,還被美國作為高超音速飛行器的五個(gè)核心技術(shù)之一。
2 航天飛行器控制領(lǐng)域前沿問題與挑戰(zhàn)
2.1 可靠進(jìn)入空間的控制前沿問題與挑戰(zhàn)
經(jīng)過40多年的不懈努力,我國的運(yùn)載火箭得到了長足的發(fā)展,獨(dú)立自主地研制了14種不同型號(hào)的“”系列運(yùn)載火箭,具備發(fā)射近地軌道、太陽同步軌道、地球同步轉(zhuǎn)移軌道等多種軌道有效載荷的運(yùn)載能力,入軌精度達(dá)到國際先進(jìn)水平.雖然我國運(yùn)載火箭已取得舉世矚目的成就,已在世界商用航天發(fā)射市場占有一席之地,并且通過了高密度發(fā)射的考核,控制技術(shù)得到了充分驗(yàn)證,但是與國外先進(jìn)的航天運(yùn)載技術(shù)相比,還存在一些不足:
1)運(yùn)載火箭應(yīng)對(duì)故障的能力不足:由非災(zāi)難性故障而導(dǎo)致發(fā)射任務(wù)難以順利完成或失敗,而這些故障往往可以通過理論方法來克服,需要具備能夠采用診斷和預(yù)測的方法進(jìn)行系統(tǒng)故障的監(jiān)控、檢測、隔離,能夠評(píng)估系統(tǒng)故障的影響并為任務(wù)調(diào)整提供決策支持的能力,對(duì)設(shè)備的維護(hù)和更換提供指導(dǎo)性建議.
2)火箭發(fā)射成本和經(jīng)濟(jì)性有待進(jìn)一步提升:我國運(yùn)載火箭與國外相比,入軌精度處于同一個(gè)量級(jí)甚至更高,但現(xiàn)役運(yùn)載火箭的價(jià)格優(yōu)勢正在逐步喪失,同時(shí)也暴露出運(yùn)載能力不足、發(fā)射準(zhǔn)備周期長、任務(wù)適應(yīng)性差的缺點(diǎn),難以滿足高效率、多樣化的航天發(fā)射和空間運(yùn)輸需求.
3)對(duì)任務(wù)的適應(yīng)能力存在不足:火箭對(duì)發(fā)射零時(shí)的要求較高,現(xiàn)有方法不具備對(duì)發(fā)射時(shí)間敏感任務(wù)的適應(yīng)性.控制系統(tǒng)是運(yùn)載火箭的神經(jīng)中樞,提高控制系統(tǒng)的可靠性,對(duì)于提高整個(gè)運(yùn)載系統(tǒng)的可靠性至關(guān)重要.因此,可以通過制導(dǎo)與控制理論方法的革新來提高運(yùn)載火箭的可靠性、經(jīng)濟(jì)性.同時(shí),系統(tǒng)的高可靠性要求也對(duì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了更高的挑戰(zhàn).
2.2 空天飛行器的控制前沿問題與挑戰(zhàn)
空天飛行器集航空、航天技術(shù)于一身,兼有航空器和航天器的特點(diǎn)與功能,既可以像普通飛機(jī)一樣在稠密大氣層內(nèi)飛行,又可以在近空間稀薄大氣層內(nèi)作高超聲速巡航飛行,還可以穿過大氣層進(jìn)入軌道運(yùn)行.歸納起來空天飛行器具有五個(gè)方面的特點(diǎn):
1)任務(wù)維數(shù)多:主要包括在軌運(yùn)行、再入返回兩類任務(wù),在軌飛行任務(wù)包括初態(tài)建立、軌道機(jī)動(dòng)、軌道維持、高精度對(duì)地觀測、在軌穩(wěn)定運(yùn)行等任務(wù)模式,是迄今最為復(fù)雜的一類飛行器.
2)飛行狀態(tài)跨度大:飛行空域跨越幾百公里地球軌道至地球表面,速度跨越水平著陸低速到第一宇宙速度,在軌飛行時(shí)間達(dá)到200天以上,再入返回時(shí)間約3000s左右,經(jīng)歷的環(huán)境溫度從零下幾十度到1000度以上.
3)飛行環(huán)境惡劣:跨越純空間、稀薄流區(qū)和稠密大氣層,經(jīng)歷空間輻照、高低溫、氣動(dòng)熱等復(fù)雜環(huán)境.
4)動(dòng)力學(xué)特性復(fù)雜:包括軌道動(dòng)力學(xué)和再入動(dòng)力學(xué),為適應(yīng)不同飛行環(huán)境,配備了RCS(Reactioncontrol system)和多操縱舛舵,如體襟翼、升降舵、V形垂尾、阻力板等,姿控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且多氣動(dòng)舵結(jié)構(gòu)導(dǎo)致姿控系統(tǒng)存在多維強(qiáng)耦合特性.
5)升力式返回模式:出于任務(wù)需要和時(shí)間限制,空天飛行器再入模式與飛船完全不同,它采用升力式再入模式,從軌道快速返回,利用高升力體外形在臨近空間長時(shí)間非慣性、大范圍橫向機(jī)動(dòng)飛行.
3 航天飛行控制技術(shù)發(fā)展趨勢
基于國際空間飛行器控制技術(shù)的研究進(jìn)展,以及存在的問題的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù),進(jìn)一步發(fā)展我國一方面縮短交付系統(tǒng)的未來發(fā)展和世界先進(jìn)航空航天汽車技術(shù)差距;另一方面提高中國的國際競爭力空間載波系統(tǒng)本身,促進(jìn)市場化、產(chǎn)業(yè)化、國際化的發(fā)展,中國的空間。進(jìn)入太空的發(fā)展趨勢是升高的自,可靠性高、重復(fù)使用、低成本方向發(fā)展??臻g對(duì)國家安全具有十分重要的戰(zhàn)略意義,開發(fā)新的太空武器迫在眉睫,太空飛行控制可靠性高、精度高、適應(yīng)性強(qiáng)、自主飛行的特點(diǎn),快速的響應(yīng),斷層重建任務(wù)飛行的能力,可以滿足未來空間操作,天地之間復(fù)雜的任務(wù)要求。太空飛行控制技術(shù)在我國應(yīng)該在以下解決方法:
3.1 加強(qiáng)進(jìn)入空間、空中飛行控制基礎(chǔ)理論研究
盡管美國工程方面取得了巨大的成功,但是NASA不僅僅是滿意,仍頗具影響力的“先進(jìn)制導(dǎo)控制技術(shù)”的研究計(jì)劃,持續(xù)改進(jìn)的傳統(tǒng)方法,支持控制技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)改造。應(yīng)該在中國的重大前沿需求,制定相應(yīng)的“工藝先進(jìn)的指導(dǎo)和控制項(xiàng)目”的主要研究計(jì)劃,吸引國內(nèi)單位和研發(fā)團(tuán)隊(duì)開展研究。例如,注意工藝創(chuàng)新布局引起的多學(xué)科交叉的非線性動(dòng)態(tài)特性,創(chuàng)新、多樣性、混合、異構(gòu)控制功能的飛機(jī)控制新概念,理論和方法的研究關(guān)注在信息化環(huán)境中,原本獨(dú)立的飛機(jī)控制,計(jì)算和通信、控制、決策和管理的集成趨勢帶來的新概念,理論和方法的研究。
3.2 重視多學(xué)科交叉研究
HTV-2兩次失敗強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科的問題。首先在于氣動(dòng)力和控制問題:飛行HTV-2偏航角的偏航角大于預(yù)先設(shè)計(jì),和耦合的滾動(dòng)操作,飛機(jī)在滾動(dòng)方向;二是氣動(dòng)加熱和材料問題:嚴(yán)重的氣動(dòng)加熱使身體材料剝落,氣壓變化。和新需求、新布局,新未來飛機(jī)控制功能使空氣動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)、電廠越來越近,飛行控制耦合電廠不僅提供動(dòng)力,也有重要的控制功能,不同的控制功能之間的有利和不利影響,多軸控制力矩引起高度耦合,我們應(yīng)加強(qiáng)多學(xué)科交叉設(shè)計(jì)方法的研究,并積極探索多學(xué)科聯(lián)合,協(xié)同設(shè)計(jì)研究和開發(fā)模式,如開展全面的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
4 結(jié)束語
綜上所述,航天飛行器控制技術(shù)在我國的發(fā)展中起著很重要的作用,所以對(duì)航天飛行器控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行研究很有現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)
[1] 王曉東.淺析航天飛行器控制技術(shù)[J].中國航天,2013.
