空间技术及其发展问题研究

时间:2022-08-14 04:31:55

空间技术及其发展问题研究

【摘 要】宇宙空间的神秘对人类一直有着深深的吸引,空间技术应运而生。随着空间技术的高速发展,人类已经飞出世代赖以生存的地球,开始了对神秘宇宙空间的探索。然而,空间技术所引发的问题也使人类面临新的风险和挑战,因此本文通过空间技术及其发展历程,空间技术的重要作用及其所引发的问题,两方面进行系统分析,试图找到解决空间技术问题的合理途径。

【关键词】空间技术;空间技术问题;解决途径

1.空间技术及其发展历程

空间技术又称航天技术或宇航技术,是探索、开发和利用宇宙空间的技术。目的是利用空间飞行器作为手段来研究发生在空间的物理、化学和生物等自然现象。空间技术的发展使宇宙空间成为人类继陆地、海洋和大气层之后有可能生存的第四种环境。几十年在科技发展长河之中只能算是短短一瞬,但是空间技术在这“短短一瞬”间却得到了惊人的发展。

1957年10月4日苏联制造的人造地球卫星首次飞入了太空,这是航天空间技术崛起的重要标志。在此之后苏联宇航员加加林于1961年4月12日乘坐“东方一号”飞船进入近地轨道,完成了绕地航行一周之后安全返回地面,首次完成了载人航天的壮举。1969年7月20日,2名美国宇航员乘坐“阿波罗”号宇宙飞船登月成功,开创了人类探索地外星球的先河。截止到2006年底,世界各国、地区和组织共进行了4480次成功发射,入轨航天器共计5872个。[1]运载火箭运送航天器的能力从几十公斤增到100吨,卫星获取和传递信息能力大幅度提高,一颗通讯卫星的电话由几十路增至几万路,卫星寿命由几十天增加至几十年,这些主要指标都提高了2-3个数量级,而且成本大幅下降。[2]

2.空间技术的重要作用

空间技术的发展使宝贵的太空资源得以开发和利用,让太空资源为人类造福已成为各国航天活动的主要任务。航天空间技术可广泛应用于国民经济、科学研究和国防等许多方面,在人类生活中产生了非常深远的影响。

2.1有利于解决全球性问题

航天空间技术为资源短缺、环境恶化、人口剧增等使人类生存面临威胁的问题提供了全新的解决途径。在粮食问题方面,太空育种技术的实践应用将起到关键作用。利用航天技术将地球生物送到太空,通过宇宙辐射、微重力、重粒子等太空独有的多因素综合作用,可使其基因实现地面上难以实现的有益变异,从而缩短地面育种周期,提高育种效率。[3]在能源问题上,科学家已经提出了在地球外层空间或月球上建立太阳能卫星发电基地,这对缓解地球能源紧张状况具有重要作用。

2.2为科学研究提供理想的实验环境

与地球环境完全不同,在太空中没有重力、没有病菌、也没有尘埃,利用航天空间技术,就可以在太空建立理想的实验室以进行地球上不能进行的实验。很多特殊的材料都可以在失重的太空环境中制取,用以炼制新材料、新合金。由于没有重力,微电子所用的关键材料单晶硅和砷化镓等可以在太空大量的生产,产品纯度高、体积大,而且可以得到薄膜结构。

2.3大力促进通信技术的发展

在通讯卫星出现以前,短波无限电、电缆以及微波中继站是远距离通讯的三种基本手段,但是这三者都存在着明显缺陷。自从成本低廉、稳定性显著提高的卫星通讯出现后,世界通信技术和体制上变发生了根本变革。为卫星电视、卫星导航、移动通信、远程医疗等上百种服务提供卫星空间技术支持,人类无论身在何处都可以实现实时的通讯,信息最大程度上得到了自由化,弱化了时空所造成的隔阂,使得人与人之间的联系更为紧密。

3.空间技术所引发的问题

空间技术也有其两面性,如果不加以合理地应用、管理和规范,在其表现出积极作用的同时也必然会带来一定的负面效应。

3.1太空环境问题

太空垃圾和太空碎片的增加是太空探索带来的最大环境问题。现在的太空近地范围变成了一个巨大的垃圾场,太空垃圾的存在对地球以及围绕地球的人造卫星和空间站来说都是十分危险的。在这些快速运动中的太空垃圾中,直径仅为几毫米的物体就可能摧毁一架航天飞机。此外,空间探索活动对近地环境也存在一定影响。

几十年间,虽然航天技术迅猛发展却也避免不了航天事故的发生。如1961年邦达连科在训练中被烧死事件;1967年美国“阿波罗1号”意外起火;1967年苏联“联盟1号”和“联盟11号”出现故障导致宇航员死亡;1986年美国“挑战者”号爆炸事件;以及2003年2月,美国“哥伦比亚”号航天飞机失事,造成了7名宇航员全部遇难的惨剧。这些都使航天事业蒙上了一层阴影。

3.2可能引发新的军备竞赛

空间技术的发展使各国争夺的领域从陆地、海洋、天空扩展到了外太空。空间军事化也一度成为某些国家十分重视的问题并着重发展。如美苏两国从20世纪50年代展开了航天空间领域的竞争,到了60年代中期之后,航天器的较量转为军事领域。在冷战时期,两国的军备竞赛主要集中在火箭和导弹技术上,两国相继开发了多种足以毁灭人类和地球的武器。这在一定意义上使得航天技术朝着异化的趋势发展,导致在航天空间领域新一轮的军备竞赛,使人类不和谐关系从地球发展到地外空间,也很可能导致太空霸权主义和太空殖民主义。

4.空间伦理问题的解决途径

4.1有效处理太空垃圾

专家指出,当地球轨道上的太空垃圾和太空碎片的数量达到一定规模时,人类可能就要停止一切航天活动。现在的常用措施是减缓太空垃圾产生,规避已检测到的大碎片,达到保护航天器的目的。长远考虑,人类必须积极寻找处理太空垃圾的办法,同时要求人类要提高太空环保意识,制定政策控制太空垃圾的产生,并且要求各国之间加强互相监督。

4.2重视航天安全问题

在航天技术发展的初期,一些因发展时间短、技术不完善原因导致的事故是可以理解的。但人为失误是必须严格控制的,一点微小的失误就可能酿成重大的伤亡事故。目前全球已有多起因人为失误造成的航天事故。所以为了保证航天员在太空工作与生活的安全性,航天科学家、工程师和医学专家必须付出巨大的努力,在研发技术的同时,必须建立起严格的管理制度,操作规程和行为准则,要求工作人员必须按照规定的工作程序、精度、时间顺序完成规定的操作和行为,防止人为失误的发生。

4.3建立完善的宇宙伦理学规范

随着空间技术的不断发展,人类文明势必将由地球范围内向地外空间扩展,然而由于各种因素的巨大变化,原来的伦理学规范就不能适应新的环境,会出现很多现有伦理规范无法解决的问题,这就要求我们建立一种全新的、适应空间文明要求的宇宙空间伦理学。在发展航天空间技术的同时注重相关伦理道德标准的发展,使其得到完善而不会出现相对滞后的情况。宇宙伦理学规范的重中之重就在于反对太空殖民主义和太空霸权主义,我们必须提出并引入太空伦理和规范,来控制和约束太空殖民等不道德行为。

【参考文献】

[1]范嵬娜.2006年1-12月世界各国发射成功的航天器[J].太空探索,2007,(3).

[2]闵桂荣.空间技术的发展及其对社会的影响[J].航天器工程,1999,(01).

[3]王学川.现代科技伦理学[M].清华大学出版社,2009.

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