时间:2023-10-09 10:33:30
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇航天技术的发展,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
中图分类号:G230 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)11(c)-0242-03
21世纪是科学技术蓬勃发展的新时代,国家的强盛离不开科学的力量。加强科学知识的普及教育,提高全民族尤其是青少年的科学素质,是增强国家创新能力和国际竞争力的基础性工程。
航天科技是国家综合科技实力的重要体现。随着中国航天事业不断取得举世瞩目的成就,尤其是载人航天工程、月球探测工程等重大航天工程的顺利实施,航天科技越来越受到全社会特别是广大青少年的关注,并由此催生出一股航天科普热,使航天科技逐渐揭开神秘面纱,进入社会公众的视野。
国内出版界近年来也积极加入到普及航天科技知识的热潮中,编辑出版了一大批种类丰富的航天科普图书。据不完全统计,从2000年以来,出版界出版的集中讲解航天科技知识的在销科普图书达到近300种,涉足航天科普图书出版的出版社数量超过200家。此外,还有很多百科知识类科普图书设有宇宙太空、航天飞行的分册,或有专门章节讲解航天科技知识。如果算上这些图书,航天科普图书的出版数量是非常大的。这对培养社会公众对航天科技的兴趣和爱好,激发广大国民尤其是青少年崇尚科学、热爱航天、探索未知的热情与梦想,有着深远的历史意义和现实意义。
在这股热潮的席卷之下,我国航天科普图书的质量与传统科普图书相比已经有了长足的进步,取得的成绩应该予以肯定。但我们也应清醒地认识到,航天科普图书出版在科普理念、选题定位、内容质量、作者队伍、原创力量、编辑水平、市场份额等方面仍然存在不容忽视的问题。成就让人欣慰,但存在的问题也应引发我们的理性思考。
1 发展现状分析
1.1 内容形式极大丰富,但与国外相比仍有较大差距
在2003年神舟5号载人飞船发射之前的很长一段时间里,航天科技还带有一层神秘的色彩,众多的航天知识并不被大家所熟知,此前仅有与航天科技相关的少数科技类出版社出版了一些航天科普图书。这时期的航天科普书,大多是概略性地介绍航天科普知识,科普讲解主要以文字内容为主,图片为辅。因图书出版资金投入所限,图书大多为黑白印刷,只有少量航天科普图书配有彩色图片或彩色印刷。这些图书虽然具备知识的权威性和讲解的系统性,但是出版内容不够丰富,图书表现形式相对单调,趣味性和可读性明显不足。有人戏称那时的航天科普图书“恨不得一本书把读者培养成航天专家”。“科而不普”,是传统航天科普图书被广泛诟病的一个缺点。
2003年以来,随着“航天热”的不断升温,航天科普图书出版的品种不但越来越丰富,而且各出版社借鉴国内外科普图书创作出版的成功经验和做法,在图书的内容和形式上也有所创新突破,开始大量使用图片、绘画和故事来普及航天科技知识,文字讲解更通俗易懂,配发的图片越来越丰富,装帧设计和印刷越来越精美,对读者的吸引也越来越强。从布满文字、黑白印刷的传统航天科普读物,到配有精美图片的彩色航天科普图书,再到加入手绘图、故事元素和趣味性强的航天科普绘本,航天科普图书的表现形式越来越丰富,图书的可读性越来越强。
比如浙江少年儿童出版社2005年7月出版的《蓝猫淘气3000问――杨利伟航天科普系列》绘本图书,借鉴国外少儿科普图书绘本理念,把丰富的航天知识融入到富有趣味的绘画和故事之中,受到了少年儿童的普遍喜爱。该系列图书一套6本,每本开卷监测累计销量都在1万册以上,在少儿类航天科普图书销量排行榜上居于首位,也是比较成功的一套少儿航天科普丛书。
虽然进步是明显的,但是不得不说,像这类质量优秀的航天科普图书,在国内仍可算是凤毛麟角。同国外优秀的航天科普图书相比,不论是文字内容的可读性、趣味性,还是书中图片的丰富性、图片信息的内涵、图书装帧设计的精美程度,以及图书中蕴含的科学精神和人文气质,国内出版的航天科普图书,都还存在一定的差距。
1.2 屡屡获奖,却“叫好不叫座”
在“科教兴国”方针的指引下,国家十分重视科普事业的发展。科普图书的出版经常得到一些科普出版基金的支持,也频频捧得国内诸多图书奖项。航天事业是国家科技发展的重要支柱产业之一,航天科普图书更是屡屡获奖。
政府的高度重视和支持,是促进航天科普图书不断发展进步的一大动力。但是与此形成对比的是,航天科普图书大都销售得不温不火,没有出现引人注目的畅销图书。现在的航天科普图书首印量一般只在3000~5000册,首印上万册的几乎难觅踪影。还有一些图书做出来就是单纯地为了迎合政府部门的喜好,这大大降低了航天科普图书的社会效益,出版社也难以在出版中获得更好的经济效益。
2 困境解读及对策思考
从现状分析来看,航天科普图书出版似乎走入了一个瓶颈期。造成这一局面的原因是多方面的,既有作者、编辑等人才资源的匮乏,也有图书自身选题定位及内容形式上的不足,而社会大环境的限制更是不容忽视。如何突破困境,找到破解的对策,值得我们深思。本文尝试从以下几个方面进行探讨。
2.1 应对多种传播媒介的冲击,加速数字化出版进程
目前我国社会正朝着信息化、网络化、数字化时代大步迈进,传播知识信息的媒介和渠道越来越多,新的传播媒介都能快速有效地向读者传播科学知识,这使航天科普纸质图书出版面临巨大的挑战。
不得不承认,诸如电视、多媒体光盘、网络,乃至电影、科学馆等,在信息时代快节奏的生活模式下,这些高科技传媒手段是科学普及的最佳传播方式。它们能使抽象枯燥的科学原理变得形象具体,趣味横生。相形之下,靠文字描述和图片静态展示科学知识的纸质出版物未免显得苍白无力。
尤其近年来,每到重大航天活动实施的前后一段时间,各大网站、电台电视台等新闻媒体都会推出或制作相关专题,开辟专门栏目介绍相关活动,其中大量内容都是与航天科普知识相关的航天活动背景知识。这些节目或栏目大都具有跟进速度快、内容丰富生动、形象直观等特点,在很多方面具有航天科普图书无法比拟的优势。特别是互联网上推出的航天科普专题和栏目,对图书销售的冲击尤其严重,这是导致航天科普图书销售不佳的原因之一。
面对这种情况,航天科普图书出版应加速向数字出版转型,以便利用网络多媒体手段,借助重大航天活动的契机,快速有效地推出融合多媒体技术和多种表现能力的数字化航天科普图书。
2.2 挖掘优秀的作者资源
没有好的作者就没有好的作品,高水平的科普作者是科普图书出版的必要条件。科普图书不同于一般的文学作品,它需要同时具备科学性和通俗性两大特点,优秀的科普图书更是需要浓厚的趣味性来吸引读者,其特殊性便在客观上提高了对作者的要求。优秀的航天科普作者不仅要对航天科技知识非常精通,还必须具备较为深厚的写作功底和人文素养,但投身于航天科学领域又文笔出众并爱好写作的人是少之又少,这自然加大了挖掘优秀作者的难度。
