空间技术网空间技术的主要成就

我国空间技术的发展历史以及现状

空间技术历史 人造卫星中国于1970年4月24日成功地研制并发射了第一颗人造地球卫 星“东方红一号”，成为世界上第五个独立自主研制和发射人造地球卫星的国家。截至2000年10月，中国共研制并发射了47颗不同类型的人造地球卫星，飞行成功率达90%以上。中国已初步形成了四个卫星系列——返回式遥感卫星系列、“东方红”通信广播卫星系列、“风云”气象卫星系列和“实践”科学探测与技术试验卫星系列，“资源”地球资源卫星系列也即将形成。中国是世界上第三个掌握卫星回收技术的国家，卫星回收成功率达到国际先进水平；中国是世界上第五个独立研制和发射地球静止轨道通信卫星的国家。中国的气象卫星、地球资源卫星主要技术指标已达到二十世纪九十年代初期的国际水平。近几年来，中国研制并发射的6颗通信、地球资源和气象卫星投入使用后，工作稳定，性能良好，产生了很好的社会效益和经济效益。运载火箭中国独立自主地研制了12种不同型号的“长征”系列运载火箭，适用于发射近地轨道、地球静止轨道和太阳同步轨道卫星。“长征”系列运载火箭近地轨道最大运载能力达到9200千克，地球同步转移轨道最大运载能力达到5100千克，基本能够满足不同用户的需求。自1985年中国政府正式宣布将“长征”系列运载火箭投入国际商业发射市场以来，已将27颗外国制造的卫星成功地送入太空，在国际商业卫星发射服务市场中占有了一席之地。迄今，“长征”系列运载火箭共实施了63次发射；1996年10月至2000年10月，“长征”系列运载火箭已连续21次发射成功。航天器发射场中国已建成酒泉、西昌、太原三个航天器发射场，并圆满完成了 未来5年启动“北斗”导航系统 ●研制新一代无毒、无污染、高性能、低成本和大推力的运载火箭，最终实现近地轨道运载能力达到25吨，地球同步转移轨道运载能力达到14吨。 ●启动并实施高分辨率对地观测系统工程，研制、发射新型极轨和静止轨道气象卫星、海洋卫星、地球资源卫星、环境与灾害监测预报小卫星，初步形成全天候、全天时、多谱段、不同分辨率、稳定运行的对地观测体系，实现对陆地、大气、海洋的立体观测和动态监测。 ●统筹发展卫星遥感地面系统和业务应用系统，建立和完善国家级的遥感卫星数据中心，初步实现社会公益服务领域的遥感数据共享，建立卫星环境应用机构和卫星减灾应用机构，形成若干重要业务应用系统。 ●研制并发射长寿命、高可靠、大容量的地球静止轨道通信卫星和电视直播卫星，发展卫星直播、宽带多媒体、卫星应急通信、公益性通信广播等技术，积极推进卫星通信广播的商业化进程，扩大产业规模。 ●完善“北斗”导航试验卫星系统，启动并实施“北斗”卫星导航系统计划。 ●研制并发射新技术试验卫星，加强新技术、新材料、新器件、新设备的空间飞行验证，提高自主研发水平，提高产品质量与可靠性。 ●研制并发射“育种”卫星，推进空间技术与农业育种技术的结合，扩大空间技术在农业科研领域的应用。 ●研制空间望远镜、新型返回式科学卫星等卫星，开展空间天文、空间物理、微重力科学和空间生命科学的基础研究，加强对空间环境与空间碎片的监测能力，初步建立空间环境监测预警体系。 ●载人航天实现航天员出舱活动，进行航天器交会对接试验，开展具有一定应用规模的短期有人照料、长期在轨自主飞行的空间实验室的研制等载人航天工程后续工作。 ●实现绕月探测，突破月球探测基本技术，研制和发射中国第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”，开展月球探测工程后期工作。 ●提高航天发射场综合试验能力和效益，进一步优化航天发射场布局，提高航天发射场设施、设备的可靠性和自动化水平。 ●进一步提高航天测控网的技术水平和能力，扩大测控覆盖率，具备初步满足深空探测需求的测控能力。 各种运载火箭的飞行试验和各类人造卫星、试验飞船的发射任务。中国航天器发射场既可完成国内发射任务，又具有完成为国际商业发射服务和开展其他国际航天合作的能力。航天测控中国已建成完整的航天测控网，包括陆地测控站和海上测控船，圆满完成了从近地轨道卫星到地球静止轨道卫星、从卫星到试验飞船的航天测控任务。中国航天测控网已具备国际联网共享测控资源的能力，测控技术达到了世界先进水平。载人航天中国于1992年开始实施载人飞船航天工程，研制了载人飞船和高可靠运载火箭，开展了航天医学和空间生命科学的工程研究，选拔了预备航天员，研制了一批空间遥感和空间科学试验装置。1999年11月20日至21日，中国成功地发射并回收了第一艘“神舟”号无人试验飞船，标志着中国已突破了载人飞船的基本技术，在载人航天领域迈出了重要步伐。 空间技术的未来规划 ●研制新一代无毒、无污染、高性能、低成本和大推力的运载火箭，最终实现近地轨道运载能力达到25吨，地球同步转移轨道运载能力达到14吨。 ●启动并实施高分辨率对地观测系统工程，研制、发射新型极轨和静止轨道气象卫星、海洋卫星、地球资源卫星、环境与灾害监测预报小卫星，初步形成全天候、全天时、多谱段、不同分辨率、稳定运行的对地观测体系，实现对陆地、大气、海洋的立体观测和动态监测。 ●统筹发展卫星遥感地面系统和业务应用系统，建立和完善国家级的遥感卫星数据中心，初步实现社会公益服务领域的遥感数据共享，建立卫星环境应用机构和卫星减灾应用机构，形成若干重要业务应用系统。 ●研制并发射长寿命、高可靠、大容量的地球静止轨道通信卫星和电视直播卫星，发展卫星直播、宽带多媒体、卫星应急通信、公益性通信广播等技术，积极推进卫星通信广播的商业化进程，扩大产业规模。 ●完善“北斗”导航试验卫星系统，启动并实施“北斗”卫星导航系统计划。 ●研制并发射新技术试验卫星，加强新技术、新材料、新器件、新设备的空间飞行验证，提高自主研发水平，提高产品质量与可靠性。 ●研制并发射“育种”卫星，推进空间技术与农业育种技术的结合，扩大空间技术在农业科研领域的应用。 ●研制空间望远镜、新型返回式科学卫星等卫星，开展空间天文、空间物理、微重力科学和空间生命科学的基础研究，加强对空间环境与空间碎片的监测能力，初步建立空间环境监测预警体系。 ●载人航天实现航天员出舱活动，进行航天器交会对接试验，开展具有一定应用规模的短期有人照料、长期在轨自主飞行的空间实验室的研制等载人航天工程后续工作。 ●实现绕月探测，突破月球探测基本技术，研制和发射中国第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”，开展月球探测工程后期工作。 ●提高航天发射场综合试验能力和效益，进一步优化航天发射场布局，提高航天发射场设施、设备的可靠性和自动化水平。 ●进一步提高航天测控网的技术水平和能力，扩大测控覆盖率，具备初步满足深空探测需求的测控能力。

我国的航天资料。

