地效飞行器为什么被放弃?
您就跟同级别质量的飞机比比如何?这货质量比C-5大,B-1B大概是其1/3。
载重远不如C-5,武器载荷最多能称之为与B-1B类似(6xSS-N-22 vs 24×JASSM-ER),航程只有两者的零头,跟不要提洲际了,勉强和战术飞机差不多,速度是大致是音速一半。
富华车桥2180的参数
25吨工程车前桥驱动桥 16.8吨工程车前桥驱动桥 16.8吨工程车后桥驱动桥 111吨工程桥 富华 XPS-13-330ADB 富华XSB-11-470ADB 富华XPT-26-330 富华XST-26-470 25吨工程车后桥驱动桥 富华 XPT-26-330ADB 富华 XPT-26-330 富华 XPB-13-330ADB 富华 XPB-13-330 富华 XPS-13-330 富华XST-22-470ADB 富华XST-22-470 富华XST-26-470ADB 富华XSB-11-470 富华XSB-13-470ADB 富华XSB-13-470 富华XSC-11-510ADB 富华XSC-11-510 富华XSC-13-510ADB 富华XSC-13-510 富华XSS-11-470ADB 富华XSS-13-470ADB 富华XSS-11-510ADB 富华XSS-11-510 富华XSS-13-510ADB 富华XPT-32-330 富华XSS-13-330 富华XSS-13-510 富华XSS-13-470 富华XSS-11-470
车桥型式:驱动桥
额定轴荷:单桥承载:时速=40kph时,最大承载25000;最大静承载100000 单桥承载:时速=40kph时,最大承载16800;最大静承载60000 单桥承载:时速=40kph时,最大承载111000;最大静承载238000 13000 11000 26000 22000 32000
传动速比:轮边速比:4.235,主减速比:2.93-6.14 轮边速比:3.6,主减速比:2.93-6.14 轮边速比:5.2,主减速比:5.13-6.14 3.08/3.17/3.38/3.70/4.11/4.22/4.44/4.62/4.75/5.29/6.17/6.83 3.08,3.17,3.38,3.70,4.11,4.22,4.44,4.62,4.75,5.29,6.17,6.83 3.76/3.94/4.15/4.38/4.64/4.87/4.93 3.08/3.17/3.36/3.70
前轮距/后轮距:1836/1866 1860/1830 1830/1860
车轮螺栓:Φ335-10×M22×1.5 335
通过轨道快车怎样实现天基反卫星?
“轨道快车”项目所验证的技术为美国研制反卫星武器奠定了基础一一既可利用高精度自主末制导(包括自主导航)技术及灵活快速的轨道机动能力,对敌对国的军事卫星实现动能直接撞击;又可以利用星载机械臂将其拉近、实施破坏乃至摧毁,或将它推离正常轨道,使之丧失作战能力,或利用卫星停靠技术,对其实施软杀伤。这种天基太空拦截方式的主要优点是:拦截距离大可以在全球范围内进行拦截,不受被拦截目标轨道高度的限制,使用方便,隐蔽性好。
美国虽然没有公开宣示进行反卫星技术的研发,但是各种事实表明,美国近年来一直在大力发展反卫星技术。它发展的“自主交会技术演示验证”(DART)卫星和XSS系列卫星,包括2003年发射的XSS-10及2005年发射的XSS-11可以为发展反卫星武器提供技术支持。
论当今世界航天技术发展趋势
据相关统计,截至2004年12月26日,世界上进行了数十次成功的航天发射。尽管受到2003年一些事故的影响,但2004年仍是世界航天技术发展的重要一年。虽然欧洲的“猎兔犬2号”登陆器于2003年年底在登陆火星时失踪,日本的“希望号”火星探测器也最终宣布失败,但伴随着2004年年初美国“勇气号”和“机遇号”在火星上的成功着陆,以及美国、欧盟等国家和地区相继推出了各自新的航天发展计划,人类对深空的探测再次掀起了热潮,深空控测技术将会得到长足发展。至于国际空间站、各种用途卫星、地球轨道探测器等航天领域的技术发展则喜忧参半,一方面各种卫星技术仍是航天领域研究的热点,另一方面,由于2003年美国“哥伦比亚号”航天飞机的失事,给国际空间站的建设与维护带来了一定的困难,另外,美国宣布不再对“哈勃”天文望远镜进行维修,也为地球轨道探测器的发展带了一定的影响。
一、深空探测备受关注
2004年是世界深空探测收获颇丰的一年,除年初美国的“勇气号”和“机遇号”相继登陆火星令人振奋外,其他的一些深空探测计划也获得了很大的进展。2004年1月,飞行已久的美国“星尘号”彗星探测器与“怀尔德2号”彗星交会,并在离彗核很近的距离用密度极低的氧化硅气溶胶首次获取彗核物质,现正在返回地球的途中,将实现人类首次把除地球的卫星——月球以外的样本送回地球。2004年3月2日,欧空局发射了其第一个彗星探测器“罗塞塔”,该探测器将于10年后进入“楚留莫夫-格拉西门克”彗星轨道,并向该彗星释放着陆器,这在人类航天史上也是前所未有。2004年7月1日,世界首个土星专用探测器“卡西尼”终于在飞行了7年后进入了土星轨道,目前已发回了许多宝贵土星图像,并在12月25日成功向“土卫六”表面释放“惠更斯”着陆器。2004年8月3日,因天气原因推迟发射的美国“信使号”水星探测器成功升空,按计划该探测器将于2011年3月进入环水星轨道。2004年11月15日,欧洲的“智慧1号”月球探测器经过13个月飞行也进入了绕月轨道,从而实现了世界首个联合使用太阳能电池推进系统和月球引力的空间探测器达到了预期的目标。
此外,2004年世界上几个主要的航天大国还相继推出了一系列新的深空探测计划,进一步将深空探测推向一个新的高潮。
(一) 美国新航天计划目标宏大
2004年1月14号,美国总统布什在首都华盛顿的美国航空航天局(NASA)总部发表讲话,宣布美国未来的宏大航天发展计划。该计划的主要内容包括:2008年前发射无人探测器到月球;2010年前完成国际空间站,届时服役了30年的航天飞机也将退役;2014年前用名为“机组探测飞行器(CEV)”的新型载人飞行器进行载人航天飞行;2020年前重返月球并建立月球基地,以支持载人火星探索。据估算,实现登上火星的目标,至少需要花费5000亿~6000亿美元,而据美国预算与政策研究中心的执行总监罗伯特.格林斯坦表示,布什的登月和登陆火星计划成本可能高达10 000亿美元。
(二) 欧洲“曙光”计划不甘示弱
2004年1月13日,虽然“猎兔犬2号”火星登陆器至今下落不明,但是欧洲空间局(欧空局)仍宣布推出了名为“曙光”的征服太空计划,该计划拟在2024年首先登陆月球,之后将于2030年造访火星。该计划第一阶段(2005~2009年)的预算经费高达9亿欧元。按照“曙光”计划,欧空局将有能力在2010年让其自行研制的探测器漫步火星。目前,欧空局已经就“曙光”计划的第一阶段和工业界达成了合作协议。欧空局计划于2007年发射一颗小型卫星,以测试如何才能将火星探测器连同火星土壤标本一起顺利收回地球,然后在2011~2014年间真正实现将火星岩石标本带回地球的目标。