目前,航天科普图书的作者多为高校或航天科研机构的技术专家,当下正是我国航天事业迅猛发展的时期,航天技术专家往往奋斗在科研一线,攻关任务艰巨,很难挤出宝贵的时间从事科普图书的创作。加之目前国内现行的评价奖励机制,并不鼓励科学家们投身科普创作,晋级晋升只看有多少学术成果,不会看写了几本科普读物。这些都成为寻找优秀航天科普图书作者的阻碍。
面对这些难题,一方面,我们应把目光投向年轻的航天科普图书创作队伍中,注重培养专业的航天科普创作人才,这样也有助于改善我国优秀科普作者青黄不接、出现断层的现状。可以在高校中发现和培养青年教师和学生从事航天科普创作,也可采取科学家与青年作家合作的形式,以老带新,在完成科普创作的同时,锻炼新人,使其快速成长起来。
另一方面,我们应向西方国家学习,调动科学家投身科普事业的积极性。在西方发达国家,科学家做科普已经蔚然成风,这被看成是一种社会责任。而我国尚未能形成这种环境和机制,科技界甚至流传着这样一句话:“拿不到课题的做科普,退休的老者做科普,爱出风头的做科普”。搞科普被视为不务正业,或者认为搞不出像样科技成果的才搞科普。科学家在青少年心目中有着非常崇高的地位,理应承担起科普职责,因为如果没有科学家群体的参与,任何科普都是无源之水。
为此,国家有关部门应出台相应政策,明确科普著作是科技成果的一部分,提升科学家从事科普创作的社会地位和职称待遇,从观念上扭转学术界对科普创作的态度,这样才能真正调动起科学家从事科普创作的积极性。
同样,由于航天科普图书的特殊性,对从事这类图书出版工作的编辑也提出了较高的要求,要求他们不仅要具备扎实的文字功底和编校技能,同时还要懂得基本的航天科技知识。但目前,国内出版社编辑的素质还很难达到这样的要求。
对于航天科普编辑自身而言,应明确工作要求,不断学习,注重自我提高。首先,要更新科普观念及出版观念,勇于创新。其次,要适时学习和补充航天科技知识,关注航天科技发展的热点和前沿,保持职业敏感性。最后,要树立市场意识,拓展工作职能。
2.4 找准选题的读者定位
图书出版应以读者受众为中心,在选题的策划上,应准确定位读者群并明确读者需求。但现今国内的航天科普图书在选题内容的设定与读者群之间存在一定程度上的错位。
航天科普的主要对象应是青少年,特别是小学高年级以及初高中学生。因为这一阶段的学生是最需要普及和了解航天科技知识的,而这一阶段也正是他们掌握科学知识、培养科学素养、树立科学精神的关键期、黄金期。通过科普阅读强化青少年学生这方面的科学素养,无疑是最为重要和有效的途径。目前国内出版社出版的航天科普图书在选题策划时,大多也是针对这一阅读群体的。
事实上,航天科普图书的主流购买和阅读人群却是孩子家长和学龄前幼儿、小学低年级学生。
初高中学生升学压力大,作业多,为了提高学习成绩,实现升学目标,他们无暇阅读科普图书。即使有一些阅读时间,也大多被文学阅读和网络阅读占据。很多老师和家长认为科普教育与升学关系不大,不鼓励甚至不支持青少年学生阅读科普图书,导致针对该读者群的科普图书销售不景气。反过来,受科普图书出版经济效益不佳的影响,出版社在出版针对该年龄段读者群的科普图书上表现得越来越审慎,导致适合该年龄段学生阅读的优秀图书品种越来越少。除少量引进品种之外,基本上没有适合或受到中高年级学生普遍喜爱的航天科普图书,更不用说经典和畅销的航天科普图书。
相反,由于学龄前儿童和小学低年级学生没有升学考试的压力,该群体反而有大量时间阅读科普图书,年轻父母也很重视该年龄段儿童科学知识普及和科学精神的培养,因此是学龄前和小学低年级学生成为了航天科普图书的主要阅读对象。
然而出版社在做航天科普图书的选题策划时,很少将这一群体定位为目标读者群,因此,市场上针对低幼群体的航天科普类图书品种较少,这也是导致航天科普图书销量不佳的一个重要原因。比如内容广受家长好评的《中国少年儿童科学阅读》和《当代中国科普精品书系・航天卷》,很多家长购买后普遍反映:“内容介绍的很深很全面,但是更适合大一些的孩子阅读。”
出现这样的错位现象,说明出版社编辑在选题策划环节没有将市场调研做深做透,没有对读者群的需求和认知能力做准确深入的了解。鉴于此,航天科普图书的编辑在工作中一定不能闭门造车,要培养自己对市场的敏锐洞察力,多做调研,实地了解读者需求,在此基础上做好选题的读者群定位。
另外,航天科普图书的作者和编辑对图书阅读对象的把握还不够深入和细致。
不同年龄的航天科普图书读者,对科学认知的水平存在较大的差异。航天科普图书作者以及出版社编辑,要更新科普观念,加强对航天科普图书读者群的认识和研究,特别是要研究青少年群体的科学认知水平、理解能力、心理特点和阅读喜好,根据他们的知识水平和阅读喜好来创作、开发出适合不同年龄特征,具有较强针对性的科普读物。
科学普及出版社从美国引进出版的《科学素养的导航图》一书,根据青少年的生理、心理特点,将其从学前教育一直到高三所有年龄段的特征进行了分析,对每一年龄段适合于接受哪些科技知识进行了科学规范的分类,最后用图表的形式进行完整的展示。这本书对于推动青少年科学教育的研究以及相关资源的开发都有重要的参考价值,对从事航天科普创作的专家和科普图书编辑在进行选题策划时也具有一定的参考价值,对创作和开发出有针对性的航天科普图书是极有意义的。只有使航天科普图书充分体现科普的贴近性,让青少年读后爱不释手,航天科普图书的创作出版才能真正获得成功。
2.5 内容形式亟待改进
目前我国航天科普图书在内容上的一大弊病是厚重有余,趣味性不足。
华罗庚曾说过:“深入固然不易,浅出更是困难。”我国的航天科普图书就是在“浅出”上做得还不够。很多航天科普图书在叙述和表达方式上刻板、生硬,失去了科普读物应有的通俗性、趣味性和文学性,有的图书甚至写得像科学论文,专业术语大量堆积,语言晦涩难懂。这样的作品其实并不符合科普创作的要求,达不到科学普及的目的,更不会受到读者受众的喜爱。长此下去,将直接影响航天科普市场的培育和开拓。
从大众传播学的角度来看,传播者传播的信息只有被受传者接受并满足了预期的心理期待,传播的效果才能得以实现。如果图书的内容、形式、叙述等方面给人感觉太厚重,不能引人入胜,那将很难为读者所接受,科学传播的目的就更无从实现了。这就要求航天科普图书在内容形式的创作上要在科学性与通俗性、知识性与趣味性之间找到平衡点。
其一,可注重通过绘画、故事等内容调动读者的阅读兴趣。
兴趣是最好的老师,好的科普书能够激发读者兴致盎然地去探索和理解各种科技知识,而不仅仅是堆砌难懂的名词、枯燥的数字和干巴巴的定理。
比如中航出版传媒有限责任公司2012年出版的《世界航天科普丛书》,就做到了把航天知识融入故事之中,用简洁的文字、生动的情节、有趣的插图来传播航天科技知识,减轻青少年读者阅读过程中产生的“疲劳感”,从而激发出青少年的阅读兴趣,极大地提高了该系列丛书的阅读效率。
