主编闵桂荣 科学技术 科 前沿系列丛书
前言 航天科学技术是探索如何进入宇宙空间、研究宇宙 空间并利用空间资源的新兴科学技术。它包括航天技 术、空间科学和航天应用三大部分。 航天科学技术以电子、机械、冶金、化工等工业为基 础,是物理学、化学、数学、天文学、生物学、电子学、地理 学、医学、材料科学、计算机科学、管理科学等众多科学技 术的结晶。航天科学技术对国家的政治、军事、经济、和 技均有重要影响,是评价国家综合国力的重要因素。航 天工业的资金、知识、风险密集度都很高,但其社会经济 效益非常突出,这种效益除体现在航天工业本身外(直接 效益),更多的则体现在使用部门(间接效益),航天科学 技术的投入产出比可达1:10以上。航天工业效益由于 具有潜在性和延迟性,所以往往不易受到重视;航天工业 效益具有不可替代性与开拓性,可带动和促进其他科学 技术的发展。 航天科学技术从本世纪50年代开始迅速发展,至今 世界上已有近60个国家和地区发展自己的航天科学技 术,累计投资超过40000亿美元。至1994年底共发射
了4627颗人造地球卫星等航天器。从事这领域的科 技人员超过150万人,在一些发达国家已形成航天产 业。世界上有170个国家和地区将航天科学技术应用于 通信、遥感、气象、导航、科学研究等众多方面,渗入工业 农业、林业、渔业、交通运输业、金融业、服务业等国民经 济主要行业。此外,在军事上也占据特别重要的地位。 航天科学技术与其他许多科学技术甚至与社会科学学科 融合交汇、互相促进,使这些科学与航天科学技术都产生 了新的活力和新的研究课题,并派生出新的分支学科。 1991年海湾战争显示出现代战争已进入陆、海、空、天 航天)四维立体新阶段,突出表明了航天科学技术在当 今世界政治、军事斗争中独特的作用。因此,许多国家为 保持其全球影响或避免受制于人,无不努力发展本国的 航天科学技术,甚至许多中小国家,出于经济、政治和军 事等考虑,也越来越重枧航天科学技术。在即将进入21 世纪的今天,可以说在人类一切活动领域都可以感受到 航天科学技术日益加强的影响和作用。 航天科学技术虽有长足的进展,但这仅仅是起步,其 未来发展不可限量。空间资源主要包括相对于地面的高 远位置、微重力、高真空、超低温、高净洁、太阳能,以及月 球、火星等宇宙天体的各类资源。迄今为止,人类仅利用 了太空对地高远位置,发射了通信卫星、导航卫星、对地 观测卫星等空间信息系统,极为丰富的各种已知和未知 空间资源还尚待探索开发
航天科学技术的发展使人类有可能深入探索知识和 哲理的长河,了解诸如宇宙的产生和演化恒星和行星的 形成、生命的起源和进化、地球气象和环境变化与人类和 太阳活动的关系等;解决有关黑洞、引力波、宇宙等离子 体等宏观或微观科学问题。这不仅具有人类认识自身和 认识自然的哲理的科学价值,更具有应用于技术和生产 的现实或潜在的实用价值。1994年7月,苏梅克-列维 9号彗星撞击木星这一事件向人类提出了警示。直径 10km小天体撞击地球的几率大约6000万年发生一次, 其撞击能量高达1.6×1014t的TNT当量,足以造成毁 灭性破坏。越来越多的研究表明,遣成6000万年前白 垩纪末期恐龙等生物种群灭绝的原因极可能是一颗直径 10km的小天体攬击地球引起的。人类对这种潜在的危 险不可掉以轻心。现代航天科学技术的继续发展将可能 准确预测撞击地球的小天体,并可能将装有核弹的宇宙 飞船发射到小天体附近,引爆核弹以迫使小天体改变原 轨道,从而解除对地球的威胁。 几百年前,美洲和澳洲的地理发现有力地促进了人 类社会经济发展。现在,摆在人类面前的使命是飞出地 球,开拓天疆。这将使人类生产力出现质的飞跃。美国 科学家估算,到下世纪中期,美国空间工业产值将达到美 国日前全国国民经济总产值的一半,其中仅空间生产晶 体的年产值便可达到1000亿美元。那时重复使用的运 载火箭、航天飞机和空天飞机将开通经济可靠的空间之
路,地球与月球、火星等星球间的运输系统将开始运行; 除大量应用卫星外,太空将出现水久性空间站;空间材料 和药品生产将大规模商业化;火星和月球上将出现空间 资源开发基地;空间太阳能电站将向地球提供丰富的清 清能源……总之,航天科学技术将是下一世纪最有活力、 最有作为、最有潜力的科学技术之一,航天工业将成为真 正的支柱产业。世界各大国都面临这一机遇与挑战,若 对此估计不足,其未来科技与经济发展必将受到制约。 我国航天科技学技术所取得的巨大成就举世瞩目。 我国的长征运载火箭已走向系列化、大型化的发展历程 以其低成本、高可靠性打入了国际航天发射市场。我国 已自行硏制和发射了包括静止通信卫星、返回式遥感卫 星、气象卫星、科学卫星在内的30多颗人造地球卫星,并 建成了完整的航天测控系统及多种卫星地球站。从整体 看,我国的航天科技学技术在国际上比有较高地位;在某 些方面(如运载火箭、返回式卫星)甚至已处于世界先进 水平。值得自豪的是,我国的航天成就是在起步晚、投入 少、工业和科技基础落后的情况下取得的。由于正确和 严密的领导和组织管理,航天科技入员艰苦奋斗、无私奉 献,全国有关部门团结协作、大力支持,使我国迅速跻身 于世界航天大国之列,对国家政治地位、国防建设、经济 发展和科学研究做出∫重大贡献。 航天科学技术的发展有赖于国家的航天投入,各种 基础工业的支撑和全国人民的理解与支持。航天科技队