篇7
由來已久的探月夢想
人類航天之父齊奧爾科夫斯基曾說: “人類不會(huì)永遠(yuǎn)留在地球這個(gè)搖籃里?!?/p>
中國的航天“情結(jié)”由來已久:古代神話中就有嫦娥奔月的傳說;敦煌莫高窟壁畫中的飛天被稱為“最美的形象”……
在《中國的航天》白皮書中這樣寫道:中國最早發(fā)明的古代火箭,便是現(xiàn)代火箭的雛形。
1994年,美國發(fā)射了“克萊門汀號(hào)”環(huán)月探測器,不但開始了全月面元素的分布與含量的探測,并意外發(fā)現(xiàn)了在月球南極區(qū)有水存在的信息。當(dāng)年,歐洲空間局也提出了重返月球、建立月球基地的詳細(xì)計(jì)劃,根據(jù)計(jì)劃,他們將逐步建立月球科學(xué)研究基地。隨后,俄羅斯、日本等國家的航空航天科學(xué)家們也開始了行動(dòng),從而在世界范圍內(nèi)掀起了新一輪的探月。
美國人的發(fā)現(xiàn)和其他國家的行動(dòng)在中國的航空航天界也引起了很大的震動(dòng)。
1994年,我國探月工程也被提上了論證日程?!叭澜绗F(xiàn)在對(duì)于月球探測的競爭已經(jīng)到了白熱化的程度,中國如果無動(dòng)于衷的話就會(huì)在競爭中落后,喪失發(fā)言權(quán)。”中國繞月探測工程首席科學(xué)家歐陽自遠(yuǎn)表示。
在世界探月整體升溫的局面下,中國探月計(jì)劃終于得到了政府高層的重視。緊接著,政府方面開始進(jìn)入實(shí)質(zhì)性的程序。
2000年11月22日,中國政府首次公布航天白皮書―《中國的航天》,明確了近期發(fā)展目標(biāo)中包括“開展以月球探測為主的深空探測的預(yù)先研究”。同年10月5日在北京召開的首屆“世界空間周”慶祝大會(huì)上,國防科工委副主任、國家航天局局長欒恩杰在《面向21世紀(jì)的中國航天》的報(bào)告中首次公開表明了中國探月的決心。
探月,不是誰都能玩的游戲
探月工程不僅是一個(gè)國家科技實(shí)力的體現(xiàn),而且還與政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、外交等諸多方面有著千絲萬縷的聯(lián)系。
據(jù)美國的一份官方報(bào)告稱,載人航天所取得的各項(xiàng)重大成就仍對(duì)當(dāng)今世界格局和國際地位有著極其重要的政治影響。在科技力方面,載人航天集當(dāng)今世界航空航天的技術(shù)之大成,如果沒有高度發(fā)達(dá)的科學(xué)技術(shù)和科研能力,就不可能發(fā)展載人航天;在經(jīng)濟(jì)力方面,載人航天是世界上最昂貴的科學(xué)技術(shù),需要國家大量的資金投入,如果一個(gè)國家沒有雄厚的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和強(qiáng)勁的經(jīng)濟(jì)能力就不可能發(fā)展航天事業(yè)。
中國社科院世界經(jīng)濟(jì)與政治研究所國際戰(zhàn)略研究室研究員沈驥如認(rèn)為,發(fā)展航天事業(yè),是對(duì)一個(gè)國家綜合國力、科技發(fā)展水平、參與國際事務(wù)能力和樹立國家形象的挑戰(zhàn)。中國在經(jīng)濟(jì)、科技等方面如果沒有發(fā)展到一個(gè)相當(dāng)高的程度,根本無法進(jìn)行探月工程。
2007年3月1日,中國科學(xué)院推出了《2007高技術(shù)發(fā)展報(bào)告》。探月計(jì)劃總工程師葉培建撰文說,未來30年內(nèi),中國有望探測火星、金星。火星探測的大幕也將在兩年后正式拉開,屆時(shí),中國將和俄羅斯進(jìn)行聯(lián)合火星探測。
看上去,中國繞月探測計(jì)劃進(jìn)展一帆風(fēng)順,這背后卻不知道需要多少人力和財(cái)力的付出。欒恩杰透露說:“大約有1萬余人參與這項(xiàng)工程。中國一切從零開始,通過三年時(shí)間,依靠自己的力量研制出了‘嫦娥一號(hào)’人造月球衛(wèi)星和整個(gè)系統(tǒng)配套工程。這個(gè)研制速度與其他國家相比已經(jīng)非???。”
至于資金,中國繞月探測工程首席科學(xué)家歐陽自遠(yuǎn)去年8月接受媒體采訪時(shí)說:“能夠明確說的是第一期繞月探測,國家批的14億人民幣所占GDP的比率并不高。再從政治上來說,對(duì)增強(qiáng)民族的凝聚力、提高國家的國際影響都有重大意義。而更為重要的是將對(duì)科技的發(fā)展產(chǎn)生積極的作用,同時(shí)也是一個(gè)非常好的科普宣傳?!?/p>
2006年,中國政府制定的《國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》和《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006―2020年)》,將發(fā)展載人航天、月球探測、高分辨率對(duì)地觀測系統(tǒng)、新一代運(yùn)載火箭等重大航天科技工程置于重要地位。
可以預(yù)見的是,太空探測將是未來很長一段時(shí)間內(nèi)中國科技發(fā)展的主軸。
中國為何要進(jìn)行探月
作為人類的生產(chǎn)力、科學(xué)技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物,航天事業(yè)體現(xiàn)了人類的智慧和創(chuàng)造精神。雖然說開拓新的活動(dòng)天地是人類的天性,但日益緊張的地球資源、外太空的無盡誘惑、外層空間潛在的豐富資源和巨大利益才是吸引人類進(jìn)入太空的實(shí)際動(dòng)力。
1967年,聯(lián)合國制定并通過了《關(guān)于各國探索和利用外層空間包括月球與其他天體活動(dòng)所應(yīng)遵循原則的條約》(簡稱《外空條約》),其中明確了外層空間為全人類所共有。但目前只有那些擁有讓航天器進(jìn)入外層空間能力,并擁有讓航天器發(fā)揮持久作用能力的國家(或集團(tuán)),才真正擁有外層空間“話語權(quán)”,并憑借其科技能力,在“天”上占有一定的位置。
從可以預(yù)見的未來看,人類現(xiàn)在面臨的資源枯竭、人口激增等亟待解決的幾大問題,只有通過擴(kuò)大人類生存空間,向外層空間要資源、要空間來解決。而共同開發(fā)、和平利用才是人類面對(duì)共同的外層空間應(yīng)有的共同態(tài)度。
美國和俄羅斯的探月經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)表明,其反過來帶動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展力度有多大。所取得的重大科技突破帶動(dòng)了材料技術(shù)、控制技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)、醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)、環(huán)境工程等基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展。
對(duì)中國來說,探月工程可以帶來這幾方面的好處。
首先是月球資源的開發(fā)利用,包括太陽能電站、月球礦藏、40%含氧量的土壤、足夠地球7000年電量的氦―3、旅游資源等。日本已經(jīng)將太陽能電站作為21世紀(jì)的重要戰(zhàn)略,并且根據(jù)日本公司的研究,如果重復(fù)使用發(fā)動(dòng)機(jī)投入使用,每人次25萬美元就可真正進(jìn)行月球旅行。
其次是整個(gè)的二次開發(fā)帶來的作用,包括對(duì)航天器本身、航天技術(shù)本身的促進(jìn),以及對(duì)于人工技能、機(jī)器人、遙控作業(yè)、辦公自動(dòng)化、超音速飛行、光通訊、數(shù)據(jù)處理,超高強(qiáng)度、超高溫材料,電能微波傳送,無污染飛行器,空間生命研究等高科技產(chǎn)業(yè)都將起到輻射作用。特別是超遠(yuǎn)距離的電能微波傳送、光通訊、機(jī)器人、遙感技術(shù)以及材料技術(shù)和信息技術(shù)等幾個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。
此外還有應(yīng)用衛(wèi)星技術(shù),有資料顯示,截至去年年底,中國已經(jīng)進(jìn)行了23次成功的商業(yè)發(fā)射,共計(jì)成功發(fā)射了25顆商業(yè)衛(wèi)星,有274個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器在太空運(yùn)轉(zhuǎn),還為國際用戶提供了5次搭載服務(wù)。覆蓋亞歐美及澳大利亞等100多個(gè)國家和地區(qū),向世界75%的人口提供衛(wèi)星通信服務(wù)。
現(xiàn)在中國正著力建立以應(yīng)用衛(wèi)星為主要平臺(tái)的天地一體化的天基信息系統(tǒng),重點(diǎn)解決國家在信息高速公路、電視教育、環(huán)境污染、交通導(dǎo)航等方面急需解決的難題和熱點(diǎn)問題。登月的要求會(huì)迫使衛(wèi)星技術(shù)在最低層獲得質(zhì)的提升,從而將更大地促進(jìn)衛(wèi)星應(yīng)用和應(yīng)用衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展。
篇8
【關(guān)鍵詞】光電技術(shù) 光電產(chǎn)業(yè) 新興產(chǎn)業(yè) 發(fā)展對(duì)策
光電技術(shù)是21世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè),也是新興產(chǎn)業(yè)。光電技術(shù)的發(fā)展,不僅在多個(gè)學(xué)科發(fā)展領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,還推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。光電技術(shù)的大量發(fā)展必將推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。光電技術(shù)的快速發(fā)展引起了多個(gè)國家的注意。其中美國、日本、英國、德國等發(fā)達(dá)的資本主義國家首先把目光盯向了光電信息技術(shù)產(chǎn)業(yè),不小的新興的發(fā)展中國家,也向電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)投入大量的資本。我國的光電信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)要想在世界占有一席之地,爭取新的經(jīng)濟(jì)增長中站穩(wěn)腳跟,還有一段比較長的路要走。