一位青少年读者在当当网评论中说:“整套图书内容都挺不错,个人最喜欢宇宙飞船这一本,该书汇总了各个航天大国的全部宇宙飞船,讲述了人类在太空探索过程中遇到的各种惊险故事和令人敬佩的英雄人物,看得我热血沸腾,为探索中失去生命的勇士惋惜,为探索中取得的一次次突破感到无比的高兴。他们的努力付出,为人类的发展做出了巨大的贡献。”
一位妈妈从网上订购该系列图书后说:“本来图书是买给孩子看的,但我先生翻看后同样爱不释手。他说里面的故事很多,不是那种枯燥的航天科技知识授课。”
这就是一个成功的案例。如果能将面向青少年的航天科普图书当作绘画书、故事书、文学书甚至游戏书来做,那么航天科普图书就不再是一幅冷冰冰的生硬面孔,在好读好看的同时,潜移默化地普及了航天科技知识,培养读者的科学精神,达到事半功倍的效果。这样的航天科普图书还有其他几种,如《中国少年儿童科学阅读》《当代中国科普精品书系 航天卷》等,但这种出版潜力还远没有被充分挖掘出来。
其二,应从简单地传授航天科普知识,向弘扬航天精神和科学探索精神发展。
一般说来,科普分三个层次:第一个层次为科学知识的普及;第二个层次为科学方法的普及;最高层次为科学精神的普及。科普,除了普及科学知识,更重要的是通过大众传播媒介,将科学的方法、科学的精神、科学的思想传递给受众。也就是说,科普图书内容的重点应从介绍客体向解剖主体迈进。
在这一方面,中国宇航出版社作为一家航天科技集图公司所属的出版社,表现出了航天专业出版社的深厚底蕴、探索和追求。《天魂:航天精神纪事》是2011年中国宇航出版社为纪念中国航天事业成立55周年而编写的一部纪实性文学作品。该书运用纪实文学手法,讲述了中国航天事业从无到有、从弱到强的发展历程,再现了中国航天人自力更生、艰苦创业的精神和“严、慎、细、实”的工作作风,集中展现了中国航天人不怕困难、敢于牺牲的精神追求,揭示了“两弹一星”精神和载人航天精神孕育形成的曲折过程。该书主题内容丰富,资料详实,情节跌宕起伏,文字真挚感人,具有极强的感染力和表现力,堪称为“一部揭秘航天人艰苦创业奋发图强的英雄史诗,一首航天人不懈求索开拓天疆的嘹亮赞歌,一本记述航天人自主创新为国争光的生动教材”。
该社引进出版的《登陆火星》一书,是由美国航空航天局“火星探险车”项目首席科学家史蒂夫・斯奎尔斯(Steve Squyres)博士创作的一部纪实性文学作品。该书作者作为一名参与火星探测项目的科学家,在“精神号”和“机遇号”成功登陆火星并顺利完成探测任务后,详细回顾和记录了参与该项目的整个过程。美国航空航天局“火星探险车”项目团队华裔科学家王阿莲评价该书时说:“该书讲述了从科学目标的确定、科学团队的组建,到成功登陆火星的大量台前幕后、惊心动魄和感人至深的故事,真实记录了本项目中那些如临深渊、如履薄冰、血脉激荡的分分秒秒,为中国未来的深空探测提供了不可多得的实证经验,是中国航天科学家、工程师、科研计划的组织者、领导者、管理人员,以及航天爱好者、青少年和大中学生的最佳参考书。”
中国宇航出版社出版的这些航天主题的文学性作品,不仅具有丰富的航天科技知识,而且让读者能够从阅读中体会到科学家和科技工作者尊重科学、重视技术的理性精神,实事求是、尊重规律的严谨态度,奋发向上、开拓创新的进取意识,这正是科学思想、科学精神、人文精神的真正内涵。中国宇航出版社的努力与尝试,也极大地丰富了航天科普出版的深度、广度和精神内涵。
其三,航天科普图书还需解决图片和绘图缺乏的难题。
图片以其直观、形象的特点,在科普图书中具有举足轻重的作用。受欢迎的知识类航天科普图书,大都具有图片丰富、清晰、拍摄角度好、图片构图和创意佳等优点。目前国内出版的航天科普图书中,大多采用的是美国二十世纪五六十年代航天活动的图片,其中很多图片是从国内外网站、杂志上借用过来的,图片清晰度不够,分辨率不高,色彩失真,是这类图片存在的一个极难解决的问题,严重影响了航天科普图书的表现力。国内航天活动的照片大多分散保存在不同航天科技岗位和细分领域的技术专家手中,这些图片流传不广,再加上受制于保密审查问题,很多难得的镜头和画面,在国内出版物中很难见到。
另外,航天领域的科普专家,大多缺乏自己动手制图绘图的能力,使展示航天科技原理的示意图奇缺,而这些图片对于提高航天科普图书的品位和水平,具有极为重要的作用。比如专门介绍载人航天的科普读物中,几乎没有哪一本书能够以画面的形式直观逼真地展示载人飞船的内部景象,更难得一见载人航天器生命支持系统的原理图和结构图,也没有哪一本图书能够展示舱内航天服和舱外航天服的结构示意图。对于以介绍载人航天为主要内容的科普读物来说,这不能不说是一个极大的遗憾。建议航天科普作家培养和掌握手工绘图能力,以提高航天科普图书的内容丰富性和品位。航天科普网站也要大力收集并展示航天科技人员制作的相关原理图、结构图和手绘示意图,由国内外航天科普专家以及航天科普图书出版社自由下载使用。
此外,对于国内民用航天科技项目,也要尽可能放松航天科普图书内容和图片的审查,以便相关的科普图书内容有相应的展示载体。建议由相关部门建立定期解密航天器原理图和实物结构图的规则和标准,适时以图片形式向国内外公众展示航天科技成果。这样国内出版的航天科普图书就可以尽量避免使用国外几十年前的老旧图片,不再因为缺乏图片或文图不匹配,而降低航天科普图书的内容表现力和吸引力。
“嫦娥三号”相关技术,将对我国空间科技和航天产业具有直接而广泛的推动作用,包括运载技术、卫星技术、地面遥测系统和深空测控网等一系列基础建设。另外,据专家说,“嫦娥三号”技术的二次开发带来的作用,包括对航天器本身、航天技术本身的促进,以及对于人工技能、机器人、遥控作业、办公自动化、超音速飞行、光通讯、数据处理,超高强度、超高温材料,电能微波传送,无污染飞行器,空间生命研究等高科技产业都将发挥溢出效应。如:用于“嫦娥三号”月球车的一些关键技术将可望实现“民”,被应用于商业领域,推动国内机器人产业的发展。中国航天科技集团公司第八研究院承担了“嫦娥三号”月球车四个半分系统的研制,该院正计划将用于月球车的移动系统和机械臂等机器人技术向民用领域拓展,用于服务和工业机器人,实现“民”。
事实上,航天技术推广是需要一个过程的。如美国“阿波罗”计划实施后,过了约30年时间,大量航天军用技术才被普及。从目前国内政策看,政府正鼓励相关技术的“民”,在不远的将来这些技术肯定会向民用转化。
探月工程同时也是一项全社会广泛参与的高科技工程,在“嫦娥三号”任务各系统研制过程中,一大批民营配套单位积极参与、无私奉献、发挥自身优势,为“嫦娥三号”任务作出了重要贡献。如华力创通很早就进入军品领域,目前公司的仿真业务属于军工核心领域。该公司研制的半实物仿真系统HRT-1000应用于中国“神舟”系列飞船研制、国产先进战机“歼十”的研制和自主产权的支线客机ARJ-21的航电测试系统中。华力创通的案例仍是数量稀少的个案,大批非航空航天系统的企业仍被阻挡在行业门外。
