【簡介:】航空學(xué)研究及探索,包括空間科學(xué)(太陽系探索、火星探索、月球探索、宇宙結(jié)構(gòu)和環(huán)境),地球?qū)W研究(地球系統(tǒng)學(xué)、地球?qū)W的應(yīng)用),生物物理研究,航空學(xué)(航空技術(shù)),并承擔(dān)一定的培訓(xùn)計(jì)劃。
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航空學(xué)研究及探索,包括空間科學(xué)(太陽系探索、火星探索、月球探索、宇宙結(jié)構(gòu)和環(huán)境),地球?qū)W研究(地球系統(tǒng)學(xué)、地球?qū)W的應(yīng)用),生物物理研究,航空學(xué)(航空技術(shù)),并承擔(dān)一定的培訓(xùn)計(jì)劃。
在航空技術(shù)方面,主要從事以下四方面的工作:①空氣動(dòng)力:紊流學(xué)、翼型、超音速飛行等。② 推進(jìn)技術(shù):燃燒與燃料、噪聲及其傳播、計(jì)算流體力學(xué)、渦輪機(jī)械部件研究。③材料與結(jié)構(gòu):復(fù)合材料、高溫材料、動(dòng)態(tài)加載與氣動(dòng)彈性、結(jié)構(gòu)分析等。④航空電子學(xué)和人素工程:制導(dǎo)/導(dǎo)航、航空電子學(xué)、飛行管理和模擬技術(shù)。
當(dāng)今世界航天技術(shù)的最新成果有哪些?
(一) 民用通信衛(wèi)星仍是重點(diǎn)
2004年,通信衛(wèi)星仍占據(jù)了民用衛(wèi)星的主要市場。美國通信公司的AMC10、AMC11、AMC15和AMC16通信衛(wèi)星,將提供電視、廣播、互聯(lián)網(wǎng)和寬帶等服務(wù);由美國勞拉空間系統(tǒng)公司制造“電星18”、“電星14”和DIRECTV 7S通信衛(wèi)星,其中前兩顆分別為亞太地區(qū)、美洲和北大西洋地區(qū)提供民用通信服務(wù),而DIRECTV 7S則將為美國提供娛樂節(jié)目和本地信道服務(wù)。俄羅斯發(fā)射了“快船”AM-11和“快船”AM-1兩顆民用通信衛(wèi)星,它們將用于數(shù)字電視、電視電話和視頻會議等服務(wù)。在法國發(fā)射升空的加拿大通信衛(wèi)星公司“阿尼克-F2”通信衛(wèi)星是迄今為止人類制造和發(fā)射的最大通信衛(wèi)星。國際通信衛(wèi)星組織發(fā)射了采用等離子推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行軌道位置保持的“國際星10-02”通信衛(wèi)星。為日本提供商業(yè)無線電通信服務(wù)的“超級鳥6號”通信衛(wèi)星和日韓共用的首顆移動(dòng)廣播衛(wèi)星MBSAT都在美國發(fā)射升空。歐洲的W3A通信衛(wèi)星將為歐洲和非洲用戶提供商業(yè)通信、互聯(lián)網(wǎng)及電視轉(zhuǎn)播服務(wù)。西班牙的“亞馬遜1”通信衛(wèi)星,它將為南美洲、北美洲以及西班牙在內(nèi)的歐洲西南部地區(qū)用戶提供電視廣播、電話、VSAT、數(shù)據(jù)傳輸、因特網(wǎng)連接等多種通信服務(wù)。印度發(fā)射了世界上首顆專門用做教育用途的EDUSAT衛(wèi)星,也是該國發(fā)射的最重的一顆衛(wèi)星,它將為遠(yuǎn)程教育提供通信服務(wù)。
(二) 軍事衛(wèi)星不斷加強(qiáng)
2004軍事衛(wèi)星仍主要集中在美國和俄羅斯兩個(gè)航天大國,兩國除分別完善其GPS和“格洛納斯”導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)外,還發(fā)射了多顆秘密軍事衛(wèi)星。美國發(fā)射了GPS 2R-11、GPS 2R-12、GPS2R-13 3顆GPS衛(wèi)星,NRO秘密偵察衛(wèi)星,以及用于導(dǎo)彈告警的DSP 22衛(wèi)星。俄羅斯共發(fā)射了7顆軍用衛(wèi)星,其中包括3顆“宇宙”系列秘密軍用衛(wèi)星和3顆“格洛納斯”導(dǎo)航衛(wèi)星,以及一顆用于俄羅斯軍事演習(xí)的秘密軍事衛(wèi)星。