1 光電技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用
1.1 光電技術(shù)是一門綜合性的學(xué)科
光電技術(shù)采集了光學(xué)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)等多種學(xué)科優(yōu)勢為一體的綜合技術(shù)門類。在我國的光電技術(shù)大多應(yīng)用于國防科技、武器制造、應(yīng)用醫(yī)學(xué)、航天技術(shù)等領(lǐng)域。
1.2 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
我國的光電技術(shù)發(fā)展門檻較高,很少進(jìn)行光電技術(shù)推廣,普通民眾對(duì)光電技術(shù)的認(rèn)知度不高,光電技術(shù)的發(fā)展也難以讓社會(huì)大眾熟悉。光子技術(shù)在生物與醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用即定義為生物醫(yī)學(xué)光子學(xué),其相應(yīng)產(chǎn)業(yè)涉及人類疾病的診斷、預(yù)防、監(jiān)護(hù)、治療以及保健、康復(fù)等。
1.3 武器領(lǐng)域的應(yīng)用
近幾年,隨著發(fā)達(dá)國家對(duì)光電技術(shù)的挖掘不斷深入,光電市場迎來了前所未有的空前盛況,光電技術(shù)的發(fā)展極其迅猛。我國奮起直追,目前光電技術(shù)已經(jīng)擴(kuò)展到了通訊技術(shù)、信息、醫(yī)療、軍事、生物工程等多個(gè)新興科技領(lǐng)域,光電技術(shù)的應(yīng)用得到了極其廣泛的傳播和發(fā)展。光電技術(shù)是信息技術(shù),它促進(jìn)了輕武器領(lǐng)域的發(fā)展。傳統(tǒng)輕武器通過配備光學(xué)和光電瞄準(zhǔn)具等來提高射擊精度及殺傷能力。
1.4 經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的成效
近幾年來,我國的光電技術(shù)也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會(huì)效應(yīng),近三年來我國的光電技術(shù)給經(jīng)濟(jì)帶來的增長在20%以上,光電技術(shù)的產(chǎn)值達(dá)到了1000億人民幣。
1.5 光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
在光電技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛、且被社會(huì)大眾所熟知的是太陽能光伏產(chǎn)業(yè),“光明工程”就是在光伏產(chǎn)業(yè)中發(fā)展起來的,目前光明工程的制造能力得到了迅猛的提升,無論是電池生產(chǎn)還是制造方面都取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效應(yīng),實(shí)現(xiàn)了100%的利潤增長率?!疤柲芄怆娊ㄖ?yīng)用示范項(xiàng)目”和“金太陽示范工程”再次推動(dòng)了太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國目前的光伏發(fā)電機(jī)裝機(jī)量已經(jīng)達(dá)到了4318萬千瓦,成為了世界上光伏發(fā)電機(jī)容量最大的國家。
2 光電技術(shù)的發(fā)展
2.1 要重視人才的培養(yǎng)
企業(yè)之間的競爭,是人才的競爭;國家之間的競爭,也是人才的競爭;光電技術(shù)產(chǎn)業(yè)的競爭也是人才的競爭。目前,我國的光電技術(shù)發(fā)展迅猛,但是由于我國光電技術(shù)的起步較晚,產(chǎn)業(yè)人才不足,必須要盡快發(fā)展大量的光電技術(shù)人才,適應(yīng)光電技術(shù)的快速發(fā)展。
2.1.1 高校人才分析
目前,我國的光電技術(shù)的人才,主要來源于高校大學(xué)畢業(yè)生,但高校畢業(yè)生的素質(zhì)較高,動(dòng)手能力較差,理論基礎(chǔ)知識(shí)不深厚,對(duì)所學(xué)的光電技術(shù)知識(shí)不能廣泛的進(jìn)行應(yīng)用。
2.1.2 普通技校人才分析
光電技術(shù)的發(fā)展需要大量的人才,在人才的招聘中,也會(huì)選擇普通的技術(shù)學(xué)校學(xué)生,這些學(xué)生的動(dòng)手能力較強(qiáng),但是理論知識(shí)不足,理論素養(yǎng)的缺失嚴(yán)重妨礙了人才的快速成長;如何發(fā)展創(chuàng)新,如何進(jìn)行技術(shù)研發(fā),如何在短期內(nèi)快速發(fā)展光電技術(shù)人才是目前光電技術(shù)發(fā)展的首要任務(wù)。
2.1.3 人才發(fā)展培養(yǎng)方向
要大力發(fā)展光電技術(shù)產(chǎn)業(yè),就要保障光電技術(shù)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,就需要培育大量人才,因此,你須建立一套更為專業(yè)的人才培養(yǎng)體系,在全國范圍內(nèi)建立更具有穩(wěn)定性的人才培養(yǎng)基地。要提高光電技術(shù)產(chǎn)業(yè)工人的薪資待遇,保障職工的福利水平,吸引大量的人才加入光電技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
2.2 要高瞻遠(yuǎn)矚,把握好光電技術(shù)產(chǎn)業(yè)的方向
光電技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)了各個(gè)科技行業(yè)的發(fā)展,在不同的技術(shù)領(lǐng)域光電技術(shù)應(yīng)用的范圍不同,光電技術(shù)既可運(yùn)用于航天科技事業(yè),也可運(yùn)用于民間照明用品,電子產(chǎn)品。光電技術(shù)產(chǎn)業(yè)是一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)體系,包含的產(chǎn)業(yè)類型也是極其復(fù)雜。在光電技術(shù)的發(fā)展過程中要立足于企業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r,選擇正確的發(fā)展方向,制定好合適的發(fā)展戰(zhàn)略,充分考慮考各方面的問題。其中對(duì)于資金、科技實(shí)力、人才利用率及政府決策對(duì)光電技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展最為重要,要仔細(xì)思考。
在企業(yè)向光電技術(shù)發(fā)展的過程中,要高瞻遠(yuǎn)矚,立足高遠(yuǎn),站在世界的眼光來看待光電技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國的光電技術(shù)發(fā)展起步較晚,還沒有成型的理論指導(dǎo),在發(fā)展的路上還有很長一段路要走。我國企業(yè)在光電技術(shù)的發(fā)展過程中,要吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),“洋為中用”,“古為今用”不斷借鑒國外發(fā)展的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),盡量少走些彎路。同時(shí)要加強(qiáng)自身創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng),不拘泥于一格,大膽啟用有能力的人進(jìn)行企業(yè)管理,不斷引進(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù)。
除了企業(yè)的自身發(fā)展之外,要想使我國的光電技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,政府還必須根據(jù)地域特色,加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)扶持力度,適當(dāng)加大政府專項(xiàng)資金投入力度,減少企業(yè)的負(fù)擔(dān),實(shí)行減稅政策,減少企業(yè)的本地發(fā)展壓力。
2.3 要規(guī)范企業(yè)發(fā)展,不斷完善產(chǎn)業(yè)規(guī)范體系
俗話說“無規(guī)矩不成方圓”,我國的光電技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚,發(fā)展中還存在很多的問題和不足,在重視光電企業(yè)發(fā)展的同時(shí),也要注意盡快建立一套完善的體系規(guī)范,減少企業(yè)在發(fā)展過程中的遇到的障礙,要加快建立光電產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)管體系和質(zhì)量保證體系,要形成一套從產(chǎn)品原材料到成品成熟的監(jiān)管體系,并且完善相關(guān)的法律體系,保證消費(fèi)者的合法權(quán)益。努力發(fā)展我國的光電技術(shù)產(chǎn)業(yè),為我國企業(yè)與世界先進(jìn)水平接軌奠定基礎(chǔ)。
3 結(jié)束語
雖然光電技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景很好,但是也要預(yù)防企業(yè)在發(fā)展過程中遇到的風(fēng)險(xiǎn)和障礙,要進(jìn)行合理規(guī)避,光電技術(shù)是我國的一個(gè)新興技術(shù)產(chǎn)業(yè),具有巨大的發(fā)展?jié)摿?,在短短幾十年的時(shí)間里就創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)財(cái)富。光電技術(shù)的發(fā)展,具有能耗低、效益高的優(yōu)點(diǎn)。我國的光電技術(shù)迅猛發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]駱清銘.光電技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用――現(xiàn)狀與發(fā)展[J].光學(xué)與光電技術(shù),2003(01):7-14.
