巴西

中国航天技术已超越美国

发布时间:2021/7/14 16:00:51   点击数:

  对于在艰苦卓绝中奋力成长起来的中国航天事业,不妨少些苛责,多些理解和鼓励

  继不久前人类探测器首次成功着陆彗星表面并传回数据之后,近段时间,全球航天界又频传捷报。先是美国新一代载人飞船“猎户座”在绕地球飞行两圈后,以“完美”姿态降落在太平洋上,人类第一艘以深空探索为目标的载人飞船首次试飞取得成功。紧接着,美国太空总署发射的“新视野号”机器人探测器,在花了9年的时间、航行了48亿公里后,于凌晨4点从休眠中转醒,开始人类首次的冥王星探测工作。

  在中国航天领域,探月工程三期再入返回飞行试验取得圆满成功,为嫦娥五号“采样返回”任务奠定坚实基础。几天前,中国长征系列运载火箭完成第次发射,中国成为第三个独立完成双百次宇航发射的国家。

  在人们为这些航天事业进步特别是中国的航天战绩感到高兴时,有少数人泼冷水:“美国的探测器真是牛。我们的‘兔子’呢,怎么不蹦跶了?”“人家都到彗星了,我们还在围着月球转,有啥可得意的?”……

  尽管“泼冷水”的言论既不客观也不尊重历史,但是对于这种时不时就会冒出来的观点,我们也并不拒绝,相反,它还可能成为鞭策前进的动力。在中国从航天大国走向航天强国的路上,需要这种“动力”。

  经过几十年的发展,中国航天如今有了“金牌火箭”次发射的成绩,载人航天、探月工程等重大航天工程按照既定规划稳步推进,中国航天事业取得了突出成就,但也要清醒认识到,我国航天技术水平与美国、俄罗斯等航天强国相比,仍有不小的差距。不过最初吸取和借鉴一些航天先行者的经验,并没有影响走一条独立自主发展航天的路径,更非自我贬低的理由。

  从历史上看,较之发达国家,我国航天事业技术基础非常薄弱,发展时间也较短,还不到60年。如今航天活动规模和技术水平均居世界前列的美国,其航天事业的发展始于20世纪初,至今已近百年。在我国航天事业起步时,国家的经济基础十分薄弱。当时新中国成立不久,百废待兴,老百姓还没能吃饱肚子,所以能用在航天上的经费少之又少。即使是现在,相比发达国家,我们在航天上的投入仍不算多。

  正是在极其艰苦的条件下,顶住国外技术封锁的压力,一代又一代航天人筚路蓝缕无私奉献,以最短的时间、最低的成本、最高的效率、最稳的质量,在浩瀚宇宙中蹚出了一条中国之路。正如一位航天老专家所说:“我们是用修14公里高速公路的钱,修了一条38万公里长的奔月之路。”

  航天人也常常形容自己所从事的工作“如履薄冰”。航天工程是高风险、高难度、高成本的重大科学实验活动。即使是空间技术最顶尖的美国,也先后出现了年“挑战者”号航天飞机失事、3年“哥伦比亚号”航天飞机罹难的悲剧。就在近期,美国“天鹅座”货运飞船、英国商业载人飞船“太空船2号”又接连发生坠毁事故。

  对承受着巨大心理压力却始终严谨细致的中国航天人,我们应该抱以宽容。让人欣慰的是,越来越多的人对航天事业有了深入了解,就越体现出热爱和宽容。就像今年1月底嫦娥三号“玉兔”月球车发生故障时,网友纷纷留言为“玉兔”鼓励加油,希望它早日恢复“健康”。

  “前路还长,远处青山无数。”借用一位年轻航天人的话,中国航天要追赶的路还很长,在路上不骄傲自满,也无须妄自菲薄,要做的就是跟困难“死磕”。对于在艰苦卓绝中奋力成长起来的中国航天事业,不妨少些苛责,多些理解和鼓励。

