航空航天技術是高度綜合的現代科學技術。力學、熱力學和材料學是航空航天的科學基礎;電子技術、自動控制技術、計算機技術、噴氣推進技術和制造工藝技術對航空航天的進步發揮了重要作用;醫學、真空技術和低溫技術的發展促進了航天的發展。
航空是指載人或不載人的飛行器在地球大氣層中的航行活動;航天是指載人或不載人的航天器在地球大氣層之外的航行活動,又稱空間飛行或宇宙航行。人類為了擴大社會生產,必然要開拓新的活動空間。從陸地到海洋,從海洋到大氣層,再到宇宙空間,就是這樣一個人類逐漸擴展活動范圍的過程。
航天的實現必須使航天器克服或擺脫地球的引力,如想飛出太陽系,還要擺脫太陽引力。從地球表面發射的飛行器,環繞地球,脫離地球和飛出太陽系所需要的最小速度,分別稱為第一、第二和第三宇宙速度,是航天所需的三個特征速度。
中國著名科學家錢學森認為人類飛行活動可以分為三個階段,即航空、航天和航宇。他認為航空是在大氣層中活動。航天是飛出地球大氣層在太陽系內活動,而航宇則是飛出太陽系到廣裹無根的宇宙中去航行。
航空航天技術是高度綜合的現代科學技術。力學、熱力學和材料學是航空航天的科學基礎;電子技術、自動控制技術、計算機技術、噴氣推進技術和制造工藝技術對航空航天的進步發揮了重要作用;醫學、真空技術和低溫技術的發展促進了航天的發展。上述科學技術在航空和航天的應用中相互交叉和滲透,產生了一些新的學科,使航空和航天科學技術形成了完整的體系。
航空航天為科學研究的發展做出了重要貢獻。航空技術為人類提供了從空中觀察自然界的條件。航天技術開啟了從太空觀測、研究地球和整個宇宙的新時代。通過航天活動獲得的有關地球空間、行星際空間、太陽系和宇宙天體的豐富信息,更新了人類對地球、行星和宇宙的認識,推動了天文學、空間物理學、高能物理學和生物學的發展,形成了一些新的學科分支??臻g實驗室的特殊環境,可以被用于開展許多在地球上無法完成的物理、化學、生物、醫學、新材料和新工藝等方面的綜合研究工作。
在新興技術持續突破、“太空+互聯網”跨界融合、新興航天企業蓬勃發展、私有資本紛紛涌入的促動下,全球即將進入新太空時代,2021年中國航空航天行業市場規模達到8933億元,同比增長7.11%。
圖表:2019-2021年中國航空航天行業市場規模
數據來源:中研普華研究院
進入2020年,中國航天產業鏈上相關的民營機構加快基礎設施的建設,在全球各地相繼建好測控站,并與國際機構達成戰略合作,提高了中國測控能力,并以商業化的方式,在一定程度上降低了成本。
但相比于美國和俄羅斯這兩個傳統航天強國來說,我國基礎設施還需要繼續強化,美國不僅在發射場數量上有優勢,僅卡納維拉爾角空軍基地一處發射場的發射工位,就比中國四個發射場發射工位的總和還要多。
而且值得注意的有兩點,第一是美國很多發射場是只供近地軌道發射的,第二是藍色起源和SpaceX這兩個商業航天公司均有屬于自己的專用發射場。航天是一個需要實證和技術驗證的系統工程,所以這些低軌發射場和專用發射場,對美國本土的航天技術發展大有裨益。
2021年,我國全年航天發射次數有望首次突破40次,載人航天空間站工程、“天問一號”火星探測任務、多顆民用空間基礎設施業務衛星發射等多個重大航天事件令人矚目。當前,中國載人航天工程已經全面轉入空間站建造的任務準備階段,其中,長征五號B遙二火箭發射空間站核心艙任務擬于今年春季在中國文昌航天發射場執行,2021年與2022年,我國載人航天工程預計實施11次發射任務。
航天科技集團宇航部部長林益明表示:“載人航天空間站工程進入關鍵實施的階段,是全年宇航任務重中之重。要先后完成天河一號核心艙、天舟二號貨運飛船、神舟12號載人飛船、天舟三號貨運飛船、神舟13號載人飛船5次發射任務,‘天問一號’火星探測器擇機在今年5~6月會在火星著陸,實施我國首次火星巡視探測工作。這些航天重大工程的成功實施將推動中國航天發射進入新的高度?!?/p>
目前我國航空航天行業處于成長期階段,經過半個多世紀的努力,基本建成了中國的航空航天工業體系,航空航天工業在國防和經濟建設中發揮著越來越重要的作用。
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