[2]劉宇.光電技術(shù)在輕武器中的新應(yīng)用[J].應(yīng)用光學(xué),2006(04):289-292.
作者簡介
王華(1963-),男,湖北省荊州市人。理學(xué)碩士。副教授。研究方向?yàn)楣怆娂夹g(shù)應(yīng)用方向。
篇9
自1957年前蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星飛出地球,人類社會(huì)步入空間時(shí)代以來,與空間相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)得到迅猛發(fā)展,并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益?;仡?0多年來世界空間高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r,展望21世紀(jì)初空間產(chǎn)業(yè)前景,對(duì)于制定適合空間科技及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,發(fā)揮空間產(chǎn)業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)巨大推動(dòng)作用具有重要意義。
一、空間高技術(shù)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
空間一般是指地球大氣層以外的宇宙空間??臻g產(chǎn)業(yè)泛指與空間活動(dòng)相關(guān)的產(chǎn)業(yè),主要包括航天制造業(yè)和航天服務(wù)業(yè)兩大類型。前者包括衛(wèi)星和地面設(shè)備;后者包括發(fā)射和衛(wèi)星服務(wù)??臻g產(chǎn)業(yè)涉及空間基礎(chǔ)設(shè)施、空間應(yīng)用和空間保障等領(lǐng)域。
20世紀(jì)90年代以來,空間高技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異,越來越多的國家參與研制和發(fā)射種類繁多的衛(wèi)星,并應(yīng)用到本國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展活動(dòng)之中。據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界已有60多個(gè)國家、1100多家航天公司投資發(fā)展空間技術(shù),170多個(gè)國家開展了空間技術(shù)的應(yīng)用工作(1)。美、俄等空間大國頻繁地進(jìn)行發(fā)射衛(wèi)星、載人航天、火星登陸和重返月球等一系列航天活動(dòng)。運(yùn)載和衛(wèi)星制造、空間通訊、空間導(dǎo)航、空間遙感等產(chǎn)業(yè)已基本成熟,并產(chǎn)生出巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益;空間材料、空間制藥、農(nóng)作物空間育種、空間發(fā)電、月球和火星資源利用、地球外生存棲息空間和星際旅行等已出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)雛形,顯示出誘人的產(chǎn)業(yè)前景。
(1)運(yùn)載和衛(wèi)星制造
宇宙的起源與演化是自然科學(xué)重大基本問題之一。宇宙探索將極大地拓寬人類的視野,真正實(shí)現(xiàn)人類飛出地球遠(yuǎn)古夢想,賦予人類宇宙生存觀以新的哲學(xué)意義。它不僅能夠極大地提高人類認(rèn)識(shí)地球、征服太空的自信心,樹立起人類的尊嚴(yán),而且通過探索,將研究開發(fā)和驗(yàn)證一批先進(jìn)的航空航天及其相關(guān)技術(shù),從而帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
為了實(shí)現(xiàn)跨出地球的夢想,關(guān)鍵就在于運(yùn)載和衛(wèi)星制造,由此產(chǎn)生了運(yùn)載和衛(wèi)星制造業(yè)。經(jīng)過40余年的發(fā)展,目前在空間運(yùn)行的飛行器有6000多個(gè),各國在該領(lǐng)域創(chuàng)造了成千上萬個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)。從1996-2000年,全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)(包括衛(wèi)星制造、發(fā)射服務(wù)、地面設(shè)備制造和衛(wèi)星運(yùn)營服務(wù)等4個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域)收入從1996年的450億美元逐年遞增到2000年的832億美元,年均增長達(dá)17%,總收入達(dá)3209億美。據(jù)日本對(duì)2000年到2020年衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)業(yè)的市場預(yù)測:2005年全球市場為240億美元,日本為8.1億美元;2020年全球市場為730億美元,日本為23.6億美元??梢姡臻g產(chǎn)業(yè)市場容量巨大,前景非常廣闊。
該產(chǎn)業(yè)的主要產(chǎn)品有:單級(jí)和多級(jí)運(yùn)載火箭、航天飛機(jī)、衛(wèi)星和空間站、登月艙、地面設(shè)備、發(fā)射和運(yùn)營服務(wù),以及正在研制的空天飛機(jī)。
(2)空間通訊
隨著空間活動(dòng)發(fā)展,人類進(jìn)入了一個(gè)嶄新的通訊時(shí)代,這就是空間通訊時(shí)代。
空間通訊已成為全球經(jīng)濟(jì)和社會(huì)活動(dòng)中最為有力的工具。通過它提供服務(wù)所涉及的領(lǐng)域有:金融、移動(dòng)通訊、廣播、電視、娛樂、家庭直播、電視教育等。由于空間通訊技術(shù)的發(fā)展,使得世界各個(gè)角落人們聯(lián)系日趨容易,地球才真正成為了“村”。由于空間通訊而大大改變了人們的生活和思維方式。
世界大公司在空間技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的投資主要集中在空間通訊方面。到1999年底,全球有48家衛(wèi)星通信公司在運(yùn)營約200顆商用通信衛(wèi)星,擁有5981個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器,商業(yè)競爭的十分激烈。預(yù)計(jì)2000-2009年,全世界將發(fā)射約200顆商用通信衛(wèi)星,衛(wèi)星通信地面設(shè)備市場在2006年將達(dá)到460億美元。全世界大約160個(gè)國家與地區(qū)建立了約900個(gè)衛(wèi)星通訊地面接收站,我國建有衛(wèi)星通信主站15座,各類衛(wèi)星小站2萬多個(gè)。通過衛(wèi)星組成了全球通訊網(wǎng),全球范圍內(nèi)的電視傳播和60%的跨洋通訊全部由空間通訊來擔(dān)任。預(yù)計(jì)21世紀(jì)初,全世界計(jì)劃發(fā)射的衛(wèi)星將超過1000顆,這些衛(wèi)星將更先進(jìn)、更實(shí)用,其中通信衛(wèi)星、全球定位衛(wèi)星和地球資源衛(wèi)星被認(rèn)為最具商業(yè)發(fā)展前途。
衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)主要包括:衛(wèi)星固定通信,衛(wèi)星移動(dòng)通信,衛(wèi)星電視直播/衛(wèi)星數(shù)字音頻廣播和衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)接入等4個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
(3)空間導(dǎo)航
衛(wèi)星導(dǎo)航是衛(wèi)星技術(shù)又一個(gè)成功的應(yīng)用,由此形成了一個(gè)全球性的涉及諸多行業(yè)、軍民通用的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)?,F(xiàn)在幾乎所有民用和軍用飛機(jī),部分船、汽車使用了美國全球定位系統(tǒng)(GPS)的導(dǎo)航接收設(shè)備;衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用領(lǐng)域還包括野外考察、測繪、地球板塊運(yùn)動(dòng)、大地水準(zhǔn)、洪水水位、海洋升降監(jiān)測、通訊網(wǎng)時(shí)間同步等一切需要利用位置、速度和時(shí)間參數(shù)的科學(xué)、工程和社會(huì)活動(dòng)。
美國的GPS系統(tǒng),除擁有天上的24顆導(dǎo)航衛(wèi)星外,地面產(chǎn)品有普通GPS接收機(jī)、差分GPS接收機(jī)和高精度測地型的GPS接收機(jī)。GPS接收機(jī)的定位精度可以從百米左右到厘米左右。
目前,全球GPS接收機(jī)的生產(chǎn)廠家約有67家,生產(chǎn)的接收機(jī)種類有500多種,申請(qǐng)的專利達(dá)上千項(xiàng)。我國在漁船和遠(yuǎn)洋輪上也裝有約18萬臺(tái)的接收設(shè)備。