(三) 中国“探月工程”计划秩然有序
2004年2月25日,中国国防科学技术工业委员会组织召开了绕月探测工程领导小组第一次会议,宣布我国绕月探测工程从即日起正式进入实施阶段。整个探月工程分为“绕”、“落”、“回”三个阶段。第一阶段为2004~2006年,将研制和发射第一颗月球探测卫星,该卫星将绕月飞行,并将收集的探测数据传回地面。第二阶段为2007~2010年,目标是研制和发射航天器,以软着陆的方式降落在月球上进行探测。第三阶段为2011~2020年,目标是月球表面巡视探测与采样返回。该阶段将分两期完成,前期(2011~2015年)主要研制和发射新型软着陆月球巡视车,后期(2015年后)主要研制和发射小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器,机器人操作臂等,并将采集的样本送回地球,同时对着陆区进行考察,为下一步载人登月打下基础。其中,第一阶段工程将投入14亿元人民币,第一颗名为“嫦娥一号”的卫星已于2004年完成样机设计,计划于2006年发射升空。
此外,在努力实现月球探测第一阶段和第二阶段工作的基础上,我国还将积极开展火星及其他行星探测器的可行性和方案论证,并参与国际合作,以在深空探测方面有更大的进展。
(四) 俄罗斯深空探测计划欲重振雄风
俄罗斯联邦航天署署长佩尔米诺夫2004年10月上旬表示,俄罗斯计划在2009年向火星卫星“福布斯”(火卫一)发射无人探测器“福布斯-土壤”,以探测火星的土壤成分。据俄拉沃奇金科研生产联合体总裁普奇哈泽介绍,目前该联合体已设计出“福布斯-土壤”无人探测器草图并已开始进行相关试验。
据俄罗斯国际文传电讯社报道,俄罗斯航天局副局长尼古拉.莫伊瑟夫在2004年11月8日接受采访时表示,俄罗斯将在2020~2025年期间在月球上建立首座自动化基地。为配合有关计划的实施,俄罗斯目前正在加紧研制新一代宇宙飞船“三桅帆船”和载人轨道平台。预计第一艘“三桅帆船”型宇宙飞船将在2012年发射升空。
(五) 印度无人探月计划开始启动
2004年9月11日,印度一位官方发言人表示,印度内阁已批准印度在2008年以前进行无人月球探测计划。印度的第一个月球探测器名为“Chandrayaan-I”,计划于2008年由极地卫星运载火箭(PSLV)将其送入地球同步转移轨道,随后将由一个双推进剂系统把它从转移轨道送入月球轨道。据估计,印度的第一个无人月球探测计划约需8300万美元。
(六) 日本深空探测计划举步为艰
2003年日本的深空探测计划受到了很大的挫折,2003年12月该国的“希望号”火星探测器因故障失去了进入预定轨道的最后机会。月球探测方面,日本原计划于2004年8月发射的“月亮A号”探测器因技术和资金困难而变更了发射日期,新日期至今仍未确定。2004年8月11日,日本宇宙航空研究开发机构向文部科学省宇宙开发委员会报告说,预定2006年发射月球探测卫星“月神A号”计划也难以实施,卫星3年内升空可能性不大,而且如果问题得不到及时解决,也可能中止该计划。此外,2003年日本航天局还准备实施另外一颗月球探测器“月神2号”的试验计划,由于得不到必要的财政支持也被迫取消。
虽然存在种种困难,日本研究人员仍计划研制能探测火星大气的小型卫星,并将其装入俄罗斯计划于2009年发射的火星探测器中,共同对火星进行考察。
二、世界卫星技术稳步发展
截至2004年12月26号已经完成的航天发射中,世界各地共将50多颗通信、军事、地球轨道探测等类型的卫星送至太空。其中航天大国美国发射次数和卫星数量最多,俄罗斯、中国等国家紧随其后。从2004年世界卫星事业的发展情况看,商用通信卫星仍是重点,随着世界对移动通信、数字电视、互联网等服务的需求不断增加,通信卫星发射也呈增长之势。在军事卫星方面,由于世界反恐形势日益紧张,以及应对可能发生的地区冲突,世界各大国都在加强其空间军事力量,各种军用卫星技术的研究也成为了重点。其中,美国在进一步完善了其GPS系统的同时,增加了导弹告警和其他秘密侦察卫星。俄罗斯也在改进其“格洛纳斯”系统的同时,不断加强其卫星侦察能力。在科学研究方面,中国2004年发射升空的10颗卫星中多数是用于对地观测的科学实验卫星,为世界和平利用卫星作出了重要贡献。
(一) 民用通信卫星仍是重点
2004年,通信卫星仍占据了民用卫星的主要市场。美国通信公司的AMC10、AMC11、AMC15和AMC16通信卫星,将提供电视、广播、互联网和宽带等服务;由美国劳拉空间系统公司制造“电星18”、“电星14”和DIRECTV 7S通信卫星,其中前两颗分别为亚太地区、美洲和北大西洋地区提供民用通信服务,而DIRECTV 7S则将为美国提供娱乐节目和本地信道服务。俄罗斯发射了“快船”AM-11和“快船”AM-1两颗民用通信卫星,它们将用于数字电视、电视电话和视频会议等服务。在法国发射升空的加拿大通信卫星公司“阿尼克-F2”通信卫星是迄今为止人类制造和发射的最大通信卫星。国际通信卫星组织发射了采用等离子推进系统进行轨道位置保持的“国际星10-02”通信卫星。为日本提供商业无线电通信服务的“超级鸟6号”通信卫星和日韩共用的首颗移动广播卫星MBSAT都在美国发射升空。欧洲的W3A通信卫星将为欧洲和非洲用户提供商业通信、互联网及电视转播服务。西班牙的“亚马逊1”通信卫星,它将为南美洲、北美洲以及西班牙在内的欧洲西南部地区用户提供电视广播、电话、VSAT、数据传输、因特网连接等多种通信服务。印度发射了世界上首颗专门用做教育用途的EDUSAT卫星,也是该国发射的最重的一颗卫星,它将为远程教育提供通信服务。
(二) 军事卫星不断加强
2004军事卫星仍主要集中在美国和俄罗斯两个航天大国,两国除分别完善其GPS和“格洛纳斯”导航卫星系统外,还发射了多颗秘密军事卫星。美国发射了GPS 2R-11、GPS 2R-12、GPS2R-13 3颗GPS卫星,NRO秘密侦察卫星,以及用于导弹告警的DSP 22卫星。俄罗斯共发射了7颗军用卫星,其中包括3颗“宇宙”系列秘密军用卫星和3颗“格洛纳斯”导航卫星,以及一颗用于俄罗斯军事演习的秘密军事卫星。
军事卫星另一重要领域军用小卫星技术也得到各国的关注。美国国防部相继推出了“微型卫星动能杀伤有效载荷(MKKP)”和“实验卫星系列(XSS)”两个微型卫星计划;由英国国防部和英国国家航天中心共同出资研制的“战术光学卫星”将于2005年上半年发射升空。
(三) “先兆”地球观测卫星成功发射
