郭放晴

宇宙空間是廣漠無垠的，人類對宇宙大自然的認(rèn)識、斗爭和利用，也是一步一步發(fā)展的。迄今，人類只不過剛剛踏出地球的大門。在太陽系內(nèi)的航行，只是空間技術(shù)發(fā)展的第一階段，可以稱為航天階段；而飛出太陽系，真正實(shí)現(xiàn)宇宙飛行，則是空間技術(shù)發(fā)展的第二階段，可以稱為航宇階段。

宇宙空間，廣闊無比。它包羅了無數(shù)星系，其中之一稱為銀河系。半徑約為四十億公里的太陽系，只不過是銀河系中一個(gè)很小的組成部分。以太陽系內(nèi)人類居住的地球比宇宙空間，說作滄海一粟，尚且言過其實(shí)，因?yàn)楹棋拇蠛?，畢竟有邊；而茫茫的宇宙空間，卻永遠(yuǎn)沒有個(gè)盡頭。

辯證唯物主義認(rèn)為，物質(zhì)的宇宙不僅是無限的，而且處于無休止的運(yùn)動(dòng)和變化中。毛主席指出：“客觀現(xiàn)實(shí)世界的變化運(yùn)動(dòng)永遠(yuǎn)沒有完結(jié)，人們在實(shí)踐中對于真理的認(rèn)識也就永遠(yuǎn)沒有完結(jié)?！庇钪婵臻g之無限，決定著人類對于宇宙大自然的認(rèn)識、斗爭和利用必然也是無限的。古人看到空中的飛鳥而想出嫦娥奔月的神話故事。他們把在大氣中的飛行與在大氣層外的飛行混淆起來，而不知兩者是何其不同！但幻想的神話卻樸素地反映出了人們的早期意愿，說明人類很早以前就向往遨游太空，飛向無邊的宇宙空間。

實(shí)踐出真知。古往今來，不曾有脫離實(shí)踐的先知先覺。人類在同自然作斗爭的漫長歲月里，經(jīng)過“由實(shí)踐到認(rèn)識，由認(rèn)識到實(shí)踐這樣多次的反復(fù)”，一步一步地探索著自然界的客觀規(guī)律，創(chuàng)造并不斷發(fā)展著自然科學(xué)?！白匀豢茖W(xué)是人們爭取自由的一種武裝?！睔v史發(fā)展表明，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人類總是不斷地?cái)U(kuò)大著自己的活動(dòng)范圍，從陸地到海洋，到穿云撥霧，以至“巡天遙看一千河”。

一

從本世紀(jì)初發(fā)展起來的航空技術(shù)，實(shí)際上是在低層大氣中航行的技術(shù)，離地面至多不過二、三十公里，比起地球半徑的六千四百公里，簡直是貼地面的飛行。即便如此，這門航空技術(shù)也大大影響了人類的社會活動(dòng)，成為本世紀(jì)前半葉的一項(xiàng)偉大的科學(xué)技術(shù)成就，在國防事業(yè)中，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通運(yùn)輸事業(yè)中，航空都形成了一個(gè)重要的部門。

從五十年代末人類第一顆人造地球衛(wèi)星進(jìn)入太空以來，空間技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，使人類對自然界的認(rèn)識與斗爭，又突破了地球大氣的屏障，進(jìn)入了一個(gè)新的境界。

空間技術(shù)迄今取得的成就，是人類幾千年來勞動(dòng)所創(chuàng)造的。然而，人類利用今天的空間技術(shù)只不過剛剛踏出了地球的大門。要恰當(dāng)處理空間技術(shù)發(fā)展中的矛盾，必須注意空間技術(shù)發(fā)展中的階段性。飛出地球大氣層，實(shí)現(xiàn)太陽系內(nèi)的航行，這是空間技術(shù)發(fā)展的第一階段，可稱為航天技術(shù)階段。飛出太陽系，真正實(shí)現(xiàn)宇宙航行，則是空間技術(shù)發(fā)展的第二階段，可稱為航宇技術(shù)階段。正象在大氣層內(nèi)的航行叫航空一樣，我們把大氣層以外、太陽系以內(nèi)的航行叫航天，把太陽系以外的航行叫航宇。