2000年,全球GPS產(chǎn)業(yè)達(dá)到85億美元的產(chǎn)值,提供了約10萬人的就業(yè)機(jī)會(huì),專家估計(jì),2005年總產(chǎn)值可達(dá)600億美元。
俄國、歐盟和中國也加入了該產(chǎn)業(yè)競爭。正在實(shí)施和計(jì)劃實(shí)施的導(dǎo)航星座計(jì)劃還有俄羅斯的GLONASS、歐盟的Galileo計(jì)劃和中國的北斗計(jì)劃。
該產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品主要有:適用于各類場合、不同用途的接收機(jī),及其與其它產(chǎn)品結(jié)合形成的用途更為廣泛的產(chǎn)品,如與地理信息系統(tǒng)結(jié)合起來的汽車地圖導(dǎo)航系統(tǒng),與手機(jī)結(jié)合起來的集通訊、導(dǎo)航于一身的定位手機(jī)。
(4)空間遙感
空間遙感是繼衛(wèi)星通信和衛(wèi)星導(dǎo)航后的第三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。目前在地球周圍運(yùn)行的對(duì)地遙感衛(wèi)星包括氣象、資源、測繪、海洋、環(huán)境監(jiān)測等衛(wèi)星。它們不斷送回大氣、海洋和陸地資源的圖像和數(shù)據(jù),為氣象預(yù)報(bào)、農(nóng)林管理、海洋漁業(yè)、資源勘測、災(zāi)害監(jiān)測提供了大量人類日常生活不可或缺的信息。
目前對(duì)地遙感波段包括電磁波的絕大部分波段,其產(chǎn)品包括可視、紅外、微波等波段的圖像和數(shù)據(jù)。據(jù)國外報(bào)價(jià),每平方公里衛(wèi)星影像的價(jià)格為30-40美元。另據(jù)聯(lián)合國預(yù)測,全球遙感和地理信息系統(tǒng)年產(chǎn)值已達(dá)40-50億美元。
根據(jù)有關(guān)計(jì)算,美國應(yīng)用氣象衛(wèi)星使農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和減少災(zāi)害損失,每年獲益20億美元,投入產(chǎn)出比值為1:7,前蘇聯(lián)該值為1:10。
利用遙感技術(shù)對(duì)農(nóng)作物估產(chǎn)已取得滿意結(jié)果。從20世紀(jì)80年代中期開始,中國先后選擇了冬小麥、玉米及水稻等主要農(nóng)作物進(jìn)行產(chǎn)量和面積預(yù)報(bào)。在進(jìn)行省級(jí)(或地區(qū)級(jí))大面積的估產(chǎn)中,小麥估產(chǎn)精度優(yōu)于95%,玉米優(yōu)于90%,水稻優(yōu)于85%。
中國氣象部門利用本國和國際氣象衛(wèi)星對(duì)沿海強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的預(yù)報(bào),已經(jīng)取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,如1981-1987年間的幾次臺(tái)風(fēng)和洪水的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)就減少損失幾十億元。
二、方興未艾的新興空間產(chǎn)業(yè)
21世紀(jì)空間高技術(shù)產(chǎn)業(yè)將以更加迅猛的速度發(fā)展,除上述四大相對(duì)成熟產(chǎn)業(yè)繼續(xù)向前發(fā)展外,以下四個(gè)領(lǐng)域?qū)⒂赡壳熬邆洚a(chǎn)業(yè)雛形發(fā)展成為成熟的產(chǎn)業(yè)。
(1)空間材料加工和空間制藥
利用外層空間的微重力、超高真空和超潔凈等特殊環(huán)境,進(jìn)行材料加工和制藥,已經(jīng)顯示出巨大的商業(yè)前景。它將使人類能夠在21世紀(jì)初生產(chǎn)許多產(chǎn)品,如超純材料、新的藥品和農(nóng)產(chǎn)品,下一步將要突破的是規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)和工藝。
在空間進(jìn)行在地面無法制造的用混合金屬、偏晶合金和復(fù)合材料制備、生長摻雜分布更均勻、化學(xué)配比更加正確和晶體結(jié)構(gòu)更加完美的單晶材料,已進(jìn)行多次空間試驗(yàn),并獲得了滿意結(jié)果。在空間進(jìn)行大尺度蛋白質(zhì)晶體以及高效率地提純高純生物制品,有制藥前景的動(dòng)、植物細(xì)胞的生長、代謝、合成及分泌生物活性物質(zhì)的影響等空間試驗(yàn)也開展了多次,同樣獲得了滿意的結(jié)果。
中國利用空間特殊環(huán)境進(jìn)行種子搭載試驗(yàn),培養(yǎng)了小麥、水稻等糧食作物新品系,在油料、棉花、花卉等經(jīng)濟(jì)作物方面也獲得了很好的變異品種。對(duì)回收的種子進(jìn)行種植,取得了可喜的結(jié)果,如糧食畝產(chǎn)可提高8%-20%,水稻蛋白質(zhì)含量可提高8%-12%。
美國民用空間技術(shù)規(guī)劃明確了開展和擴(kuò)展商業(yè)性空間工業(yè)的目標(biāo)。據(jù)有關(guān)資料介紹,美國目前已有20多種地面上難以制成的藥物在空間制成。美國國家航空航天局(NASA)建立了空間商業(yè)發(fā)展中心,與工業(yè)界簽署了多項(xiàng)促進(jìn)空間材料制備的協(xié)議。中國自1997年開始利用返回式衛(wèi)星進(jìn)行空間材料的制備,已經(jīng)完成了10多次的空間飛行實(shí)驗(yàn),進(jìn)行了諸如InSb晶體等一系列的生長實(shí)驗(yàn),取得了較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
(2)空間能源
無論從地球上的能源消耗,還是從人類在外層空間停留或居住角度來考慮,能源獲取都是一個(gè)關(guān)鍵問題。利用空間資源來獲取能源,最有可能實(shí)現(xiàn)的是太陽能發(fā)電和等離子體發(fā)電。
①空間太陽能發(fā)電
由于外層空間沒有大氣對(duì)太陽光的反射和吸收,空間太陽能發(fā)電衛(wèi)星能接收到近于無損失的太陽輻射;在外層空間,由于不受天氣影響,日照時(shí)間長,因而在外層空間同樣面積一年內(nèi)可以利用的太陽能,相當(dāng)于地面的5倍多。如在空間中建造面積55平方公里的太陽電池陣,利用微波傳送電能到地面,就能直接為地面用戶輸送500萬千瓦的電力。
目前,美國、日本等已在計(jì)劃發(fā)射太陽能發(fā)電衛(wèi)星,在空間構(gòu)筑大型太陽能電池陣或太陽能收集器,用微波把所產(chǎn)生的巨大電能傳送到地面。
②空間等離子體發(fā)電
空間等離子體發(fā)電是利用系留衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)的一種發(fā)電形式。系留衛(wèi)星發(fā)電系統(tǒng)是利用航天飛機(jī)或衛(wèi)星帶動(dòng)一根金屬導(dǎo)線切割地磁場進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng),可提供在軌飛行器的電能。它的核心部件是等離子體接觸器,它是一個(gè)與空間環(huán)境等離子體作交換電流的裝置。
1996年,美國和意大利聯(lián)合進(jìn)行了飛行試驗(yàn),從航天飛機(jī)上釋放了一條長19.7公里的導(dǎo)電系繩,產(chǎn)生了約1700瓦的功率。雖由于系繩斷裂,致使試驗(yàn)中斷,卻已顯示了空間等離子體發(fā)電的巨大應(yīng)用前景。目前,美、加、意、德、日等國均有此類研制計(jì)劃,有的還進(jìn)行了有關(guān)飛行試驗(yàn)。
(3)外星資源開發(fā)利用
外星資源是指地球以外星球(包括月球)資源。21世紀(jì)這類資源主要來自月球和火星。
①月球資源的開發(fā)利用
月球具有豐富的礦產(chǎn)資源,月巖包含有地殼中含有的全部元素及約60種礦物,其中有6種礦物是地球上沒有的。如果進(jìn)展順利,人類可能在21世紀(jì)20年代實(shí)現(xiàn)月球采礦。月球土壤中豐富的He[,3]是核發(fā)電站的重要原料,以發(fā)電量大著稱,如25噸He[,3]發(fā)電量,足夠美國使用一年。
月球土壤中含氧量豐富,利用月球上的氧,可解決人在月球上供氧問題和推進(jìn)劑問題。
月球沒有大氣和磁場,月面引力加速度只有地球的1/6,因而是建立觀測基地、進(jìn)行天文觀測和日地空間環(huán)境研究的理想場所。
世界各空間大國都重視月球的開發(fā)利用。2000年中國航天局了中國航天白皮書,表明了近期中國對(duì)月球探測的考慮和計(jì)劃安排。
②火星資源開發(fā)利用
21世紀(jì)初人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)將會(huì)有新的飛躍。深空探測、開發(fā)和利用的重點(diǎn)領(lǐng)域,除月球外就是火星?;鹦鞘请x地球最近的一顆行星,對(duì)其探測、研究及開發(fā)利用具有重要的戰(zhàn)略意義。美國1998年已成功實(shí)現(xiàn)火星登陸,其它空間大國也在準(zhǔn)備實(shí)施21世紀(jì)探測火星的宏偉計(jì)劃。這些計(jì)劃除了認(rèn)識(shí)宇宙外,將會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)空間科技如宇航工程、材料科學(xué)、人工智能、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息科學(xué)和精密儀器研制等發(fā)展,從而推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的迅速發(fā)展。