軍事衛(wèi)星另一重要領(lǐng)域軍用小衛(wèi)星技術(shù)也得到各國的關(guān)注。美國國防部相繼推出了“微型衛(wèi)星動(dòng)能殺傷有效載荷(MKKP)”和“實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星系列(XSS)”兩個(gè)微型衛(wèi)星計(jì)劃;由英國國防部和英國國家航天中心共同出資研制的“戰(zhàn)術(shù)光學(xué)衛(wèi)星”將于2005年上半年發(fā)射升空。
(三) “先兆”地球觀測衛(wèi)星成功發(fā)射
2004年7月15日,美國最新的地球觀測系統(tǒng)(EOS)衛(wèi)星“先兆”被成功送入700公里高的預(yù)定軌道?!跋日住笔菫镹ASA建造的第二顆地球觀測系統(tǒng)衛(wèi)星,設(shè)計(jì)壽命為6年,其主要任務(wù)是了研究大氣成分,測定污染物的移動(dòng)和平流層臭氧的恢復(fù)情況以及對氣候變化的影響。該衛(wèi)星與已經(jīng)發(fā)射升空的“陸地”衛(wèi)星及“水”衛(wèi)星等一起組成了美國的地球觀測系統(tǒng)。
(四) 中國衛(wèi)星技術(shù)蓬勃發(fā)展
2004年是中國航天史上創(chuàng)紀(jì)錄的一年,全年分別在酒泉、西昌、太原三大發(fā)射場進(jìn)行了8次發(fā)射,共把10顆衛(wèi)星送入太空,它們分別為:試驗(yàn)衛(wèi)星1號、納星1號、探測2號、第19顆和第20顆返回式衛(wèi)星、實(shí)踐6號A和實(shí)踐6號B、風(fēng)云2號氣象衛(wèi)星C星、資源2號衛(wèi)星、試驗(yàn)衛(wèi)星2號。其中,“探測2號”衛(wèi)星的發(fā)射升空標(biāo)志著我國實(shí)施的“地球空間雙星探測計(jì)劃”取得圓滿成功。該衛(wèi)星將與2003年發(fā)射的“探測1號”一起,與歐洲空間局“磁層探測計(jì)劃”的4顆衛(wèi)星聯(lián)合布網(wǎng),將實(shí)現(xiàn)人類歷史上首次對地球空間的6點(diǎn)立體探測。試驗(yàn)衛(wèi)星1號、2號和納星1號3顆小衛(wèi)星的成功發(fā)射升空說明中國航天技術(shù)在小衛(wèi)星研制領(lǐng)域又取得新的進(jìn)展。我國首顆電視直播衛(wèi)星鑫諾2號的研制工作也進(jìn)展順利,并計(jì)劃于2005年5月發(fā)射升空。該衛(wèi)星將大大促進(jìn)中國衛(wèi)星業(yè)的發(fā)展,并推動(dòng)國內(nèi)衛(wèi)星電視直播產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展。2004年10月9日,我國和歐盟正式簽署了歐洲民用衛(wèi)星導(dǎo)航“伽利略”計(jì)劃的技術(shù)合作協(xié)議,中國將出資2億歐元,并承擔(dān)部分衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù),對該系統(tǒng)有20%的擁有權(quán)和100%的使用權(quán),這將對我國衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)的發(fā)展起到重要的促進(jìn)作用。2004年12月14日,世界最大的小衛(wèi)星研制試驗(yàn)基地――小衛(wèi)星及其應(yīng)用國家工程研究中心在北京航天城落成,其設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)6~8顆衛(wèi)星,該中心的成立將大大促進(jìn)我國小衛(wèi)星及微小衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展。
