【簡(jiǎn)介:】首先糾正一點(diǎn),美國(guó)是1969年7月成功登陸月球,到今年剛好五十年。
乍一看問(wèn)題自然而然覺得我們國(guó)家的航天技術(shù)和美國(guó)相差太遠(yuǎn),至少相差五十年,因?yàn)榈浆F(xiàn)在我們還沒載人登月,只是探測(cè)
首先糾正一點(diǎn),美國(guó)是1969年7月成功登陸月球,到今年剛好五十年。
乍一看問(wèn)題自然而然覺得我們國(guó)家的航天技術(shù)和美國(guó)相差太遠(yuǎn),至少相差五十年,因?yàn)榈浆F(xiàn)在我們還沒載人登月,只是探測(cè)器登陸月球。而美國(guó)五十年前的航天技術(shù)就能成功載人登月,那五十年后的航天技術(shù)一定是相當(dāng)高的水平了?其實(shí)不然。
下面先來(lái)說(shuō)說(shuō)技術(shù)高的方面的確,首先美國(guó)在深空探測(cè)方面遙遙領(lǐng)先任何國(guó)家,它的探測(cè)器探測(cè)過(guò)太陽(yáng)系所有大行星和一些矮行星、小行星、慧星,包括太陽(yáng)?,F(xiàn)在有兩個(gè)探測(cè)器已經(jīng)飛出太陽(yáng)系進(jìn)入星際空間(當(dāng)然還沒真正擺脫太陽(yáng)影響),那就是1977年發(fā)射的“旅行者一號(hào)”和二號(hào),現(xiàn)在仍在工作,距地都在200億公里以上。
旅行者一號(hào)
還有,新年伊始“新視野號(hào)”探測(cè)器在探測(cè)完冥王星及其衛(wèi)星之后現(xiàn)在也進(jìn)入柯伊伯帶,從距地64億公里的小天體“天涯海角”旁掠過(guò),創(chuàng)造人類遙控探索過(guò)的最遙遠(yuǎn)的天體紀(jì)錄。2006年發(fā)射的新視野號(hào)到現(xiàn)在整13年,其攜帶的核電池還能工作20年。
這些探測(cè)器取得的豐碩的成果至今是人類認(rèn)識(shí)太陽(yáng)系的重要依據(jù)。,從這里可以看出,美國(guó)的測(cè)控通信之遠(yuǎn)、探測(cè)器壽命之長(zhǎng)、質(zhì)量之可靠、著陸技術(shù)之精巧、軌道設(shè)計(jì)水平之高無(wú)與倫比,其他國(guó)家難以望其項(xiàng)背。
其次,美國(guó)在觀測(cè)領(lǐng)域的地位也無(wú)人能及,不管是地面還是太空的航天設(shè)施都非常先進(jìn)和齊全,著名的“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡1990年升空,2018年10月進(jìn)入安全模式,近二十年獲取了100T的觀測(cè)數(shù)據(jù),觀測(cè)到最遠(yuǎn)134億光年的天體,它早期證明了大質(zhì)量黑洞在宇宙中普遍存在――大多出現(xiàn)在星系中心。天文學(xué)家還在它的幫助之下,觀測(cè)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(guò)3%。
哈勃空間望遠(yuǎn)鏡
它和康普頓γ射線天文臺(tái)、錢德拉χ光天文臺(tái)、斯皮策空間望遠(yuǎn)鏡都是美國(guó)宇航局大型軌道天文臺(tái)的組成部分,當(dāng)然還有開普勒空間望遠(yuǎn)鏡等,而它的強(qiáng)大的繼任者就是幾經(jīng)推遲的“詹姆斯”.韋伯太空望遠(yuǎn)鏡,
這個(gè)紅外望遠(yuǎn)鏡功能更強(qiáng)大,口徑6米,是哈勃的2.5倍,觀測(cè)到的天體比當(dāng)前地面最大望遠(yuǎn)鏡和空間望遠(yuǎn)鏡要暗400倍,能觀測(cè)到200億光年遠(yuǎn)的原始星系,更進(jìn)一步逼近宇宙大爆炸的年輕宇宙圖像,預(yù)計(jì)2020年前發(fā)射。還有由美國(guó)主導(dǎo)的國(guó)際空間站,這是人類史上最昂貴的設(shè)備。
國(guó)際空間站
還有70年代就建設(shè)的GPS全球定位系統(tǒng)至今是全世界主要導(dǎo)航系統(tǒng)。至于地面的觀測(cè)設(shè)備更是門類齊全遍布世界各地。其中就有2016年觀測(cè)到引力波的激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)。
再次,美國(guó)的大型基礎(chǔ)科學(xué)尖端設(shè)備和航天緊密相連,為航天提供強(qiáng)力發(fā)展保證。還有用于軍事的航天技術(shù)比如超高音速飛行器技術(shù)、精確制導(dǎo)和反導(dǎo)武器攔截、空天飛機(jī)X一37B長(zhǎng)期在軌秘密試驗(yàn)和重復(fù)使用技術(shù)等等。
最后再說(shuō)一說(shuō)美國(guó)的私人航天技術(shù),堪比航天大國(guó),象太空技術(shù)探索公司SpaceX,亞馬遜藍(lán)色起源公司、軌道科學(xué)公司、內(nèi)華達(dá)公司等等如雨后春筍迅速發(fā)展,美國(guó)宇航局在資金技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施上給予強(qiáng)力幫助。特別是SpaceX公司2018年獨(dú)自發(fā)射21次,超過(guò)俄羅斯的發(fā)射總數(shù),該公司的一級(jí)火箭的回收和重復(fù)利用技術(shù)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(fèi)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(yùn)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(guò)中國(guó)的長(zhǎng)征五號(hào)。