(4)外層空間永久居住站和星際旅行
隨著人類空間活動(dòng)的日益增多,空間往返及空間飛行器技術(shù)的成熟,在外層空間或外星球建立永久性居住地成為可能。預(yù)計(jì)2015年,全世界人口達(dá)到75億左右,2050年達(dá)125億左右,地球顯然難以承受如此大的人口壓力,使得人類離開地球而生活在外層空間和外星球上成為一種選擇。美國計(jì)劃于2010年在月球建立永久基地,2050年建立月球城市,2020年實(shí)現(xiàn)人類首次登上火星。
國際空間站已成為迄今為止人類在太空部署的最大和最先進(jìn)的宇宙飛船,已擁有長駐居民,是通向人類居住地球外星球的一個(gè)里程碑。在空間站上的宇航員最長的逗留時(shí)間已經(jīng)超過了1年。人類可能在外層空間建造出許許多多漂浮的太空居留站,在月球建立永久基地的設(shè)想已經(jīng)提出了多年,并計(jì)劃以此為“跳板”向火星移民。
2002年,美國富商在支付了2000萬美元后,經(jīng)過培訓(xùn),已經(jīng)在國際空間站的俄羅斯段進(jìn)行了太空旅行。俄羅斯開始研發(fā)更適合普通人乘坐和觀光的飛船。隨著通向宇宙空間的飛行器技術(shù)的飛速發(fā)展,會(huì)有越來越多的人愿意去體驗(yàn)從太空中眺望地球、月球和其它行星那激動(dòng)不已的心情,過一過在失重狀態(tài)下的太空生活。
三、空間高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)
空間投資巨大,一般民用投資難以滿足。但隨著空間活動(dòng)的增加和空間技術(shù)本身的發(fā)展,空間投資逐步顯現(xiàn)出了巨大的商用價(jià)值,如衛(wèi)星全球通訊、全球?qū)Ш降?。歸納起來,空間產(chǎn)業(yè)主要有以下特點(diǎn):
(1)國家啟動(dòng),市場跟進(jìn),高投資高回報(bào)
在空間產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期,投資行為屬國家行為,主要目標(biāo)是國家安全和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中重大基礎(chǔ)問題,如軍用偵察衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星和遙感衛(wèi)星的發(fā)展。隨著技術(shù)的成熟和市場潛力的顯現(xiàn),一些公司開始投資,就像對(duì)因特網(wǎng)的前身ARPANET和人類基因組計(jì)劃的投資,先由國家啟動(dòng)然后市場跟進(jìn)一樣。
(2)空間產(chǎn)業(yè)對(duì)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重大促進(jìn)作用
為了發(fā)展空間事業(yè),必然要求鋼鐵、冶金、電子、材料、計(jì)算機(jī)、能源化工、元器件等多種行業(yè)的大力發(fā)展。據(jù)美國空間專家估計(jì),美國空間科技上每投資1個(gè)美元,將會(huì)在提供就業(yè)機(jī)會(huì)和經(jīng)濟(jì)增長上獲得14個(gè)美元的回報(bào)。生產(chǎn)函數(shù)理論計(jì)算表明,美國國家航空航天局(NASA)從1975-1984年增加經(jīng)費(fèi)10億美元,使國民經(jīng)濟(jì)總值增加830億美元(1)。我國有關(guān)科技人員在分析了我國航天事業(yè)的發(fā)展中,得出了1:17的航天經(jīng)濟(jì)績效作用(3)。
(3)空間技術(shù)與其它產(chǎn)業(yè)形成互動(dòng)關(guān)系
空間技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;空間技術(shù)的應(yīng)用帶動(dòng)了許多新型產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)。許多的空間技術(shù)應(yīng)用在地面有關(guān)產(chǎn)業(yè)中產(chǎn)生了巨大經(jīng)濟(jì)效益,據(jù)美國統(tǒng)計(jì),約有10%的投資會(huì)帶來一系列產(chǎn)生商業(yè)效益的副產(chǎn)品技術(shù)在國家其它經(jīng)濟(jì)行業(yè)的應(yīng)用。以哈勃望遠(yuǎn)鏡為例,將其CCD技術(shù)應(yīng)用到人體胸部組織檢查上,避免使用現(xiàn)有的外科手術(shù),不但減輕了病人的痛苦,也使檢查更加清晰和有效,同時(shí)也產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。用外科手術(shù)的方式進(jìn)行胸部組織檢查大約花費(fèi)是幾千美元,而用CCD成像檢查只需幾百美元。
從空間技術(shù)發(fā)展的歷史很容易了解到,這種相關(guān)技術(shù)的轉(zhuǎn)移和在其它行業(yè)的應(yīng)用,完全可以由企業(yè)或公司來投資并運(yùn)作,且能夠產(chǎn)生高額回報(bào)。如中國利用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)高溫密封技術(shù)研制生產(chǎn)的特殊閥門新產(chǎn)品,為燕山、大慶、齊魯、揚(yáng)子、上海、天津等石化企業(yè)引進(jìn)的生產(chǎn)線提供配套,節(jié)約了數(shù)千萬美元的外匯。
(4)空間活動(dòng)是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)祥地
空間活動(dòng)是指人類為進(jìn)入和利用“空間”而開展的各種活動(dòng)。在短短的40余年的發(fā)展過程中,空間活動(dòng)全面滲透到國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和人民生活的各個(gè)方面,孕育和發(fā)展了許許多多的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),是名副其實(shí)的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)祥地??臻g產(chǎn)業(yè)具備已形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的所有特性,如高戰(zhàn)略性、高創(chuàng)新性、高增值性、高滲透性、高投入性、高風(fēng)險(xiǎn)性和高競爭性。
四、對(duì)我國空間產(chǎn)業(yè)發(fā)展的啟示
隨著我國加入WTO,我國空間高技術(shù)產(chǎn)業(yè)將面臨著更多的商業(yè)機(jī)會(huì)和巨大的商業(yè)前景,同時(shí)也面臨許多意想不到的競爭環(huán)境。因而,汲取國內(nèi)外空間產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗(yàn),建立在社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)條件下的我國空間產(chǎn)業(yè)的政策、法規(guī)、資本運(yùn)作、產(chǎn)業(yè)促進(jìn)機(jī)制和現(xiàn)代企業(yè)的體制機(jī)制已經(jīng)是擺在我們面前的現(xiàn)實(shí)問題了。
(1)加強(qiáng)空間高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化
自1970年成功發(fā)射第一顆衛(wèi)星以來,我國空間事業(yè)也取得了令人矚目的成就。但我國空間技術(shù)應(yīng)用的總體水平還不高,還沒有形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模,在全球航天產(chǎn)業(yè)中的份額只有1%。在國際上已產(chǎn)生重大商業(yè)效益的空間通訊和空間導(dǎo)航方面,我國還沒有進(jìn)入世界商用市場的通訊衛(wèi)星和地面的全球移動(dòng)通訊系統(tǒng),沒有自己知識(shí)產(chǎn)權(quán)的GPS地面接收機(jī)等。
(2)轉(zhuǎn)換空間技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用管理機(jī)制
國際空間發(fā)達(dá)國家大多已建立起比較完善的空間技術(shù)轉(zhuǎn)移與產(chǎn)業(yè)促進(jìn)政策。如美國在1958年就制定了“國家航空航天法”,以法律形式明確了NASA在技術(shù)轉(zhuǎn)移中的任務(wù)和職責(zé)。我國尚未形成對(duì)空間產(chǎn)業(yè)一系列的法律、政策和產(chǎn)業(yè)促進(jìn)機(jī)制,空間技術(shù)開發(fā)、利用和轉(zhuǎn)移的管理機(jī)制還需要進(jìn)一步完善,以形成良好和有效的宏觀政策和產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。
(3)按現(xiàn)代企業(yè)制度改善和運(yùn)行現(xiàn)有航天企業(yè)
