《谈中国航天技术的发展历程及展望》
姓名:张凯峰 班级:08电气1班 学号:0802050158
摘要:中国航天事业自1956年创建以来,在基础工业比较薄弱、科技水平相对落后和特殊的国情、特定的历史条件下,中国经过独立自主地进行航天活动,以较少的投入,在较短的时间里,走出了一条适合本国国情和有自身特色的发展道路。
经过了中国航天人的长时间的努力与发展,形成了一定规模,达到了世界先进水平。形成了研究、设计、生产和试验完整的体系;建立了发射中心和强大的测控网;建立了许多卫星系统,取得了社会效益和经济效益;建立了空间科学研究系统,取得了显著成就;培育了一支强大的航天科技队伍。中国未来的航天事业必将更加辉煌和令世界瞩目。
关键词:中国航天技术 发展历程 展望 卫星技术 运载火箭技术 航天测控技术 航天发射场 载人航天 登月 空间站 火星
中国航天技术的发展历程
卫星技术发展:
1966年11月, “东方红一号”人造卫星开始研制。
1970年4月24日成功地研制并发射了第一颗人造地球卫星“东方红一号”,成为世界上第五个独立自主研制和发射人造地球卫星的国家。
1975年11月26日,中国发射了一颗返回式人造卫星。卫星按预定计划于29日返回地面。
1981年9月20日,中国用一枚运载火箭发射了三颗科学实验卫星。1986年2月1日,中国发射一颗实用通信广播卫星。20日,卫星定点成功。这标志着中国已全面掌握运载火箭技术,卫星通信由试验阶段进入实用阶段。
1984年4月8日,中国第一颗地球静止轨道试验通信卫星发射成功。 1988年9月7日,中国发射一颗试验性气象卫星“风云一号”。这是中国自行研制和发射的第一颗极地轨道气象卫星。
1988年12月25日,中国科学院海南探空火箭发射场成功地发射了一枚“织女一号”火箭,至此,中国低纬度区第一次火箭探空试验圆满结束。这次为期两周的试验共发射了四枚火箭。
截至2000年10月,中国共研制并发射了47颗不同类型的人造地球卫星,飞行成功率达90%以上。目前,中国已初步形成了四个卫星系列——返回式遥感卫星系列、“东方红”通信广播卫星系列、“风云”气象卫星系列和“实践”科学探测与技术试验卫星系列,“资源”地球资源卫星系列也即将形成。中国是世界上第三个掌握卫星回收技术的国家,卫星回收成功率达到国际先进水平;中国是世界上第五个独立研制和发射地球静止轨道通信卫星的国家。中国的气象卫星、地球资源卫星主要技术指标已达到二十世纪九十年代初期的国际水平。近几年来,中国研制并发射的6颗通信、地球资源和气象卫星投入使用后,工作稳定,性能良好,产生了很好的社会效益和经济效益。
运载火箭技术发展:
1960年2月19日,中国自行设计制造的试验型液体燃料探空火箭首次发射成功。9月,探空火箭发射成功。
1964年6月29日,中国自行研制的中近程火箭再次发射试验,获得成功。 1966年11月,“长征一号”运载火箭开始研制。
1980年5月18日,中国向太平洋预定海域成功地发射了远程运载火箭。
1982年10月12日,潜艇水下发射运载火箭获得成功,回收舱准确地溅落在预定海域。 1956年2月,著名科学家钱学森向中央提出《建立中国国防航空工业的意见》。 1958年5月17日,毛泽东主席在中共八大二次会议上指出:“我们也要搞人造卫星。” 1960年2月19日,中国自行设计制造的试验型液体燃料探空火箭首次发射成功。9月,
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探空火箭发射成功。
1988年12月25日,中国科学院海南探空火箭发射场成功地发射了一枚“织女一号”火箭,至此,中国低纬度区第一次火箭探空试验圆满结束。这次为期两周的试验共发射了四枚火箭。
1990年4月7日,中国自行研制的“长征三号”运载火箭在西昌卫星发射中心,把美国制造的亚洲1号通信卫星送入预定的轨道,首次取得了为国外用户发射卫星的圆满成功。
1998年5月2日,中国自行研制生产的“长二丙”改进型运载火箭在太原卫星发射中心发射成功。这标志着中国具有参与国际中低轨道商业发射市场竞争力。
中国独立自主地研制了12种不同型号的“长征”系列运载火箭,适用于发射近地轨道、地球静止轨道和太阳同步轨道卫星。“长征”系列运载火箭近地轨道最大运载能力达到9200千克,地球同步转移轨道最大运载能力达到5100千克,基本能够满足不同用户的需求。自1985年中国政府正式宣布将“长征”系列运载火箭投入国际商业发射市场以来,已将27颗外国制造的卫星成功地送入太空,在国际商业卫星发射服务市场中占有了一席之地。迄今,“长征”系列运载火箭共实施了63次发射;1996年10月至2000年10月,“长征”系列运载火箭已连续21次发射成功。
航天测控技术发展:
20世纪60年代,中国西安卫星测控中心成立,发展到现在,下辖西安测控技术部,长春、闽西、南宁、喀什、渭南、厦门、青岛等固定和活动测控站,形成了我国唯一的以西安为中心的卫星测控网。
1967年,我国的远洋航天测控事业在党中央、国务院的直接关怀下从一片空白开始,面对全面的技术封锁,我国的科技人员下定决心,不论遇到多少困难,不论遭受多少挫折,也要让我国自己的测量船驰骋在蓝色的大洋上。
1978年10月,中国航天远洋测量船基地成立,以远望号航天远洋测量船为主体的海上测量队,始终瞄准航天技术前沿,在海水浮动、船体摆动、天线晃动、目标移动等复杂动态环境下,不断开拓创新,攻克了船摇稳定、电磁兼容、海上标校、船姿数据处理与航天器轨道确定、航天器控制等一系列海上测控关键技术。据了解,截至今年6月,远望号测量船队圆满完成68次航天远洋测控任务,安全航行140余万海里,成功率达100%。
我国的航天测控通信系统是伴随着航天工程的发展一步一步走过来的。我国打第一颗东方红卫星的时候,就标志着我们航天通信系统的建设的开始。我们真正能够建立起一个完整的航天测控通信系统体系,应该追溯到上世纪80年代打同步轨道卫星,那个时候还是一个非常复杂的需要大量地面站、需要一个大系统来协同保障的航天测控工程。从80年代初开始到现在也就是二三十年的历程,在这个历程中,航天测控系统走了一条具有中国特色的建设发展之路。特色就是我们的元器件、部件、甚至单站水平都不是最高的,而且一些关键的部件,像发射机的功率部件,可能都还是比国外要差的很多,甚至是依赖于进口。但是,通过工程技术人员在顶层上设计、集成,把单件水平不高的东西通过集成形成综合能力,可以适用于航天技术的发展。所以说测控通信走了一条中国特色的发展之路。
中国已建成完整的航天测控网,包括陆地测控站和海上测控船,圆满完成了从近地轨道卫星到地球静止轨道卫星、从卫星到试验飞船的航天测控任务。中国航天测控网已具备国际联网共享测控资源的能力,测控技术达到了世界先进水平。
航天发射场发展:
上个世纪50年代,中国航天发射场的建为适应“两弹一星”工程需要而建。 1958年在现酒泉卫星发射中心建成中国第一个近程火箭发射工位。 1966年建成第一个中程火箭发射工位。
1979年,在现太原卫星发射中心建成第一个远程火箭发射工位。 1983年,在现西昌卫星发射中心建成用长征三号运载火箭发射东方红二号卫星的全部工程。
1990年,为适应发射外国卫星需要,在西昌卫星发射中心建成可满足长征二号捆绑式大推力运载火箭的第二发射工位。
1998年,在酒泉卫星发射中心建成采用“三垂一远”测发模式,以垂直总装测试厂房为核心的载人航天发射场。
2003年,在酒泉卫星发射中心建成中国第一个钢筋混凝土结构综合测试发射工位。
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中国已建成酒泉、西昌、太原三个航天器发射场,并圆满完成了各种运载火箭的飞行试验和各类人造卫星、试验飞船的发射任务。中国航天器发射场既可完成国内发射任务,又具有完成为国际商业发射服务和开展其他国际航天合作的能力。
载人航天发展:
1999年年11月20日至21日,中国成功地发射并回收了第一艘“神舟”号无人试验飞船,标志着中国已突破了载人飞船的基本技术,在载人航天领域迈出了重要步伐。
2000年11月,中国国务院新闻办公室于发布《中国的航天》白皮书,白皮书确定了中国载人航天工程发展的近远期目标。
2001年1月10日至16日,中国成功发射并回收“神舟”二号无人试验飞船。飞船按照预定轨道在太空飞行近7天,环绕地球108圈,并顺利完成预定空间科学和技术试验任务。标志着中国载人航天事业取得了新进展,向实现载人航天飞行迈出了可喜的一步。
2002年3月25日至4月1日,中国成功发射并回收“神舟”三号无人试验飞船。“神舟”三号顺利完成一系列科学实验,为中国今后的载人航天测控和管理打下了基础。
2003年1月5日,酒泉卫星发射中心神舟四号飞船成功发射,神舟四号是在神舟一号、神舟二号、神舟三号飞行试验成功的基础上,经进一步完善研制而成,其配置、功能及技术状态与载人飞船基本相同。结构与机构分系统保证飞船的构型,并为航天员提供生活的结构空间。为载人航天奠定的基础。
2003年10月15日9时,“神舟”五号载人飞船在酒泉卫星发射中心由“长征”二号F型运载火箭发射升空。这是中国第一次载人航天飞行,是中国航天技术发展的又一个里程碑。
中国于1992年开始实施载人飞船航天工程,研制了载人飞船和高可靠运载火箭,开展了航天医学和空间生命科学的工程研究,选拔了预备航天员,研制了一批空间遥感和空间科学试验装置。1999年11月20日至21日,中国成功地发射并回收了第一艘“神舟”号无人试验飞船,标志着中国已突破了载人飞船的基本技术,在载人航天领域迈出了重要步伐。从1999年我们国家发射了第一艘无人飞船之后,连续发射了神舟2号、神舟3号、神舟4号,在此之后我们又发射了神舟5号、6号载人飞船并取得圆满成功,使中国成为世界上第三个掌握载人航天技术的国家。
