【簡介:】首先糾正一點,美國是1969年7月成功登陸月球,到今年剛好五十年。
乍一看問題自然而然覺得我們國家的航天技術和美國相差太遠,至少相差五十年,因為到現(xiàn)在我們還沒載人登月,只是探測
首先糾正一點,美國是1969年7月成功登陸月球,到今年剛好五十年。
乍一看問題自然而然覺得我們國家的航天技術和美國相差太遠,至少相差五十年,因為到現(xiàn)在我們還沒載人登月,只是探測器登陸月球。而美國五十年前的航天技術就能成功載人登月,那五十年后的航天技術一定是相當高的水平了?其實不然。
下面先來說說技術高的方面的確,首先美國在深空探測方面遙遙領先任何國家,它的探測器探測過太陽系所有大行星和一些矮行星、小行星、慧星,包括太陽?,F(xiàn)在有兩個探測器已經飛出太陽系進入星際空間(當然還沒真正擺脫太陽影響),那就是1977年發(fā)射的“旅行者一號”和二號,現(xiàn)在仍在工作,距地都在200億公里以上。
旅行者一號
還有,新年伊始“新視野號”探測器在探測完冥王星及其衛(wèi)星之后現(xiàn)在也進入柯伊伯帶,從距地64億公里的小天體“天涯海角”旁掠過,創(chuàng)造人類遙控探索過的最遙遠的天體紀錄。2006年發(fā)射的新視野號到現(xiàn)在整13年,其攜帶的核電池還能工作20年。
這些探測器取得的豐碩的成果至今是人類認識太陽系的重要依據(jù)。,從這里可以看出,美國的測控通信之遠、探測器壽命之長、質量之可靠、著陸技術之精巧、軌道設計水平之高無與倫比,其他國家難以望其項背。
其次,美國在觀測領域的地位也無人能及,不管是地面還是太空的航天設施都非常先進和齊全,著名的“哈勃”太空望遠鏡1990年升空,2018年10月進入安全模式,近二十年獲取了100T的觀測數(shù)據(jù),觀測到最遠134億光年的天體,它早期證明了大質量黑洞在宇宙中普遍存在――大多出現(xiàn)在星系中心。天文學家還在它的幫助之下,觀測到宇宙膨脹的精確數(shù)據(jù),從而推算出宇宙的年齡138億歲,誤差不超過3%。
哈勃空間望遠鏡
它和康普頓γ射線天文臺、錢德拉χ光天文臺、斯皮策空間望遠鏡都是美國宇航局大型軌道天文臺的組成部分,當然還有開普勒空間望遠鏡等,而它的強大的繼任者就是幾經推遲的“詹姆斯”.韋伯太空望遠鏡,
這個紅外望遠鏡功能更強大,口徑6米,是哈勃的2.5倍,觀測到的天體比當前地面最大望遠鏡和空間望遠鏡要暗400倍,能觀測到200億光年遠的原始星系,更進一步逼近宇宙大爆炸的年輕宇宙圖像,預計2020年前發(fā)射。還有由美國主導的國際空間站,這是人類史上最昂貴的設備。
國際空間站
還有70年代就建設的GPS全球定位系統(tǒng)至今是全世界主要導航系統(tǒng)。至于地面的觀測設備更是門類齊全遍布世界各地。其中就有2016年觀測到引力波的激光干涉引力波天文臺(LIGO)。
再次,美國的大型基礎科學尖端設備和航天緊密相連,為航天提供強力發(fā)展保證。還有用于軍事的航天技術比如超高音速飛行器技術、精確制導和反導武器攔截、空天飛機X一37B長期在軌秘密試驗和重復使用技術等等。
最后再說一說美國的私人航天技術,堪比航天大國,象太空技術探索公司SpaceX,亞馬遜藍色起源公司、軌道科學公司、內華達公司等等如雨后春筍迅速發(fā)展,美國宇航局在資金技術和基礎設施上給予強力幫助。特別是SpaceX公司2018年獨自發(fā)射21次,超過俄羅斯的發(fā)射總數(shù),該公司的一級火箭的回收和重復利用技術現(xiàn)已爐火春青,去年成功發(fā)射“三手”火箭,大大降低發(fā)射費用。該公司CEO埃隆.馬斯克雄心勃勃,去年成功發(fā)射獵鷹重型運載火箭,把一輛特斯拉跑車送入火星軌道。