2004年7月15日,美国最新的地球观测系统(EOS)卫星“先兆”被成功送入700公里高的预定轨道。“先兆”是为NASA建造的第二颗地球观测系统卫星,设计寿命为6年,其主要任务是了研究大气成分,测定污染物的移动和平流层臭氧的恢复情况以及对气候变化的影响。该卫星与已经发射升空的“陆地”卫星及“水”卫星等一起组成了美国的地球观测系统。
(四) 中国卫星技术蓬勃发展
2004年是中国航天史上创纪录的一年,全年分别在酒泉、西昌、太原三大发射场进行了8次发射,共把10颗卫星送入太空,它们分别为:试验卫星1号、纳星1号、探测2号、第19颗和第20颗返回式卫星、实践6号A和实践6号B、风云2号气象卫星C星、资源2号卫星、试验卫星2号。其中,“探测2号”卫星的发射升空标志着我国实施的“地球空间双星探测计划”取得圆满成功。该卫星将与2003年发射的“探测1号”一起,与欧洲空间局“磁层探测计划”的4颗卫星联合布网,将实现人类历史上首次对地球空间的6点立体探测。试验卫星1号、2号和纳星1号3颗小卫星的成功发射升空说明中国航天技术在小卫星研制领域又取得新的进展。我国首颗电视直播卫星鑫诺2号的研制工作也进展顺利,并计划于2005年5月发射升空。该卫星将大大促进中国卫星业的发展,并推动国内卫星电视直播产业的形成和发展。2004年10月9日,我国和欧盟正式签署了欧洲民用卫星导航“伽利略”计划的技术合作协议,中国将出资2亿欧元,并承担部分卫星的发射任务,对该系统有20%的拥有权和100%的使用权,这将对我国卫星导航事业的发展起到重要的促进作用。2004年12月14日,世界最大的小卫星研制试验基地——小卫星及其应用国家工程研究中心在北京航天城落成,其设计能力为年产6~8颗卫星,该中心的成立将大大促进我国小卫星及微小卫星技术的发展。
中国国家航天局局长孙来燕表示,我国卫星技术未来发展的重点是建立长期稳定运行的对地观测体系,分阶段实现对中国周边地区乃至全球陆地、大气、海洋的立体观测和动态监测。
三、国际空间站艰难维护
(一) 俄罗斯成为维护国际空间站的主力
由于2003年美国“哥伦比亚号”航天飞机的失事,美国的航天飞机停飞,俄罗斯成为唯一能向国际空间站运送宇航员和货物的国家,致使国际空间站的维护产生了一定的困难。2004年,俄罗斯共向国际空间站进行了6次发射,其中“奋进号”飞船向空间站运送了4次货物,“联盟号”飞船进行两次载人飞行,俄罗斯无疑已成为了国际空间站维护的主角。另外,布什于2004年提出2010年完成国际空间站美国承担的建造任务后,美国将退出空间站的项目,这也给国际空间站未来的发展带来了负面影响。
(二) 国际空间站科学研究成果显著
由于运力的不足,2004年国际空间站的宇航员克服食物和饮用水短缺等困难,取得了丰硕的科研成果。2004年4月30日返回的国际空间站第8次长期考察,该考察组的卡列里和福阿莱在太空轨道上进行了20多项长期实验。为准备未来进行火星载人飞行,他们在国际空间站上进行了人体模型试验,测试长期火星载人飞行过程中,太空辐射对人体器官的影响等。2004年10月14日,国际空间站第9次长期考察返回,宇航员帕达尔卡和芬克成功地进行了4次太空行走。前两次成功地将4个大型陀螺仪中的一个恢复供电,使重达200吨的国际空间站能够在飞行中保持稳定,并将太阳能电池板对准太阳。第三次是在“曙光号”功能舱外安装由数个激光反射器组成的激光系统。第4次出舱的主要任务则是在“星辰号”服务舱外安装3个天线。此外,他们还在空间站上进行了约40次科学实验,带回了国际空间站内的一些实验数据和材料,其中包括其培育的第二代太空豌豆种子。另外,由焦立中和沙里波夫组成的第十次长期考察团将在空间站工作196天,在此期间他们将进行大量科学试验,其中包括艾滋病疫苗效果观察等。他们将于2005年1月和3月分别进行两次太空行走,并为迎接明年恢复飞行的美国航天飞机再次飞抵国际空间站做准备工作。
四、地球轨道探测器喜忧参半
(一) “哈勃”太空望远镜将终结使命
“哈勃”太空望远镜无疑是世界上最著名的太空观测设备,它经过了4次维修,已在太空服务了14年之久。由于2004年年初美国对其航天计划进行了调整,宣布将不再对“哈勃”天文望远镜进行维修,使得这一为人类天文事业作出重大贡献的望远镜将不得不于2007~2008年间退出历史舞台。这件事引起了世界各方面的争论,无论如何,在新的设备发射升空以前,这一重要探测设备的退役无疑将给人类对宇宙的探测带来一定的损失。
(二) 新型太空望远镜“詹姆斯.韦伯”仍在研制之中
1996年,美国正式开始了将取代“哈勃”的新一代太空望远镜“詹姆斯·韦伯”的研制工作。“詹姆斯·韦伯”太空望远镜预计造价8.2亿美元,设计寿命为5~10年,它将于2011年8月发射升空。该望远镜将携带一台红外摄像机、一台近红外光谱摄制仪以及一台组合式中红外摄像机与光谱摄制仪,将被发射到距地球150万公里的高空。由于距离地球太远,无法派人进行维修,因而其设计制造要求极高。
(三) “引力探测B”升空引人关注
2004年4月20日,由美国国家航空航天局和斯坦福大学联合研制,耗时45年,耗资7亿多美元的“引力探测B”终于被送入预定的太空轨道,抵达预定工作位置后,还需要2个月的时间进行准备,然后开始长达16个月的测量。这次成功发射意味着美国验证爱因斯坦广义相对论长达45年的梦想终于变成了现实。“引力探测B”是NASA执行的纯研究项目之一,旨在通过测量地球引起的时空弯曲和地球旋转引起的时空扭曲以验证爱因斯坦广义相对论。该探测器将帮助科学家更好地了解宇宙的基本结构,以及更清晰地认识物质世界和相对论间的关系。
(四) “雨燕”伽马射线探测器升空
2004年11月20日,耗资2.5亿美元,由美国航空航天局和意大利、英国的航天部门联合发起研制的“雨燕”伽马射线探测器经多次推迟后终于成功发射升空。该探测器仅重1470千克,配有三台望远镜,能够在捕捉到伽马风暴后的最短时间内进行暴源和余辉的多波段观测。据称“雨燕”是有史以来旋转速度最快的太空科学探测器,可以完成探究伽马风暴的起源、甄别伽马风暴的类别、研究伽马风暴的演化等任务,从而为揭开宇宙中黑洞形成之迷搜索进一步的证据。
五、2005年深空探测仍是热点
由于2004年美国“勇气号”和“机遇号”探测器成功登陆火星,深空探测仍将成为2005年世界航天技术研究的热点。2005年1月8日,日本宣布新的太空计划,其核心内容是在月球表面建立无人太空基地,以及在比月球更远的地方建立“深层空间站”等。1月12日,美国成功发射了“深入撞击号”探测器,该探测器将在几个月的飞行后,于7月4日抵达“坦普尔1号”彗星。届时,它将释放一个小型撞击舱以时速37000公里撞击彗核,同时利用观测舱记录下碰撞的全过程并对飞散出的各种物质进行详细分析。1月14日,欧空局的“惠更斯”着陆器成功登陆“土卫六”,并开始向母船“卡西尼”发送数据。5月12号,美国“发现号”航天飞机将开始执行自2003年“哥伦比亚号”失事后的首次飞行任务。8月10日,美国航空航天局将发射旨在寻求火星是否有水的证据的火星侦察探测器。10月26日,欧洲将发射“金星快船”探测器,执行地球近邻金星的无人探测任务。中国也将在2005年下半年发射“神舟六号”载人飞船。
