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王小靠:中美航天差距到底有多大?
 
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王小靠:中美航天差距到底有多大?


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王小靠:中美航天差距到底有多大?

 

2020年7月,中国火星探测器“天问一号”成功发射了。这是中国深空探测的一个新的脚印。也是我国航天事业取得新进展的一个明确标志。眼下中美之间分歧拉大,似乎一时之间难以收场,长期来看,两个巨大经济体之间对胜负起到核心作用的必然是科技实力。那么,中美之间在航天领域的差距有多大呢?

1、美国人阿姆斯特朗于1969年7月代表人类登上了月球。彼时,中国正如火如荼开展着各项全民运动。迄今为止我国多次将人送进太空,但还未能成功登月。

2、天宫是中国最大的航天器之一。美国曾经投入使用的主力航天飞机的运载能力,相当于一次能把两个天宫装货仓里运回来。

3、千万别觉得美国核动力航空母舰很贵。美国有个高清晰度侦察卫星“锁眼”系列,一枚“锁眼”KH-11卫星的造价比同时期的一艘核动力航母还贵。最新的锁眼224号卫星的造价达到了64亿美元!

美国自上世纪70年代以来已经连续发射17枚以上的KH-11“锁眼”卫星。

著名的“哈勃”太空望远镜只能称为KH-11的简配版本。当年为了帮助“哈勃”的研发,美国国家侦察局捐赠了一套“锁眼”KH-11卫星上面的2.4米主镜片。2011年,国家侦察局又送给了NASA两套最新版“锁眼”KH-11卫星的2.4米望远镜组件,性能远超“哈勃”太空望远镜上的老镜片。足见美国人的家底之殷实。

好消息是,现在我们也能磨制类似KH-11卫星上面的2.4米镜片了,而且随着长五、长七等新型运载火箭的稳步推进,我们也有能力将KH-11卫星这种20吨级的卫星送入太空。所以理论上我们也能拥有这种昂贵但精密的“国之重器”。

不过不要忘记,第一枚KH-11美国人上世纪70年代就打到了天上。我们现在还不知道有没有在规划中。

4、我们的月球探测车“月兔”号在月球上走了多远?一百米。据说电池受不了月球的低温。

但美国的火星探测车“机遇号”在火星上自2004年登陆之后,连续工作了17年,在火星表面行走了45.16公里。

我们今年发射的火星探测车仍将采用太阳能电池,但美国人2012年登陆火星的表面新型探测车“好奇号”已经采用核电池,能连续工作14年,再也不怕火星上的沙尘暴妨碍太阳能电池的工作了。

5、2012年央视曾有个新闻,说中国载人航天项目实施20年,财政共安排了390亿元人民币,可是NASA在2017年的预算就是195亿美元。这还是远不如美苏争霸巅峰时期的投入。

6、美国并不是只有NASA在搞航天。1972年举国之力托举的阿波罗计划停止后,已经过去了快50年了。即便到了今天,美国本土和整合的境外工业产能,还可以支撑多家商业公司进行太空探索。

而其他国家的航天依然完全是国家行为的状态(甚至根本没有宇航能力)。这真的不是差多少年的问题。而是直接从国家发射注重成功率和政府面子的层级,推进到到讲成本,讲商业效率的层级。

很多酸SpaceX的人说那是NASA亲儿子云云。其实NASA自己都放弃载人项目要俄罗斯代发射的现在,发射技术真不是NASA关注的焦点。反而是SpaceX、蓝色起源这些公司能轻松凑出需要的各种火箭零件、打造出各具特色的各型商用火箭。

这说明阿波罗计划这样的举国行为后40年,美国高端工业生产能力并没有丧失殆尽。航天领域工业能力积累深厚,根本不是一个穷逼NASA这么简单。

相反,我们的商业航天计划,还近乎于幼儿期。采用“航天质量管理+民企经营体制”相结合的研发模式的“快舟11号”是航天科工集团公司研制的,2020年7月20号发射失败,把B站的卫星摔了,9月,快舟1号甲再次发射失利。

今年2月1日16时左右,民营航天企业星际荣耀的商业运载火箭“双曲线一号”在中国酒泉卫星发射中心点火升空,但非常遗憾地,随后火箭飞行出现异常,发射任务失利。

7、大型运载火箭方面的差距到底多大?

