物理新知–中國宇航科技
文﹕夏雲傑

圖一   1984 年 月 9 日太空人 Bruce McCandless II 在挑戰者號穿梭機附近作太空漫步 (NASA image)。

不久前,中國成功發射了無人太空船並定時定點地返回,引起了世界的極大關注,中國成為繼俄羅斯、美國之後掌握此技術的國家。那麼世界上的大國為甚麼耗費大量人力和物力去研究開發這項技術呢?

太空船從陸地用火箭發射升空後,在離地球上百公里的軌道上運行,待完成任務後再返回地面。由於太空船很大,需要推動力較大的火箭運載,另外還要掌握諸如特殊材料,遠程通訊、自動控制和生物醫學等很多學科的高新技術,是一個國家綜合科技水平的反映。

由於太空船處於在大氣層之外的潔淨環境,又在微重狀態,是進行物理學、生物學、材料科學和天文觀察的理想實驗室,這種狀況在地面上無法實現。我國在返回式衛星中進行的生物育種和新材料合成研究取得了極大的成就,並獲得可觀的經濟效益,例如太空育種可以數倍地增加植物的產量和提高其品質。

太空船還具有極大的軍事用途,這是大國發展太空技術的又一推動力。軍事偵察衛星祗能連續地對地球表面進行拍攝偵察,但這受天氣和空氣環境的影響很大,其精確度常不能滿足要求,但太空船上的宇航員可以操作儀器,根據不同情況,取合適的方法去偵察地面,從而獲得重要地點的可靠情報。若太空船掛載武器,更可以摧毀太空中心的衛星及具經濟和軍事價值的飛行體,是未來太空戰中重要的裝備。另外,雖然太空船很重,但在太空中的微重狀態下,很小的力便可使太空船轉向或翻個筋斗,太空船的發射成功標誌著中國已經掌握了小動量火箭技術,如果這一技術用於導彈設計上,便使反導彈系統無用武之地,因為攔截導彈來臨時,攻擊導彈可輕易地改變方向而避開攔截。

值得提出的是,歐洲幾個發達國家和日本,也有能力研究和發展太空船的技術,但由於從長遠的經濟和政治戰略上的考慮,它們沒有去開發這一技術。就中國而言,自七十年代以來,已多次成功地進行了返回式衛星的發射,也意味著中國早已有能力發射太空船。可見選擇何時進行這方面的試驗與發射,是國家對整體經濟和政治形勢綜合研究後的決策。