太空经济法
⑴ 如何发展太空技术、太空经济
随着航天技术的不断发展和相关应用的不断深入,“太空经济”时代已经到来。“太空经济”包括各种太空活动所创造的产品、服务和市场,如空间技术与产品、卫星应用、空间科学、太空工业、太空农业、太空资源利用、太空能源、太空旅游、航天及太空文化产业、航天支援与保障服务以及其他相关产业等。新兴的“太空经济”正在改变地球上人类生活的方方面面。“太空经济”日益呈现出基础性、强关联性、高促进性和高增长性的特征,成为世界经济发展和人类生活的重要组成部分。中国航天应通过航天技术和航天产业的跨越式发展,奠定引领太空经济发展的产业基础,保证未来我国拥有制天权和日益强健的太空竞争力。
一、太空经济概念的提出
2007年9月17日,美国宇航局局长迈克尔·格里芬在华盛顿发表旨在纪念宇航局成立50周年的演讲时说,“太空经济”(Space Economy)时代已经到来,美国宇航局所主导的太空活动开创了新的市场空间和新的经济增长点,技术创新将成为“太空经济”持续发展的动力。他说,太空经济包括卫星通信,如无线电通信和卫星电视、远程医疗,点对点的全球导航,天气预报与气候监测,保障国家安全的太空资产等。太空经济也包括刚刚出现的太空旅游以及发展中的太空后勤服务,后者可以使商业性的太空旅游成为一个可盈利的商业形态。
格里芬在提出太空经济这个概念时,引用了美国太空基金会在2006年首次公开发布的《航天报告——全球航天活动指南》(2007年、2008年版也已出版)。报告将全球的太空活动及太空产业分为6大类31个小类,与传统的运载火箭制造及发射、卫星制造、卫星运营服务和卫星地面设备制造4大类的分类方法有很大的不同。报告主要新增了过去并不引人注目的商业卫星保险、太空旅游及军用航天等类别,同时又将美国政府预算单列为一大类,其余国家政府预算也分别列出。其中第一大类空间商业基础设施和第三大类商业卫星服务和以前的卫星产业(航天产业)的内涵基本接近。具体包括:
(一)空间商业基础设施:卫星制造、运载火箭制造、卫星地面站及设备3项;
(二)空间商业基础设施支持产业:独立研究和发展、保险;
(三)商业卫星服务:卫星直播电视、卫星无线电通信、固定卫星服务、移动卫星服务、全球定位系统设备及芯片5项;
(四)商业类航天运输服务:轨道、亚轨道;
(五)美国政府航天预算:主要包括国防部、宇航局等8个部门;
(六)其他国家政府航天预算:主要包括欧洲空间局、俄罗斯、中国等,共分9个小项。
实际上可以将上述的航天活动概括为军用、民用和商用,其中军用、民用主要反映在政府预算中,即第(五)类和(六)类中。
全球商业航天构成太空经济的主体。全球航天产业的商业收入包括空间基础设施、产品和服务的收入,即第(一)、(二)、(三)、(四)类,在下图中,为便于比较,将规模较大的(一)、(三)类进行了拆分,形成了共10个小类的商业航天活动。商业航天的几乎每个细分行业在2006年都有所增长。卫星服务推动了商业航天的增长,其中卫星直播电视和GPS设备相加,使商业卫星行业的收入增加了212.5亿美元。
从上边数字可以看出,能够为商家创造利润、为消费者创造价值的商业航天的规模和增长速度都非常引人注目。其他类别的太空活动也直接或间接地产生经济效益,如减灾卫星、深空探测航天器等,其规模也在不断地增长。
二、太空经济的内涵分析
所谓“太空经济”,是指包括各种太空活动所创造的产品、服务和市场以及形成的相关产业。太空经济从太空活动的经济利益角度出发,对航天技术与产品及其应用进行了阐述。“太空经济”除包括空间技术与产品、空间应用、空间科学三大部分所形成的产业外,还包括由于进入太空、探索太空、获取太空资源等而衍生的技术、产业和经济效益(表3所示)。