对于民营企业参与军工建设来说,有机会也有壁垒。由于军工涉及到国家的安全,具有保密性,因此其竞争并非是完全市场化的。同时,国内非航空航天系统的企业并不了解我国航空航天等军工领域的运作模式,很多民企更是抱着“赚一把”就走的目的硬闯这个领域。因而,民营企业为了更好地服务军工领域,需要做足工课。
按照加大自主创新、发展高新技术、推进产业化、提升产业规模的要求,民营企业应当研究开发科技含量高、市场前景好的航天军民两用高新技术产品,参与航空航天等军民结合高新技术产业的发展,参与航空航天科研生产任务的竞争和项目合作。民营企业可承担航空航天分系统和配套产品研制生产任务,具体承担任务的范围按照国防科技工业主管部门的武器装备科研生产许可目录及有关管理办法执行。
为了进一步推动军民结合,有关部门需要加强内部各单位之间在技术链、产业链之间的协同与配合,促进资源整合与能力的形成,同时积极推动与有关大企业集团的战略合作。打破军工集团“自成体系、部门封闭、企业全能、产研分离”的状态,通过吸收更多优势资源向武器装备科研生产领域集聚,形成开放竞争的国防科技工业发展格局。大力发展军民两用技术,提高军民通用资源和重大设施的共享程度。
0 引言
科学技术是航天技术的基础,而航天技术集合了现代许多科学技术的新研究成果,所以航天技术也是科学技术的延伸和发展。航天技术的发展,不仅仅预示着一个国家在该方面的强大,更是显示着整个国家科学技术水平的卓越及国力的雄厚,不可否认的是我国在航天技术的地位在世界上是首屈一指的。但是不能单单以发射了多少卫星、发送了多少载人航天飞船、研制了多少火箭和飞机来看出一个国家在该方面的实力,而如何确保航天员的人身安全和航天设备高效、顺利的运行也是其中非常重要的指标。下面就航天项目技术状态管理展开论述。
1 航天项目技术状态管理概述
技术状态管理,顾名思义属于管理系统的一个工具,也是项目管理中十分重要的一种管理途径。技术状态管理一词对于航空行业专业人士来说并不是陌生词语,而人们也可以在不同的科研、技术项目中领略到技术状态管理的重要性。只不过技术状态管理一词的是从航天项目中引进而来,且技术状态管理一词以及技术状态所选择的方法最早源自于20年代中期的美国军事行业,自此才广受各领域人们推广开来。技术状态管理自出现以来发展比较快,从20世纪末期开始技术状态管理有了突飞猛进的发展,并且ICM率先提出CMII,并给出了一整套有关技术状态管理的规范定义。
20世纪中期,美政府军事相关企业首次提出军事武器的采购计划,并拟定出了相关合同。该合同较传统不同的是对军事武器的技术性提出了更高的要求。在高要求提出的同时,美军方意识到自己必须要对相关技术项目研发进行约束和监督,如果没有对军事项目进行规范和管制,所研发出来的产品往往不合格。因此,美方政府自发规定一些条例,要求军事武器研制商家必须要保证产品质量,此时,技术状态管理的雏形已经形成。随着航空航天的快速发展,美方政府加大了对项目的监管力度,先是建立AFSCM标准,又在90年布MIL-STD-973标准,伴随着技术状态管理的高速提升,又制定了EIA-649新标准。EIA-649也是我国至今航空航天行业的项目参考执行标准。
2 航天项目技术状态管理信息系统
在航天项目技术状态管理运行中需要技术状态管理信息系统的支撑。如果在对航天项目技术状态管理中仍然沿用最传统的管理手段,必定影响航天项目整个实施工作,而陈旧的信息系统也会导致航天项目的运行效率降低。在这种情况下,就需要相关航天项目研发人员运用先进管理技术、信息技术、智能网络等技术状态管理信息系统 来保证航天项目中信息传递的精确高效运行,同时可以为航天工作人员提供更加便捷、高效的管理空间。技术状态管理信息系统在航天项目中的应用有以下。
首先,基于高效的信息系统,航天项目可以更加快捷精确地对自身技术状态存在的问题进行检查,最重要的是根据信息系统的相关警示,航天研发人员也可以根据检查结果来确保航天项目的安全性
问题。
其次,信息系统最明显的用途就是方面航天项目操作人员在执行工作中可以明确显示上级所的指示和信息。只有经过系统审核的信息才可以被系统纳入数据库,信息才能正确无误传达到位。
最后,航天项目执行中会有大量数据信息等待工作人员处理,管理信息系统则可以将批量信息自动录入、更改、删除,免去了工作人员不必要的手工麻烦。
3 航天项目技术状态管理的主要功能
众所周知, 自从美国“挑战者”航天飞机悲剧事件之后,全球人们都开始重新审视技术状态管理在航天项目中的影响。毋庸置疑,航天项目技术状态管理是个过程,只有做好过程中系统的控制、信息的精确才能够发挥航天项目技术状态管理的主要功能。PTC中国区航空国防行业业务发展经理余定方曾经说过:“技术状态管理确保了从产品的需求、设计、制造,到最后投入实际的运营,以及维护维修的产品全命周期过程中,产品性能、功能和物理特性的一致性。”很显然,航空项目技术状态管理确实关系着航天工作人员的生命、财产
安全。
3.1 技术状态标识作用
依据各种不同的方式来确定航天项目的技术状态是否良好。按照MIL-STD-973标准,由功能基线、产品基线、分配基线三种基线来判断航天项目技术状态。
3.2 技术状态控制作用
在明白航天项目技术状态情况之后,要根据项目运行中的变化来不断调整技术控制管理,这就要求对航天项目中的任何变动都必须做到严格控制。首先,必须严格加强对更改过程的控制。其次,在航天项目执行时难免因为估算差错产生一些效果偏差,这就需要对细微偏差做到精确控制。
3.3 技术状态审核作用
该功能作用非同寻常,航天项目依据技术状态管理的安全保证才得以正常运行,只有从根本上确保航天项目每一处环节的安全运行,才能够在此基础上保证航天项目顺利完成。技术状态审核中经常遇到一些问题,只有对项目进行功能审核和物理审核,才可以避免一些常见问题发生。
3.4 技术状态纪实作用
无论哪种航天项目,在整个项目实施过程中都是一个可以记录下来的历史,因此可以说技术状态纪实正是对整个过程最有凭据的记录。只有在项目实施过程中明白该项目的缺点、成绩,只有将整个项目运行记录成可读性数据,才可以将项目完整进行。技术状态纪实为航天航空行业提供了充足的历史追踪空间,也在一定程度上促进了航天项目在正确轨道上的发展越来越可观。
4 结论
通过本文对航天项目技术状态管理的概念、由来、相关信息系统和功能的简单介绍可以看出航天项目产品是关系到相关人员的性命的技术产品,为了保障航天设备高效、顺利的运行和航天相关人员的人身安全,航天技术对产品的要求是非常苛刻的,它的规范和管理容不得半点马虎存在。希望通过本文的简单分析能够引起更多的人对航天项目技术状态管理进行研究,希望我国在航天项目技术状态管理方面能够越来越规范,同时也希望我国航天项目技术管理的研究越来越多,以便保证我国航天事业能够更进一步向前发展。
参考文献
[1]陈明丽,高德记.技术状态管理及实践[J].航空兵器,2003(4):36-38.