探索浩瀚的宇宙，是人类千百年来的美好梦想。我国在远古时就有嫦娥奔月的神话。公元前1700年，我国有"顺风飞车，日行万里"之说，还绘制了飞车腾云驾雾的想像图。外国也有许多有关月亮的美好传说。自从1957年10月4日世界上第一颗人造地球卫星上天以来，到1990年12月底，前苏联、美国、法国、中国、日本、印度、以色列和英国等国家以及欧洲航天局先后研制出约80种运载火箭，修建了10多个大型航天发射场，建立了完善的地球测控网，世界各国和地区先后发射成功4127个航天器。其中包括3875个各类卫星，141个载人航天器，111个空间探测器，几十个应用卫星系统投入运行。目前航天员在太空的持续飞行时间长达438天，有12名航天员踏上月球。空间探测器的探测活动大大更新了有关空间物理和空间天文方面的知识。到上世纪末，已有5000多个航天器上天。有一百多个国家和地区开展航天活动，利用航天技术成果，或制定了本国航天活动计划。航天活动成为国民经济和军事部门的重要组成部分。航天技术是现代科学技术的结晶，它以基础科学和技术科学为基础，汇集了20世纪许多工程技术的新成就。力学、热力学、材料学、医学、电子技术、光电技术、自动控制、喷气推进、计算机、真空技术、低温技术、半导体技术、制造工艺学等对航天技术的发展起了重要作用。这些科学技术在航天应用中互相交叉和渗透，产生了一些新学科，使航天科学技术形成了完整的体系。航天技术不断提出的新要求，又促进了科学技术的进步。

空间技术的主要成就

由于空间技术具有重要意义，发展极为迅速。继1957年苏联发射第一颗卫星之后，美国于1958年，法国于1965年，日本、中国于1970年先后发射了自己的第一颗人造卫星，引起世界轰动。世界上航天投资最多的是前苏联和美国。至今发射的4000多个航天器中，前苏联、美国占绝大多数7a686964616fe78988e69d8331333361303032。此外，欧联、中国、日本、印度、加拿大等也都有一定的规模。中国依靠自力更生，至今共成功研制和发射不同的国产人造卫星约40颗，建成了卫星陆海测控网和大量地球站，为国家建设和社会进步做出了重要贡献。现简要介绍世界航天的主要成就。 （一）空间技术方面 航天运载工具的发展是40年最重要成就之一。至今作为空间飞行器的运输工具主要还是一次性的运载火箭，这方面最发达的是前苏联、美国，此外是法国、中国、日本和印度。世界上的典型的大型火箭，有前苏联的质子号，美国的大力神号，法国的阿里安娜号，中国长征号、日本的HZ火箭，它们可以把重型卫星送到远离地点36000公里的地球同步转移轨道。中国已经发展了长征系列运载火箭及建成了3个发射基地，不仅发射国内卫星，而且提供国际发射服务。另一种运载工具是航天飞机，航天飞机可以多次使用，但造价高，风险大。美国最早发展航天飞机，运载能力20吨，载乘3～7名宇航员，飞行轨道高度200～400公里，倾角大约28度。 人造地球卫星对军事和经济建设具有重要价值，因此卫星技术发展极快。世界上除美国、前苏联外，欧联、中国、日本和印度等都具有研制卫星的能力，并发射了多种应用卫星。通信卫星具有很高的经济和社会效益。中国80年代发射了东方红二号静止通信卫星，90年代又发射了通信能力比前者大10倍的东方红三号通信卫星。国际通信卫星已经发展到第八代，一颗卫星的通信能力可达几万条话路，可以同时转发几十路电视节目。卫星发射功率的增大及点波束技术的进步，使得地面站小型化成为现实。卫星技术的迅速进步，使卫星的在轨寿命长达12～15年。资源卫星的典型代表是美国陆地卫星和法国斯波特卫星，它们具有高分辨率和多谱段的遥感能力，对陆地资源调查具有重要价值。气象卫星有极地轨道和静止轨道两种。极地轨道气象卫星可飞经地球所有地区，可提供长期天气预报资料，世界上只有美国、前苏联、中国研制和发射了这种气象卫星。静止轨道气象卫星相对地球表面固定不变，可实时连续观察本地区的云层分布和变化。1997年6月我国成功发射的风云二号卫星就是一种静止轨道气象卫星。导航定位方面的代表是美国GPS卫星，它由18颗卫星组成，可在全球导航与定位，精度达到米级。可返回式卫星具有重要的经济、军事和科学价值，至今世界上只有前苏联、美国、中国具有回收卫星的能力。