仿生学资料
仿生学是研究生物系统的结构和性质以及工程技术提供新的设计思想及工作原理的科学。
仿生学一词是1960年由美国斯蒂尔根据拉丁文“bios”(生命方式的意思)和字尾“nlc”(“具有……的性质”的意思)构成的。
仿生学(bionics)在具有生命之意的希腊语bion上,加上有工程技术涵义的ics而组成的词。大约从1960年才开始使用。生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多,仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。例如关于信息接受(感觉功能)、信息传递(神经功能)、自动控制系统等,这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。可举出的仿生学例子,如将海豚的体形或皮肤结构(游泳时能使身体表面不产生紊流)应用到潜艇设计原理上。仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科,而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较,进行研究和解释的一门学科。
苍蝇,是细菌的传播者,谁都讨厌它。可是苍蝇的楫翅(又叫平衡棒)是“天然导航仪”,人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上,实现了自动驾驶。苍蝇的眼睛是一种“复眼”,由3000多只小眼组成,人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的,用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”,一次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路,大大提高了工效和质量。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件,它的用途很多。
自然界形形色色的生物,都有着怎样的奇异本领?它们的种种本领,给了人类哪些启发?模仿这些本领,人类又可以造出什么样的机器?这里要介绍的一门新兴科学——仿生学。
仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学,它是在上世纪中期才出现的一门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理,并将这些原理移植于工程技术之中,发明性能优越的仪器、装置和机器,创造新技术。从仿生学的诞生、发展,到现在短短几十年的时间内,它的研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路,也就是向生物界索取蓝图的道路,它大大开阔了人们的眼界,显示了极强的生命力。
[编辑本段]【人类仿生学由来已久】
自古以来,自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。种类繁多的生物界经过长期的进化过程,使它们能适应环境的变化,从而得到生存和发展。劳动创造了人类。人类以自己直立的身躯、能劳动的双手、交流情感和思想的语言,在长期的生产实践中,促进了神经系统尤其是大脑获得了高度发展。因此,人类无与伦比的能力和智慧远远超过生物界的所有类群。人类通过劳动运用聪明的才智和灵巧的双手制造工具,从而在自然界里获得更大自由。人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物界上,而且还运用人类所独有的思维和设计能力模仿生物,通过创造性的劳动增加自己的本领。鱼儿在水中有自由来去的本领,人们就模仿鱼类的形体造船,以木桨仿鳍。相传早在大禹时期,我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯,他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践,逐渐改成橹和舵,增加了船的动力,掌握了使船转弯的手段。这样,即使在波涛滚滚的江河中,人们也能让船只航行自如。
鸟儿展翅可在空中自由飞翔。据《韩非子》记载鲁班用竹木作鸟“成而飞之,三日不下”。然而人们更希望仿制鸟儿的双翅使自己也飞翔在空中。早在四百多年前,意大利人利奥那多·达·芬奇和他的助手对鸟类进行仔细的解剖,研究鸟的身体结构并认真观察鸟类的飞行。设计和制造了一架扑翼机,这是世界上第一架人造飞行器。
以上这些模仿生物构造和功能的发明与尝试,可以认为是人类仿生学的先驱,也是仿生学的萌芽。
[编辑本段]【发人深省的对比】
人类仿生的行为虽然早有雏型,但是在20世纪40年代以前,人们并没有自觉地把生物作为设计思想和创造发明的源泉。科学家对于生物学的研究也只停留在描述生物体精巧的结构和完美的功能上。而工程技术人员更多的依赖于他们卓越的智慧,辛辛苦苦的努力,进行着人工发明。他们很少有意识的向生物界学习。但是,以下几个事实可以说明:人们在技术上遇到的某些难题,生物界早在千百万年前就曾出现,而且在进化过程中就已解决了,然而人类却没有从生物界得到应有的启示。
在第一次世界大战时期,出于军事上的需要,为使舰艇在水下隐蔽航行而制造出潜水艇。当工程技术人员在设计原始的潜艇时,是先用石块或铅块装在潜艇上使它下沉,如果需要升至水面,就将携带的石块或铅块扔掉,使艇身回到水面来。以后经过改进,在潜艇上采用浮箱交替充水和排水的方法来改变潜艇的重量。以后又改成压载水舱,在水舱的上部设放气阀,下面设注水阀,当水舱灌满海水时,艇身重量增加使它潜入水中。需要紧急下潜时,还有速潜水舱,待艇身潜入水中后,再把速潜水舱内的海水排出。如果一部分压载水舱充水,另一部分空着,潜水艇可处于半潜状态。潜艇要起浮时,将压缩空气通入水舱排出海水,艇内海水重量减轻后潜艇就可以上浮。如此优越的机械装置实现了潜艇的自由沉浮。但是后来发现鱼类的沉浮系统比人们的发明要简单得多,鱼的沉浮系统仅仅是充气的鱼鳔。鳔内不受肌肉的控制,而是依靠分泌氧气进入鳔内或是重新吸收鳔内一部分氧气来调节鱼鳔中气体含量,促使鱼体自由沉浮。然而鱼类如此巧妙的沉浮系统,对于潜艇设计师的启发和帮助已经为时过迟了。