航空、航天、航宇的劃分是對人類在同自然作斗爭的過程中客觀存在的某些階段性的科學(xué)反映；是人們的認(rèn)識隨著實(shí)踐活動(dòng)“一步又一步地由低級向高級發(fā)展”的結(jié)果。

大家知道，航空技術(shù)的發(fā)展，由最初的氣球、氣艇，到本世紀(jì)初出現(xiàn)的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)的飛機(jī)，爾后又到噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)的各種飛機(jī)，迄今可以說已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)完善的地步。但是，一切航空器，從最初級的氣球到最新式的噴氣式飛機(jī)，有一個(gè)共同的特點(diǎn)：都只能在大氣中飛行，而不能離開大氣飛行。就一般飛機(jī)而言，它要離開地面，必須靠發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)，一方面去克服空氣的阻力，另一方面使機(jī)翼與空氣發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生升力。而所有的航空發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)都必須從大氣中獲得燃料燃燒所需要的氧氣。這就是問題的關(guān)鍵：飛機(jī)要依靠大氣，而大氣層的高度有限，能支持飛機(jī)飛行的大氣層高度不過二、三十公里。因此，盡管航空技術(shù)日積月累的經(jīng)驗(yàn)對航天是極可寶貴的，但套用飛機(jī)升空的老辦法，人類將無法飛出大氣層。

一個(gè)物體要在大氣層外沿圓形軌道不斷環(huán)繞地球飛行而不掉回地球，那它憑借環(huán)繞地球的速度產(chǎn)生的向外離心力必須剛好等于向內(nèi)的重力。這時(shí)物體的速度稱為環(huán)繞速度，也叫第一宇宙速度，在地球表面附近其數(shù)值約為每秒七點(diǎn)九公里。人類只有擁有了達(dá)到第一宇宙速度的手段，才有可能跨進(jìn)宇宙空間的門檻。直到二十世紀(jì)五十年代以前，這個(gè)門檻對人類來說顯得是太高了！

讓我們設(shè)想，恰好在大氣層外某一點(diǎn)以不同速度水平拋射物體的各種情況。當(dāng)拋射速度等于第一宇宙速度時(shí)，物體就將沿圓軌道繞地球旋轉(zhuǎn)。拋射速度小于第一宇宙速度時(shí)，物體的離心力小于重力，結(jié)果不能保持圓形軌道，要掉回地球。拋射速度大于第一宇宙速度時(shí)，離心力大于重力，物體將沿橢圓軌道向遠(yuǎn)離地球的方向飛去，它離開地球越遠(yuǎn)，則速度越減，直到離地球最遠(yuǎn)的一點(diǎn)(即遠(yuǎn)地點(diǎn))時(shí)速度減至最小，方向?yàn)樗剑瑺柡笪矬w又開始重新接近地球，速度逐漸回升，直到近地點(diǎn)，速度增至原來大小，這樣不斷做橢圓運(yùn)動(dòng)。拋射速度如果再增大，橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)就往外遠(yuǎn)離，直到拋射速度大到一定值時(shí)，遠(yuǎn)地點(diǎn)移至無窮遠(yuǎn)處，橢圓變成拋物線，物體沿拋物線脫離地球引力場而去，不再回來。這個(gè)速度值約等于每秒十一點(diǎn)二公里，稱為第二宇宙速度。如果拋射速度大于第二宇宙速度，物體將沿雙曲線軌道脫離地球。如果再考慮太陽引力場的作用，我們也可以算出從地球拋射一個(gè)物體飛出太陽引力場所需要的最小速度，即第三宇宙速度，其值約為每秒十六點(diǎn)六公里。