太空经济并不是位于太空中的经济,至少现在还不是。但是太空活动创造的产品和技术正为人类在地球上的生活带来诸多好处和便利。人类的太空活动(航天活动)自前苏联发射第一颗人造地球卫星开始,现在全世界每年要发射50颗~60颗卫星(航天器),紧密关联的卫星应用等产业规模也急剧扩大,太空活动(太空经济)的规模在50多年时间里增长了上千倍,是迄今为止增长最快的经济形态之一(类似的有互联网经济、移动通信、生物工程等)。人类社会就是在这些不断涌现、快速增长的经济形态中进步的。
1.空间技术与宇航产品
空间运输系统、空间飞行器制造、发射服务等宇航产品和相关航天技术,包括军用、民用和商用系统等。
2.卫星应用——通信、导航、遥感
卫星通信、卫星导航、卫星遥感是卫星应用的三大主要领域,包含相应的地面设备制造和运营服务等。卫星通信业在美欧等发达国家已实现了产业化、商业化和国际化。卫星导航业和卫星遥感业也已开始步入产业化轨道。据预测,随着航天技术和信息科学技术的发展,卫星应用产业逐步产业化和商业化,并朝着个性化、多样化方向发展,卫星产业与其他产业趋向融合,将保持较高的增长速度,2010年将达到全球3000亿美元的市场规模。
3.卫星应用——空间环境应用:太空农业和太空工业
空间环境应用包括太空育种、太空制药和太空冶金等领域,其应用领域将随着太空环境应用的发展而不断拓展。人类从1970年起开始进行太空育种,至今已经对水稻、小麦、玉米、高粱、棉花、西瓜等数十类作物400多个品种进行太空育种,成果喜人。太空水稻、小麦种子,在同样条件下,不仅生长期缩短,平均亩产比使用地球种子高20%,而且蛋白质含量增加8%至20%。太空农业蕴藏着极大的商机,越来越向产业化方向发展。太空工业也是如此:太空有着微重力、超洁净、高真空、深冷、辐射性强的特殊环境,发展太空工业,可以精炼或制造出在纯度、形状、强度、寿命上有极高品质的工业产品,这是地球上的传统工业、制造业难以匹敌的。因此,太空是获取工业新材料、新生物制品的理想生产基地。“物以稀为贵”,“物以精为贵”,这是经济领域的普遍性原理。太空产品最初“以稀为贵”,逐渐降低成本,又“以精为贵”,从产业的孕育期、发展期到成熟期,将有丰厚的利润。前苏联航天员曾在和平号空间站上完成了14500次工业产品生产的科学试验;美国已列出几十种有能力在太空生产的产品,空间民用工业项目的年度收入不容小觑。未来,人类可能把一些重大的工业项目从地球移到太空的某些星球。
4.空间科学
航天技术的兴起和发展,使人类突破了地球表面的障碍,直接进入空间或通过各种空间探测器获取资料、信息,为人类对宇宙空间自然现象及其规律的认识与研究提供了前所未有的条件。各类卫星、载人航天、深空探测等航天能力的发展则是探索和利用空间的基本手段,促使了空间物理学、空间材料科学、空间生命科学、空间环境和空间天文学以及地球科学研究等在内的空间科学的发展。
5.太空资源应用
太空中蕴藏着丰富能源和资源财富,地球资源的有限性使得太空资源的开发利用成为寻求可持续发展的重要出路。比如有“超黄金”之称的氦3,只要核聚变技术发展成熟,100吨氦3提供的能源就够全世界用一年,而氦3在月球上的储量高达300万吨。据悉,俄罗斯的一家大型能源公司已提出,他们准备10年内在月球上建立基地,大规模开采氦3。由此,航天技术的发展使得太空资源的利用成为可能,而拥有这样一种能力将成为突破地球极限、在全球竞争中立于不败之地的重要砝码。
6.太空能源开发
向太空要能源,是太空经济的重要组成部分,不仅太空旅游、太空农业、太空工业需要太空太阳能发电站所发出的电力,更重要的是地球上的人类需要来自太空的电力。
科学家已证实,向太空要能源不仅在理论与技术上是正确的,在实施上也是完全可行的。太空发电站,是将太阳能电池板的直流电转化为微波,然后通过“输电天线”,用无线输电方式将微波送向地球。地球表面再用“受电天线”,接受来自太空的输电微波,并将微波转化为直流电。由于在接受太空太阳能时将不受黑夜、大气层、云层、阴雨天的影响,因此,发电量将是地球太阳能发电效率的10倍以上。太空发电将不分昼夜,24小时全天候进行。不仅如此,太空太阳能发电还具有环保、高度的灵活性与机动性两个特殊优势。21世纪,在太空建成太阳能发电站将会成为现实。
