科普 | 航天博士带您“上天”

本周，由广州市科技局、广东科学中心、羊城晚报主办的珠江科学大讲堂走进校园，来到了广东实验中学越秀学校。由中国航天科技国际交流中心副主任、研究员周岫彬博士给同学们带来了《中国航天的历史、发展与人才的需求》的演讲。

周岫彬博士用中学生自制视频、他们熟知的例子做为切入，向同学们科普航天知识。

何为航空航天航宇

周岫彬博士以飞机的例子为接入点，给同学们讲解了什么是对流层、平流层、卡门线、临近空间等知识点，用数字的形式解释了航天研究的范围。

· 航空

一般指探索或者开展在20公里以下的空间里面的活动。

航空活动的最高高度：

以由美国的动力学家提出来的卡门线作为划分，一般指100公里的范围，是航空活动最高可以达到的高度。

临近空间：

20公里到100公里叫临近空间。 

· 航天

20公里以上以及临近空间以上的空间是航天所研究的活动范围。

也有一种理解是，科学家钱学森把38000公里以外，太阳系以内统称为航天。 

· 航宇

探索超越太阳系的活动，称为航宇。

目前人类的探索例子：美国曾经发射过旅行者一号、旅行者二号，走了40年了，现在快突破太阳系了。

航天是做什么的

周岫彬博士和现场的同学们进行了互动，列举了航天主要产品与技术利用。

· 航天主要产品

弹：导弹

箭：火箭

星：卫星

船：宇宙飞船

器：航天器

站：空间站

· 开展航天技术利用

像通信、导航等，并在其他领域像生物技术、农业等等领域有很多应用。

航天并非我们想象中的遥不可及，其实已经渗透进我们的日常生活。航天不光要开展军事活动，不光要开展对太空的探索，还需要把航天技术应用于人类的生活中，创造人类的美好生活。

为何开展航天科技活动

太空中有很多可利用空间资源，包括轨道资源、环境资源、物质资源。

资源的发掘是人们探索航空航天的原因之一。

· 轨道资源

即卫星运行轨道位置的资源，是有限的。

卫星运行的轨道位置有位于赤道上空、距地面高度为35786公里的对地静止轨道，也有距地面几百到1000公里左右的低轨道位置和距地面10000公里左右的中轨道位置。

轨道资源与国家安全、战争军事等有密切关系，同时也和我们日常生活相关。如果一个卫星的运行轨道被占住了，那么别人就占不了，所以发射卫星时都要申请轨道，并进行协调。

· 环境资源

在围绕地球运转时达到零重力和微重力的状态也是资源。很多在地球上做不了的工作可以在太空里面做，比如说制药、制造新材料。

而且太空是真空环境，很多生物制药需要这样的环境，在太空里面制药大有可为，因此现在有一个行业叫太空医药。

· 辐射资源

太空里面辐射最多，这是太阳光资源。

有人设置了一个太阳光采集器，在夜晚的时候把太阳光折射地面，这样地面就不用发电取电了，路灯、照明系统它都解决了。听说前苏联有人在研究，现在还有人在研究这个事情。

还能利用这些辐射进行太空育种。

· 物质资源

嫦娥四号探月之后得出一个数据，月球上有大量的氦-3资源，这是一种安全、高效、清洁的核聚变燃料，可以改变人类的能源结构，用这个来发电的话可以供人类使用一万年！

回顾中外航天发展史

周岫彬博士表示，航天探索面临着地球引力、真空、急剧变化的温度环境、太空辐射四道难关。但人们探索的脚步从古至今都未停止，比如明朝就有火箭武器“神火飞鸦”。

在国外，也有许多人畅想遨游太空。儒勒·凡尔纳在《从地球到月球》中曾经描述了用炮弹将人送入太空的场景。火箭的鼻祖齐奥尔科夫斯基深受科幻小说的影响，23岁在担任中学数学老师时，致力于物理学和宇航科学研究，撰写了大量论文、科幻小说和著作。此后，他总结出了火箭运动方程式。

火箭实验创始者罗伯特.戈达德16岁时阅读了威尔斯的科幻小说，从此开始对太空产生兴趣。1926年，成功研制了世界上第一枚液体推进火箭，飞行时间2.5秒，飞行高度12米，飞行距离56米。

德国导弹之父冯·布劳恩在二战中研发了V2火箭，成为现代火箭发展的重要里程碑。更牛的是，二战后他任职于美国陆军导弹局，1969年7月，他主导设计的“土星”5号火箭第一次把人类送上了月球。

1957年苏联发射第一颗人造卫星。开始了人类探索太空的脚步。1957年11月3日，乘坐苏联第二颗人造卫星“客人”流浪狗莱卡不幸在任务中身亡。而第一位上太空的猩猩出发和返航时都相当淡定。并因为优异表现而得到水果作为奖励。1961年把宇航员加加林送上近地轨道之后，人类便开始亲身闯入太空。

目光回到中国，钱学森是中国航天之父，当年他回国效力，将中国导弹、原子弹的事业发展至少推进了20年。

1960年11月5日，中国成功发射代号为“1059”的导弹，后来“1059”被命名为东风一号，标志着中国在掌握导弹技术的道路上迈出了关键一步。1962年，中国研制了“东风二号”，不过第一次“东风二号”试射失败，但钱学森找到了原因，1966年10月27日，东风二号成功发射，中国成为世界上第五个能够用自己的导弹发射核武器的国家。

近年来，我国在航空航天方面取得了多方面进展。例如我国第一个100发火箭发射用了37年，第二个100发火箭发射只用了7年；我国的北斗卫星发展三步走战略即将完成，将取代GPS功能。

我国是航天大国，但还不是航天强国。

周岫彬博士表示，建设航天强国要依靠更多的创新型人才。

科学技术的进步，未来的科学会越来越交叉和复合，需要理工文艺并重的人才。

因此，他鼓励同学们要培养自己的全面能力。

图片来源：羊城派

制作：省科技监测中心