第一、第二宇宙速度，是航天所需的起碼速度。要在近乎真空的空間達(dá)到如此高的速度，沒有新的推進(jìn)工具是不行的。這種新推進(jìn)工具與航空發(fā)動(dòng)機(jī)不同，不僅要能在真空中獨(dú)立工作(即不依賴空氣)，而且還要有巨大的推進(jìn)能力?；鸺沁@種理想的推進(jìn)工具。最古老的火箭是我國勞動(dòng)人民的偉大發(fā)明。公元一二三二年，在我國就出現(xiàn)了利用火箭燃?xì)獾姆醋饔枚七M(jìn)的箭，并用于作戰(zhàn)，這是最原始的火箭。這種火箭燒的是火藥，后來發(fā)現(xiàn)用液體的燃料和液體的氧化劑一起燃燒能得到更大的推力，這就叫液體推進(jìn)劑?；鸺l(fā)動(dòng)機(jī)一般燒的都是推進(jìn)劑。蘇聯(lián)的著名科學(xué)家齊奧爾科夫斯基最先把火箭的原理和航天的概念建立在科學(xué)基礎(chǔ)之上。他在一九○三年發(fā)表了一篇有歷史意義的論文，名叫《去宇宙空間的火箭》。在這篇論文中，他最早建立了火箭推進(jìn)的速度公式，指出：火箭的推進(jìn)劑燃燒完后所能達(dá)到的速度，與推進(jìn)劑的比推力和火箭的質(zhì)量比有關(guān)(比推力是火箭在每秒鐘之內(nèi)燃燒單位重量推進(jìn)劑所產(chǎn)生的推力；質(zhì)量比是指火箭起飛時(shí)質(zhì)量與推進(jìn)劑燃燒完后火箭質(zhì)量之比)。他還提出了多級火箭和慣性導(dǎo)航的概念，并且實(shí)際描述了一個(gè)用液氫、液氧作推進(jìn)劑的火箭推進(jìn)器。

可以大略這樣說：二十世紀(jì)的頭三個(gè)十年，是現(xiàn)代火箭概念和原理的發(fā)展時(shí)期，緊接著的近三個(gè)十年，即從法西斯德國決定大力發(fā)展火箭的一九三二年，到洲際導(dǎo)彈出現(xiàn)的一九五七年，則是火箭技術(shù)和導(dǎo)彈技術(shù)發(fā)展到實(shí)用階段的時(shí)期。一九四二年十月，第一枚現(xiàn)代火箭V－2發(fā)射“成功”。V－2火箭使用液氧——酒精作推進(jìn)劑，比推力為二百一十秒，最大速度近每秒兩公里。V－2火箭在第二次世界大戰(zhàn)末期投入大規(guī)模使用。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，美國和蘇聯(lián)在V－2基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展地地彈道式導(dǎo)彈。一九五七年八月，蘇聯(lián)發(fā)射成功第一枚洲際導(dǎo)彈，美國緊跟著在一九五七年十二月發(fā)射了它的第一枚洲際導(dǎo)彈?，F(xiàn)代火箭技術(shù)和導(dǎo)彈技術(shù)為航天技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。一九五七年十月四日，蘇聯(lián)發(fā)射成功第一顆人造地球衛(wèi)星，三個(gè)多月后，美國于一九五八年一月三十一日，也發(fā)射了它的第一顆人造地球衛(wèi)星，從此開始了航天的歷史。

二

我們地球所在的太陽系，是由太陽、九大行星和其它許多較小的天體組成的。太陽系占有極大的空間，地球到太陽的平均距離是一億四千九百萬公里，而最遠(yuǎn)的行星冥王星到太陽的平均距離則遠(yuǎn)達(dá)四十八億公里。

與物體航行于地球引力場內(nèi)可能有種種不同軌道一樣，一個(gè)物體航行于太陽引力場內(nèi)也會有類似的結(jié)果，其軌道必是橢圓、拋物線、雙曲線中之一種，而橢圓是在太陽系中航行所需速度最小的一種軌道。我們可以按照橢圓軌道，計(jì)算出從地球出發(fā)到月球和其它行星去航行所需的種種速度。如果把空氣阻力和重力損失也計(jì)算在內(nèi)的話，幾個(gè)有代表性的結(jié)果是：從地球出發(fā)降落于月球，所需的速度(指的是特性速度，即火箭在連續(xù)不斷將推進(jìn)劑燃燒完后，所能達(dá)到的速度)約每秒十六公里：從地球出發(fā)降落于月球并再返回地球，約需每秒三十二公里：從地球出發(fā)降落于火星，約需每秒二十公里：從地球出發(fā)降落于火星并再返回，約需每秒四十公里。