声音是人们生活中不可缺少的要素。通过语言,人们交流思想和感情,优美的音乐使人们获得艺术的享受,工程技术人员还把声学系统应用在工业生产和军事技术中,成为颇为重要的信息之一。自从潜水艇问世以来,随之而来的就是水面的舰船如何发现潜艇的位置以防偷袭;而潜艇沉入水中后,也须准确测定敌船方位和距离以利攻击。因此,在第一次世界大战期间,在海洋上,水面与水中敌对双方的斗争采用了各种手段。海军工程师们也利用声学系统作为一个重要的侦察手段。首先采用的是水听器,也称噪声测向仪,通过听测敌舰航行中所发出的噪声来发现敌舰。只要周围水域中有敌舰在航行,机器与螺旋桨推进器便发出噪声,通过水听器就能听到,能及时发现敌人。但那时的水听器很不完善,一般只能收到本身舰只的噪声,要侦听敌舰,必须减慢舰只航行速度甚至完全停车才能分辨潜艇的噪音,这样很不利于战斗行动。不久,法国科学家郎之万(1872~1946)研究成功利用超声波反射的性质来探测水下舰艇。用一个超声波发生器,向水中发出超声波后,如果遇到目标便反射回来,由接收器收到。根据接收回波的时间间隔和方位,便可测出目标的方位和距离,这就是所谓的声纳系统。人造声纳系统的发明及在侦察敌方潜水艇方面获得的突出成果,曾使人们为之惊叹不已。岂不知远在地球上出现人类之前,蝙蝠、海豚早已对“回声定位”声纳系统应用自如了。
生物在漫长的年代里就是生活在被声音包围的自然界中,它们利用声音寻食,逃避敌害和求偶繁殖。因此,声音是生物赖以生存的一种重要信息。意大利科学家斯帕兰捷很早以前就发现蝙蝠能在完全黑暗中任意飞行,既能躲避障碍物也能捕食在飞行中的昆虫,但是塞住蝙蝠的双耳、封住它的嘴后,它们在黑暗中就寸步难行了。面对这些事实,斯帕兰捷提出了一个使人们难以接受的结论:蝙蝠能用耳朵与嘴“看东西”。它们能够用嘴发出超声波后,在超声波接触到障碍物反射回来时,用双耳接收到。第一次世界大战结束后,1920年,哈台认为蝙蝠发出声音信号的频率超出人耳的听觉范围。并提出蝙蝠对目标的定位方法与第一次世界大战时郎之万发明的用超声波回波定位的方法相同。遗憾的是,哈台的提示并未引起人们的重视,而工程师们对于蝙蝠具有“回声定位”的技术是难以相信的。直到1983年采用了电子测量器,才完完全全证实蝙蝠就是以发出超声波来定位的。但是这对于早期雷达和声纳的发明已经不能有所帮助了。
另一个事例是人们对于昆虫行为为时过晚的研究。在利奥那多·达·芬奇研究鸟类飞行造出第一个飞行器400年之后,人们经过长期反复的实践,终于在1903年发明了飞机,使人类实现了飞上天空的梦想。由于不断改进,30年后人们的飞机不论在速度、高度和飞行距离上都超过了鸟类,显示了人类的智慧和才能。但是在继续研制飞行更快更高的飞机时,设计师又碰到了一个难题,就是气体动力学中的颤振现象。当飞机飞行时,机翼发生有害的振动,飞行越快,机翼的颤振越强烈,甚至使机翼折断,造成飞机坠落,许多试飞的飞行员因而丧生。飞机设计师们为此花费了巨大的精力研究消除有害的颤振现象,经过长时间的努力才找到解决这一难题的方法。就在机翼前缘的远端上安放一个加重装置,这样就把有害的振动消除了。可是,昆虫早在三亿年以前就飞翔在空中了,它们也毫不例外地受到颤振的危害,经过长期的进化,昆虫早已成功地获得防止颤振的方法。生物学家在研究蜻蜓翅膀时,发现在每个翅膀前缘的上方都有一块深色的角质加厚区——翼眼或称翅痣。如果把翼眼去掉,飞行就变得荡来荡去。实验证明正是翼眼的角质组织使蜻蜓飞行的翅膀消除了颤振的危害,这与设计师高超的发明何等相似。假如设计师们先向昆虫学习翼眼的功用,获得有益于解决颤振的设计思想,就可似避免长期的探索和人员的牺牲了。面对蜻蜓翅膀的翼眼,飞机设计师大有相见恨晚之感!
以上这三个事例发人深省,也使人们受到了很大启发。早在地球上出现人类之前,各种生物已在大自然中生活了亿万年,在它们为生存而斗争的长期进化中,获得了与大自然相适应的能力。生物学的研究可以说明,生物在进化过程中形成的极其精确和完善的机制,使它们具备了适应内外环境变化的能力。生物界具有许多卓有成效的本领。如体内的生物合成、能量转换、信息的接受和传递、对外界的识别、导航、定向计算和综合等,显示出许多机器所不可比拟的优越之处。生物的小巧、灵敏、快速、高效、可靠和抗干扰性实在令人惊叹不已。
[编辑本段]【连接生物与技术的桥梁】
自从瓦特(James Watt,1736~1819)在1782年发明蒸汽机以后,人们在生产斗争中获得了强大的动力。在工业技术方面基本上解决了能量的转换、控制和利用等问题,从而引起了第一次工业革命,各式各样的机器如雨后春笋般的出现,工业技术的发展极大地扩大和增强了人的体能,使人们从繁重的体力劳动解脱出来。随着技术的发展,人们在蒸汽机以后又经历了电气时代并向自动化时代迈进。
20世纪40年代电子计算机的问世,更是给人类科学技术的宝库增添了可贵的财富,它以可靠和高效的本领处理着人们手头上数以万计的各种信息,使人们从汪洋大海般的数字、信息中解放出来,使用计算机和自动装置可以使人们在繁杂的生产工序面前变得轻松省力,它们准确地调整、控制着生产程序,使产品规格精确。但是,自动控制装置是按人们制定的固定程序进行工作的,这就使它的控制能力具有很大的局限性。自动装置对外界缺乏分析和进行灵活反应的能力,如果发生任何意外的情况,自动装置就要停止工作,甚至发生意外事故,这就是自动装置本身所具有的严重缺点。要克服这种缺点,无非是使机器各部件之间,机器与环境之间能够“通讯”,也就是使自动控制装置具有适应内外环境变化的能力。要解决这一难题,在工程技术中就要解决如何接受、转换。利用和控制信息的问题。因此,信息的利用和控制就成为工业技术发展的一个主要矛盾。如何解决这个矛盾呢?生物界给人类提供了有益的启示。
人类要从生物系统中获得启示,首先需要研究生物和技术装置是否存在着共同的特性。1940年出现的调节理论,将生物与机器在一般意义上进行对比。到1944年,一些科学家已经明确了机器和生物体内的通讯、自动控制与统计力学等一系列的问题上都是一致的。在这样的认识基础上,1947年,一个新的学科——控制论产生了。
控制论(Cybernetics)是从希腊文而来,原意是“掌舵人”。按照控制论的创始人之一维纳(Norbef Wiener,1894~1964)给予控制论的定义是“关于在动物和机器中控制和通讯”的科学。虽然这个定义过于简单,仅仅是维纳关于控制论经典著作的副题,但它直截了当地把人们对生物和机器的认识联系在了一起。
控制论的基本观点认为,动物(尤其是人)与机器(包括各种通讯、控制、计算的自动化装置)之间有一定的共体,也就是在它们具备的控制系统内有某些共同的规律。根据控制论研究表明,各种控制系统的控制过程都包含有信息的传递、变换与加工过程。控制系统工作的正常,取决于信息运 行过程的正常。所谓控制系统是指由被控制的对象及各种控制元件、部件、线路有机地结合成有一定控制功能的整体。从信息的观点来看,控制系统就是一部信息通道的网络或体系。机器与生物体内的控制系统有许多共同之处,于是人们对生物自动系统产生了极大的兴趣,并且采用物理学的、数学的甚至是技术的模型对生物系统开展进一步的研究。因此,控制理论成为联系生物学与工程技术的理论基础。成为沟通生物系统与技术系统的桥梁。