7.太空旅游
太空旅游,标新立异,妙趣横生,给人以十足的刺激,包括低太空的短暂旅游和进入空间站等所谓太空旅馆的旅游。太空旅游,既可以体会太空里的衣、食、住、行与地球迥异的乐趣,又能够在太空旅馆进行太空观景,在月球度假,或者到火星甚至更远的星球,还可以在太空漫步欣赏太空中的日出日落,体验太空棒球、舱内高尔夫、太空蹦极等特殊休闲游戏。
目前世界上已有5人体验过太空旅游。太空旅游的费用将会逐步下降。现在美国有20几家公司正积极研究太空旅游火箭飞机或飞船,乘坐这种新型飞船,无需经过任何训练,就像乘飞机一样方便。未来,人们将进一步探索移居太空的可能性。
8.航天文化、太空文化衍生产业
在航天技术研发、应用以及向太空索取资源、能源和空间资源等活动之外,随着人类航天活动的展开,与之相关的文化、服务产业也将产生不断增长的经济效益,如航天科普、航天文化、航天旅游、空间搭载效应、广告效应等。
9.航天支援与保障服务
这主要包括与航天活动相关的法律法规、金融、保险、咨询服务业等。航天产品的研制与部署,需要大量的资金投入,并且风险巨大,因此,保险必不可少,尤其是商业航天活动。随着商业航天活动的快速增长,对相应的金融、保险、咨询等服务业提出巨大的需求。美国太空基金会的报告专门对此项活动进行了统计,2006年航天保险收入达到了8.5亿美元。
10.其他相关产业和服务业
这包括为航天活动提供相关产品和服务所带动的相关产业发展,如未来的太空垃圾清理就可能是一个很好的项目。各国的航天活动在太空中产生了数量巨大的空间碎片,“污染”了太空这一人类的公共环境,给各航天国家的太空活动造成了很大的威胁。未来,各航天国家可能共同出资成立一个专门从事太空碎片收集处理与太空垃圾清理的公司,或者共同出资请此类公司提供上述服务。
三、太空经济的意义
随着航天活动的开展,世界航天已经从最初探索进入太空的技术、探索宇宙、保障国防安全,转向更为注重应用航天技术推动社会经济发展,新兴的“太空经济”正在改变地球上人类生活的方方面面。“太空经济”日益呈现出基础性、强关联性、高促进性和高增长性的特征,成为世界经济发展和人类生活的重要组成部分。
1.基础性
当今世界已经迈入了信息化的时代。卫星应用是信息产业的重要组成部分,是促进国家信息化的重要手段。太空是信息时代人类活动的重要领域,空间信息是国家重要的战略资源,空间信息获取、处理与应用能力成为推动社会经济发展的引擎。在中国,包括卫星系统、载人飞行器以及新的空间探测器等空间平台在内的航天产品体系及其地面应用系统,构成了天地一体化的信息应用环境,在国家信息化进程中起着不可替代的作用。
卫星遥感能够全天候、全天时、高轨道、大尺度地获取地球信息,在信息获取方面发挥无可比拟的作用;卫星通信可以逾越地理障碍,提供方便快捷、无处不在的全球通信;卫星导航定位、目标监控,在包括海陆空交通运输、抢险救灾、工农业建设和生产、安全防盗等领域得到了广泛应用。卫星应用已成为与社会经济发展、人民生活密不可分的重要需求。
航天技术将不断提供日益丰富的信息资源、信息技术与服务,成为国家信息化的重要推进力量。展望未来,地球资源的有限性使得太空资源的开发利用将成为可持续发展的重要出路。
2.强关联性和高促进性
作为高科技前沿,太空经济与科技、社会进步和经济发展具有很强的关联性,与传统产业之间有着相互渗透、相互促进、共同发展的关系,是社会经济与科技进步的“发动机”,将不断促进生产力的发展。
美国、欧洲和国内统计分析专家采用不同模型和方法,对航天产业的经济与社会效益进行过多项研究评估,得出的结论是:各国政府在航天领域的投入产出比为1∶7至1∶14不等,显示了航天投入对国民经济的重要带动作用。我国载人航天的直接效益、带动效益和辐射效益也已达到了数百亿元的规模。
