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空间技术：科技百宝箱

●目前，世界上越来越多的国家参加空间技术的开发研究，似乎掀起了空间开发热潮？

〇是啊！20世纪90年代以来，空间技术的发展日新月异，越来越多的国家参与研制和发射种类繁多的卫星，并应用到本国的经济发展活动之中。据统计，全世界已有60多个国家、1 100多家航天公司投资发展空间技术，170多个国家开展了空间技术的应用工作。美、俄等空间大国频繁地进行发射卫星、载人航天、火星登陆和重返月球等一系列航天活动。^[1]

●为什么说空间技术的发展水平是国家综合国力的体现？空间技术不就是航天技术吗？

〇此话差矣！空间技术集许多学科于一身，同时空间技术也为许多学科提供了新的发展平台。根据我国国防科学技术工业委员会发布《“十一五”空间科学发展规划》可知，空间科技主要分为三大领域：空间天文与太阳物理、空间物理与行星际探测、微重力科学与空间生命科学。目前，运载和卫星制造、空间通讯、空间导航、空间遥感等产业已基本成熟，并产生出巨大的经济和社会效益。空间材料、空间制药、农作物空间育种、空间发电、月球和火星资源利用、地球外生存栖息空间和星际旅行等已出现产业雏形，显示出诱人的产业前景。我们不难看出，空间技术的跨越式发展，将带动微电子、计算机、光电、新材料、新能源、生物以及纳米技术等高新技术群体的崛起，将有力地推动传统产业的技术进步和升级换代。空间技术是21世纪科学技术中发展最快的尖端技术之一，是一个国家科学技术水平的重要标志，对于经济发展和国家安全具有至关重要的作用。

●您还是举些实例来解释一下吧？这样听起来更有意思些！

〇好吧！你知道美国的“哈勃”太空望远镜吧？

图12-1　哈勃太空望远镜

●知道，哈勃太空望远镜太出名了。这些年，媒体经常公布它拍摄到的照片，它简直是人类安插在天空中的千里眼啊！这些照片多么令人神往。

〇是啊！哈勃太空望远镜是美国在1990年4月24日由“发现号”航天飞机，于STS-31航次发射到太空的，目前它仍是人类最大的太空望远镜。哈勃太空望远镜在距地面500公里的太空上进行观测，不仅不受恶劣气候的影响，每天都可以进行观测，而且摆脱了地球大气的干扰，能够达到地面上任何望远镜也达不到的高灵敏度和高分辨能力。它的诞生可以说是天文学上的一次革命，给人类提供了大量清晰的天文学照片。

哈勃太空望远镜全长12.8米，镜筒直径4.27米，重11吨，由三大部分组成，第一部分是光学部分，第二部分是科学仪器，第三部分是辅助系统，包括两个长11.8米、宽2.3米、能提供2.4千瓦功率的太阳电池帆板，两个与地面通讯用的抛物面天线。镜筒的前部是光学部分，后部是一个环形舱，在这个舱里面，望远镜主镜的焦平面上安放着一组科学仪器；太阳电池帆板和天线从筒的中间部分伸出。大家可以想像，将重达11吨的哈勃太空望远镜送上太空是对人类火箭运载技术的挑战。在太空工作的科学仪器、太阳电池帆板以及通讯设备，难道不集合了人类几乎所有的科学技术成就吗？利用哈勃望远镜所收集的图像和信息，科学家们取得了一系列突破性的成就。沉寂多年的天文学领域，正发生着天翻地覆的变化。

图12-2　哈勃太空望远镜拍摄的火星照片

●那，发展空间科学对国家发展、对普通民众的生活有什么意义？

〇开展空间科学研究对国家发展有着重要意义。

我国国家航天局局长孙来燕指出：首先，空间科学是基础科学研究的重要领域，孕育着科学上的重大突破和发现。在我国建设创新型国家的进程中，激励和发展基础科学研究是重要任务之一；同时，它也是国家发达程度和综合竞争力的标志。其次，每一个空间科学卫星都有其特定的科学目标，先进的科学目标需要通过空间技术来实现，通常对卫星平台具有多方面的特殊要求，也可以承受较大风险，因此对航天高技术有很强的牵引和带动作用。第三，空间科学计划是开展我国航天国际合作的重要窗口，通过国际合作，既互惠互利，又可以增强彼此的了解和信任，取得的科学成果可为人类共享。如中欧合作的双星探测计划开创了双方系统合作的局面。第四，空间科学的某些领域已经或即将进入应用阶段。对太阳活动和日地空间环境的研究可为空间环境预报提供理论基础，建立理论模型和应用模型。通过空间环境预报，可为航天器的运行提供空间环境安全保障；部分微重力科学和空间生命科学实验可能孕育着极大的经济效益，培育出新的经济增长点，这方面有大家熟知的空间材料制备、空间育种等。

同时，空间科学是进行科普教育、激励民众、吸引青少年学习科学知识的有效手段，任何航天发射和科学探索活动的成功都可以极大激励民族自信心，激发民族探索精神和提高全民科学素质，是创新型国家和一个民族兴旺发达的表现。

空间科学研究和解决的问题，离我们的生活并不遥远。

空间科学的研究内容之一是研究日地空间天气的连锁变化规律，研究日地连锁变化对人类活动和生态环境的影响。灾害性空间环境对航天、卫星、国防、通讯、导航定位、长距离管网等系统会造成破坏性影响，这些都和我们的生活密切相关。空间天气的变化已经影响到我们的日常生活，如影响电波的传播、卫星通讯、电力等长距离管网的安全等。随着技术的发展，人类的活动范围正在扩展到越来越遥远的空间，我们日常的生活也将越来越多地和空间环境发生联系，并受其影响。开展空间科学研究，研究空间环境的变化规律，可以在丰富人们对空间科学规律认识的同时，通过空间环境预报，规避灾害性空间环境带来的风险，保障人们受空间环境影响的生活的安全，改善生活质量。

可以这样说，空间技术不仅综合了各学科，而且大大促进了各学科的飞速发展。同时，空间技术也给各学科的发展提供了一个更广阔的平台。例如：从2001年开始，甘肃天水绿鹏农业科技有限公司和中国空间技术研究院、中国科学院遗传与发育生物研究所合作实施中国航天育种工作，当时选择一些蔬菜植株，搭载在神舟3号飞船上，遨游太空1周后返回地面，进行育种。近年来通过三方合作，中国已拥有航天搭载的农作物9大类306个品系，选育出优良变异株系4 600多个。育成了航椒1—6号辣椒，航豇1—2号豇豆，番茄、黄瓜等11个具有自主知识产权的新品种，其中3个品种达到国际先进水平，7个品种达到国内领先水平。^[2]这一切都说明了空间技术的重要作用！我国空间技术的成就，是国家科技整体水平不断提高、综合国力不断增强的重要体现。