生物体和机器之间确实有很明显的相似之处,这些相似之处可以表现在对生物体研究的不同水平上。由简单的单细胞到复杂的器官系统(如神经系统)都存在着各种调节和自动控制的生理过程。我们可以把生物体看成是一种具有特殊能力的机器,和其它机器的不同就在于生物体还有适应外界环境和自我繁殖的能力。也可以把生物体比作一个自动化的工厂,它的各项功能都遵循着力学的定律;它的各种结构协调地进行工作;它们能对一定的信号和刺激作出定量的反应,而且能像自动控制一样,借助于专门的反馈联系组织以自我控制的方式进行自我调节。例如我们身体内恒定的体温、正常的血压、正常的血糖浓度等都是肌体内复杂的自控制系统进行调节的结果。控制论的产生和发展,为生物系统与技术系统的连接架起了桥梁,使许多工程人员自觉地向生物系统去寻求新的设计思想和原理。于是出现了这样一个趋势,工程师为了和生物学家在共同合作的工程技术领域中获得成果,就主动学习生物科学知识。
[编辑本段]【仿生学的诞生】
随着生产的需要和科学技术的发展,从20世纪50年代以来,人们已经认识到生物系统是开辟新技术的主要途径之一,自觉地把生物界作为各种技术思想、设计原理和创造发明的源泉。人们用化学、物理学、数学以及技术模型对生物系统开展着深入的研究,促进了生物学的极大发展,对生物体内功能机理的研究也取得了迅速的进展。此时模拟生物不再是引人入胜的幻想,而成了可以做到的事实。生物学家和工程师们积极合作,开始将从生物界获得的知识用来改善旧的或创造新的工程技术设备。生物学开始跨入各行各业技术革新和技术革命的行列,而且首先在自动控制、航空、航海等军事部门取得了成功。于是生物学和工程技术学科结合在一起,互相渗透孕育出一门新生的科学——仿生学。
作为一门独立的学科,仿生学正式诞生于1960年9月。由美国空军航空局在俄亥俄州的空军基地戴通召开了第一次仿生学会议。会议讨论的中心议题是“分析生物系统所得到的概念能够用到人工制造的信息加工系统的设计上去吗?”斯梯尔为新兴的科学命名为“Bionics”,希腊文的意思代表着研究生命系统功能的科学,1963年我国将“Bionics”译为“仿生学”。斯梯尔把仿生学定义为“模仿生物原理来建造技术系统,或者使人造技术系统具有或类似于生物特征的科学”。简言之,仿生学就是模仿生物的科学。确切地说,仿生学是研究生物系统的结构、特质、功能、能量转换、信息控制等各种优异的特征,并把它们应用到技术系统,改善已有的技术工程设备,并创造出新的工艺过程、建筑构型、自动化装置等技术系统的综合性科学。从生物学的角度来说,仿生学属于“应用生物学”的一个分支;从工程技术方面来看,仿生学根据对生物系统的研究,为设计和建造新的技术设备提供了新原理、新方法和新途径。仿生学的光荣使命就是为人类提供最可靠、最灵活、最高效、最经济的接近于生物系统的技术系统,为人类造福。
[编辑本段]【仿生学的研究方法与内容】
仿生学是生物学、数学和工程技术学相互渗透而结合成的一门新兴的边缘科学。第一届仿生学会议为仿生学确定了一个有趣而形象的标志:一个巨大的积分符号,把解剖刀和电烙铁“积分”在一起。这个符号的含义不仅显示出仿生学的组成,而且也概括表达了仿生学的研究途径。
仿生学的任务就是要研究生物系统的优异能力及产生的原理,并把它模式化,然后应用这些原理去设计和制造新的技术设备。
仿生学的主要研究方法就是提出模型,进行模拟。其研究程序大致有以下三个阶段:
首先是对生物原型的研究。根据生产实际提出的具体课题,将研究所得的生物资料予以简化,吸收对技术要求有益的内容,取消与生产技术要求无关的因素,得到一个生物模型;第二阶段是将生物模型提供的资料进行数学分析,并使其内在的联系抽象化,用数学的语言把生物模型“翻译”成具有一定意义的数学模型;最后数学模型制造出可在工程技术上进行实验的实物模型。当然在生物的模拟过程中,不仅仅是简单的仿生,更重要的是在仿生中有创新。经过实践——认识——再实践的多次重复,才能使模拟出来的东西越来越符合生产的需要。这样模拟的结果,使最终建成的机器设备将与生物原型不同,在某些方面甚上超过生物原型的能力。例如今天的飞机在许多方面都超过了鸟类的飞行能力,电子计算机在复杂的计算中要比人的计算能力迅速而可靠。
仿生学的基本研究方法使它在生物学的研究中表现出一个突出的特点,就是整体性。从仿生学的整体来看,它把生物看成是一个能与内外环境进行联系和控制的复杂系统。它的任务就是研究复杂系统内各部分之间的相互关系以及整个系统的行为和状态。生物最基本的特征就是生物的自我更新和自我复制,它们与外界的联系是密不可分的。生物从环境中获得物质和能量,才能进行生长和繁殖;生物从环境中接受信息,不断地调整和综合,才能适应和进化。长期的进化过程使生物获得结构和功能的统一,局部与整体的协调与统一。仿生学要研究生物体与外界刺激(输入信息)之间的定量关系,即着重于数量关系的统一性,才能进行模拟。为达到此目的,采用任何局部的方法都不能获得满意的效果。因此,仿生学的研究方法必须着重于整体。
仿生学的研究内容是极其丰富多彩的,因为生物界本身就包含着成千上万的种类,它们具有各种优异的结构和功能供各行业来研究。自从仿生学问世以来的二十几年内,仿生学的研究得到迅速的发展,且取得了很大的成果。就其研究范围可包括电子仿生、机械仿生、建筑仿生、化学仿生等。随着现代工程技术的发展,学科分支繁多,在仿生学中相应地开展对口的技术仿生研究。例如:航海部门对水生动物运动的流体力学的研究;航空部门对鸟类、昆虫飞行的模拟、动物的定位与导航;工程建筑对生物力学的模拟;无线电技术部门对于人神经细胞、感觉器宫和神经网络的模拟;计算机技术对于脑的模拟似及人工智能的研究等。在第一届仿生学会议上发表的比较典型的课题有:“人造神经元有什么特点”、“设计生物计算机中的问题”、“用机器识别图像”、“学习的机器”等。从中可以看出以电子仿生的研究比较广泛。仿生学的研究课题多集中在以下三种生物原型的研究,即动物的感觉器官、神经元、神经系统的整体作用。以后在机械仿生和化学仿生方面的研究也随之开展起来,近些年又出现新的分支,如人体的仿生学、分子仿生学和宇宙仿生学等。
总之,仿生学的研究内容,从模拟微观世界的分子仿生学到宏观的宇宙仿生学包括了更为广泛的内容。而当今的科学技术正是处于一个各种自然科学高度综合和互相交叉、渗透的新时代,仿生学通过模拟的方法把对生命的研究和实践结合起来,同时对生物学的发展也起了极大的促进作用。在其它学科的渗透和影响下,使生物科学的研究在方法上发生了根本的转变;在内容上也从描述和分析的水平向着精确和定量的方向深化。生物科学的发展又是以仿生学为渠道向各种自然科学和技术科学输送宝贵的资料和丰富的营养,加速科学的发展。因此,仿生学的科研显示出无穷的生命力,它的发展和成就将为促进世界整体科学技术的发展做出巨大的贡献。