應(yīng)用現(xiàn)代最先進(jìn)的推進(jìn)系統(tǒng)和多級火箭結(jié)構(gòu)，可使火箭的速度達(dá)到每秒兒十公里，這正好與環(huán)游太陽系諸行星所需的速度同一數(shù)量級。所以，太陽系內(nèi)的航行是可以實(shí)現(xiàn)的。但是，以這樣的速度去航宇，即使要飛抵離太陽最近的一顆恒星半人馬座α星表面(相距四十億萬公里，即四點(diǎn)三光年，是太陽系半徑的一萬倍)，也得飛上幾萬年，顯然這是不可設(shè)想的。正象航空技術(shù)不能解決航天問題一樣，航天技術(shù)也將不能解決航宇的問題?？臻g技術(shù)的目前階段是發(fā)展航天技術(shù)，實(shí)現(xiàn)太陽系的飛行；要突破太陽系，發(fā)展航宇技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大宇宙范圍內(nèi)的飛行，則是將來科學(xué)技術(shù)所要解決的課題。

三

航天技術(shù)從導(dǎo)彈技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，但它畢竟同導(dǎo)彈技術(shù)的任務(wù)不同。航天技術(shù)對運(yùn)載工具的要求，較之導(dǎo)彈技術(shù)對運(yùn)載工具的要求也另具特點(diǎn)，如：工作時(shí)間長；一次飛行中可能需要在失重條件下多次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；著重加大運(yùn)載能力，對使用條件要求不那么嚴(yán)格；要經(jīng)濟(jì)性能好，甚至要考慮重復(fù)使用，等等。因此，隨著航天技術(shù)的發(fā)展，航天運(yùn)載工具必然要先在導(dǎo)彈運(yùn)載工具的已有基礎(chǔ)上加以改造，然后在從導(dǎo)彈運(yùn)載工具中獨(dú)立出來，創(chuàng)造完全新的運(yùn)載工具。象液氫—液氧發(fā)動(dòng)機(jī)、電火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、核火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、航天飛機(jī)，以及航天能源，都是隨著航天技術(shù)的發(fā)展而生長出來的新技術(shù)。

1.液氫—液氧發(fā)動(dòng)機(jī)

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)是比推力。化學(xué)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)比推力的數(shù)值主要取決于推進(jìn)劑的種類。早期使用的液氧—酒精推進(jìn)劑的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，比推力只有二百一十秒；五十年代使用的液氧—煤油火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，比推力已達(dá)二百五十秒；目前使用的液氫—液氧發(fā)動(dòng)機(jī)的比推力最高可達(dá)四百二十秒。

液氫—液氧的沸點(diǎn)太低，可貯性很差，不便于在導(dǎo)彈武器上使用。但是，在化學(xué)推進(jìn)劑發(fā)動(dòng)機(jī)中，液氫—液氧發(fā)動(dòng)機(jī)具有高能量、高效率和價(jià)格低廉的特點(diǎn)，作為現(xiàn)階段航天運(yùn)載工具卻是適宜的、現(xiàn)實(shí)的。

2.電火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

電火箭利用電來加速推進(jìn)劑，從而產(chǎn)生推力。它通過電場、磁場，或者通過電弧的熱能以及其它電加熱方式加速推進(jìn)劑的質(zhì)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高速噴射以產(chǎn)生推進(jìn)作用。電火箭可以分為離子推進(jìn)和磁流體動(dòng)力推進(jìn)等不同類型。所有電火箭都裝備有電源系統(tǒng)，可以利用核能，也可以利用太陽能來發(fā)電。

一般火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的能源來自推進(jìn)劑的燃燒，所釋放的能量是有限的，因此，排氣速度的進(jìn)一步提高就受到限制。液氫——液氧發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣速度只有每秒四公里。電火箭的能源與推進(jìn)劑無關(guān)，是外加的，所以可以突破這一限制，它把排氣速度提高了一至三個(gè)數(shù)量級，也就是比推力可以達(dá)到萬秒以上。

可是，由于電源系統(tǒng)重量大，電火箭必須限制推進(jìn)劑的流量。盡管比推力大，推力卻不能大。目前技術(shù)上比較現(xiàn)實(shí)的離子火箭，推力只能達(dá)到飛行器重量的千分之一，所以不能用電火箭來從地面起飛。但如果飛行器已經(jīng)上了天，電火箭用于衛(wèi)星軌道修正和改變軌道，是很合適的。

3.核火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的航天飛行，要求有高比推力的運(yùn)載火箭?；瘜W(xué)燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的比推力有一定限制。理論上比推力最高的液氫——液氧化學(xué)火箭也超不過五百秒。選擇化學(xué)推進(jìn)劑是由它們所含能量的多少?zèng)Q定的，但是高能化學(xué)推進(jìn)劑燃?xì)獾姆肿恿慷继撸@是限制比推力提高的關(guān)鍵。從提高比推力考慮，燃?xì)獾姆肿恿繎?yīng)越低越好。