  中美航天技术对比:没想到美国竟成了世界笑柄

  11月1日晨,中国探月工程三期再入返回飞行试验返回器也是太给力了,成功地在内蒙古中部预定区域降落。这是中国航天器第一次在绕月飞行后再入返回地球,也是继苏联和美国之后,中国成为了成功回收绕月飞行器的第三个国家。

  它标志着中国已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速再入返回关键技术,为确保嫦娥五号任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础。

  可美国最近的两次航天发射任务却不是那么幸运了。一次是在美国东部时间28日18时22分(北京时间29日6时22分),轨道科学公司的“安塔瑞斯”号运载火箭起飞后6秒就在半空中爆炸,爆炸的火箭落到发射台又再次引起爆炸。

  据报道,这是美国轨道科学公司第三次执行向国际空间站运送给养和实验设备的任务,“天鹅座”飞船上携带近2.3吨的物资,但并没有载人。据说这枚火箭的发动机是由俄罗斯制造的,目前正在调查爆炸原因。

  另一起事故也是发生在今天,英国维珍银河公司商业宇宙飞船“宇宙飞船二号”在美国加利福尼亚州的沙漠地带坠毁,至少一人死亡,另一人受伤。据说这是全球全球首架商业载人宇宙飞船。据报道,事故发生时,这艘飞船正在进行有人驾驶测试。维珍银河公司将事故形容为“一次严重异常”。

  美国接连两次发生航天事故实在是不争气,据说为国际空间站运送物资的“安塔瑞斯”号运载火箭属于一家美国私人公司,也就是说自乌克兰危机后,美国“取消”了由俄罗斯飞船向国际空间站运送物资及人员的任务,为了进一步省钱而交由私人公司,应该说俄罗斯的技术是成熟的和现成的,但就由于政治的原因美国采取了“不合作”态度,从而导致了此次事故的发生。

  按理说美国轨道科学公司已经成功地执行过二次向国际空间站运送给养和实验设备的任务,技术上应该是有保障的,但航天科学这种高技术高风险行业容不得有半点马虎,小小的一丁点的差错以及制造过程中的质量问题或者一个小小的电子元件的温度差也会造成灾难性的结果。

  有消息说,该火箭的发动机是由俄罗斯生产商提供的,我想这不应该是造成事故的理由,因为“安塔瑞斯”号运载火箭一直采用这种发动机,而且前两次执行任务非常顺利。

  虽然目前正在查找原因,但起飞6秒后即发生爆炸,而且后来又落在发射架上再次爆炸,应该说箭体毁损严重,已经不容易在实物上查找原因,下一步若想继续执行任务那只能换别的火箭,或再请求俄罗斯来运送,但好在国际空间站上的物资还能坚持到明年三月份,具体如何解决运送问题还有时间去考虑,实在不行让中国送上一次,这也不是完全没有可能的。

  我认为中国人办事还是相当稳重和细致的,这也成就了中国航天的辉煌,尽管我们起步晚。

  我们从这次探月返回器的研发吸收成功技术以及对返回过程的反复演练就可以看出他们的不断探索精神和一丝不苟的科学精神。据报道,我们这次的返回经历了两次进入大气层,目的就是减小速度,CCTV在表述这个过程的时候用了“打水漂”形容,就像我们往平静的湖面用力平抛一枚扁平石子儿,在湖面上呈现一串漂亮的圈点。

  实际上这种返回方式是我国首次使用,学名叫“半弹道跳跃式返回”。据报道,为确保返回器搜索回收任务圆满完成,从今年8月开始,着陆场区前置雷达站、地面测控站、气象台人员陆续进场展开工作,先后四次组织综合搜索回收演练,熟练掌握了返回器回收处置的各种技能。可见航天工作是一项高技术高风险事业,容不得半点马虎。

  有消息说,该火箭的发动机是由俄罗斯生产商提供的,我想这不应该是造成事故的理由,因为“安塔瑞斯”号运载火箭一直采用这种发动机,而且前两次执行任务非常顺利。

  虽然目前正在查找原因,但起飞6秒后即发生爆炸,而且后来又落在发射架上再次爆炸,应该说箭体毁损严重,已经不容易在实物上查找原因,下一步若想继续执行任务那只能换别的火箭,或再请求俄罗斯来运送,但好在国际空间站上的物资还能坚持到明年三月份,具体如何解决运送问题还有时间去考虑,实在不行让中国送上一次,这也不是完全没有可能的。