首先,拉动基础产业。航天技术、有效载荷技术、信息处理技术等需要机械、电子、材料、能源、通讯、信息等产业发展的支持,通过技术发展的“需求效应”,对上述行业形成强烈有效的激励和带动作用。例如,中国近年来开发使用的1100多种新材料中,80%是在航天技术的牵引下研制完成的,有近2000项航天技术成果已移植到国民经济各部门。而从产业配套的角度,航天制造业可以直接拉动元器件及分系统、原材料等相关配套产业的发展。
其次,带动应用产业。航天技术及其产业化发展将不断促进卫星遥感、卫星通信、导航定位、数字地球等相关产业以及信息产业发展。而卫星导航定位(GPS)、地理信息系统(GIS)、卫星遥感(RS)和卫星通信之间的融合(3S+C),网络GPS个性化移动信息等,多种组合和形态,将为卫星应用打开一个个崭新的领域。
再次,改造传统产业。通过发展航天应用产业,不断促进传统产业的结构调整、升级改造,使其能够充分利用现代信息技术成果,向知识密集型产业转变,极大地提高生产效率和社会经济效益。
同时,航天发展过程中,大量独有的设计、生产、试验等核心技术与能力,通过成果转移的方式,广泛而迅速地在其他技术领域获得推广和拓展应用,直接带动相关产业技术进步和产业升级。如太阳能技术、环保脱硫技术等,有助于降低能耗物耗,减少环境污染。
最后,促进基础科学、支撑空间科学。航天技术的兴起和发展,促进了应用数学、微重力科学、微电子学、信息学、材料学等许多基础科学的发展;太空平台的应用,则使人类突破了地球表面的障碍,直接进入空间或通过各种空间探测器获取资料、信息,为人类对宇宙空间自然现象及其规律的认识与研究提供了前所未有的条件,对空间科学的发展起到了重要的支撑作用。此外,在航天产业链延伸过程中,通过与各产业尤其是当代电子、信息、生物、能源和材料等高技术产业的相互交叉、融合和集成,不断衍生新型技术与知识产业,并促进了一些新的学科分支的繁衍,如卫星气象学、卫星海洋学、卫星测绘学等。
由此可见,航天技术具有覆盖面广、辐射型与带动性极强的特点,在自身迅猛发展的同时,对当代整个科学技术结构产生了极为广泛和深刻的影响,牵引和带动了一系列科学技术的进步。更重要的是,航天技术日益成熟,其应用范围几乎遍及社会经济生活的各个领域,太空经济日益成为世界经济发展的不可替代的组成部分。
3.高增长性
当今世界,主要的竞争体现在经济方面,而“太空经济”无疑是一个全新的增长点。2006年全球航天预算与收入达到2197亿美元,比2005年的1863.1亿美元增长18%。20世纪末,卫星应用的范围几乎遍及社会经济生活的各个领域,催生了一大批新兴产业,成为全球经济新的增长点。利用宇宙——太空和外太空,可以完成许多在地球上做不到的事情,解决许多地球上解决不了的难题。太空经济,以太空产业为核心,同时还包括未来无限巨大的外太空产业,将使我们真正突破空间的限制,突破地球资源的限制,开拓出新的国防疆域和经济疆域。
四、太空经济对中国航天的启示
大力发展太空经济、争夺太空资源开发利用权,是世界各国尤其是航天大国孜孜以求的目标。太空、宇宙不仅可以商用,而且与国家安全密切相关。一个国家要抢占未来发展的制高点,就要大力发展能够兼顾国家安全与国际竞争力的太空经济。上个世纪美苏太空争霸最激烈的时候,美国总统肯尼迪有一句名言:“谁能有效控制太空,谁就能有效控制地球。”与此一脉相承,里根时代的美国又推出“星球大战计划”。2006年,美国近十年来首次修订了太空政策,确立了一系列旨在建立绝对太空军事优势的战略目标,美国宇航局则表示将在太空探索领域不遗余力地创新,以期使美国在“太空经济”中一直走在最前面,获得最大的利益。