航天飛機(jī)可以往返于地面和近地空間的航天站，解決人員輪換和后勤供應(yīng)等問題。

插圖：丘成昊

核火箭發(fā)動(dòng)機(jī)可以直接加熱極低分子量的推進(jìn)劑(如氫)產(chǎn)生噴氣推力，這就解除了化學(xué)火箭對提高比推力的限制。最早研制的一種固芯核火箭發(fā)動(dòng)機(jī)：熱能由固體物質(zhì)構(gòu)成的堆芯放出，傳給推進(jìn)劑，如液氫，推進(jìn)劑受熱后通過發(fā)動(dòng)機(jī)噴管膨脹，將熱能轉(zhuǎn)為推力。美國至今已投資十四億美元研制這種發(fā)動(dòng)機(jī)。計(jì)劃于一九七七年進(jìn)行飛行試驗(yàn)的“奈瓦”發(fā)動(dòng)機(jī)，功率為十五億瓦，推力三十四噸，比推力八百二十五秒。

然而固芯發(fā)動(dòng)機(jī)比推力的提高也有它的限制。按照這種發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理，堆芯固體燃料元件的溫度必須大于被加熱推進(jìn)劑氣體的溫度。如果用液氫作推進(jìn)劑，對應(yīng)于八百二十五秒的比推力，氫在噴管入口處必須加熱到二千多度；如果要產(chǎn)生二千秒的比推力，氫則必須加熱到二萬多度，而堆芯固體燃料元件的溫度理應(yīng)比這還要高，這是客觀規(guī)律所不能容許的。燃料元件在這么高的溫度下面早就氣化了。固芯核火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的比推力雖然比化學(xué)火箭有很大提高，但它也還不能提高到幾千秒的水平。

固芯發(fā)動(dòng)機(jī)的局限性早在五十年代初就被人注意到了。在一九五○年，就有人提出突破這一局限性的氣芯核火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的概念。氣芯發(fā)動(dòng)機(jī)不用固體裂變鈾作燃料元件，而是應(yīng)用裂變鈾等離子體形成的灼熱輻射作為燃料元件。鈾等離子體內(nèi)部釋放的核能以熱輻射的方式離開其表面，包圍著火球的液氫推進(jìn)劑獲得這些能量，通過噴管膨脹產(chǎn)生推力。容納火球的發(fā)動(dòng)機(jī)腔壁和噴管可采用類似化學(xué)火箭的冷卻方法和其它方法進(jìn)行防護(hù)。氣芯發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣溫度可以比固芯發(fā)動(dòng)機(jī)高得多，可達(dá)到四千秒至六千秒的高比推力，而相應(yīng)的腔壁和噴管防護(hù)技術(shù)是可以解決的。

4.航天飛機(jī)

一九六一年四月和一九六二年二月，蘇聯(lián)、美國先后將他們各自的第一艘載人飛船送上了天，從而開始了美、蘇兩霸互相爭奪載人航天優(yōu)勢的歷史。進(jìn)入七十年代以后，為了在空間建立偵察和進(jìn)行其它軍事活動(dòng)的基地，美、蘇載人航天活動(dòng)的重點(diǎn)都轉(zhuǎn)向了環(huán)繞地球的近地空間，展開了建立載人航天站的競爭。他們都有既定的計(jì)劃，并且都已發(fā)射過小型的試驗(yàn)性的航天站。

為了保證載人航天站能長期有效的工作，需要發(fā)展一種象飛機(jī)一樣可重復(fù)使用的、以提高發(fā)射效率為目的的航天運(yùn)輸工具，往返于地面和近地軌道之間，以便于與軌道間飛船相配合解決航天站后勤供應(yīng)和人員輪換問題。這種新型運(yùn)輸工具就叫航天飛機(jī)。航天飛機(jī)又是一種經(jīng)濟(jì)的衛(wèi)星運(yùn)載工具。用它將各種衛(wèi)星送入地球軌道，比用一次使用的運(yùn)載火箭要經(jīng)濟(jì)得多。航天飛機(jī)還可用來回收、檢查和維修衛(wèi)星；還可以作為潛在航天武器、破壞和俘獲對方的衛(wèi)星