由于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的歷史原因,我國所有的航天企業(yè)都是在國家計(jì)劃安排下,按計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的體制建立的,在特定的歷史條件下為國家做出了巨大的歷史性貢獻(xiàn)。隨著市場經(jīng)濟(jì)體制的逐步建立,宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境必然要求計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下建立起來的航天企業(yè)跟上時(shí)代的步伐。事實(shí)上,我國在這一領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)行了改革,建立了以航天科技集團(tuán)和航天科工集團(tuán)為代表的航天企業(yè)。但如何真正按現(xiàn)代企業(yè)制度來運(yùn)行,并使之在市場經(jīng)濟(jì)的大環(huán)境下,對(duì)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國家安全發(fā)揮更大的作用,應(yīng)當(dāng)說還有較長的路要走;同時(shí),如何引入國有資本之外的資金進(jìn)入空間產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,以形成良性競爭的產(chǎn)業(yè)環(huán)境,也是非常重要和必須面對(duì)的問題。
【參考文獻(xiàn)】
1.航天技術(shù)與現(xiàn)代社會(huì)編委會(huì)編.航天技術(shù)與現(xiàn)代社會(huì).北京:宇航出版社,1996
2.姜景山主編.空間科學(xué)與應(yīng)用.北京:科學(xué)出版社,2001
篇10
李潭秋,遼寧莊河人,1963年1月出生,工學(xué)博士,研究員,現(xiàn)任載人航天工程航天員系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師,艙外航天服責(zé)任總師。多年從事載人航天工程環(huán)控生保和航天服研制,先后主持研制了我國第一套艙內(nèi)航天服和飛天艙外航天服研制,為我國的載人航天事業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)。獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng),全軍科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)(排名第1),二等獎(jiǎng)3項(xiàng),2004年獲載人航天突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng),2005年獲航天基金獎(jiǎng),榮立個(gè)人一等功1次,二等功1次。
開啟航天事業(yè)夢想
李潭秋是哈爾濱工業(yè)大學(xué)的優(yōu)秀學(xué)生。哈工大濃郁的學(xué)風(fēng),正符合李潭秋的天性。他如饑似渴地學(xué)習(xí),為他日后出眾的科研能力打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
大學(xué)畢業(yè)后,李潭秋被分到航天部的一個(gè)比較清閑的單位,對(duì)于滿懷報(bào)國熱情,一心致力于高科技領(lǐng)域研究的李潭秋來說,這顯然不符合他的心意。于是,他和幾個(gè)志同道合的同學(xué)一起,考研到了現(xiàn)在這個(gè)單位。當(dāng)時(shí),航天員上天在國人心中還是個(gè)遙遠(yuǎn)的夢想。人體工程的研究也處于剛剛起步的階段,國內(nèi)公眾知之甚少。在這種情況下,李潭秋選擇了航天控制和生命保障專業(yè),開始了自己的奮斗歷程。
1992年,我國啟動(dòng)載人航天工程。為了幫助航天員應(yīng)對(duì)惡劣的太空環(huán)境,保證他們安全返回地面,需要為航天員設(shè)計(jì)專門的航天服。1995年,我國正式起步研制航天服。此時(shí)的李潭秋已從大學(xué)生成長為碩士、博士,研究了十多年環(huán)境控制與生命保障專業(yè)的相關(guān)知識(shí),十多年的修煉終于到了用武之時(shí)。
1971年6月,蘇聯(lián)發(fā)射的聯(lián)盟11號(hào)載人飛船,搭載3名航天員在禮炮1號(hào)內(nèi)停留了23天。當(dāng)飛船結(jié)束考察,奉命脫離“禮炮號(hào)”太空站返回地面后,人們驚奇地看到三名宇航員竟然安詳?shù)厮涝谧约旱淖簧?。事后?jīng)過各方面調(diào)查,在返回的過程當(dāng)中,由于整個(gè)飛船的震動(dòng),導(dǎo)致返回艙壓力閥門非正常打開,氣體泄漏。在幾秒內(nèi),氣壓下降到致命程度,再加上沒有穿艙內(nèi)航天服,致使體內(nèi)嚴(yán)重缺氧而死亡。這是蘇聯(lián)載人航天活動(dòng)中最為悲慘的一次。所以從那以后,艙內(nèi)航天服就變成了整個(gè)天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)載人航天的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)配制。因此,航天服的研制,是我國載人航天工程的重要內(nèi)容。
航天技術(shù)在任何國家都屬于高度機(jī)密,因此,我們的航天服不能從國外引進(jìn),只能自己研發(fā)。在此之前,我們只能從一些宣傳圖片和一些發(fā)表的論文上了解航天服的構(gòu)造和基本原理,卻無法了解它的內(nèi)部構(gòu)造和設(shè)備細(xì)節(jié)。因此可以說,李潭秋和他的團(tuán)隊(duì)是在幾乎是空白的基礎(chǔ)上開始了航天服的研制工作。面對(duì)著如此復(fù)雜艱巨的任務(wù),李潭秋沒有退縮,而是選擇了迎難而上。無數(shù)個(gè)夜以繼日的工作,巨大的壓力,年富力強(qiáng)的李潭秋兩鬢出現(xiàn)了絲絲白發(fā),但他并沒有感覺到累。他的心被一種激情占據(jù)著――他終于開始實(shí)現(xiàn)多年的夢想了。
中國首套航天服誕生
“航天服不是簡單的服裝,它實(shí)質(zhì)上是航天員的個(gè)人防護(hù)系統(tǒng)?!崩钐肚镎f,“在飛船出現(xiàn)意外情況時(shí),航天服將成為保護(hù)航天員生命安全的最后防線?!焙教旆垂δ芸煞譃榕搩?nèi)用航天服和艙外用航天服。李潭秋和他的團(tuán)隊(duì)首先接到的是艙內(nèi)航天服的研制任務(wù)。
李潭秋介紹說,飛船在軌道飛行時(shí),航天員一般不穿航天服。但在容易出現(xiàn)事故的飛行時(shí)段,必須穿上航天服。當(dāng)載人航天器座艙發(fā)生泄漏,壓力突然降低時(shí),航天員及時(shí)穿上它,接通艙內(nèi)與之配套的供氧、供氣系統(tǒng),服裝內(nèi)就會(huì)立即充壓供氣,并能提供一定的溫度保障和通信功能,啟動(dòng)艙內(nèi)航天服系統(tǒng)救生,可在6小時(shí)內(nèi)保證航天員的生命安全,實(shí)現(xiàn)應(yīng)急返回著陸。此外,在航天服上還配有廢物處理裝置和生理數(shù)據(jù)測量裝置。廢物處理裝置就是用于尿收集的高性能吸收材料,安置在航天服內(nèi)衣里;生理數(shù)據(jù)測量裝置則是通過貼在航天員身上的電極測量航天員的心電、呼吸、血壓等生理信號(hào)并傳遞相關(guān)數(shù)據(jù)到地面飛行控制中心,供地面醫(yī)監(jiān)醫(yī)生觀察分析航天員的身體情況。
李潭秋簡單介紹了艙內(nèi)航天服的結(jié)構(gòu)。從外形上看,航天服心臟部位有一個(gè)可以擰動(dòng)的圓形裝置,這是用來調(diào)節(jié)衣服內(nèi)的壓力、溫度和濕度的;右腹部位置有一根細(xì)管,是航天員的通信工具;左腹部處有兩條管路,是給航天員供氧和排放二氧化碳的設(shè)備。李潭秋說,航天服外層采用的是高強(qiáng)度滌綸材料,可承受高強(qiáng)度拉力。
航天服式樣看似簡單,但制作起來難度可不小。據(jù)李潭秋介紹,艙內(nèi)航天服由三部分組成:一是限制層,由耐高溫、抗磨損材料制成,用來保護(hù)服裝內(nèi)層結(jié)構(gòu),并使航天服按預(yù)定形態(tài)膨脹,保證航天員穿著舒適合體;二是氣密層,用涂有丁基或氯丁橡膠的錦綸織物制成,有良好的氣密性,防止服裝加壓后氣體泄漏;三是散溫層,與內(nèi)衣褲連接在一起,有許多管道,采用抽風(fēng)或通風(fēng)將氣流送往頭部,然后向四肢軀干流動(dòng),經(jīng)肢體排風(fēng)口匯集到總出口排出,帶走人體代謝產(chǎn)生的熱量。航天員穿戴的頭盔、手套和靴子更加特殊。頭盔的盔殼由聚碳酸酯制成,不僅能隔音、隔熱和防碰撞,而且還具有減震好、重量輕的特點(diǎn)。為防止航天員呼吸造成水氣凝結(jié)以及低溫環(huán)境下頭盔面窗上結(jié)霧、結(jié)霜,需要特殊的氣流和防霧涂層。手套與航天服相配套,充氣加壓后具有良好的活動(dòng)功能和保暖性能。