  我认为中国人办事还是相当稳重和细致的,这也成就了中国航天的辉煌,尽管我们起步晚。

  

  嫦娥五号拍回清晰地月合照地球美丽动人

  我们从这次探月返回器的研发吸收成功技术以及对返回过程的反复演练就可以看出他们的不断探索精神和一丝不苟的科学精神。据报道,我们这次的返回经历了两次进入大气层,目的就是减小速度,CCTV在表述这个过程的时候用了“打水漂”形容,就像我们往平静的湖面用力平抛一枚扁平石子儿,在湖面上呈现一串漂亮的圈点。

  实际上这种返回方式是我国首次使用,学名叫“半弹道跳跃式返回”。据报道,为确保返回器搜索回收任务圆满完成,从今年8月开始,着陆场区前置雷达站、地面测控站、气象台人员陆续进场展开工作,先后四次组织综合搜索回收演练,熟练掌握了返回器回收处置的各种技能。可见航天工作是一项高技术高风险事业,容不得半点马虎。

  本以为打水漂已经是“嫦五”最核心的东西了。

  可是今天看报道,这个返回器,分成两个部分---服务舱+返回舱

  现在返回舱已经落地了,可是事情还没结束呢-----那个“服务舱”,依然在5千公里高空继续游弋,还在做“拓展试验”!

  等等,如果把“服务仓”看成是“母舰”,而“返回舱”看成是“弹头”呢?如果“母舰”不止搭载一枚“弹头”呢?

  

  嫦娥五号顺利返航

  嫦娥五号分为三部分“服务仓”“返回舱”“登陆器”,过程是这样的,嫦五发射——进入月球轨道——登陆器登陆月球——抓一把月壤——登陆器返回月球轨道与嫦五对接——将月壤转入返回舱——嫦五返回地球——进入地球轨道——释放返回舱——嫦五继续在地球轨道游弋

  如果中国在月球建立了基地,登陆器不是装载月壤而是补给核弹呢?如果嫦五继续释放完弹头继续返回月球轨道补给呢?答案呼之欲出,嫦五根本就是一艘地月穿梭轰炸机。什么战略核潜艇、战略轰炸机统统弱爆了,而且中国完全掌握了桑格尔“水漂式”弹道,弹头无需厚重的隔热层,完美解决了载重问题。

  众所周知,在35KM-80KM高度是黑障区,母舰和弹头在这个区域是无法探测的,当弹头从35KM高度突然出现以20马赫的速度突袭,请问什么反导系统来得及抵挡?如果这个弹头还会玩中国的独门秘技“钱学森弹道”呢?

  补充一下,现在10万吨TNT当量的弹头大概是40KG,万吨TNT当量的弹头大概是KG,这次嫦娥五号返回舱重量是多KG

  中印航天技术对比吓了一跳:差距实在太大

  印度“曼加里安”号火星探测器(MOM)24日成功进入火星轨道,这使得印度成为第一个成功将探测器送入火星轨道的亚洲国家。

  在外界传统印象里,印度航天技术远不及日本和中国,为什么航天水平并不算亚洲第一的印度能拔得这个头筹呢,“探火”需要解决哪些基本的技术问题,计划年建成空间站的中国又是否具备探火星的实力呢?