[2]章引平.技术状态记实——兼谈技术状态管理信息系统[J].航空标准化与质量,1988(8):19-24.
[3]诸一维.采用航天产品项目管理国际标准的研究[J].航天标准化,2005(8):1-8.
[4]诸一维,罗瑛.QJ 3118-99《航天产品技术状态管理》介绍[J].航天标准化,1999(10):14-17.
[5]常燕青.项目管理在技术状态管理系统中的应用研究与实现[D].南京航空航天大学,2004:17-19.
[6]卢晓青,刘靖.航空新研电子元器件技术状态控制探讨[J].航空标准化与质量,2011(4):37-39.
近年来,中同航天科技集团公司通过加快推进航天技术应用与服务产业的发展,将军民融合作为发展的重要举措,明确战略地位,强化顶层设计和战略导向,不仅对集团公司经济规模和效益的平稳增长发挥了重要作用,也为同家经济社会建设作出了贡献。
航天科技集团公司在型号研制过程中,形成了一大批具有自主知识产权的航天技术,并积极推动技术成果的转化和应用。在卫星及应用领域,形成了北斗卫星导航应用、卫星广播通信等优势产品和服务;在石油石化行业,依托火箭发动机和火工品技术成果进行二次开发和应用;在节能环保领域,基于空气流体理论,形成了气动脱硫脱硝等先进技术产品和工程服务,不但推动了军品技术的二次开发和应用,向且带动了国民经济相关领域的发展。航天科技鼓励军民融合发展主体单位在政策允许的前提下积极创新激励机制,鼓励项目团队开展军品技术成果二次开发和应用;为提高资产使用效率,集团公司始终重视军民资源的共享共用,鼓励军工资源在确保完成军品任务的前提下,有偿向民用产业领域开放;鼓励军品充分利用社会资源,包括引入民营资本参与军工科研生产,在非核心军品领域发展混合所有制,推动军工资产上市融资等方面。
在质量可靠、进度可控、保密措施得力的前提下,航天科技在基础产品研发、零部组件生产、试验设施、地面设备采购、标准件及部分分系统采购等方面,积极稳妥引导民营高科技企业参与军工科研生产,提升我军装备的性价比。军工技术的开发主要以军工任务为目标,民用转化需对其进行二次开发,而二次开发具有风险性,急需政府的投入。加大对航天技术融入战略性新兴产业等行业的支持,推动航天技术在国民经济重要行业和领域的应用。特别是面对国际竞争,应加大力度支持我国自主品牌,鼓励采购替代进口技术与产品。此外,由于行业相对封闭和壁垒的存在,一大批具有自主知识产权、能够军民两用的航天技术难以进入相关行业,无法为行业发展提供支撑。
积极探索创新民项目市场化反哺回馈机制,加大民营资本参与民项目建设的力度,充分体现市场在民项目中的决定性作用,在项目交易转让、合资入股等方面设计公平、公开的机制,鼓励民项目公司充分利用资本市场,通过设立股份制公司的模式上市融资。结合第四次军品科研生产能力结构调整,建设“小核心,大协作”寓军于民的军品科研生产能力结构布局,考虑将实施股份制改制的承担重要军工任务的军工企业纳入保军单位,并在军工能力建设、武器装备生产许可、军品业务税收等政策方面继续给予支持。在健全武器装备科研生产安全退出制度、加强民企国防教育和责任意识的基础上,除重要领域外,在一般性领域和完全开放领域,继续推动民营企业参与军工科研生产和能力建设,充分调动和发挥民营资本的积极性和活力。军工知识产权的发明创造多数属职务发明,通过制定相应的法律法规实施细则以保障职务发明人的合法权益,调动职务发明人的积极性。同时,由于军工知识产权大部分涉及同家秘密,必须在脱密的基础上,推动军工技术成果转化和应用,并通过转化评估体系,公平公正的体现民技术成果在转让、项目孵化、产业化推广等环节中具有的价值。
2012年5月22日,美国私营企业空间探索技术公司研制的商业货运飞船——“龙”飞船成功发射,首次完成了与国际空间站的交会对接验证,运送460千克货物到空间站,携带约590千克科学设备和货物返回地球。10月8日“龙”飞船再次携带760千克补给品到国际空间站并于2012年10月28日载400千克货物返回地球。2013年3月6日,“龙”飞船第三次与国际空间站对接成功。“龙”飞船在一年内3次进入太空,完成空间站飞行验证任务和商业运输服务,标志着这项备受争议的创新型服务取得了具有里程碑意义的重大进展,开启了载人航天商业化的新时代。其创新点是由政府包揽轨道运输转型到由政府商业采购低地球轨道的乘员和货物运输服务,从而降低成本、加快技术创新、提高效率并使美国政府将有限的资源用于更复杂、更具挑战性、耗费更多的载人深空探索上。
通过创新引发航天军革
当前,美国正在积极开发的“作战响应空间”(ORS)技术有望成为引发航天领域变革的创新技术。美军发展ORS计划的目的是确保空间系统能及时满足战场指挥官的需求。经过五年多的发展,ORS办公室共投资研制并发射了4颗卫星,包括3颗“战术星”(TacSat)和1颗ORS-1低成本成像业务卫星。尤其是2011年首颗业务卫星ORS-1的成功,是对新模式工作优越性的重要测试。
2012年8月,ORS办公室提出开展的ORS-2任务,以继续贯彻设计、研制、发射并运行具备低成本作战响应航天器的发展构想。与ORS-1卫星类似,ORS-2卫星也将在为期一年的任务周期内为联合作战司令部提供增强的战场空间感知能力。
推动创新型研发与部署模式
2012年3月12日,美国国防高级研究计划局提出“军事作战空间使能效果”(简称Seelle)研发项目。Seelle项目利用低成本小型成像卫星,通过空中发射方式快速部署组成星座系统,以向前线基层作战人员快速、按需提供近实时的战场图像数据。这项针对战术应用需求的创新型成像侦察卫星发展和应用模式,将填补美国长久以来利用高成本、长寿命、大型侦察卫星获取图像数据的能力空缺,提升美军基层作战部队在军事作战中的战场态势感知能力,进一步巩固和扩大美军的信息优势。
实现高价值空间资产的再利用
2011年10月,美国国防高级研究计划局启动“凤凰”计划,旨在开发与演示验证从退役的地球静止轨道(GEO)卫星上获取天线等高价值组件,并将其组装在新卫星上的技术。2012年6月19日,DARPA招标书,提出分三个阶段实施“凤凰”计划,预计在2015年-2016年进行在轨演示试验。该计划作为地球静止轨道的在轨试验,将面临多项技术挑战,如多机械臂协同实现复杂精细操作、“服务卫星”高度自主、智能化技术、天地一体化的智能遥控操作技术等。