[编辑本段]【仿生学的研究范围】
仿生学的研究范围主要包括:力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿生等。
◇力学仿生,是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质,以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。例如,建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑,模仿股骨结构建造的立柱,既消除应力特别集中的区域,又可用最少的建材承受最大的载荷。军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构,把人工海豚皮包敷在船舰外壳上,可减少航行揣流,提高航速;
◇分子仿生,是研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。例如,在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后,合成了一种类似有机化合物,在田间捕虫笼中用千万分之一微克,便可诱杀雄虫;
◇能量仿生,是研究与模仿生物电器官生物发光、肌肉直接把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程;
◇信息与控制仿生,是研究与模拟感觉器官、神经元与神经网络、以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。例如,根据象鼻虫视动反应制成的“自相关测速仪”可测定飞机着陆速度。根据鲎复眼视网膜侧抑制网络的工作原理,研制成功可增强图像轮廓、提高反差、从而有助于模糊目标检测的—些装置。已建立的神经元模型达100种以上,并在此基础上构造出新型计算机。
模仿人类学习过程,制造出一种称为“感知机”的机器,它可以通过训练,改变元件之间联系的权重来进行学习,从而能实现模式识别。此外,它还研究与模拟体内稳态,运动控制、动物的定向与导航等生物系统中的控制机制,以及人-机系统的仿生学方面。
某些文献中,把分子仿生与能量仿生的部分内容称为化学仿生,而把信息和控制仿生的部分内容称为神经仿生。
仿生学的范围很广,信息与控制仿生是一个主要领域。一方面由于自动化向智能控制发展的需要,另一方面是由于生物科学已发展到这样一个阶段,使研究大脑已成为对神经科学最大的挑战。人工智能和智能机器人研究的仿生学方面——生物模式识别的研究,大脑学习记忆和思维过程的研究与模拟,生物体中控制的可靠性和协调问题等——是仿生学研究的主攻方面。
控制与信息仿生和生物控制论关系密切。两者都研究生物系统中的控制和信息过程,都运用生物系统的模型。但前者的目的主要是构造实用人造硬件系统;而生物控制论则从控制论的一般原理,从技术科学的理论出发,为生物行为寻求解释。
最广泛地运用类比、模拟和模型方法是仿生学研究方法的突出特点。其目的不在于直接复制每一个细节,而是要理解生物系统的工作原理,以实现特定功能为中心目的。—般认为,在仿生学研究中存在下列三个相关的方面:生物原型、数学模型和硬件模型。前者是基础,后者是目的,而数学模型则是两者之间必不可少的桥梁。
由于生物系统的复杂性,搞清某种生物系统的机制需要相当长的研究周期,而且解决实际问题需要多学科长时间的密切协作,这是限制仿生学发展速度的主要原因。
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当今世界航天技术的最新成果有哪些?
(一) 民用通信卫星仍是重点
2004年,通信卫星仍占据了民用卫星的主要市场。美国通信公司的AMC10、AMC11、AMC15和AMC16通信卫星,将提供电视、广播、互联网和宽带等服务;由美国劳拉空间系统公司制造“电星18”、“电星14”和DIRECTV 7S通信卫星,其中前两颗分别为亚太地区、美洲和北大西洋地区提供民用通信服务,而DIRECTV 7S则将为美国提供娱乐节目和本地信道服务。俄罗斯发射了“快船”AM-11和“快船”AM-1两颗民用通信卫星,它们将用于数字电视、电视电话和视频会议等服务。在法国发射升空的加拿大通信卫星公司“阿尼克-F2”通信卫星是迄今为止人类制造和发射的最大通信卫星。国际通信卫星组织发射了采用等离子推进系统进行轨道位置保持的“国际星10-02”通信卫星。为日本提供商业无线电通信服务的“超级鸟6号”通信卫星和日韩共用的首颗移动广播卫星MBSAT都在美国发射升空。欧洲的W3A通信卫星将为欧洲和非洲用户提供商业通信、互联网及电视转播服务。西班牙的“亚马逊1”通信卫星,它将为南美洲、北美洲以及西班牙在内的欧洲西南部地区用户提供电视广播、电话、VSAT、数据传输、因特网连接等多种通信服务。印度发射了世界上首颗专门用做教育用途的EDUSAT卫星,也是该国发射的最重的一颗卫星,它将为远程教育提供通信服务。
(二) 军事卫星不断加强
2004军事卫星仍主要集中在美国和俄罗斯两个航天大国,两国除分别完善其GPS和“格洛纳斯”导航卫星系统外,还发射了多颗秘密军事卫星。美国发射了GPS 2R-11、GPS 2R-12、GPS2R-13 3颗GPS卫星,NRO秘密侦察卫星,以及用于导弹告警的DSP 22卫星。俄罗斯共发射了7颗军用卫星,其中包括3颗“宇宙”系列秘密军用卫星和3颗“格洛纳斯”导航卫星,以及一颗用于俄罗斯军事演习的秘密军事卫星。
军事卫星另一重要领域军用小卫星技术也得到各国的关注。美国国防部相继推出了“微型卫星动能杀伤有效载荷(MKKP)”和“实验卫星系列(XSS)”两个微型卫星计划;由英国国防部和英国国家航天中心共同出资研制的“战术光学卫星”将于2005年上半年发射升空。
(三) “先兆”地球观测卫星成功发射
2004年7月15日,美国最新的地球观测系统(EOS)卫星“先兆”被成功送入700公里高的预定轨道。“先兆”是为NASA建造的第二颗地球观测系统卫星,设计寿命为6年,其主要任务是了研究大气成分,测定污染物的移动和平流层臭氧的恢复情况以及对气候变化的影响。该卫星与已经发射升空的“陆地”卫星及“水”卫星等一起组成了美国的地球观测系统。
(四) 中国卫星技术蓬勃发展