  亚洲“探火”第一国来之不易

  

  “曼加里安”号发射时的画面

  一名不愿透露姓名的中国航天专家24日对记者说,这个结果不是技术上的差别,而是因为印度探火星主要是从政治上考虑,要在航天领域拿一个亚洲第一。

  印度这次首先是要争取政治意义,之后才是工程意义,科学意义排在最后面。印度在卫星、探月、载人航天方面都没有拿到亚洲第一,甚至载人航天领域还是空白,所以急需借助这次探火星抢到一个亚洲第一。这次探火星不仅费心力找了一个空当,甚至还冒了很大技术风险。

  他们在火箭推力不足的情况下,绕地球飞行20多天不断加速,借助“扔铁饼”的方式把自己扔进地火转移轨道。目前来看,印度这次在轨道设计、地火转移、测控通信、进入火星轨道方面是成功的,接下来就看科学目标的完成情况了。

  也有分析认为,中日印这亚洲三个航天大国中,印度的实力无疑是垫底的。印度能率先进入火星轨道,首先是它基本具备这个实力,虽然也是“踮着脚尖”,并得到欧洲航天局的帮助。另一个重要原因是各国进行深空探测的不同指导方针。

  中国是遵循由近及远、由易到难、循序渐进的原则,搭俄罗斯火箭升空的火星探测器因火箭坠毁而损坏后,就基本上把注意力放在深度的探月上了。印度似乎是全面撒网,“有枣没枣先打上一竿子”。日本此前也发射过火星探测器,但可能是运气稍差了点,任务失败。

  此外,印度的火星探测器相对简单,总重只有1.35吨,也就冰箱那么大,只携带了4台科研设备和一台照相机。整个系统比较简单,出现故障的概率自然也大大降低。

  “探火”需要三大技术

  

  莫迪亲自看望工程师

  一般而言,探测火星在硬件上需要三个关键技术。第一个要有足够大的火箭,最好能够直接把探测器加速到第二宇宙速度,否则就只能像印度这样“扔铁饼”,而这种方式需要的条件很苛刻。第二要拥有深空探测网。

  

  印度工程师

  因为火星距离地球非常远,在万到3-4亿公里。由于距离远,测控难度很大,这就要求有深空网、更大的地面站,探测器上要求高增益天线,保持与地面的遥测和遥控。

  第三是航天器要有较强的自主控制能力。由于火星距离地球很远,会造成遥控信号延时,电磁信号传输一个来回需要十几分钟,很多动作要遥控根本来不及,必须自主完成,这就需要探测器进行自主控制。

  接受采访的中国专家认为,总体来看,探火星似乎比探月更难一点,但欧洲航天局却是先探火再探月。另外,一个复杂的探月计划,比如说登月并返回,可能会比一个简单的探火星计划更为困难。

  中国探火星“没有任何问题”

  在载人航天和探月工程中创造多个第一的中国有探火星的能力吗?中国工程院院士、中国运载火箭技术研究院运载火箭系列总设计师龙乐豪认为,中国无论从火箭、探测器还是测控条件来说,“去火星没有任何问题”。

  从运载火箭上看,目前的“长征三号乙”运载火箭的运载能力要远远超过印度发射这颗探测器的极轨卫星运载器(PSLV)。即将研制成功的“长征五号”运载火箭甚至可以完成近地小行星、金星、木星的环绕探测,可以支撑火星的无人着陆探测。

  在深空探测网方面,中国已经建成测控天线直径35米的喀什站、天线直径64米的佳木斯站,而且还在和巴西合作建设海外测控站。

  

  长征三号乙运载火箭

  航天科工二院研究员杨宇光认为,嫦娥二号在完成对月球的探测后升空,距离地球的距离突破一亿公里,这从测控角度来说已为未来火星探测打下基础。而在航天器的自主控制方面,嫦娥二号的自主落月已经充分证明中国航天工业在这方面的实力。

  

  搭载着嫦娥二号卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射

  实际上,关于“探火”,中国航天人也有自己的计划。嫦娥二号和三号总指挥顾问、总设计师顾问叶培建曾数次在政协会议上呼吁,中国应尽快开展火星探测。叶培建说,中国航天科研团队此前对于火星探测的设计也是“绕落回”三步走方案,他表示,按照现在的技术储备,“我们有能力搞一次既绕也落。”