大力发展太空经济对我国经济社会发展同样具有至关重要的意义。据美国和世界银行专家预测,中国经济总量将会在未来30年内比肩美国。可以预见的是,要达到这样的目标绝不能仅依靠现有的经济发展模式,要实现经济社会又好又快发展,中国需要新的经济增长点、技术创新的新驱动力,需要不断创造新的、具有高度带动性和广泛应用性的产品和服务。根据美欧航天强国的经验及中国已有的实践,太空探索和开发利用正是技术创新的重要驱动力,太空经济在激励技术创新、改造传统产业、激发经济活力、转变发展方式等方面的作用十分突出。中国要想在未来激烈的国际竞争中占据有利位置,实现国家战略目标,必须继续开展基于太空的创新,必须毫不犹豫地加入太空经济的竞争。
中国航天科技工业是太空经济的核心力量,肩负着促进太空经济加速发展的重任。对于太空经济,太空项目是发展的载体,国家经济实力、工业与技术条件是基础,而航天企业则是发展的主体。面对未来太空的激烈竞争和综合国力的竞争,航天科技工业必须直面国家战略及国民经济发展的需求,构建创新型、开放型、融合型的航天科技工业新体系,从航天产品制造商向系统集成商、应用服务提供商转型,从以型号任务为主的保障型向军民融合发展的能力型转型,从以制造为主的三大主业向制造与服务并重的四大主业转型。
面向未来,必须大力发展航天核心能力,不断追求航天技术与产品的跨越式发展,确保自主掌握国际一流航天技术,成为国际航天领域的重要力量。航天产品要实现体系化、产业化发展,形成有效的战略威慑能力和对突发事件的制胜能力,面向天地一体化应用,提供支撑国家信息化和社会经济发展的空间基础设施和促进未来太空经济发展的空间平台。
加强发挥航天系统集成和技术优势,积极延伸、拓展航天产业链,大力发展以卫星应用、航天技术应用产品与服务为核心的效益突出、品牌卓越、创新能力与市场发展能力强的高端产业,通过航天技术创新创造社会经济需求,不断促进航天应用产业发展,增强航天科技工业的可持续发展能力。
根据航天技术创新引导太空经济发展的原则,在太空环境、太空资源、太空能源的开发利用等领域,引导形成新兴产业,发展航天文化产业,不断创造未来价值,创造新的产品和服务形态,形成新的经济增长点,为我国社会经济可持续发展不断作出新的贡献。
总之,迎接太空经济时代,站在新的历史起点上,构建创新型、开放型、融合型的航天科技工业新体系,实现航天科技工业的新跨越,奠定富国强军的航天工业基础、引领太空经济发展的产业基础、带动科技发展的创新基础,实现中国航天的可持续发展,支撑我国从航天大国向航天强国迈进,促进我国社会经济又好又快发展,是中国航天义不容辞的战略使命。
⑵ 月球土地和太空空间可以成为经济法律关系的客体吗
应该是选择A,
一般而言,经济法律关系客体包括物质的、精神的、行为的三种基本形式。
经济法律关系的客体,即具有通常意义上的法律关系的客体的一般特性,又具有自身的特殊性,具体体现在
经济法律关系的客体必须是经济法主体能够控制、支配的事物。因此,在不同的社会历史条件下,经济法律关系客体的范围是不同的。
经济法律关系的客体必须是国家经济法律允许进入到经济法律关系成为其客体的物或行为。
经济法律关系的客体应当是能够直接体现一定的经济效益或是可以借以获得一定的经济利益的物或行为。
⑶ 宇航员的工资有多少,上一次太空能赚多少钱
能够登上太空的工作,想必工资水平是是相当高的,不过因为保密原因,所以宇航员的工资是不能够公之于众的,我们只能够从普通航天员的工资收入来猜测一下宇航员的月薪。
希望未来我国科研人员的工资薪水能够超过演艺圈,能够以知识价值为导向来分配工资。只有这样,科学技术才可以更好发展不是吗?光是为爱发电个人认为是不够的。
从宇航员的高工资来看,相信未来,对于科研人才的待遇一定会越来越好。至于那些明星艺人,还是请持证上岗吧,不要动不动就上亿元的天价合约,嘴里念着123就能够得到这么高的德不配位的薪水了!大家觉得呢?你认为宇航员的工资应该更高吗?