航天飛機(jī)既能象飛船一樣，使用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)垂直起飛，又能在返回大氣層后，象現(xiàn)代飛機(jī)一樣，機(jī)動(dòng)飛行，到選定地點(diǎn)水平著陸。既具有垂直發(fā)射并能在真空中獨(dú)立工作的航天飛行器的功能，又具有超音速和亞音速航空飛行器的功能。所以，一旦航天飛機(jī)研制成功，航天和航空就必將聯(lián)系起來。

今天的航天技術(shù)，已經(jīng)能夠解決星際飛行器探測太陽系內(nèi)各星球的問題；但是要突破太陽系，實(shí)現(xiàn)大宇宙范圍內(nèi)的飛行，則有待未來的科學(xué)技術(shù)去解決。

5.能源

導(dǎo)彈的各種彈上設(shè)備只工作幾分鐘，而衛(wèi)星、飛船等航天飛行器需要工作幾天、幾個(gè)星期、幾個(gè)月甚至兒年。供應(yīng)航天飛行器上各種設(shè)備的能源，不僅要求壽命長，而且還要功率大。小型衛(wèi)星要求的功率一般在十瓦級，大型衛(wèi)星是百瓦級，小型載人飛船是千瓦級，大型載人飛船則是萬瓦級，這些特點(diǎn)，使得航天能源分化了出來。航天能源有三種基本形式：太陽能電池、化學(xué)能電池(包括銀鋅電池、鎳鎘電池和燃料電池)、核電池(即同位素電池)。它們當(dāng)前的水平是：

(1)太陽能電池。太陽能電池是一種直接發(fā)電裝置，在航天飛行中應(yīng)用已有十幾年的歷史。單個(gè)硅太陽能電池的尺寸一般為兩厘米見方。功率很小，為了獲得高達(dá)幾千瓦甚至幾萬瓦的功率，需要把幾萬個(gè)、幾十萬個(gè)甚至上百萬個(gè)電池串連起來，構(gòu)成太陽能電池板。

(2)燃料電池。燃料電池和銀鋅電池、鎳鎘電池一樣，都是直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的能源裝置。燃料電池可以不斷地送入燃料，不斷地發(fā)出電來?，F(xiàn)在已能制成的氫氧燃料電池，功率兩千瓦，壽命為一千至兩千小時(shí)。功率重量比為每公斤三十三瓦。

(3)核電池。這是一種將放射性同位素蘊(yùn)藏的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置。核電池與太陽能電池和燃料電池相比，壽命更長。一般可達(dá)五至十年。一九五六年，美國就著手執(zhí)行“斯納普”計(jì)劃，發(fā)展偵察衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星和導(dǎo)航衛(wèi)星所用的核電池。目前正在研制的“斯納普－29核電池，功率達(dá)五百瓦。

四

從一八○三年第一次飛上天空的那架十分原始的飛機(jī)到現(xiàn)在超音速飛行，航空的發(fā)展經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)以上的時(shí)間；而從一九五七年的第一顆人造地球衛(wèi)星到今天的載人航天飛行，航天技術(shù)僅僅十六年的發(fā)展就是十分巨大的，其影響是極其深遠(yuǎn)的。

這十六年的發(fā)展首先說明：航天具有重大的軍事意義。從一九五七年以來，美、蘇為了侵略性的軍事目的，展開了一場空前規(guī)模的空間競賽。截至一九七三年六月底，美國共發(fā)射了七百五十個(gè)人造地球衛(wèi)星、行星探測器和載人飛船，其中直接為軍事目的服務(wù)的就有五百三十個(gè)，占總數(shù)的百分之七十；蘇聯(lián)發(fā)射的總數(shù)是七百一十四個(gè)，其中五百五十一個(gè)直接服務(wù)于軍事目的，占總數(shù)的百分之七十七。截至同一時(shí)間，美、蘇共發(fā)射軍事偵察衛(wèi)星(包括照相偵察衛(wèi)星和電子偵察衛(wèi)星)五百九十五個(gè)，在空間發(fā)射總數(shù)中占據(jù)首價(jià)。美國一九七二年至一九七三年財(cái)政年度整個(gè)航天投資為四十八億美元，其中航天軍事偵察費(fèi)用就達(dá)十五億美元。