  不过,也有专家认为,中国可以去探火星,但绝不只是因为印度的成功。中国的深空探测还需要立足自身需要和节奏,别被别国打乱步子。中国的航天成就不需要用“探火”来证明。

  俄惊呼中国航天发展太快了:将成为世界第二

  据俄罗斯媒体6月30日报道,原题:《封闭的太空》,俄罗斯自年开始研制的“安加拉”运载火箭迄今没有通过测试。俄航天领域很快被竞争对手超过的局面无法避免。

  原定于6月27日的“安加拉-1.2”火箭首次试射未能进行。赫鲁尼切夫航天中心解释称,自动化系统在最后一刻“由于技术原因”制止了火箭发射。这样一来,原本应取代业已老化的“质子”系列火箭的新型火箭的测试阶段结束日期再次延迟。

  被视为未来俄运载火箭主力的“安加拉”集合了苏联解体后航天部门的所有优缺点。优点是,俄还有能力研发精密航天设备。缺点包括时间拖沓、效率低和花费高。

  报道称,向太空运送物资的商业市场是俄唯一保住领导地位的商业领域:约40%的俄罗斯火箭运载的都是外国的宇航员或卫星。然而,在整个航天经济领域,上述市场所占份额微不足道,只有1%(约20亿美元)。如今,随着新竞争对手的到来,我们或许连这个市场都会丢掉。

  报道称,今后几年,俄作为最大航天运载商的地位可能遭到挑战,因为美欧和中国正在研制新型火箭和飞船。俄“能源”火箭航天公司总裁维塔利·洛波塔指出,在美国启用“龙”号货运飞船之后,对俄“进步”号货运飞船的需求量降低了1/3。

  

  中国航天运载火箭

  

  中国航天运载火箭

  美国的“猎鹰重型”运载火箭一次可向太空运送53吨物资,每磅(约0.45千克)货物的运费仅为至美元。中国也研制出造价不算高昂的长征五号和长征七号,并计划在年前将本国在商业火箭发射市场所占的份额提升至15%。   再过三年,俄可能还会失去一个收入渠道:将美国宇航员送往国际空间站。年,俄借此赚取3.35亿美元。年至年上半年,按照美国航天局与俄联邦航天署签订的价值7.53亿美元的合同,俄负责将12位美国宇航员送往空间站。但从年中期起,美国航天局计划弃用俄罗斯的服务,转而使用本国制造的载人飞船运送宇航员。

  俄航天科学院通讯院士尤里·卡拉什认为,中国很快就不仅能在火箭发射次数和商业运输领域超过俄罗斯,还将取代俄占据第二航天大国的地位。

  和年,中国的火箭发射次数不仅超过了欧洲,还超过了美国。年底,中国发射了月球车,它还计划到年送宇航员去月球,并建立自己的轨道空间站。就航天领域的发展速度而言,北京已是全球第一。

  报道称,俄运载火箭频出发射故障令人也无法乐观。在过去三年多时间里,发射故障率达7%;而本世纪初,该指标为4%。如果说俄以高故障率闻名,那中国则是以低故障率著称。中国长征系列火箭在过去十年的故障率仅为1.8%。

  全球导航定位市场无疑是航天经济中赚钱最多的。行业翘楚非全球定位系统(GPS)莫属。目前,中国的北斗导航系统拥有16颗卫星,已实现对亚太地区的全覆盖,并计划到年将卫星总量提升至35颗,完成全球定位系统的建设。   中国政府制定了雄心勃勃的目标,即在年将本国卫星导航与位置服务产业的产值扩张至亿美元,据预测,年,中国相关市场的规模更将达到亿美元。作为对比,倘若“格洛纳斯”全球导航卫星系统合伙人亚历山大·古尔科的预测成为现实,到年,俄相关市场的总额有望接近亿美元。

  据报道,尽管俄罗斯的太空营收“微薄”,国家支出在全球却堪称数一数二。目前,俄航天领域国家支出所占单位GDP的比例已高居全球第一:年,在每万美元GDP中,美国的太空支出为25美元、中国4美元,俄罗斯则高达47美元。   在火箭航天工业领域,俄逾70%设备的使用期限已超过20年。航天领域的科研水平也一直低迷,有经合组织专利数据库的材料为证:0-8年期间,俄注册的航天专利仅占1%,而美国则高达50%。(鼎盛军事)

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