⑷ 太空安全涉及以下哪方面的内容
太空安全问题包括:
防止太空武器化;卫星频轨资源短缺问题,尤其是地球静止轨道越来越稀缺;切实减缓太空碎片,太空碎片越来越多,影响航天器进出太空,以及在轨运行;
太空军事化、武器化越来越明显,既影响卫星在轨运行,又严重影响国际战略的稳定与平衡;
为解决太空安全问题,需要国际社会从技术、法律等方面入手,拓宽卫星频轨资源,公平的分配、利用频轨资源。
(4)太空经济法扩展阅读:
1、太空在世界政治、经济、科技、军事等领域的地位作用更加突出,已融入全球经济、社会与安全整体架构,使得太空安全与其他领域安全密不可分,成为国家与国际太空政策的关键要素。
2、国际上太空活动参与者数量与类型迅速扩充,太空轨道频谱资源紧缺加剧,带来的复杂与混乱引发更多的安全问题。
3、太空碎片数量呈指数级增长,发生太空碰撞的风险显著上升,人类太空活动与系统面临共同威胁。
⑸ 为什么太空工业是前途光明的
高真空和微重力的宇宙空间可提供某些比地球环境优越得多的工艺技术条件,不同成分的物质可以很好地混合,熔融液体无轻重浮沉之别,不产生对流,可很好地利用表面张力等物质特性。根据这些得天独厚的条件,人们可以制造出非常均匀、高硬度、高强度的合金和复合材料,制取无缺陷的大块晶体,高纯度的光导纤维,没有辉纹的玻璃,细如蚕丝的金属丝,薄如蝉翼的金属膜,又轻又结实的泡沫合金,完全球体的滚珠和空心球,贵重和纯洁的药品等等。总之,失重、真空、无污染的宇宙空间,是人们进行工业开发名副其实的“天府之国”,可给人类带来巨大的经济效益。
20多年来,人们利用各种航天器在宇宙空间飞行的机会,进行了大量广泛的宇宙工业开发实验,开辟了一个新兴的工业领域——宇宙工业。宇宙工业已在冶炼、焊接、材料加工、制药等方面取得了长足的进步。1973年,美国宇航员在“天空试验室”内,成功地进行了电子束焊割试验。1975年,美苏在“阿波罗-联盟号”宇宙飞船的对接飞行中,曾用.“宇宙多用电炉”进行了空间冶炼试验,使两种比重完全不同的金属熔化在一起,获得了地球上无法制造的铝钨合金。1979年9月至1960年前苏联在“礼炮6”号空间站上,曾进行了铝镁、铜。镓等金属混合实验,首次用液态镓浸渍多孔铜,获得超导体材料。据报道在“礼炮6”号上制造的锗单晶,经切片分析化验,杂质不均匀率由15%下降到2%,位错密度由1矿/厘米5下降到102/厘米2。在1982年4月16日发射人轨的“礼炮7”号空间站上,曾生产出第一批太空制造的优质单晶,重1.5千克,可用于电子计算机元器件的制造。美国也不甘落后,近几年的航天飞机飞行,除明显的军事目的之外,最重要的目标就是进行工业生产试验。1982年3月23日,“哥伦比亚”航天飞机在第3次飞行中,宇航员富勒顿试用电泳法从肾细胞中提取尿激素酶,这是一种能治疗脑溢血、血栓病的贵重药品,全世界每年需要700万克。试验获得成功,为血栓病等患者带来了福音。1983年11月28日,“哥伦比亚”号航天飞机第6次飞行时,在其携带发射的欧洲空间实验室内曾进行73项实验,如利用大功率的熔炉把地球上无法混合的铝锌熔化在一起,制造了一种强度高,比重小的海绵状铝锌合金。1984年11月,“发现”号航天飞机在为期8天的飞行中,宇航员利用失重环境生产出一种联结电脑和电话光导纤维的纯净有机晶体。据估计,能在太空条件下合成制造的合金和产品达400多种。美国宇航局开了一张太空生产清单,列举了35种目前可适合于太空生产的产品,其中电子仪器、特殊合金、药品等已有成熟工艺。据报道,空间生产的药物,1983年的销售额达120亿美元,相当于同年导弹、飞机、空间产品销售总额的18%。
随着宇宙工业的兴起,各种宇宙设备和工具制造亦在同步进行。目前已经设计制造用于空间的生产设备,主要有加热、太阳能、电子束、感应电炉、磁流体动力设备和电泳等装置。这些设备和装置根据航天器的空间尺寸和有效载荷有限的条件;具备微型化和重量轻的特点,并在安全性、可靠性、可控性上与其他随航系统取得一致。在“礼炮”6号和7号两个轨道站上使用过两套材料设备——“合金”和“晶体”。
