概述

概述

面对深邃而神秘的宇宙星空,人类从未停止过对于飞行的幻想与探索的脚步。从中国古代流传的嫦娥奔月、牛郎织女、孙悟空腾云驾雾到希腊神话代达罗斯父子借翅膀飞行、众神在宇宙间的自由通行,一系列丰富多彩的神话故事和引人遐想的美丽传说,是人类对于飞行最早的印记。

这些故事经过千百年的广泛传播和演变,对后世的人们产生了极大的激励作用,因而出现了众多享誉史册的科幻作家和伟大的科学家。他们不畏艰辛,勇于探索与创造,伴随着一次次科学与技术的革命,使人类的活动领域从陆地、海洋、大气层逐步拓展到深邃而未知、神秘而独特的宇宙星空——太空。

所谓太空,即地球大气层以外的宇宙空间,又称外层空间,具有高真空、强辐射、微重力等特点,为人类的发展带来了独特的潜力和开发前景。人类对于太空执着不懈的探索,拉近了地球与宇宙的距离,也拉近了人类与未来的距离。

太空让地球这一人类唯一的家园充满更多的可能性,让人类的医疗、食品、工业有了前所未有的革新,更让人类怀疑在遥远的时空尽头,是否也有文明的曙光普照另一片大地。太空因未知而充满神秘,而航天技术确是人类探索未知、求解奥秘、开发资源的有力工具。

航天,是20世纪人类最富伟大创举的科学探索活动之一,成为科学技术发展史上的一座里程碑。所谓航天,即是指进入、探索、开发和利用太空以及地球以外天体各种活动的总称。自1903年俄国科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基创立火箭运动和航天学理论,到1957年10月4日苏联发射的世界上第一颗人造地球卫星——人造地球卫星1号升空,人类开始离开地球这个自身长期生息的家园进入太空活动,开创了航天新纪元。

按航天器探索、开发和利用的对象划分,航天包括环绕地球的运行、飞往月球的航行、飞往行星及其卫星的航行、星际航行;按航天器与探索、开发和利用对象的关系或位置划分,航天飞行方式包括飞越(即从天体近旁飞过)、绕飞(即环绕天体飞行)、着陆(即降落在天体表面)、返回(即脱离天体,重返地球)。航天系统是指由航天器、航天运输系统、航天发射场、航天测控网、应用系统组成的完成特定航天任务的工程系统。其中,应用系统指航天器的用户系统,一般是地面应用系统,如各类卫星的地面应用系统、载人航天器的地面应用系统、空间探测器的地面应用系统。航天系统按是否可载人可分为无人航天系统、载人航天系统;按用途可分为民用航天系统和军事航天系统;按航天器种类可分为多种,如卫星航天系统、载人飞船航天系统、月球卫星航天系统等。

航天活动划分众多:执行军事任务的航天活动,称为军用航天;执行科学研究、经济开发、工业生产等民用任务的航天活动,称为民用航天;执行商业合同任务,以营利为目的的航天活动,称为商业航天。有人驾驶航天器的航天活动,称为载人航天;没有人驾驶航天器的航天活动,称为不载人航天。航天的主要目的是太空探索,其商业用途主要是卫星通信,也有近来兴起的太空旅游。其他非商业的用途包括星空观测、间谍卫星和地球观测。航天活动包括航天技术(又称空间技术)、空间应用和空间科学三大部分。

所谓技术,即人类改变或控制其周围环境的手段或活动,是人类活动的一个专门领域。《史记·货殖列传》中就出现了“技术”一词,意为“技艺方术”。直到宋朝之前,中国的技术水平曾长期处于世界的前列。英文中的技术一词technology由希腊文techne和logos构成,前者代表工艺与技能,后者代表讲话与表达,合意为对工艺、技能的论述。这个词最早出现在英文中是17世纪,当时仅指各种应用工艺。到20世纪初,技术的含义逐渐扩大,涉及工具、机器及其使用方法,直到20世纪后半期,技术的定义才同目前的内容。

从人类的早期起,技术就和宇宙、自然、社会一起,构成人类生活的四个环境因素。几千年来,它在很大程度上改变了社会的面貌。而航天技术则是指为航天活动提供技术手段和保障条件的综合性工程技术。

1879年爱迪生进行电照明实验,标志着现代技术研究的诞生。技术发展的速度越来越快,航天技术的科学化发展也受益其中。从1939年1月发现铀核裂变到1945年7月第一颗原子弹爆炸,仅有六年半时间。电子计算机的出现,引起人类社会生活各领域的变化则更为深刻。这些技术上的突破所引起的生产力飞跃可以称为技术革命。技术的进步促进了人类物质文明的发展,推动了人类社会的进步。但是,技术进步也带来某些不良的影响,如环境污染问题日益严重,这一点正越来越引起全人类的关注。

航天系统是现代典型的复杂工程大系统,具有规模庞大、系统复杂、技术密集、综合性强,以及投资大、周期长、风险大、应用广泛和社会经济效益十分可观等特点,是国家级大型工程系统。组织管理航天系统的设计、制造、试验、发射、运行和应用,要采用系统工程方法。在航天工程实践中形成了航天系统工程,进一步丰富和发展了系统工程的理论和方法。完善的航天系统是一个国家航天实力和综合国力的重要标志。目前,世界上只有为数不多的国家拥有这种实力。

我国的航天事业起步于20世纪50年代,虽较德、美、俄等发达国家晚,但瞄准世界航天科技发展的前沿,跟踪航天发展先进水平,时至今日,已取得了举世瞩目的成就,并已跻身于世界先进行列。如今,航天不再是仅仅与军事、政治、工程具有直接联系的重要事业,它已经与现代社会生活息息相关,渗透到了各行各业和千家万户,给人类带来了无尽的恩惠和效益,有力地促进了社会生产力的发展。

航天事业是一项科技密集、技术尖端的综合事业,它体现了人类现代科学成就下全部高技术成果的结晶。人类进军宇宙的每一步是如此艰辛,而开发宇宙的前景又是那么美好灿烂。在航天技术的每一步艰辛发展中,一些人的名字和重要技术对于航天领域取得的突破功不可没,最应该值得我们祭奠、关注与反思,理应记录与收藏。正因如此,人们渴望认识和了解世界航天的状况和进展。随着航天技术的不断发展,航天领域出现了革新性的概念、知识、方法。对此,不但从事航天的工作者要及时更新与掌握,而且各行各业中具有使命感、责任感的人们,也应对时代变革中的重要科技有所了解。