总体看来,“凤凰”计划是对空间高价值资产再利用的发展需求,及空间操作技术趋于成熟共同催生的产物。其所演示验证的创新概念和关键技术极具挑战性,将成为空间系统部署的一个新途径,并将对卫星的设计与研制等方面产生重要影响。
从古至今,人类一直在不断努力扩展自身的生存空间,其活动范围经历了从陆地到海洋,从海洋到大气层空间,再从大气层空间到太空的逐步发展过程。人类活动范围的每一次扩展,都是一次伟大的飞跃,增强了人类认识和改造自然的能力,促进了生产力和社会的发展。
为了开发太空资源,人类现已研制和发射了两大类航天器――无人航天器和载人航天器。1957年10月4日,人类在发射第一颗人造卫星时,谁曾想到50多年后的今天卫星会有如此广泛的用途,它已成为当代社会中必不可少的基础设施,为人类社会的快速发展提供了强大的动力,使这近60年的发展程度超越了过去几百年的发展。
航天是人类对未知的探索
载人航天是航天技术向更高阶段的发展。由于载人航天器可以由航天员直接操作,所以它可以开展复杂、多变的科研工作,进一步提高航天活动的效益,大大扩展航天器的功能和用途,对人类社会的文明和进步有巨大推动作用。例如,利用人的敏锐观察力、分析判断能力以及机动灵活能力,可更有效地进行“观天看地”活动,它远胜于遥感卫星的能力;利用人所具有的灵活操作能力,可完成航天器在空间的装配、拆卸、检测、维修、更换部件、实验操作和对接控制等复杂任务;利用人的主观能动性和随机应变能力,可避免和减少航天器发生事故,排除故障,化险为夷;利用人的智能与高度思维能力,可在太空进行有效载荷的实验研究,无论是航天医学和生物学实验,还是生产、制造药物与器件,大都离不开人的照料与操作,并要求有人来随时观察、记录、分析与处理数据,修改程序,处理意外情况和进行样品的补给等。
简言之,航天员在太空的主要作用可归纳为5个:飞行监控、装配维修、研究探索、太空生产、相互支持和照料。另外,航天器上有人,还可实现人与自动化的结合,相互取长补短,这比单纯自动化在工作效率、安全性、可靠性和经济性等方面都会取得明显改善。
载人航天技术持续的开拓性和高度的综合性,决定了它的发展方向新颖,思路开阔,涉及学科、专业广泛,从而使它有高层次、多途径和全方位的渗透性,对各种技术领域的前沿研究都产生着深刻的影响,其“裂变反应”比比皆是。载人航天技术与其他科技互相渗透后又可产生不少新的交叉学科,扩大了其应用范围。例如,形成了空间生物学、空间材料工艺学等新的边缘学科。其应用效益不能单纯以产品销售收益来衡量,而应主要体现在改变传统生产方式,开拓出新技术、高效益产业和促进国民经济的增长等方面。
所以,中国在航天技术、综合国力发展到一定水平后,于1992年9月21日正式开始实施中国载人航天工程,该工程对中国的国计民生起到了明显的推动作用,例如:中国载人航天工程体现了中国综合国力和提升了中国的国际威望。因为发展载人航天需要依靠先进的技术水平、发达的工业基础和雄厚的经济实力,对当今世界的政治、经济和科技等诸多方面具有重大影响,它已经成楹饬恳桓龉家综合国力的重要标志。中国现已先后把11名航天员送入太空,这一壮举也像20世纪六七十年代中国拥有“两弹一星”一样,引起了全世界的广泛注视,大大提高了中国的国际威望和国际地位,振奋了民族精神,增强了全民族的凝聚力。
中国载人航天工程带动了中国科技的全面、快速发展。因为中国载人航天技术集中体现国家现代科技多个领域的发展程度,同时又给现代科技各个领域提出新的发展需求,从而大大促进整个科技的发展,并为培养和造就航天科技人才作贡献。中国载人航天工程自1992年实施以来,在组织实施13次航天飞行任务、突破和掌握一系列核心关键技术的过程中,取得了近千项国家级发明专利,推进了中国航天基础设施建设,使中国航天科技产业实现了跨越发展,并辐射带动了上述科学领域和工程技术快速发展,极大促进了中国科学技术水平的整体提升。
中国航天事业发展的前期着重于高远位置资源的利用,各种人造卫星均是利用高远位置资源有效地为人类社会服务,而在微重力等其他太空资源的利用上考虑得不多。1992年开始发展的中国载人航天主要是利用微重力资源以及其他资源进行科学实验和技术试验,改善地面生产工艺,为人类创造新的财富。中国航天员在载人航天器内微重力条件下进行的基础物理、空间天文、微重力流体物理、空间材料科学、空间生命科学和地球观测等许多学科的研究,也能取得不少在地球上很难甚至根本无法获得的科研成果。
航天与每个人的生活都不遥远
进入展厅,首先映入眼帘的就是几艘火箭模型,有前苏联的“卫星号”、“东方号”、我国的“号”、美国的“土星5号”等。讲解员介绍说,火箭是一种运载工具,是专门用来向太空发射东西用的。它装上弹头就是“导弹”;装上人造卫星或飞船就是“运载火箭”;装上空间探测器就可以进行科学实验。我想,乖乖,这家伙可真是个“神”,要是都装上了“核弹头”,这人类不就在一瞬间被它毁灭了吗?这可是个“真神”呀!(火箭的神奇)
听讲解员说,火箭的发射是靠高压气体的“反冲”作用推动的。而高压气体的产生,是靠带有燃料和助燃氧化剂的发动机点火燃烧生成的。它的发射能力,主要取决于发动机的“级数”,“级数”多的,就像一个一个的接力棒,这样发射得就比较远。(火箭的工作原理)
我们目不转睛的看着这些火箭模型,听着讲解,仿佛自己也随着火箭升入太空,心旷神怡地在太空遨游。这时,不知是谁问了句:“我国第一枚运载火箭是什么时候发射成功的?”讲解员说:“那是在1960年2月19日,我国成功发射了第一枚探空火箭;1970年4月24日,又把我国第一颗人造卫星送入太空。”又有人问:“难道我国研制的火箭就这么几个吗?”“不!”讲解员不紧不慢的说,“到目前为止,我国已经研制并成功发射了12种不同类型的运载火箭,形成了一、二、三、四号四个不同的系列产品。到2005年底,我国已经发射了近百颗国产卫星、六艘飞船、27颗国外卫星。光系列运载火箭就进行了88次发射。自1996年以来已连续46次发射成功。火箭发射的22颗返回式卫星,除一颗外,其它都成功地返回了地面。我国还为澳大利亚发射了多颗通讯卫星。”(我国航天事业的成就)