“合金”设备是一个电炉,重约32千克,用于金属冶炼。它有3个加热区,高温区(1000~1100℃)、低温区(600~700℃),以及介于:这两者之间的线性温度梯度形成的梯度区。计算机可把温度控制在所需值的正负5℃范围内。电炉装在轨道站后部对接过渡舱内,暴露在空间作业,这样可使冶炼的金属充分冷却。“合金”设备由轨道站供电,功率为300瓦。
试洋是用一种小盒包装的,每盒装有三支晶体安瓿,试验时将安瓿插入电炉加热室。加热室内的铜反射器可确保产生的热集中到试样上,同时还有助于炉壁温度保持在40%以下。试样材料经熔化、结晶、然后包装返回地面。宇航员使用“合金”电炉研究了熔融金属的扩散过程,金属合金材料的形成和密度的实际差异,以及超导体合金如钼、镉的形成等。
“晶体”设备是一种改进型电炉,重量为28千克,有比较复杂的电子控制器。宇航员可以从空间站间隔层操纵该电炉,因此不存在弱振动的扰动影响。“晶体”电炉能以4种不同方法加工材料:第一是气相升华;第二是化学气体传输;第三是高温运动溶解;第四是加热与结晶。它的炉温控制比“合金”电炉勤口严格,要求晶体生长规则而均匀。该电炉已被用于包括光学玻璃、半导体晶体和各种异乎寻常的金属合金等产品的生产。
首次在“礼炮7”号轨道站上试用的实验设备是PION,比较新式。PION用来研究热流和质量输运,采用一种叫做KGA-2全息装置把数据记录在胶卷或录像磁带上。PION和美国天空实验室3号上微重力研究所采用的NASA流体实验系统极为类似。
前苏联共进行了1600多次材料加工实验,使用设备主要是上述3种。此外,已有近1000磅(453.6千克)研究产品返回地面,有些已在工业上得到应用。目前头等重要的是获得各道工序的物理知识,也就是有助于提高地面材料生产效益的知识。
前苏联曾声称,到90年代末,他们可以采用空间生产的半导材料体制造密度为每平方厘米100万个半导体元件的集成电路。这一成功可以使他们在空间材料生产中消耗的大量资金得到补偿。在“礼炮”6号和7号轨道站上的实验表明,空间生产的晶体,其原子结构同地面生产的比较,已有显著改善,其位错结构(结构缺陷测定)比地面实验室生产的要小。
空间加工材料的成功,将在电子设备的生产方面取得重大进展。前苏联空间材料加正机构的一位官员克里亚波夫说,未来的太空工厂将生产用厂电视设备、医疗设备以及高速数字计算机的各种重要工业材料。前苏联空间计划专家詹姆斯?奥伯格指出,空间生产的材料还可以用来改进导弹制导系统的元件和红外跟踪装置。
在空间的微重力环境中,电泳分离效率要比地面上的高716倍,而产品纯度财比地面上的高4~5倍。尤其在1984年8月30日发射的“发现”号航天飞机上已生产出了可供临床试验的空间药品。
由于空间工业具有这样巨大的潜力,已引起许多国家工业界的重视,在美国已有53家私营公司正在考虑制定它们自己的经营计划。为了把更多的私营公司吸引到空间商业化的浪潮之中,1984年,7月印日,里根政府颁布了有关促进空间商业化活动的新政策,并在美宇航局内成立了一个协调空间商业应用的专门机构。
由于太空工业的诱惑力,美国总统里根在1984年国情咨文中宣布,计划十年内建造一座永久载人空间站,该空间站包括一个科学实验室、一座空间工厂、一个向外层空间发射探测器的航天基地。初步拟定了109项科学实验和太空生产项目,常驻6~8人,届时将由航天飞机每隔半年往返一次,送去生产资料和生活资料,取回工业产品和探测资料。虽然由于各种原因,这个空间站的规模将缩小,建成时间要推迟,但太空生产迟早都会发展起来的,茫茫宇宙空间将出现一批“太空冶炼厂”、“太空焊接厂”、“太空制药厂”、“太空电厂”等等,市场也将有太空商品出售,人类将直接受益于宇宙空间。
⑹ 宇航员在太空是怎样与地面通信的