中国航天技术的展望
实现登月和在月球建立能源基地:
2007年10月24日18时05分,搭载着我国首颗探月卫星嫦娥一号的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射。“嫦娥一号”是中国自主研制并发射的首个月球探测器。中国月球探测工程嫦娥一号月球探测卫星由中国空间技术研究院研制,以中国古代神话人物“嫦娥”命名,嫦娥奔月是一个在中国流传的古老的神话故事。嫦娥一号主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。整个“奔月”过程大概需要8~9天。嫦娥一号将运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上。嫦娥一号工作寿命1年,计划绕月飞行一年。执行任务后将不再返回地球。嫦娥一号发射成功,中国成为世界第五个发射月球探测器的国家地区。
2009年3月1日16时13分,嫦娥一号卫星在控制下成功撞击月球。为我国月球探测的一期工程,划上了圆满句号。
随着中国谈月的第一次成功,中国必将迎来第二、第三次的探月,中国未来的探月成功将为中国的人类登月奠定基础。
中国在未来可能在月球上建立永久居住地。
到月球上建立能源基地,为人类寻找新的替代能源,这是人类共同的理想。正当人们进行艰苦探索之际,从月球岩土样品的研究中传来喜讯:这些岩土中含有大量的氦-3。 第一类设想是在月球上建立氦-3采掘厂,将采掘加工出来的氦-3运往地球发电。第二类设想是在月球上建立氦-3核聚变发电厂就地发电,并设法传送回地球使用。第三类设想是直接用氦-3,或者是采掘加工氦-3过程中产生的氢气作火箭和飞船的燃料。
月球上的太阳能是极为丰富的,因为没有大气层的影响,太阳辐射可以长躯直入,每年到达月球范围的太阳光辐射能量高达12万亿千瓦,相当于目前地球上一年消耗的各种能源所产生的总能量的2.5万倍。采用目前非常成熟的光电转换技术,在月球上进行太阳能发电是比较容易的,而且不必担心土地的占用,在月球上可以无限制地铺设太阳能电池板。将为
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我国输送源源不断的能源。
建立国际空间站:
我国将建立的空间站,包括一个核心舱、一艘货运飞船、一艘载人飞船和两个用于实验等功能的舱。
“天宫一号”目标飞行器设计重量为8吨。根据规划,中国将在2010年发射。“天宫一号”实际上是空间实验室的实验版。之后,我国将发射神舟八号。“神八”是一艘无人的神舟飞船,与“天宫一号”进行无人自动对接试验。2015年前,我国将再陆续发射“天宫二号”、“天宫三号”两个空间实验室。 “‘天宫一号’建成后,将用来进行科学实验、生产、太空观测、侦察、在太空中储备物质等多种用途。在对地观测方面,当地球上发生地震、海啸或火山喷发等事件时,空间站上的航天员可以及时调整遥感器的各种参数,以获得最佳观测效果。” “天宫一号”的建立可以为我国带来很大的经济价值。比如在太空育种方面,就可以培育出很多各种各样的蔬菜,对农业会有很大的好处;在工业方面,还可以制造出在地球上制造不出来的材料;另外,还有导航,比如GPS定位可以大大方便人们的出行,但是如果不借助空间站就无法实施。
火星探测:
火星探测项目是继载人航天工程、探月工程之后我国又一个重大空间探索项目,也是我国首次开展的地外行星空间环境探测活动。这一项目由我国与俄罗斯合作开展。
这个探测器将搭载俄罗斯运载火箭升空,一同升空的还有俄罗斯“火卫一土壤样品返回”空间飞行器“福布斯探测器”。预计历经约10个月、约3.8亿公里的行程,于2010年抵达火星轨道并定位。 载荷。
“萤火一号”有关的探测任务,包括探测火星及其空间环境、探寻火星“水为什么消失的秘密”、揭示类地行星空间环境演化特征等,从而为我国下一步的深空探测打下基础。 “萤火一号”将不会在火星上着陆,而是在火星大椭圆轨道上绕行。此次探测也是我国火星探测“绕,落,回”“三步走”项目计划中,实现第一步“绕”的重要部分。与俄方火星探测器的分工不同,后者将着陆到火星的一颗卫星上。 火星的探测将使我们进一步了解宇宙,可能成为继月球后人类在地球外的第二个永久居住地。
参考文献:①《航天》
②《飞向太空:从\"卫一\"到\"神五\"的中国航天之路》 ③《航天制造技术》 ④《航天百科》 ⑤《航天博览365》
⑥《中国航天员飞天纪实》
⑦《太空旅游。人类未来的希望》
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