讲解员接着说,我国是世界上第二个掌握高空火箭二次点火技术的国家,第三个掌握卫星回收和载人航天技术的国家,第四个掌握一箭多星技术的国家,第五个能够独立研制和发射卫星的国家。目前,我国的火箭发射成功率已经达到了国际一流水平。” 大家一边听,一边点头赞叹,心中对我国的航天事业充满了无比的自豪。(我国航天事业在世界上所处的位置)
应对三大挑战的三大战略目标和五项战略举措
《航天战略》从分析航天战略环境人手,提出当前面临的三大挑战:一是太空越来越拥挤,目前有60多个国家和组织运行着1100多颗卫星,已编目的太空碎片达到22000个,太空轨道与频谱等资源日趋枯竭;二是太空对抗日益严重,一些国家和组织正针对美国航天系统的脆弱性,寻求发展“非对称”对抗能力,以抗衡美国强大的军事优势;三是航天竞争愈加激烈,发展航天技术和提供航天服务的国家不断增多,美国的国际航天竞争优势不断下降。
提出三大战略目标:一是加强太空安全、稳定;二是维持并提升航天给美国带来的国家安全战略优势;三是夯实支撑美国国家安全的航天工业基础,并勾画了五项战略举措:一是促进负责任的航天行为,和平与安全地利用太空;二是改善美国的航天能力;三是同负责任的国家、国际组织及商业公司合作;四是预防并阻止对保障美国国家安全的航天基础设施的敌意侵犯;五是采取各种措施挫败攻击,并使航天系统能在性能降低的恶劣环境中运行。
提出塑造新型航天领导地位四大核心理念
一是力图构建航天新秩序,强化领导地位。目前,美国作为唯一的航天超级大国,在航天事务上具有强势的话语权。从《航天战略》积极为“负责任”的航天活动制定标准、最佳惯例、透明度与信任措施以及行为准则来看,美国正试图将这种话语权转变为制定规则的权力。《航天战略》所勾画的“负责任”的航天新秩序和行为准则,其实质是维护美国在太空的“先发优势”和既得利益,在美国主导的国际框架下解决太空争端或冲突。
二是试图构建航天联盟,实施全面遏制。可以预见,美国将以北约为样板在航天领域形成利益联盟,达成航天制造和航天服务即使不由美国所提供、也要由美国所控制的目的。美国实施航天垄断和全面遏制的用意在于,一方面增强自身航天优势,确保在危机时刻美国及其盟友的航天能力不被对手所用,另一方面实施更为严厉的出口管制,从而限制其他国家的航天发展。
三是实施多重威慑,确保太空安全。首先,以秩序和结盟等方式,增加对美国太空突袭的政治风险;其次,提高航天系统抗毁性,降低对美国太空突袭产生的预期效果;第三,增强太空态势与对抗能力,告诫敌手太空突袭必将招致严厉惩罚,不仅是“以牙还牙”式的太空还击,还可能是报复性的地面军事打击。 “多重威慑”的实质是采取增加代价的方式弥补航天系统的脆弱性,旨在保护美国的太空安全。
四是发展高效创新能力,扩大战略优势。近年来,由于军事航天系统采办遭遇“拖降涨”问题,致使美军航天优势的增速放缓。为确保国家航天安全需求,《航天战略》以面向实战为牵引,摒弃发展“完美”装备的思路,走高效、灵活的道路,来确保系统能力按期交付。这对航天采办程序和创新能力提出了更高要求。特别是,孕育中的航天技术,如快速响应太空技术、模块化航天器技术,一旦取得突破,将加大与对手技术“代差”,有效支撑扩大战略优势的战略目标。
几点启示
(1)重视太空安全,制订国家顶层航天发展战略
航天在国家的政治、经济与军事发展中的地位更加凸显。为应对当前全球面临的太空拥挤、对抗和竞争三大挑战,为在新一轮航天竞争中处于优势地位,我国应在国家层面制订可持续航天发展战略,做到统筹规划、合理布局、协调发展。
(2)努力提升自身航天能力
1.空间技术及其发展历程
空间技术又称航天技术或宇航技术,是探索、开发和利用宇宙空间的技术。目的是利用空间飞行器作为手段来研究发生在空间的物理、化学和生物等自然现象。空间技术的发展使宇宙空间成为人类继陆地、海洋和大气层之后有可能生存的第四种环境。几十年在科技发展长河之中只能算是短短一瞬,但是空间技术在这“短短一瞬”间却得到了惊人的发展。
1957年10月4日苏联制造的人造地球卫星首次飞入了太空,这是航天空间技术崛起的重要标志。在此之后苏联宇航员加加林于1961年4月12日乘坐“东方一号”飞船进入近地轨道,完成了绕地航行一周之后安全返回地面,首次完成了载人航天的壮举。1969年7月20日,2名美国宇航员乘坐“阿波罗”号宇宙飞船登月成功,开创了人类探索地外星球的先河。截止到2006年底,世界各国、地区和组织共进行了4480次成功发射,入轨航天器共计5872个。[1]运载火箭运送航天器的能力从几十公斤增到100吨,卫星获取和传递信息能力大幅度提高,一颗通讯卫星的电话由几十路增至几万路,卫星寿命由几十天增加至几十年,这些主要指标都提高了2-3个数量级,而且成本大幅下降。[2]
2.空间技术的重要作用
空间技术的发展使宝贵的太空资源得以开发和利用,让太空资源为人类造福已成为各国航天活动的主要任务。航天空间技术可广泛应用于国民经济、科学研究和国防等许多方面,在人类生活中产生了非常深远的影响。
2.1有利于解决全球性问题
航天空间技术为资源短缺、环境恶化、人口剧增等使人类生存面临威胁的问题提供了全新的解决途径。在粮食问题方面,太空育种技术的实践应用将起到关键作用。利用航天技术将地球生物送到太空,通过宇宙辐射、微重力、重粒子等太空独有的多因素综合作用,可使其基因实现地面上难以实现的有益变异,从而缩短地面育种周期,提高育种效率。[3]在能源问题上,科学家已经提出了在地球外层空间或月球上建立太阳能卫星发电基地,这对缓解地球能源紧张状况具有重要作用。
2.2为科学研究提供理想的实验环境
与地球环境完全不同,在太空中没有重力、没有病菌、也没有尘埃,利用航天空间技术,就可以在太空建立理想的实验室以进行地球上不能进行的实验。很多特殊的材料都可以在失重的太空环境中制取,用以炼制新材料、新合金。由于没有重力,微电子所用的关键材料单晶硅和砷化镓等可以在太空大量的生产,产品纯度高、体积大,而且可以得到薄膜结构。
2.3大力促进通信技术的发展
在通讯卫星出现以前,短波无限电、电缆以及微波中继站是远距离通讯的三种基本手段,但是这三者都存在着明显缺陷。自从成本低廉、稳定性显著提高的卫星通讯出现后,世界通信技术和体制上变发生了根本变革。为卫星电视、卫星导航、移动通信、远程医疗等上百种服务提供卫星空间技术支持,人类无论身在何处都可以实现实时的通讯,信息最大程度上得到了自由化,弱化了时空所造成的隔阂,使得人与人之间的联系更为紧密。
