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孙来燕还表示,据美国卫星工业协会与美国福创公司2007年6月发布的《卫星产业状况报告》中的数据,2006年全球航天产业中卫星运营服务业收入占到总收入的59%。在这方面我国还有一定的差距,因此我国要把卫星应用及运营服务业作为重点推进产业化。
⊙本报记者 李雁争 徐虞利 于祥明
行程 “嫦娥一号”将绕月飞行一年
孙来燕说,“嫦娥一号”已经进入到发射基地,现在的一切进展都很顺利。按照计划,长征3号甲被选为月球探测卫星的运载火箭,发射场选在西昌卫星发射中心。
据南京大学天文学系萧耐园教授透露,发射成功后,“嫦娥一号”将绕月飞行一年。据介绍,我国的探月工程虽然刚刚起步,但事实上中国科学家对于月岩的研究却已有近20年历史。
萧耐园说,尽管对月岩进行了研究,但由于我国积累的月球三维立体影像一直残缺。“嫦娥一号”实现绕月飞行后,我国将会绘制一张完整的月球三维立体影像,详细拍摄月球每一平方米的“土地”,同时探测月球的铁、钛等14种元素含量和分布,对地月空间环境进行考察。
萧耐园透露,在完成既定目标后,“嫦娥一号”可能会主动撞月,完成拍摄近距离高分辨照片、拍摄撞击时的瞬间情况争取供地面分析等任务。此前,欧洲航天局的“智慧一号”卫星已经成功撞月。
中国天体化学学科的开创者、登月计划首席科学家、中国科学院院士欧阳自远介绍说,中国探月工程分“绕、落、回”三个阶段。在“嫦娥一号”实现“绕”的目标后,有关部门亦争取在2010年前和2020前实现“落”和“回”的目标。
实力 中国航天现已具备五大能力
届时,“嫦娥一号”将向世界证明中国的空间探索能力,以及航天技术的综合实力。孙来燕介绍说,通过50多年的发展,中国航天具备了五大能力。
一是进入空间能力。截至目前,我国已经研制成功12种型号长征系列运载火箭,覆盖了近地轨道、太阳同步轨道、地球同步静止轨道的全部轨道范围。
二是卫星制造能力。到目前为止,中国已经自行研制和发射了80多颗人造地球卫星,包括通信、遥感、导航定位、科学实验卫星等几大系列,为国民经济各个领域提供优质服务。
三是载人航天能力。从1999年中国发射了第一艘无人飞船之后,连续发射了神舟2号、神舟3号、神舟4号,在此之后我们又发射了神舟5号、6号载人飞船并取得圆满成功,使中国成为世界上第三个掌握载人航天技术的国家。
四是空间探索能力。“嫦娥一号”是继人造地球卫星、载人航天之后,中国航天事业又向深空探测迈出的重要一步。
五是航天的基础与保障能力。包括完善的运载火箭和航天器的设计、制造、试验和测试能力。中国还建设了甘肃酒泉、四川西昌和山西太原三个航天发射场和覆盖广泛的航天测控网。
孙来燕说,“航天事业是一个国家国力的重要标志,如果把我们国家整体科技事业比做一条奔腾的巨龙,那么航天科技事业就是龙头。”
重点 扩大卫星应用领域做大产业
“只有应用领域的扩大,需求的增多,才能把应用的市场培育起来,才能把这个产业做大。至于要采取的措施,我想在推进航天产业化的进程中将卫星应用及运营服务业的发展作为重点。”孙来燕说。
据孙来燕透露,在中国航天技术现有的基础上,有关部门正在研究、制定国家关于卫星应用产业发展指导意见,加强国家对卫星应用产业的宏观管理和政策引导,促进卫星应用产业多元化的发展。他认为,从中国的客观情况来看,卫星通信广播产业需要政府的大力扶植。
他说,虽然相关中央企业已经取得了一定成就,但是与国际的差距依然很大。未来中国还要继续发展新型移动通信、宽带多媒体、数字音频和图像广播等业务卫星,大力支持卫星通信广播终端、地面系统及设备的核心技术开发和生产制造,提高地面设备的国产化程度和应用比例。
他还强调,一定要促进国内卫星通信企业合理有效的整合,形成具有产业规模和国际市场竞争力的卫星通信企业。
在卫星导航产业方面,孙来燕指出,下一步中国要以建立自主卫星导航系统为主要任务,加快建立民用导航产业体制,提高卫星导航应用的基础保障能力,大力促进卫星导航终端设备的产业化,把导航定位接收机放在手机、手表当中,使卫星导航定位的使用范围越来越广,不断推进卫星导航运营关联产业的发展。
■新闻观察
能源紧缺掀起“二次探月潮”
⊙本报记者 李雁争
在中国“嫦娥一号”飞天之前,日本“月亮女神”已经在9月离开地球;明年,印度也将发射本国的首个月球探测器。在亚洲国家纷纷进入外太空的同时,美国、俄罗斯等老牌航天国家也在对月球进行着更深入的研究和探索。专家指出,与上世纪探月高潮不同,本轮探月高潮不仅体现了各国科技实力和经济实力,还从一个侧面体现了地球能源的日益紧缺。
世界进入
第二次探月高潮期
在中国、日本的探月计划有条不紊展开的同时,印度也不甘示弱。按照印度政府的计划,探月器“月球首航1号”将在2008年4月发射升空。