這一切,都是李潭秋和他的團(tuán)隊(duì),經(jīng)過無數(shù)次的設(shè)計(jì)、改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上完成的。李潭秋說,在一套方案的服裝設(shè)計(jì)加工完成后,首先要工作人員自己去做這些體驗(yàn),要先選擇跟航天員體型相當(dāng)?shù)娜诉M(jìn)行試驗(yàn)。在最終關(guān)鍵的一些節(jié)點(diǎn)和最終的節(jié)點(diǎn)要請(qǐng)航天員來試穿,完成人服匹配。此外,要經(jīng)歷多方面性能的試驗(yàn),比如說功能試驗(yàn)、環(huán)境力學(xué)試驗(yàn)、溫度試驗(yàn)等驗(yàn)收和鑒定過程,滿足全部要求后才可以確定狀態(tài)。除此之外,還要了解航天員有什么意見,有哪些需要修改完善的地方。李潭秋說,航天員的意見很重要,因?yàn)楹教靻T是我們產(chǎn)品的最終用戶,所以他們的意見建議對(duì)我們產(chǎn)品的改進(jìn)是至關(guān)重要的,我們一般在每次試驗(yàn)或載人飛行任務(wù)過后都會(huì)與航天員座談,因?yàn)檫@些產(chǎn)品在地面上進(jìn)行了若干的試驗(yàn),但最終是要在失重狀態(tài)下去使用的,所以失重狀態(tài)下的一些體驗(yàn)可能就尤其重要。通過座談,我們要找出來哪些是我們產(chǎn)品本身的問題,哪些是使用過程中出現(xiàn)的問題。
2003年10月16日,楊利偉身著李潭秋設(shè)計(jì)的航天服走出神五飛船,順利地完成了中國首次載人航天飛行。李潭秋的心里格外激動(dòng),因?yàn)檫@是中國航天史上第一件我們自主研制的航天服?,F(xiàn)在,這套航天服已經(jīng)被收藏到中國軍事博物館,成為記錄中國載人航天事業(yè)發(fā)展歷程的珍貴的文物。
“世界第奇跡”
當(dāng)楊利偉的航天服成為中國航天史上的國寶后,李潭秋又接受了新任務(wù),為神舟七號(hào)的航天員們研制航天服。與神六截然不同的是,這一次航天員們要出艙漫步太空。艙外航天服絕對(duì)是中國航天史上一個(gè)重量級(jí)的挑戰(zhàn)。其實(shí),早在艙內(nèi)航天服研發(fā)的同時(shí),李潭秋就敏銳地把握技術(shù)發(fā)展方向。1998年開始,他就帶領(lǐng)課題組開展了艙外航天服工程預(yù)研,先后在熱防護(hù)、關(guān)節(jié)、系統(tǒng)總體概念方案、冷源技術(shù)等多方面開展技術(shù)攻關(guān),取得了多項(xiàng)突破性研究成果,為艙外服工程研發(fā)奠定了重要基礎(chǔ)。
根據(jù)我國神舟七號(hào)任務(wù)要求,2004年7月艙外服研發(fā)團(tuán)隊(duì)開始飛天艙外航天服工程研制。這是一支十分年輕的團(tuán)隊(duì),平均年齡才三十出頭。要這樣一支年輕的隊(duì)伍承擔(dān)如此重要的任務(wù),李潭秋現(xiàn)在回想起來,真是感覺有點(diǎn)不可思議。國際通則,航天工程從探索、預(yù)演、研制到完成,一般是十年的時(shí)間。但是,就憑著一股初生牛犢不怕虎的闖勁,這支年輕無畏的團(tuán)隊(duì),用了不到四年的時(shí)間,47個(gè)月,研制出來中國第一代艙外航天服。李潭秋說,為了保證任務(wù)按期完成,他和他的團(tuán)隊(duì)不得不采取一些非常規(guī)的做法,承受了極大的風(fēng)險(xiǎn)考驗(yàn)。李潭秋最津津樂道的,是他的團(tuán)隊(duì)。他說,他的在艙外航天服的研制能取得成功,首先在于有一個(gè)有戰(zhàn)斗力的團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)最大的特征是敬業(yè),沒有上下班的時(shí)間概念,只有工作有沒有完成的意識(shí)。連食堂的大師傅都不能按時(shí)回家,因?yàn)椴恢肋@些加班加點(diǎn)的科研人員什么時(shí)候吃飯。另外就是主動(dòng)參與意識(shí)非常強(qiáng),經(jīng)常一起就某個(gè)問題進(jìn)行熱烈地討論,通過這種思想的碰撞,達(dá)到啟發(fā)思路、集思廣益的效果,沒有人因?yàn)檫@個(gè)問題不屬于自己的領(lǐng)域而漠不關(guān)心。正是這樣的一個(gè)兄弟姐妹般的氛圍,大家雖然累,工作壓力很大,但是每個(gè)人的心情都很快樂。
提到這里,李潭秋感慨地說,如果沒有國內(nèi)諸多兄弟單位與合作企業(yè)的全力支持,他們是無法完成這個(gè)奇跡的。尤其是一些企業(yè),聽說是為我國的第一代航天服做貢獻(xiàn),寧可停下手頭正在做的活,放著現(xiàn)成的錢不去賺,也要把這不賺錢的活兒先做好。這在市場經(jīng)濟(jì)的大潮中,是多么寶貴的精神。李潭秋講,中國人的這種團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,是最讓他感動(dòng)的,這也是我們能取得如此巨大成就的保障。
在浩瀚的宇宙,在全世界人的注目下,中國航天員身穿中國人自己研制的航天服出艙了,李潭秋的心里無比激動(dòng)。實(shí)踐證明,我國飛天艙外服整體技術(shù)性已達(dá)到國際在用艙外服系統(tǒng)的先進(jìn)水平,并具有多項(xiàng)獨(dú)創(chuàng)性技術(shù)。我國成為世界上第三個(gè)掌握出艙核心技術(shù)的國家!
飛天艙外航天服的研制成功,標(biāo)志著我國已全面、系統(tǒng)掌握了先進(jìn)艙外航天服系統(tǒng)設(shè)計(jì)、壓力防護(hù)、熱防護(hù)、工效保障、生保系統(tǒng)小型化、關(guān)鍵材料、出艙通信、個(gè)人信息處理與顯示技術(shù)等多項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)、系統(tǒng)集成與測試試驗(yàn)技術(shù)、安全可靠性保證技術(shù),實(shí)現(xiàn)了出艙活動(dòng)核心技術(shù)的跨越式發(fā)展,為我國空間站以及其它大型空間設(shè)施建設(shè)、維護(hù)維修提供了關(guān)鍵技術(shù)支持。更重要的是,通過航天服技術(shù)研究和工程研制,積累了豐富的空間個(gè)體防護(hù)系統(tǒng)的研制經(jīng)驗(yàn),鍛造了一支戰(zhàn)斗力強(qiáng)、知識(shí)結(jié)構(gòu)合理、富有協(xié)作精神、朝氣蓬勃的研發(fā)團(tuán)隊(duì),初步建立了我國航天服關(guān)鍵技術(shù)研究、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、系統(tǒng)測試試驗(yàn)的研發(fā)技術(shù)體系,為后續(xù)研發(fā)工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)!
在為俄羅斯的同行送行的酒會(huì)上,俄方專家端著酒杯對(duì)李潭秋說:“我上學(xué)的時(shí)候老師告訴我說世界有七大奇跡,今天有奇跡,我們?yōu)槭澜绲谄孥E干杯?!彼f的第奇跡就是中國用這么短的時(shí)間研制了屬于自己的第一套艙外航天服。
著手制作“太空女裝”
在神舟九號(hào)任務(wù)中,我們首次看到了女航天員劉洋的身影,劉洋穿著的艙內(nèi)航天服,同樣是李潭秋團(tuán)隊(duì)的杰作。
艙內(nèi)航天服是用于航天員在飛船應(yīng)急狀態(tài)下航天員最后維持生命的這樣的一個(gè)設(shè)備,那么它除了要維持壓力之外,很重要的一點(diǎn)就是要在應(yīng)急狀態(tài)下,航天員依然能夠完成必要的操作,所以它的適體性要求很高,就是要這個(gè)衣服適體,對(duì)航天員的四肢尤其是上肢的適體性非常重要,因?yàn)檫@涉及到他穿上以后能不能正常操作,如果不能完成必要的操作就會(huì)帶來很大的問題。因此,要解決女航天員的適體性的問題,適體性一個(gè)是上肢,上肢要不會(huì)出現(xiàn)加壓以后脫離肢體的現(xiàn)象,脫離肢體以后她就不能操作。還有就是手套,因?yàn)榕院教靻T的手很纖細(xì),那么用原來的手套操作就顯得很笨重。李潭秋和他的團(tuán)隊(duì)針對(duì)女航天員的手型專門制模,研制了女航天員專用的手套,出色地完成了任務(wù)。
科技創(chuàng)新永無止境
載人航天是帶動(dòng)整個(gè)國家技術(shù)發(fā)展的重要工程。借鑒國外很重要,但是更重要的是提高自主創(chuàng)新能力。作為項(xiàng)目帶頭人,李潭秋已經(jīng)走在了學(xué)科的最前列,因此,他每前進(jìn)一個(gè)臺(tái)階,幾乎都是全新的,沒有前人的成果可以借鑒。李潭秋說,創(chuàng)新意味著要走別人沒有走過的路。在科研的道路上,有許多不確定的因素,風(fēng)險(xiǎn)很大,這就需要有深厚的技術(shù)積累。沒有技術(shù)基礎(chǔ)的創(chuàng)新是空想,只有強(qiáng)大而深厚的基礎(chǔ)科學(xué)做支撐,才能有效消除創(chuàng)新中的不確定性,解決前進(jìn)中的難題。從這方面看,國家現(xiàn)在投入大量的經(jīng)費(fèi)用于基礎(chǔ)學(xué)科的研究,是非常值得的。
談到這點(diǎn),李潭秋很自豪,他與歐洲同行交流的時(shí)候,很多專家很羨慕中國,因?yàn)槲覀冇凶约旱妮d人航天工程,打造了自己的研發(fā)平臺(tái),使眾多的科研人員有了用武之地。所以,我們一定要盡自己最大的努力,研究出比國外更好的技術(shù)。就我們艙外航天服來說,總結(jié)結(jié)構(gòu)上與前蘇聯(lián)的接近,但是從整體技術(shù)上。如頭盔的設(shè)計(jì)、關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)、整個(gè)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都是我們自己的全新的設(shè)計(jì),都是國際上獨(dú)特的技術(shù)。
熱門標(biāo)簽
航天企業(yè) 航天員 航天器 航天工業(yè) 航天 航天航空技術(shù) 航天工程專業(yè) 心理培訓(xùn) 人文科學(xué)概論