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开发太空资源 造福人类社会

2002-04-29闵桂荣

青少年科技博览(中学版) 2002年11期
关键词:宇宙速度航天器航天

闵桂荣

1957年10月4日,世界上第一颗人造地球卫星(苏联的“伴侣1号”)发射成功,开创了人类进入太空的新纪元。那么,什么是太空呢?我们所说的太空,又称宇宙空间,指地球大气层以外无限遥远的空间,那里蕴藏着取之不尽的物质资源,期待着人类去开发和利用。

对于太空资源,至今我们知之甚少。就目前的认识,大致可分为三类:

(1)轨道资源。航天器环绕地球按天体力学规律沿着特定轨道运动。卫星在轨道上飞行,位置高,飞行快,可以快速大范围地覆盖地球表面,从而达到通信、遥感、定位等目的。所以各种卫星轨道本身,就是宝贵的资源。例如,赤道上空约36000千米的对地静止轨道只有一圈,只能布置有限数量的卫星,因此,许多国家都在争夺早占该种轨道位置。(2)环境资源。卫星在太空飞行,它周围的环境是高真空、微重力、强辐射以及丰富的太阳能等,这种特殊的环境本身就是极为宝贵的资源。利用微重力环境,可以制造出地面无法做出的材料和生物制品,而在空间粒子辐照环境中进行的农业育种,引起变异,带回地面繁殖后代,出现产量翻一番的奇异现象。(3)矿物资源。月球及太阳系各行星上,都蕴藏着极为丰富的矿物资源。月球岩土中含有地壳里的全部化学元素和约60种矿藏,其中包括地球上极为缺乏的同位素氦-3,它是核聚变反应堆理想的燃料。

那么,我们用什么技术来开发太空资源呢?那是一种高新技术——空间技术。它是探索、开发和利用宇宙空间的技术,又称太空技术或航天技术。要实现航天,我们的飞行器必须达到一定的速度。当飞行器达到每秒7.9千米(第一宇宙速度)时,才能克服地球引力而环绕地球飞行;达到每秒11.2千米(第二宇宙速度)时,才可以脱离地球,飞往太阳系的其他行星;当达到每秒16.7千米(第三宇宙速度)时,就可以飞离太阳系。

在相当长的时期内,人类主要开展以地球为中心的航天活动。实现一次航天活动,要建立庞大的以航天器为核心的航天系统。它由特定的航天器(卫星、空间站、探测器)、运栽工具(火箭、航天飞机)、航天发射场、地面测控网(地面站、船)、地面应用站网及其他有关系统组成,痘是一个大系统工程。运载工具将航天器提高到所需的宇宙速度,进入预定的轨道运行。航天器在地球的高处起着通信中继或遥感平台的作用。卫星向地面站转送或发送各种住处,为用户提供服务。航天器是多种多样的,有不同的分类方法。按用途分类,有军用卫星、民用卫星、还有通信卫星、遥感卫星、导航定位卫星、科学卫星、深空探测器、载人飞船、空间站等。

现在,空间技术的成果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等方面,而且进了每个家庭、个人生活之中。例如,通过卫星使电视网络覆盖全国乃至全球;气象卫星可以进行全球天气预报,包括长期天气预报;侦察卫星可以及时发现世界各个地区的军事活动等。这许多都是常规手段无法做到的。因此,空间技术对经济、军事和生活所起的作用是巨大的。

展望21世纪航天活动对人类的益处,将是不可估量的。当今面临许多严重的社会问题:资源不足、生态破坏、环境恶化、人口膨胀、教育危机、战争威胁等,空间技术的发展将为解决这些问题做出贡献。半个世纪以来空间技术的发展已为人类做出了巨。未来的航天活动,前景将更为美好,它将吸引无数的青少年为之奋斗,为全人类做出应有的贡献。

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