它的近地軌道能力54噸,超過中國的長征五號。今年準備再發(fā)射兩次以驗證設計?,F(xiàn)正在打造未來登陸火星的“星際飛船”,今年四月份將進行第一次測試。
馬斯克的星際飛船
還有今年8月份還將正式發(fā)射載人飛船,載兩人進入太空。一個私人公司就有這么強大的航天技術,比大部分發(fā)達國家都強,充分體現(xiàn)了美國的航天技術綜合勢力的強大,因為好多原來效力于美國宇航局的科學家工程師等技術人員,包括退休的和現(xiàn)役的都被馬斯克羅致麾下,所以他的水平實際還是代表著美國。
再來說說美國的航天技術和五十年前比如何?我的觀點是有的確實進步了,比如說美國的GPS全球定位系統(tǒng)是上世紀70年代建立的,現(xiàn)在已經開始建立新一代全球定位系統(tǒng),精度提高3倍,抗干擾能力8倍,壽命15年,預計2022年8月8日前部暑完畢。還有在通信、氣象、軍事觀測、深空探測、空間站和航天飛機領域取得長足進步。但有的卻并沒有進步,甚至退步了。比如說在載人航天領域就走了彎路,在成功載人登月后就轉向發(fā)展研制航天飛機,航天飛機是有人駕駛的可重復使用的往返于太空的航天器,
它雖然號稱是人類史上最復雜的人工產品,既能象運載火箭一樣發(fā)射衛(wèi)星,又能象載人飛船在近地軌道飛行,還能象滑翔機一樣在大氣層中滑翔著陸(不能滑翔起飛),兼具載人航天器和運載器功能。但因重復使用的安全性和昂貴的維護發(fā)射費用,再加上人們的目光轉向火星和月球,近地軌道的航天飛機無用武之地,航天飛機項目最終以失敗告終?!疤魬?zhàn)者號”和“哥倫比亞號”兩架航天飛機分別在起飛段和返回段發(fā)生解體,共14名宇航員遇難,
挑戰(zhàn)者號航天飛機空中解體
航天飛機于2011年全部退役。這也意味著美國太空時代的終結。因為自航天飛機退役后,美國沒有任何載人航天器可以往返天地,每次去國際空間站都花錢乘坐俄羅斯的聯(lián)盟載人飛船,弄得很尷尬。所以說發(fā)展航天飛機雖然獲得了不少新技術,但也阻礙了載人航天的發(fā)展。在載人登月方面,現(xiàn)在美國根本沒有能力,也可以說技術退步了。上世紀六七十年代美國的載人登月技術確實是驚人的,這有兩方面因素,一是得益于冷戰(zhàn)時期美蘇的太空競賽。二是得益于一個大師級人物――馮.布勞恩。
他是二戰(zhàn)時期V2火箭的發(fā)明者,二戰(zhàn)結束,美國俘虜了很多德國科學家,其中就有馮.布勞恩。他是美國載人登月的最關鍵人物,可以說沒有他,就沒有載人登月。當時他和蘇聯(lián)的科羅廖夫分別為美蘇兩國航天領域的核心人物。兩人日月爭輝又同輝,聯(lián)手創(chuàng)立了很多航天技術標準。直到今天航天領域的技術發(fā)展仍然按照他們開創(chuàng)的思路進行。載人登月說到底最核心的技術就是研制重型火箭的技術,馮.布勞恩研制出用于載人登月的土星五號運載火箭?;鸺剀壍?30噸左右,地月轉移47噸。1969年7月把阿波羅11號載人飛船成功送上月球。
這款火箭采用史上最強的單室燃燒的液體發(fā)動機――F1發(fā)動機,推力達680噸。工程師們測試了用14種噴注器和15種隔板結構組合之后,終于解決了燃燒不穩(wěn)定問題,這些經驗寫入教材仍然指導著現(xiàn)在的設計師。美國現(xiàn)在雖有土星五號的庫存,但已不能用,要想登月必須重新研制,現(xiàn)在正在研制的“太空發(fā)射系統(tǒng)”(SLS)運力并沒有超過土星五號,并且還沒有研制成功。也就是說美國的載人登月技術還沒有五十年前強。