2004年是中国航天史上创纪录的一年,全年分别在酒泉、西昌、太原三大发射场进行了8次发射,共把10颗卫星送入太空,它们分别为:试验卫星1号、纳星1号、探测2号、第19颗和第20颗返回式卫星、实践6号A和实践6号B、风云2号气象卫星C星、资源2号卫星、试验卫星2号。其中,“探测2号”卫星的发射升空标志着我国实施的“地球空间双星探测计划”取得圆满成功。该卫星将与2003年发射的“探测1号”一起,与欧洲空间局“磁层探测计划”的4颗卫星联合布网,将实现人类历史上首次对地球空间的6点立体探测。试验卫星1号、2号和纳星1号3颗小卫星的成功发射升空说明中国航天技术在小卫星研制领域又取得新的进展。我国首颗电视直播卫星鑫诺2号的研制工作也进展顺利,并计划于2005年5月发射升空。该卫星将大大促进中国卫星业的发展,并推动国内卫星电视直播产业的形成和发展。2004年10月9日,我国和欧盟正式签署了欧洲民用卫星导航“伽利略”计划的技术合作协议,中国将出资2亿欧元,并承担部分卫星的发射任务,对该系统有20%的拥有权和100%的使用权,这将对我国卫星导航事业的发展起到重要的促进作用。2004年12月14日,世界最大的小卫星研制试验基地——小卫星及其应用国家工程研究中心在北京航天城落成,其设计能力为年产6~8颗卫星,该中心的成立将大大促进我国小卫星及微小卫星技术的发展。
中国国家航天局局长孙来燕表示,我国卫星技术未来发展的重点是建立长期稳定运行的对地观测体系,分阶段实现对中国周边地区乃至全球陆地、大气、海洋的立体观测和动态监测。
三、国际空间站艰难维护
(一) 俄罗斯成为维护国际空间站的主力
由于2003年美国“哥伦比亚号”航天飞机的失事,美国的航天飞机停飞,俄罗斯成为唯一能向国际空间站运送宇航员和货物的国家,致使国际空间站的维护产生了一定的困难。2004年,俄罗斯共向国际空间站进行了6次发射,其中“奋进号”飞船向空间站运送了4次货物,“联盟号”飞船进行两次载人飞行,俄罗斯无疑已成为了国际空间站维护的主角。另外,布什于2004年提出2010年完成国际空间站美国承担的建造任务后,美国将退出空间站的项目,这也给国际空间站未来的发展带来了负面影响。
(二) 国际空间站科学研究成果显著
由于运力的不足,2004年国际空间站的宇航员克服食物和饮用水短缺等困难,取得了丰硕的科研成果。2004年4月30日返回的国际空间站第8次长期考察,该考察组的卡列里和福阿莱在太空轨道上进行了20多项长期实验。为准备未来进行火星载人飞行,他们在国际空间站上进行了人体模型试验,测试长期火星载人飞行过程中,太空辐射对人体器官的影响等。2004年10月14日,国际空间站第9次长期考察返回,宇航员帕达尔卡和芬克成功地进行了4次太空行走。前两次成功地将4个大型陀螺仪中的一个恢复供电,使重达200吨的国际空间站能够在飞行中保持稳定,并将太阳能电池板对准太阳。第三次是在“曙光号”功能舱外安装由数个激光反射器组成的激光系统。第4次出舱的主要任务则是在“星辰号”服务舱外安装3个天线。此外,他们还在空间站上进行了约40次科学实验,带回了国际空间站内的一些实验数据和材料,其中包括其培育的第二代太空豌豆种子。另外,由焦立中和沙里波夫组成的第十次长期考察团将在空间站工作196天,在此期间他们将进行大量科学试验,其中包括艾滋病疫苗效果观察等。他们将于2005年1月和3月分别进行两次太空行走,并为迎接明年恢复飞行的美国航天飞机再次飞抵国际空间站做准备工作。
四、地球轨道探测器喜忧参半
(一) “哈勃”太空望远镜将终结使命
“哈勃”太空望远镜无疑是世界上最著名的太空观测设备,它经过了4次维修,已在太空服务了14年之久。由于2004年年初美国对其航天计划进行了调整,宣布将不再对“哈勃”天文望远镜进行维修,使得这一为人类天文事业作出重大贡献的望远镜将不得不于2007~2008年间退出历史舞台。这件事引起了世界各方面的争论,无论如何,在新的设备发射升空以前,这一重要探测设备的退役无疑将给人类对宇宙的探测带来一定的损失。
(二) 新型太空望远镜“詹姆斯.韦伯”仍在研制之中
1996年,美国正式开始了将取代“哈勃”的新一代太空望远镜“詹姆斯·韦伯”的研制工作。“詹姆斯·韦伯”太空望远镜预计造价8.2亿美元,设计寿命为5~10年,它将于2011年8月发射升空。该望远镜将携带一台红外摄像机、一台近红外光谱摄制仪以及一台组合式中红外摄像机与光谱摄制仪,将被发射到距地球150万公里的高空。由于距离地球太远,无法派人进行维修,因而其设计制造要求极高。
(三) “引力探测B”升空引人关注
2004年4月20日,由美国国家航空航天局和斯坦福大学联合研制,耗时45年,耗资7亿多美元的“引力探测B”终于被送入预定的太空轨道,抵达预定工作位置后,还需要2个月的时间进行准备,然后开始长达16个月的测量。这次成功发射意味着美国验证爱因斯坦广义相对论长达45年的梦想终于变成了现实。“引力探测B”是NASA执行的纯研究项目之一,旨在通过测量地球引起的时空弯曲和地球旋转引起的时空扭曲以验证爱因斯坦广义相对论。该探测器将帮助科学家更好地了解宇宙的基本结构,以及更清晰地认识物质世界和相对论间的关系。
(四) “雨燕”伽马射线探测器升空
2004年11月20日,耗资2.5亿美元,由美国航空航天局和意大利、英国的航天部门联合发起研制的“雨燕”伽马射线探测器经多次推迟后终于成功发射升空。该探测器仅重1470千克,配有三台望远镜,能够在捕捉到伽马风暴后的最短时间内进行暴源和余辉的多波段观测。据称“雨燕”是有史以来旋转速度最快的太空科学探测器,可以完成探究伽马风暴的起源、甄别伽马风暴的类别、研究伽马风暴的演化等任务,从而为揭开宇宙中黑洞形成之迷搜索进一步的证据。
五、2005年深空探测仍是热点
由于2004年美国“勇气号”和“机遇号”探测器成功登陆火星,深空探测仍将成为2005年世界航天技术研究的热点。2005年1月8日,日本宣布新的太空计划,其核心内容是在月球表面建立无人太空基地,以及在比月球更远的地方建立“深层空间站”等。1月12日,美国成功发射了“深入撞击号”探测器,该探测器将在几个月的飞行后,于7月4日抵达“坦普尔1号”彗星。届时,它将释放一个小型撞击舱以时速37000公里撞击彗核,同时利用观测舱记录下碰撞的全过程并对飞散出的各种物质进行详细分析。1月14日,欧空局的“惠更斯”着陆器成功登陆“土卫六”,并开始向母船“卡西尼”发送数据。5月12号,美国“发现号”航天飞机将开始执行自2003年“哥伦比亚号”失事后的首次飞行任务。8月10日,美国航空航天局将发射旨在寻求火星是否有水的证据的火星侦察探测器。10月26日,欧洲将发射“金星快船”探测器,执行地球近邻金星的无人探测任务。中国也将在2005年下半年发射“神舟六号”载人飞船。
xss怎么开性能模式
《英灵殿》的这次更新对XSX和PS5主机却有负面影响,在性能模式下PS5会出现掉帧现象,有时会掉到40fps,而此前并没有这种情况,可能这次更新对于PS5和XSX主机来说还有新的问题。