科技:一根针带千条线
航天技术是一个国家综合科技实力的集中体现,并对整个国家的科技发展带来积极影响。美国在以“阿波罗”登月计划和航天飞机技术为代表的载人航天活动中,将半导体、计算机、卫星通讯、遥感与成像、导航与定位、空间探测与侦查等各个科技领域都带动起来,为此后几十年处于全球科技发展最前沿起到了极大的推动作用。
对我国来说也是如此。通过探月工程等多个航天工程的带动,我们掌握了很多买不来的核心技术,有力地推动了能源、信息、控制等领域的发展,带动了电子、材料、制造、化工、冶金、纺织许多行业的工艺创新和产业提升。
人类在20世纪六七十年代已经历过第一次探月热潮,取得了丰硕的成果,这让某些人对探月工程颇有微词:我们干嘛要花钱重复数十年前美苏已经做过的航天项目?
其实,嫦娥探月并不是对过去的简单重复。与20世纪人类第一次月球探测高潮相比,经过几十年的发展,今天的月球探测技术已经发生了巨大的变化,这为中国人进行“好”“快”“省”的月球探测奠定了基础。微小型化技术特别是超微型加工技术和集成技术的进展,使探测器平台及其携带的科学仪器实现了微型化、超轻量化、模块化;电推进技术、空间核推进技术等多种先进的推进技术,成为月球探测器的重要动力装置;高级自主控制和智能技术的发展,使深空探测器的操作实现了高度自动化、自主化;微电子技术、光学技术、传感技术的发展,使探测器上各种新型科学探测仪器不断涌现;新型空间能源转换技术的发展,使空间电源朝高效、小型、轻便的太阳能电池方向发展;先进复合材料的广泛使用,大大减轻了探测器平台的重量;深空探测技术的巨大进步,使人类能够对深空探测器进行精确跟踪、遥测和遥控……
“嫦娥三号”探测器系统副总设计师张熇表示,与美国和前苏联三四十年前对月探测的软着陆技术相比,中国的探月工程至少在自主识别避障、高精度降落等方面做得更好:“美国和前苏联的无人软着陆探测都没有地形识别能力,是盲降,因此失败率较高,阿波罗计划则是靠宇航员的眼睛去识别月球地形寻找安全区。而我国使用了激光三维成像敏感器的新技术,着陆器可进行自主识别避障,这都是以前的探月所没有的。”
不仅如此。航天技术很多都是买不来的。比如,我国通过探月工程的实施,新建了18米、35米、65米、66米(亚洲最大)天线。这些天线的研制,使我国完全掌握了大口径高效率天线的设计、制造、安装技术,远距离、弱信号条件下发射、接收技术,实现了高精度、快速测定轨和月面定位目标。这些技术中不少是国外已有的,但如果没有探月工程的带动,我们自己就掌握不了。
“探月工程,我们和欧洲、俄罗斯有合作,和美国还没有合作。”吴伟仁说:“特别是嫦娥二号、三号成功之后,欧洲航天局对我们越来越感兴趣。这说明你的水平到了那个程度,人家就想和你合作了。”
产业:无限风光在太空
各种航天技术的民用转化,会带来商机无限的产业前景。
以家居生活中的重要装饰材料壁纸为例。中国航天科技集团公司利用发动机光机电一体化技术,结合大型设备制造的优势,打造了一系列印刷包装设备,其中壁纸生产设备包揽了国内超过90%的市场份额。因为航天印包机械的出现,国内已基本实现了印刷设备替代进口。
像这样的例子还有很多。我国已有2000多项航天技术成果移植到国民经济各个部门,投入产出比高达1∶10。探月总师吴伟仁说:“航天技术产出的成果转移到民用、转移到其他国防领域的使用,效益是很高的。”
中国近年来开发使用的1100多种新材料中,有80%是在航天技术的牵引下完成的。从眼镜到运动器材,从装饰涂料到汽车膜,航天材料推动了许多行业的发展。
航天发展为IT企业提供了机遇,在自主可控、信息安全、云计算等领域,都有1T企业为中国航天服务。航天服医监与数管设备中使用的CPU板、模拟量板、遥测板等都可以经过改进成为民用高端产品。
通信是航天发展中受益最多的领域。东方红、鑫诺、中星、亚太等系列通信卫星实现了对全国范围的覆盖,对广播通信产生深刻影响。“北斗卫星导航系统”已投入运营,为车载导航产业以及航空、铁路、海运等智能交通终端市场带来巨大商机。
太阳能是航天器太空飞行的主要能源。得益于航天太阳能电池的研制,我国在多晶硅和非晶硅薄膜电池领域的技术日益成熟,具有转化效率相对高、成本较低的特点,可以作为民用市场的主导产品。
生物产业是航天科技与产品应用的重要领域。我国已对上千个品种的种子和生物材料成功进行了航空育种;未来,具有新疗效、高药效、高附加值等特点的太空药也将拓宽生物制药产业的发展空间。
还有更多应用——卫星遥感系统已成为国土资源调查、资源勘探、海洋开发、气象预报、减灾防灾、城市规划等工作的新型辅助工具;运用于航天的光电子、精密制造、自动控制等技术正改变着传统制造业的生产方式;随着载人航天的商业化步伐加快,太空旅游也可能走入寻常百姓家……
根据中国航天科技工业新体系建设规划,我国将形成北京、上海、陕西等8大航天产业基地,其中尚在建设的有4个。仅从在建的天津基地,就可以看出航天产业这几年的迅猛发展态势。天津市航空航天产业产值规模从2007年的4.4亿元增加到2012年的253.05亿元,5年增长56.5倍。根据天津市的规划,到2015年,滨海新区航空航天产业工业总产值将突破千亿元。
据美国航天基金会发布的2008年报告,2007年世界宇航技术相关产业的经济规模已达2510亿美元,且以每年12%以上的速度增长。要在这个蓬勃发展的领域中划分一块大蛋糕出来,我国还应建立围绕航天技术民用化和产业化的产权交易体系、投融资体系和人才培养流动机制等保障制度。
青天有月来几时,无限风光在太空。中国,加油!(佘惠敏)
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