中國國家航天局局長孫來燕表示,我國衛(wèi)星技術(shù)未來發(fā)展的重點(diǎn)是建立長期穩(wěn)定運(yùn)行的對地觀測體系,分階段實(shí)現(xiàn)對中國周邊地區(qū)乃至全球陸地、大氣、海洋的立體觀測和動(dòng)態(tài)監(jiān)測。
三、國際空間站艱難維護(hù)
(一) 俄羅斯成為維護(hù)國際空間站的主力
由于2003年美國“哥倫比亞號”航天飛機(jī)的失事,美國的航天飛機(jī)停飛,俄羅斯成為唯一能向國際空間站運(yùn)送宇航員和貨物的國家,致使國際空間站的維護(hù)產(chǎn)生了一定的困難。2004年,俄羅斯共向國際空間站進(jìn)行了6次發(fā)射,其中“奮進(jìn)號”飛船向空間站運(yùn)送了4次貨物,“聯(lián)盟號”飛船進(jìn)行兩次載人飛行,俄羅斯無疑已成為了國際空間站維護(hù)的主角。另外,布什于2004年提出2010年完成國際空間站美國承擔(dān)的建造任務(wù)后,美國將退出空間站的項(xiàng)目,這也給國際空間站未來的發(fā)展帶來了負(fù)面影響。
(二) 國際空間站科學(xué)研究成果顯著
由于運(yùn)力的不足,2004年國際空間站的宇航員克服食物和飲用水短缺等困難,取得了豐碩的科研成果。2004年4月30日返回的國際空間站第8次長期考察,該考察組的卡列里和福阿萊在太空軌道上進(jìn)行了20多項(xiàng)長期實(shí)驗(yàn)。為準(zhǔn)備未來進(jìn)行火星載人飛行,他們在國際空間站上進(jìn)行了人體模型試驗(yàn),測試長期火星載人飛行過程中,太空輻射對人體器官的影響等。2004年10月14日,國際空間站第9次長期考察返回,宇航員帕達(dá)爾卡和芬克成功地進(jìn)行了4次太空行走。前兩次成功地將4個(gè)大型陀螺儀中的一個(gè)恢復(fù)供電,使重達(dá)200噸的國際空間站能夠在飛行中保持穩(wěn)定,并將太陽能電池板對準(zhǔn)太陽。第三次是在“曙光號”功能艙外安裝由數(shù)個(gè)激光反射器組成的激光系統(tǒng)。第4次出艙的主要任務(wù)則是在“星辰號”服務(wù)艙外安裝3個(gè)天線。此外,他們還在空間站上進(jìn)行了約40次科學(xué)實(shí)驗(yàn),帶回了國際空間站內(nèi)的一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和材料,其中包括其培育的第二代太空豌豆種子。另外,由焦立中和沙里波夫組成的第十次長期考察團(tuán)將在空間站工作196天,在此期間他們將進(jìn)行大量科學(xué)試驗(yàn),其中包括艾滋病疫苗效果觀察等。他們將于2005年1月和3月分別進(jìn)行兩次太空行走,并為迎接明年恢復(fù)飛行的美國航天飛機(jī)再次飛抵國際空間站做準(zhǔn)備工作。
四、地球軌道探測器喜憂參半
(一) “哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡將終結(jié)使命
“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡無疑是世界上最著名的太空觀測設(shè)備,它經(jīng)過了4次維修,已在太空服務(wù)了14年之久。由于2004年年初美國對其航天計(jì)劃進(jìn)行了調(diào)整,宣布將不再對“哈勃”天文望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行維修,使得這一為人類天文事業(yè)作出重大貢獻(xiàn)的望遠(yuǎn)鏡將不得不于2007~2008年間退出歷史舞臺。這件事引起了世界各方面的爭論,無論如何,在新的設(shè)備發(fā)射升空以前,這一重要探測設(shè)備的退役無疑將給人類對宇宙的探測帶來一定的損失。