中国的返回式卫星具有极高的成功率，其水平之高为国际所公认。 载人航天是40多年来航天成就的重要组成部分。苏美在发射本国的第一颗人造卫星后就竟先发射载人飞船，主要是要争夺世界第一。前苏联是世界第一个宇航员上天的国家，而美国宇航员首先登上月球。载人航天的经济效益一直在争论，但在政治上影响很大。至今已有400多人次进入太空，前苏联略为领先，进入太空人数和停留时间均超过美国。美苏两国发展道路略有不同，前苏联发展的顺序是飞船——轨道站——空间站；而美国是飞船——航天飞机——空间站。载人航天技术进步较快，不仅宇航员可出舱活动，还可以修复出故障的大型航天器，以及操作航天器交汇对接等。 深空探测主要是对太阳系各大行星及其环境进行探测。世界上已发射了100多个科学卫星和深空探测器，有许多重大发现，包括对地球周围环境的调查，发现地球内外辐射带，了解了地磁场分布，发现月球冰湖等。多种深空探测器还调查了太阳系各行星及其周围情况，如小卫星和大气环等。 40年来空间技术的发展是迅速的。概括说，运载火箭的运送航天器的能力从几十公斤增到 100吨；卫星获取和传递信息能力大幅度提高，一颗通信卫星的电话由几十路增至几万路；卫星寿命从几十天增到几年至十几年；人在空间停留时间从几个小时增到一年以上。总之，主要指标都提高了2～3个数量级，而价格大幅度下降。 （二）空间应用成就 40年来空间技术的成就是巨大的。它已迅速并广泛应用于众多的领域。当代航天技术的应用不仅在军事和经济建设方面，而且已深入到每个家庭、个人生活之中。 1．卫星通信、广播。通信卫星技术进步，使它在通信和广播领域迅速推广应用，世界上跨洋通信几乎全被通信卫星所代替。许多交通不便，通信干线不到之处，以及海上、空中、灾区通信卫星更显出优越性。卫星通信可提供有关信息传递的 100多种业务。以国际通信卫星系统为例，其业务活动效益每年达100亿美元。 卫星电视广播的应用已众所周知，不仅丰富了人民的新闻文化生活，而且为教育事业做出了重要贡献，以我国开通的卫星电视教育频道为例，已有5000多个卫星电视教育接收台，接受各种教育人数达2000万以上，效果很好。 2．卫星导航定位。卫星导航定位系统由于范围大、时效好、精度高等特点已广泛应用于海上舰船、空中飞机、陆上车辆的行驶导航，以及各种工程建设和业务活动中的定位。美国GPS系统的定位精度可达到米级。高精度的卫星导航定位为各种交通工业提高运输效率及安全保障做出重要贡献。 3．资源调查和测绘。利用卫星照片调查陆地和海洋资源已广泛应用，并被证实是有效的方法，不仅节约人力物力，而且时间快。我国已利用国内外卫星对全国的主要经济区的资源和环境进行勘测和调查。同时，还利用卫星照片绘制了地形图和各种专业图。 4．气象与灾害预报。气象卫星不仅提高了天气预报的准确率，同时对台风、暴风雨等的预测以及海面温度的监测和海洋渔业的发展都起着极为有效的作用。自从有了气象卫星以来，台风天气预报几乎准确无误。我国利用气象卫星资料，对森林火灾、洪水等多种灾害进行监测发挥了积极的作用。 5．军事应用。应用卫星中军事卫星占有重要地位，包括军事侦察、导弹预警、军事通信指挥、导航和气象保障等。侦察卫星不仅可以实时大范围监视敌方的军事行动，而且可以对重要军事目标进行详查。各种军事卫星不仅提供平时部队各种需要，而且在战时发挥重要作用。典型应用是1991年海湾战争中美国利用多种军事卫星参加了作战，发挥了极为重要的作用。 此外，空间技术在科学研究等方面也发挥了积极的作用。世界上先进国家的科研机构对生命科学、宇宙科学、日地空间环境都取得了不少的成就。中国在微重力科学实验和太空植物育种等方面都取得了可喜的成绩。