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神11与“火星登陆”为什么这么重要?
2016-10-17 

2016年,10月17日,载有景海鹏和陈冬的神舟11号载人飞船上天,与天宫2号空间实验室对接,在里面生活和工作30天,开展大规模空间科学和应用实验,及在轨维修和空间站技术验证等试验。最近,美国总统奥巴马重申,美国将在2030年前载人登陆火星,这将耗费上千亿美元的巨资。说到这里,可能有些人会再次提起一个老生常谈的问题,为什么要搞花这么多钱开展太空探索?它和国计民生有关系吗?

俗话说,天高任鸟飞,海阔凭鱼跃。人类一直在不断努力扩展自身的生存空间,其活动范围经历了从陆地到海洋,从海洋到大气层空间,再从大气层空间到太空的逐步发展过程。人类活动范围的每一次扩展,都是一次伟大的飞跃,增强了人类认识和改造自然的能力,促进了生产力和社会的发展。

历史上,远洋航海技术的兴起,导致了世界贸易的发展、世界市场的开辟和近代科学的一系列成就,开始了一个“全球文明”的时代。而当代问世的载人航天技术,则使人类走出了地球摇篮而到达浩瀚无边的太空,开辟了“太空文明”的新时代。在这个时代中,地球是人类生存之本和一切物质财富之源的断言已显过时,而宇宙空间以其无穷无尽的宝贵资源吸引着日益增多的人们去开发它和利用它。与征服海洋,到达大气层相比,人类到太空遨游时间更短,空间更广,因此,任何技术一旦与载人航天活动相结合,其功能和效率能大大增加。

距地面100千米以上的太空是继陆地、海洋和大气层之外人类的第四个生存环境,那里有取之不尽、用之不竭宝贵资源,其中包括太阳能、强辐射、高洁净、高真空、微重力、高远位置,以及月球、火星、小行星等上的地球稀有矿藏等,开发它们对人类的发展具有重要意义,为人类社会的快速发展提供了强大的动力,使近60年的发展程度超越了过去几百年的发展。至今,开展太空探索已获得巨大的直接效益和间接效益。

在直接效益方面,人造地球卫星最为明显,已成为当代社会中必不可少的基础设施。例如,通信卫星目前已成为现代通信的重要手段,使人类集中在地球村里,尤其是每颗通信卫星装有至少几十台转发器,每台转发器年租金上百万美元,每颗通信卫星寿命可达15年,所以通过出租给各省的卫视已成为一个产业。在没有气象卫星时,美国每年因自然灾害带来的损失达100亿美元,发射1颗价值2亿美元的气象卫星后,提高了气象预报的准确性,每年可减少因自然灾害带来的损失达20亿美元,所以其投资效益比为1:10。导航卫星的用途就更广了,可以说是无孔不入,只受到人的想象力的限制,2020年我国卫星导航产业的年产值将达到4000亿。现在,美国军队对卫星的依赖已达到离不开的程度,没有卫星他们甚至无法打仗。

由于用科学卫星可以不受大气层和引力的限制和影响,已取得了许多地面上难以取得的科学成就,实现了科学上的重大创新突破,比如,天文卫星的问世使天文学产生了第3次飞跃,“哈勃空间望远镜”就是一个典型。用空间探测器使人类近距离探测到了地外星球,获得了大量有用信息。例如,进一步揭示地球、生命乃至太阳系的起源和演变;掌握太阳系内一些重要地外星球上的生命、地质、气候、重力、环境等,这对人类的科技发展和未来生存具有重要的长远意义,回答了过去天文学家们争论不休的许多问题。空间科学是基础科学的前沿,重大的发现都是在科学前沿,在前沿每走一步都可能有突破。

载人航天则是航天技术向更高阶段的发展,通过航天员的直接操作可完成更复杂的太空开发工作,进一步提高航天活动的效率,开发太空的微重力和高远位置资源。例如,进行各种复杂的科研、生产和军事活动以及各种在轨服务等。在太空环境中,航天员能造出地球上难以完成的合金材料和“灵丹妙药”,这些材料和产品或半成品送回地面后,有望带来新的工业革命,并为发展全球经济创造新的增长点。一些国家已经在太空制药、太空育种和太空新材料加工等领域取得显著成果,并准备建造太空工厂,其效率和效益不可限量。因为载人航天技术能集中体现一个国家现代科技多个领域的发展程度,同时又给现代科技各个领域提出新的发展需求,从而大大促进整个科技的发展。载人航天还能解决地球上存在的一些难以解决的问题。例如,地球能容纳的人口是有限的,大约80亿~110亿,联合国在《世界人口前景》报告指出,到2050年,全球人口总数将从现在的68亿增长到90多亿,因此有些人已经在研究向外空移民的方案了;现在人类使用的能源85%依靠煤和石油等非再生资源,纯属消耗性消费,地球上的有限资源总有一天会枯竭,科学家已开始考虑今后能否派航天员到别的星球开发矿藏呢?这不是天方夜潭,因为类似载人登月等许多过去可望不可及的神话和幻想,如今有不少都变成了现实。

在间接效益方面,由于航天技术是各项先进技术发展的火车头,在航天工业发展过程中创造的许多新技术、新工艺、新材料和新知识等,能带动传统产业的技术改造,提高生产率和经济效益,促进工业和第三产业的发展,增加就业岗位。这些新技术现已广泛得到二次应用,即把用于航天器的热控制、环境控制、遥测遥控、太阳电池、航天服等技术分别用于地面通信、能源、医药、运输和消费品等相关的行业中,并取得了很高的效益,其中有些与老百姓的生活息息相关。

例如,目前广泛使用的方便面调料中的干菜叶是从航天食品中的脱水菜转变而来的。风靡一时的果珍原本也是为航天员研制的饮料。各类时髦的气垫运动鞋制造技术源于载人登月靴的制作。在载人航天技术的引领下,已先后研制出了烟雾检测器、食品干燥剂、家电节能系统、抵御有害射线的太阳镜等,其中大众接触最多的购物计价用条形码也是载人航天技术杰作之一,它是为控制载人航天计划不计其数的组件而发明的。载人航天技术还给人们带来了“尿不湿”、心率表、激光手术、数字温度计、彩超和重症监护病房等设备和技术。

20多年来,我国载人航天有2000余项技术成果被广泛应用于国民经济各个行业,投入产出比在1:10到1:12之间。载人航天还带动了原材料、微电子、机械制造、化工、冶金、纺织、通信等方面的技术创新、工艺创新和产业提升,拓展了科技成果向现实生产力转化渠道,为高科技产业发展注入了动力和活力。

近年来,我国一直致力于推动载人航天技术在民生领域的转化应用,比如,载人航天环控生保技术用于煤矿事故中的救援、航天医学研究成果用于预防治疗老年人骨密度降低等疾病,等等。9月15日发射的天宫2号上装有许多与生活密切相关的高科技载荷,其中,3000万年误差1秒的空间冷原子钟的应用将会进一步提高卫星导航精度。可以相信,载人航天技术的不断发展,必将会为经济社会发展做出更大贡献,为大众生产生活带来越来越多的便利。

总之,太空探索既是高投入,也是高产出的一个行业,大大加速人类社会的发展,在政治、科技、技术、经济和国防等多个方面产生巨大的作用。联合国空间委员会早就指出,开发空间技术是发展中国家接近和赶上发达国家的一条捷径,可以弯道超车。骑自行车永远到不了月球,所以必须有长远眼光才行。



来源: 中国传媒人才网