3.空间技术所引发的问题
空间技术也有其两面性,如果不加以合理地应用、管理和规范,在其表现出积极作用的同时也必然会带来一定的负面效应。
3.1太空环境问题
太空垃圾和太空碎片的增加是太空探索带来的最大环境问题。现在的太空近地范围变成了一个巨大的垃圾场,太空垃圾的存在对地球以及围绕地球的人造卫星和空间站来说都是十分危险的。在这些快速运动中的太空垃圾中,直径仅为几毫米的物体就可能摧毁一架航天飞机。此外,空间探索活动对近地环境也存在一定影响。
几十年间,虽然航天技术迅猛发展却也避免不了航天事故的发生。如1961年邦达连科在训练中被烧死事件;1967年美国“阿波罗1号”意外起火;1967年苏联“联盟1号”和“联盟11号”出现故障导致宇航员死亡;1986年美国“挑战者”号爆炸事件;以及2003年2月,美国“哥伦比亚”号航天飞机失事,造成了7名宇航员全部遇难的惨剧。这些都使航天事业蒙上了一层阴影。
3.2可能引发新的军备竞赛
空间技术的发展使各国争夺的领域从陆地、海洋、天空扩展到了外太空。空间军事化也一度成为某些国家十分重视的问题并着重发展。如美苏两国从20世纪50年代展开了航天空间领域的竞争,到了60年代中期之后,航天器的较量转为军事领域。在冷战时期,两国的军备竞赛主要集中在火箭和导弹技术上,两国相继开发了多种足以毁灭人类和地球的武器。这在一定意义上使得航天技术朝着异化的趋势发展,导致在航天空间领域新一轮的军备竞赛,使人类不和谐关系从地球发展到地外空间,也很可能导致太空霸权主义和太空殖民主义。
4.空间伦理问题的解决途径
4.1有效处理太空垃圾
专家指出,当地球轨道上的太空垃圾和太空碎片的数量达到一定规模时,人类可能就要停止一切航天活动。现在的常用措施是减缓太空垃圾产生,规避已检测到的大碎片,达到保护航天器的目的。长远考虑,人类必须积极寻找处理太空垃圾的办法,同时要求人类要提高太空环保意识,制定政策控制太空垃圾的产生,并且要求各国之间加强互相监督。
4.2重视航天安全问题
在航天技术发展的初期,一些因发展时间短、技术不完善原因导致的事故是可以理解的。但人为失误是必须严格控制的,一点微小的失误就可能酿成重大的伤亡事故。目前全球已有多起因人为失误造成的航天事故。所以为了保证航天员在太空工作与生活的安全性,航天科学家、工程师和医学专家必须付出巨大的努力,在研发技术的同时,必须建立起严格的管理制度,操作规程和行为准则,要求工作人员必须按照规定的工作程序、精度、时间顺序完成规定的操作和行为,防止人为失误的发生。
4.3建立完善的宇宙伦理学规范
随着空间技术的不断发展,人类文明势必将由地球范围内向地外空间扩展,然而由于各种因素的巨大变化,原来的伦理学规范就不能适应新的环境,会出现很多现有伦理规范无法解决的问题,这就要求我们建立一种全新的、适应空间文明要求的宇宙空间伦理学。在发展航天空间技术的同时注重相关伦理道德标准的发展,使其得到完善而不会出现相对滞后的情况。宇宙伦理学规范的重中之重就在于反对太空殖民主义和太空霸权主义,我们必须提出并引入太空伦理和规范,来控制和约束太空殖民等不道德行为。
【参考文献】
我认为人们尤其应该重视遥现技术和遥操作技术,以大大节约人长期在天上“受罪”的巨大代价。我希望我国的航天事业能后来居上,胜人一筹!
航天事业的又一重大发展是空天飞机,尤其是把它作为用半小时即可横跨2万公里的民航工具。所以空天飞机是21世纪的重大成就。但此项技术工作规模和难度空前,耗资达千亿美元以上。今天世界上无论任何国家都无法独家承受此负担,只有国际合作才行。请看,就是花费100亿美元的超导超级质子反质子对撞机(SSC)也是多国共建的,我国将参加,贡献1亿多美元的设备。因此我请您研究以下工作设想:
首先,继续跟踪国外有关空天飞机的发展动态。
其次,研究各种可能的方案,进行国际共同开发空天飞机。
再次,我国作为国际合作的开发者,该如何作准备,也就是争取参加国的资格,人家需要我们。我们能参加SSC,就因为我们通过北京正负电子对撞机工作,使人看到我国的科技力量和加工生产能力。
21世纪的中国人一定要在空天飞机上显一显身手,一件国家大事。
在这封信中,钱老提出了三个未来载人航天的发展方向:
第一,为了实现更便宜、更安全和更灵活的载人航天飞行,钱老建议在我国研制成功载人飞船后,应将航天运输系统的目标,瞄准空天飞机。钱学森在1962年出版的《星际航行概论》一书中,就提出了使用吸气式发动机的概念。他提出了用一架装有喷气发动机的大飞机,作为第一级运载工具,用一架装有火箭发动机的飞机,作为第二级。关于吸气式发动机他提出要“以涡轮喷气发动机起飞,当高度超过10千米及飞行速度达到两倍声速以上时再把冲压发动机开动,继续爬高和加速,直到极限,然后第二级火箭脱离第一级起飞。”1990年12月28日致朱光亚的信中指出:“近见美国好几期都有关于高超声速飞机的报导乃至空天飞机研制的报导,美国是主力,其他好几个国家也在搞。看来这是21世纪的航空航天技术。”
第二,钱老强调要发展遥现技术和遥操作技术。钱老认为,人与自动化系统的优化结合,包括采用遥作学的技术,使人在地面更好地参与空间科学实验活动,将是未来航天系统的发展方向。他在1993年8月23日给朱光亚的信中建议将英语中的“teleoperation”译成“遥作”,“telescience”译成“遥作学”或“遥作技术”。对于遥作及遥作技术的意义,他在这封信中说:
回想历史,人们总是想用机器代替人干活,最早是人力、畜力驱动的机床,然后是机器能力的机床,后又有数控机床。再进一步就发展机器人;后来因为机器人太笨,所以开发智能机器人。但就是智能机器人的智能也是有限的,还要操作人在现场管理、调节。但一人管多台机器人,操作人要眼看四方,跑前跑后,十分紧张,一秒也不能休息。日本工厂在机器人生产线上的操作工人据说只能干两三年就退入另外工作,太累受不了。
解决这一问题的方法和途径就是遥作技术,操作人不在现场,可以安安静静,舒舒服服地管好机器人生产线。这是人・机结合概念的扩展;机不只是计算机,还有智能机器人。