印度还计划在2015年前发射载人航天飞船,还希望能在2020年前实现登月。这两项计划预计将投入15亿美元。印度太空研究机构负责人奈尔博士表示:“这两项计划将完全由印度自主完成,印度将倾全国之力,调集国内最好的实验室和研发机构参与这些计划。”
此外,发达国家方面之间也已展开合作。10月初,俄罗斯航天署署长阿纳托利·佩尔米诺夫与美国航天局局长迈克尔·格里芬签署了两份关于共同探索月球和火星的协议。其中一份协议是关于将研究中子的俄罗斯‘Land’仪器安装在明年即将发射的美国探月器上。俄罗斯的仪器能帮助美国探月器在月球极地地区寻找水源。
地球上的一次探月高潮期开始于1959年,在冷战背景下,美国和前苏联展开了月球探测的激烈竞争实施了规模浩大的月球探测计划,每年成功发射的月球探测器多达3~8枚。这种不计成本、不计回报的计划在1976年终止。
消费大国
迫切寻求替代能源
但是这一轮的探月高潮期和上一次有本质不同。用印度空间研究组织的话说,它将有助于印度解决可持续发展问题,因为月球上潜在的氦-3资源对于印度能源战略的意义可能“相当巨大”。
随着全球经济的快速发展,地球上的石油、煤炭,所有储量加起来,也只能够满足人类这样消耗50多年。而对于50年后的前景,一个人也许不用考虑那么长远,但一个国家就不能不考虑了。
各国早就千方百计地从太阳能、水能、风能、生物能中寻找新的替代能源。但是这些能源各有局限。比如太阳能的能流密度太低,难以成为大规模的工业能源;水能将对生态、生物链产生难以估量的影响;生物能再生速度也难以赶上能源消耗增长的需要。
目前,欧盟和中国、美国、日本、韩国、俄罗斯、印度等国正在致力于研究开发可控核聚变发电,代表项目就是“国际热核反应堆”,各国计划在30年到50年之间投入商业化应用。
而对于“国际热核反应堆”来说,最好的燃料是氦-3,而地球上的氦-3极为稀缺,估算总量只有几吨到十几吨。正当人们进行艰苦探索之际,专家们通过分析“阿波罗”号载人登月飞船带回的月球岩土样品发现,月球上有大量地球上稀有的物质氦-3。
月球资源
可供地球用上万年
专家测算,如果在10-15平方公里范围内挖掘并加工深度为3米的月球岩土,就可以提取约1吨的氦-3,足以保证一个功率1000万千瓦的发电机组工作1年。每燃烧1公斤氦-3就可产生19兆瓦的能量,足够供莫斯科市照明用6年多。用美国的航天飞机往返运输,一次可运回20吨液化氦-3,可供美国一年的电力。中国每年大约只需要10吨氦-3,就可以满足全年能源的需要。按照全球目前的能源需求水平,一年有100吨氦-3就能满足全世界的消耗。
据测算,月球上的氦-3储量大约有100万吨到500万吨,甚至有人估算有5亿吨。这些氦-3一年用航天飞机运输三五次就够了。按照这样的推算,月球上的氦-3可以供地球用上几千年甚至上万年。
专家们对在月球上采掘加工氦-3并运回地球发电进行了成本对比分析,得出的结论是完全划算。因为在发电量相同的情况下,使用月球上的氦 -3,其花费只是目前核电站发电成本的10%。如果以目前的石油价格为标准,每吨氦-3价值高达40亿到100亿美元,这都是月球上的无价之宝。
除了氦-3,月球上还有硅、铁、铝、钛和钙等多种资源,可以用来直接生产建材建造房屋。另外,月球的两极可能存有1100万至3.3亿吨水冰,它们不仅可以满足人在月球上生存的需要,水如果分解成氧和氢,也可以成为重要燃料。
美国布朗大学地质学系教授、资深知名行星地质学家卡尔·佩特斯甚至表示,虽然尚且不清楚哪些资源会最有价值,但月球将成为我们这些地球居民打算移居的首要之地,这是不争的事实。
俄罗斯
欲率先建立月球基地
专家指出,可能开发利用的资源不仅只有氦-3,其太阳能也有很广阔的开发利用前景,月球上甚至可以建立一个能源基地。
月球上的太阳能极为丰富的,因为没有大气层的影响,太阳辐射可以长躯直入,每年到达月球范围的太阳光辐射能量高达12万亿千瓦,相当于目前地球上一年消耗的各种能源所产生的总能量的2.5万倍。采用目前非常成熟的光电转换技术,在月球上进行太阳能发电是比较容易的。
根据测算,如果用光电转化率为20%的太阳能发电装置,每平方米太阳电池每小时可发电 2.7千瓦时,若采用1000平方米的电池,则每小时可产生2700千瓦时的电能。这些电能同样可以通过激光或微波输送到中继卫星,再传送到地球电力接收站,直至送到全球各地用户。
俄罗斯航天署署长阿纳托利·佩尔米诺夫介绍说,俄罗斯计划于2025年前将宇航员送上月球,2027年至2032年期间将在月球上建立常驻考察基地。虽然佩尔米诺夫没有透露月球考察基地的具体职能,但是专家指出,第一个在月球上安营扎寨的国家,无疑将在未来能源的竞争中占领制高点。