今年準(zhǔn)備再發(fā)射兩次以驗(yàn)證設(shè)計(jì)。現(xiàn)正在打造未來(lái)登陸火星的“星際飛船”,今年四月份將進(jìn)行第一次測(cè)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(jìn)入太空。一個(gè)私人公司就有這么強(qiáng)大的航天技術(shù),比大部分發(fā)達(dá)國(guó)家都強(qiáng),充分體現(xiàn)了美國(guó)的航天技術(shù)綜合勢(shì)力的強(qiáng)大,因?yàn)楹枚嘣瓉?lái)效力于美國(guó)宇航局的科學(xué)家工程師等技術(shù)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(shí)際還是代表著美國(guó)。
再來(lái)說(shuō)說(shuō)美國(guó)的航天技術(shù)和五十年前比如何?我的觀點(diǎn)是有的確實(shí)進(jìn)步了,比如說(shuō)美國(guó)的GPS全球定位系統(tǒng)是上世紀(jì)70年代建立的,現(xiàn)在已經(jīng)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(yù)計(jì)2022年8月8日前部暑完畢。還有在通信、氣象、軍事觀測(cè)、深空探測(cè)、空間站和航天飛機(jī)領(lǐng)域取得長(zhǎng)足進(jìn)步。但有的卻并沒有進(jìn)步,甚至退步了。比如說(shuō)在載人航天領(lǐng)域就走了彎路,在成功載人登月后就轉(zhuǎn)向發(fā)展研制航天飛機(jī),航天飛機(jī)是有人駕駛的可重復(fù)使用的往返于太空的航天器,
它雖然號(hào)稱是人類史上最復(fù)雜的人工產(chǎn)品,既能象運(yùn)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(jī)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(yùn)載器功能。但因重復(fù)使用的安全性和昂貴的維護(hù)發(fā)射費(fèi)用,再加上人們的目光轉(zhuǎn)向火星和月球,近地軌道的航天飛機(jī)無(wú)用武之地,航天飛機(jī)項(xiàng)目最終以失敗告終?!疤魬?zhàn)者號(hào)”和“哥倫比亞號(hào)”兩架航天飛機(jī)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(hào)航天飛機(jī)空中解體
航天飛機(jī)于2011年全部退役。這也意味著美國(guó)太空時(shí)代的終結(jié)。因?yàn)樽院教祜w機(jī)退役后,美國(guó)沒有任何載人航天器可以往返天地,每次去國(guó)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(shuō)發(fā)展航天飛機(jī)雖然獲得了不少新技術(shù),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(guó)根本沒有能力,也可以說(shuō)技術(shù)退步了。上世紀(jì)六七十年代美國(guó)的載人登月技術(shù)確實(shí)是驚人的,這有兩方面因素,一是得益于冷戰(zhàn)時(shí)期美蘇的太空競(jìng)賽。二是得益于一個(gè)大師級(jí)人物――馮.布勞恩。
他是二戰(zhàn)時(shí)期V2火箭的發(fā)明者,二戰(zhàn)結(jié)束,美國(guó)俘虜了很多德國(guó)科學(xué)家,其中就有馮.布勞恩。他是美國(guó)載人登月的最關(guān)鍵人物,可以說(shuō)沒有他,就沒有載人登月。當(dāng)時(shí)他和蘇聯(lián)的科羅廖夫分別為美蘇兩國(guó)航天領(lǐng)域的核心人物。兩人日月爭(zhēng)輝又同輝,聯(lián)手創(chuàng)立了很多航天技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。直到今天航天領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展仍然按照他們開創(chuàng)的思路進(jìn)行。載人登月說(shuō)到底最核心的技術(shù)就是研制重型火箭的技術(shù),馮.布勞恩研制出用于載人登月的土星五號(hào)運(yùn)載火箭?;鸺剀壍?30噸左右,地月轉(zhuǎn)移47噸。1969年7月把阿波羅11號(hào)載人飛船成功送上月球。
這款火箭采用史上最強(qiáng)的單室燃燒的液體發(fā)動(dòng)機(jī)――F1發(fā)動(dòng)機(jī),推力達(dá)680噸。工程師們測(cè)試了用14種噴注器和15種隔板結(jié)構(gòu)組合之后,終于解決了燃燒不穩(wěn)定問(wèn)題,這些經(jīng)驗(yàn)寫入教材仍然指導(dǎo)著現(xiàn)在的設(shè)計(jì)師。美國(guó)現(xiàn)在雖有土星五號(hào)的庫(kù)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(yùn)力并沒有超過(guò)土星五號(hào),并且還沒有研制成功。也就是說(shuō)美國(guó)的載人登月技術(shù)還沒有五十年前強(qiáng)。