在我国,空间站与地面通信主要依靠地面测控站、数传接收站和天链中继卫星,其中天链中继卫星能保证不间断通信。简单明了地说,要实现空间站与地面进行网络互联,那么就需要靠人造卫星以及其它辅助设备来实现。
不过作为SpaceX的创始人马斯克就曾提过一种计划,发射大约4万颗人造卫星,并且通过人造微信来实现地球上的所有上网用户在任何时间与地方进行WiFi进行互联网沟通,这样就节省了很多流量费。马斯克的星链计划虽然能够造福人类,可惜在缺陷上还是有的,也就是那么多的卫星来围绕地球会阻碍到对星空的观测。
中国空间站的出舱活动的通讯方法
2021年7月4日,航天员在万众瞩目之下迎来了“太空之家”空间站天和核心舱太空之旅的重要环节——出舱活动,开展既定的空间试验活动。
出舱活动是航天员身着舱外航天服在航天器外进行太空行走和作业的统称。在空间站任务中,航天员将进行多次出舱活动,完成空间站的维修、维护及建造等任务。进行出舱活动时与地面建立高速及时的通信联系尤为重要,出舱活动不仅是对航天员的全方位考验,也是对空间站天和核心舱与地面测控站间通信能力的一大考验。
航天科技集团五院研制的第三代中继终端产品,通过与中继卫星天链一号和天链二号建立中继链路,实现中继通信,确保航天员与地面通信的实时畅通。这就好比在太空中搭建了地面与中继卫星、中继卫星与航天员之间的“天路”。
此外,空间站中继终端与其他型号在设计上最大的区别在于,为了保证在轨使用的长寿命,需要具备在轨可维修性。空间站中继终端采用了集成化、模块化的设计思路,在保证传输信号质量的同时,方便航天员维修更换。
在此次航天员出舱活动中,航天科技集团五院研制的测控通信产品、控制器产品成功应用于神舟十二号航天员出舱活动时的语音通信和机械臂控制工作。
出舱通信子系统实现舱内外航天员之间、舱内外航天员与地面人员之间以及舱外航天员之间的全双工语音通信,在航天员舱外活动范围内实现无线通信全覆盖。与上一代出舱通信系统相比,该产品具有通信距离更远、通信速率更高、工作寿命更长等特点,同时由于采用了功率控制、抗多径等措施,该产品具有更强的空间环境抗电磁干扰能力,并支持多名航天员同时出舱活动时的通话功能。
舱外图像传输子系统为舱外提供无线网络覆盖,通过出舱无线收发设备提供的“热点”进行图像传输,实现了航天员出舱活动进行实时显示,实时记录等功能以及为太阳翼绕行测量试验提供数据传输功能。
⑺ 空间技术有什么重要意义
进军太空,无论在经济上、军事上还是政治上,都具有极其重要的意义.
从经济角度看,开发太空存在着巨大的利益.由于人类对自然资源掠夺性的开发,地球面临着能源和资源枯竭的危机,在世界人口急剧增加的情况下,人类要生存和发展就必须寻找新的出路,而丰富的太空资源带来了希望.独特的太空环境和取之不竭的能源和矿藏蕴藏着巨大的经济利益,特别是太空这个零重力、近乎理想真空、无限吸热能力,以及无菌的独特环境,为工业、商业乃至经济社会的发展开辟了广阔前景.除此之外,随着经济信息化、社会信息化的发展,以通信卫星为主干的航天通信系统作为人类获取、传输信息的重要手段,可实现全球高频段、高速率、大容量、低成本的无缝链接,形成名副其实的信息高速公路,进一步推动人类经济和社会的快速发展.
从军事角度看,开发太空具有重大的战略利益.在陆地时代,制陆权是战争制胜的主导因素;在海洋时代,争夺制海权成为大国军事竞争的重点.进入太空时代后,制天权成为战争的最新制高点.太空领域的竞争成为21世纪军事斗争的战略前沿.在和平时期,拥有制天权对于遏制战争、维护国家安全具有重要作用;在战争时期,拥有制天权对于掌握先机、打赢战争具有决定性作用.
从政治角度看,开发太空也具有重要的价值.开发太空,拥有空间能力,不仅可以提升一个国家的国际地位,同时强大的空间能力也是21世纪大国地位的支撑和标志,对太空的有效利用,太空资源的开发,将成为一国国力强盛的主要源泉,国家利益的关键所在.未来世界战略格局的主要构成角色将是空间大国,正如法国“打击力量之父”加卢瓦将军所说,在未来“谁占领空间,谁就控制了世界”.