(二) 新型太空望遠(yuǎn)鏡“詹姆斯.韋伯”仍在研制之中
1996年,美國正式開始了將取代“哈勃”的新一代太空望遠(yuǎn)鏡“詹姆斯?韋伯”的研制工作?!罢材匪?韋伯”太空望遠(yuǎn)鏡預(yù)計(jì)造價(jià)8.2億美元,設(shè)計(jì)壽命為5~10年,它將于2011年8月發(fā)射升空。該望遠(yuǎn)鏡將攜帶一臺紅外攝像機(jī)、一臺近紅外光譜攝制儀以及一臺組合式中紅外攝像機(jī)與光譜攝制儀,將被發(fā)射到距地球150萬公里的高空。由于距離地球太遠(yuǎn),無法派人進(jìn)行維修,因而其設(shè)計(jì)制造要求極高。
(三) “引力探測B”升空引人關(guān)注
2004年4月20日,由美國國家航空航天局和斯坦福大學(xué)聯(lián)合研制,耗時(shí)45年,耗資7億多美元的“引力探測B”終于被送入預(yù)定的太空軌道,抵達(dá)預(yù)定工作位置后,還需要2個(gè)月的時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)備,然后開始長達(dá)16個(gè)月的測量。這次成功發(fā)射意味著美國驗(yàn)證愛因斯坦廣義相對論長達(dá)45年的夢想終于變成了現(xiàn)實(shí)?!耙μ綔yB”是NASA執(zhí)行的純研究項(xiàng)目之一,旨在通過測量地球引起的時(shí)空彎曲和地球旋轉(zhuǎn)引起的時(shí)空扭曲以驗(yàn)證愛因斯坦廣義相對論。該探測器將幫助科學(xué)家更好地了解宇宙的基本結(jié)構(gòu),以及更清晰地認(rèn)識物質(zhì)世界和相對論間的關(guān)系。
(四) “雨燕”伽馬射線探測器升空
2004年11月20日,耗資2.5億美元,由美國航空航天局和意大利、英國的航天部門聯(lián)合發(fā)起研制的“雨燕”伽馬射線探測器經(jīng)多次推遲后終于成功發(fā)射升空。該探測器僅重1470千克,配有三臺望遠(yuǎn)鏡,能夠在捕捉到伽馬風(fēng)暴后的最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行暴源和余輝的多波段觀測。據(jù)稱“雨燕”是有史以來旋轉(zhuǎn)速度最快的太空科學(xué)探測器,可以完成探究伽馬風(fēng)暴的起源、甄別伽馬風(fēng)暴的類別、研究伽馬風(fēng)暴的演化等任務(wù),從而為揭開宇宙中黑洞形成之迷搜索進(jìn)一步的證據(jù)。
五、2005年深空探測仍是熱點(diǎn)
由于2004年美國“勇氣號”和“機(jī)遇號”探測器成功登陸火星,深空探測仍將成為2005年世界航天技術(shù)研究的熱點(diǎn)。2005年1月8日,日本宣布新的太空計(jì)劃,其核心內(nèi)容是在月球表面建立無人太空基地,以及在比月球更遠(yuǎn)的地方建立“深層空間站”等。1月12日,美國成功發(fā)射了“深入撞擊號”探測器,該探測器將在幾個(gè)月的飛行后,于7月4日抵達(dá)“坦普爾1號”彗星。屆時(shí),它將釋放一個(gè)小型撞擊艙以時(shí)速37000公里撞擊彗核,同時(shí)利用觀測艙記錄下碰撞的全過程并對飛散出的各種物質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)分析。1月14日,歐空局的“惠更斯”著陸器成功登陸“土衛(wèi)六”,并開始向母船“卡西尼”發(fā)送數(shù)據(jù)。5月12號,美國“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機(jī)將開始執(zhí)行自2003年“哥倫比亞號”失事后的首次飛行任務(wù)。8月10日,美國航空航天局將發(fā)射旨在尋求火星是否有水的證據(jù)的火星偵察探測器。10月26日,歐洲將發(fā)射“金星快船”探測器,執(zhí)行地球近鄰金星的無人探測任務(wù)。中國也將在2005年下半年發(fā)射“神舟六號”載人飛船。