在軍事活動(dòng)中，原始的偵察手段依賴人的目力，作用距離短；后來，望遠(yuǎn)鏡延伸了目力偵察的距離，但仍受地形的影響，限于局部目標(biāo)，不易深入對方的縱深。以后又出現(xiàn)了氣球，偵察活動(dòng)才從地面演進(jìn)到天空，初步擺脫了地形的限制，從而可以偵察局部地區(qū)的縱深。一七九四年六月二十六日，法國軍隊(duì)在比利時(shí)的弗勒律斯與德奧聯(lián)軍對陣，法軍施放了世界上第一個(gè)載人偵察氣球，掌握了對方的部署和兵力，取得了弗勒律斯戰(zhàn)役的勝利。二十世紀(jì)出現(xiàn)了飛機(jī)，又進(jìn)一步發(fā)展了航空偵察技術(shù)。但是，飛機(jī)并未克服氣球偵察的弱點(diǎn)，就是都要深入對方的領(lǐng)空，在使用上有很大局限。只有衛(wèi)星偵察才最后擺脫了這一局限，它使偵察活動(dòng)超越了領(lǐng)空的范圍，從大氣層內(nèi)擴(kuò)展到天上。衛(wèi)星類似航行于公海上的艦船，可長期在“公天”運(yùn)轉(zhuǎn)，可飛越地面所有目標(biāo)，并且安全可靠，與遙遠(yuǎn)感受技術(shù)(簡稱遙感技術(shù))相結(jié)合，就可形成一種十分有效的戰(zhàn)略偵察手段。

十六年的發(fā)展事實(shí)還說明：航天還具有巨大的科學(xué)意義。它使人類第一次有可能從大氣層外來發(fā)展對地球、大氣層和整個(gè)宇宙世界的認(rèn)識。環(huán)繞地球飛行的衛(wèi)星、飛船，一般不用運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力，象不耗動(dòng)力而航行的帆船和滑翔機(jī)一樣平穩(wěn)航行，可長時(shí)間工作幾天到幾年，在上面可進(jìn)行精密的科學(xué)觀測工作。航天技術(shù)正在大大革新氣象預(yù)報(bào)技術(shù)、通信技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)和天文、地質(zhì)勘測技術(shù)，誕生了“衛(wèi)星氣象”、“衛(wèi)星通信”、“衛(wèi)星導(dǎo)航”和“衛(wèi)星勘測”這樣一些前所未有的改造自然活動(dòng)的新領(lǐng)域。

最后，必須強(qiáng)調(diào)指出的是科學(xué)技術(shù)的階級性。自人類歷史進(jìn)入階級社會以來，一切新技術(shù)無不成為實(shí)現(xiàn)階級利益的工具。航天技術(shù)毫不例外。美、蘇兩個(gè)超級大國發(fā)展空間技術(shù)，在公天中橫沖直撞，把公天變?yōu)樗麄兊摹八教臁保菫樗麄兏髯缘牡蹏髁x和社會帝國主義政策服務(wù)的，“對內(nèi)剝削和壓迫，對外侵略和殺人”。技術(shù)優(yōu)勢代表著軍事潛力。近十多年來，這兩個(gè)超級大國在航天技術(shù)領(lǐng)域的爭斗，其實(shí)質(zhì)是一場軍事競賽，這是他們?nèi)驊?zhàn)略的重要組成部分。

我國發(fā)展航天技術(shù)是為了打破兩個(gè)超級大國對航天技術(shù)的壟斷，讓航天技術(shù)為全中國人民和全世界人民服務(wù)。這與兩個(gè)超級大國的目的根本不同。在毛主席“我們也要搞人造衛(wèi)星”的號令下，我國人民自力更生，發(fā)奮圖強(qiáng)，發(fā)揚(yáng)革命精神，已于一九七○年四月二十四日和一九七一年三月三日，先后成功地發(fā)射了兩顆人造地球衛(wèi)星，這是我國發(fā)展空間技術(shù)的良好開端。我國航天技術(shù)所取得的成就沉重地打擊了帝、修、反，極大地鼓舞了全世界人民。在毛主席革命路線的指引下，我國航天技術(shù)的發(fā)展，前途無限光明。將來征服宇宙空間的只能是解放了的無產(chǎn)階級。