如果觉得前面那些差别还属不痛不痒的话,这方面的差距可能是“黑虎掏心”级别的。

美国1967年第一次发射的土星5号,总推力3408吨,近地轨道运载能力118吨。

SpaceX重型猎鹰近地轨道运力65吨;洛马与波音联合研制的火神火箭运力100吨;NASA在研的当家重器太空发射系统运力120吨;

中国目前最大的大推力火箭长征5号,近地轨道运载能力25吨,不及前者1/4,年代还差了50年。

因为土星五号配套的F-1液氢液氧火箭发动机,我们没有。不过我们现在在研发的500吨级的液氧煤油发动机,跟F-1技术参数相比,有来有回,差不太多。如果能研制成功,再来个N发捆绑,可望追赶这近乎一甲子的差距。

8、NASA于1977年发射的旅行者1号探测器已于今年8月底飞出太阳系,成为人类首个进入星际空间的航天器。

我们的深空探测器:就是天问,去年刚刚发射成功。

9、火星探测器方面:美国在火星探测上占有绝对优势:全球参加过火星任务的探测器名单,近一半属于美国,而火星表面的火星设备则全部属于美国。要是我没记错,探测车加上探测器,已经有7、8个了。

我们的:去年发射升空,现在已经很接近火星轨道,准备在今年的5月份实施软着陆,希望能一次成功!

10:本应在2019年发射到太空拉格朗日点的詹姆斯韦伯天文望远镜是替代年迈的哈勃天文望远镜。我国没有对等的计划更不要说具体项目。

说说它的能力:如果说哈勃望远镜可以看到宇宙诞生的第一批星系,那么詹姆斯韦伯则可以看到这第一批星系中第一个诞生的星系,可以说已经非常接近宇宙诞生的原点了。

还有,詹姆斯韦伯在太空的位置距离地球上百万公里,这表示一旦詹姆斯韦伯发射升空,如果出现故障我们将无法派人员去修复。因为我们人类至今到达的最远距离是月球。所以它的设计制造必须完美无缺,否则将功亏一篑!

詹姆斯韦伯的制造工艺也是世界顶尖的,他的主镜镜面近乎是绝对的平整,通俗得说就是一块直径如地球大小的圆盘不允许有超过1毫米的凹凸点。

11、在美苏航天领域争霸的年代,美国用于宇航的年度预算每每占到GDP的3%-4%。

我国曾把11名宇航员送入太空,他(她)们的名字是:杨利伟、费俊龙、聂海胜、翟志刚、刘伯明、景海鹏、刘旺、张晓光、刘洋、王亚平、陈冬。

而美国曾经登月的宇航员有:尼尔·阿姆斯特朗、伯兹·艾德林、皮特·康拉德、艾伦·宾、艾伦·谢泼德、艾德加·米切尔、大卫·斯科特、詹姆斯·艾尔文、约翰·杨、查尔斯·杜克、尤金·塞尔南、哈里森·施密特等12人。

顺便说一句:在登月的时代,每次登月的费用基本上就相当于把两艘航空母舰的钱烧没了。对,没错,那是怎样的一种组织能力。

12、美国的卡纳维拉尔角发射场。一共有19个发射台,当然,大部分都不能用了。

中国最好的发射场文昌发射中心,只有两个发射台。

13、据说,SpaceX的重型猎鹰的电子元件上印的是:“Made on Earth by humans”。咱们的印的啥,我就不知道了,但不难猜。

14、谷歌创始人谢尔盖布林说,他们最大的竞争对手是NASA。一个岗位,NASA的工资只有他们的工资的五分之一,但很多人还是想去NASA,因为他们做的事情更有意义。

我知道,有很多中国热血男儿去为航天事业做奉献了。但我也知道,更多高材生去搞金融、房地产、考公了。

15、中国与美国在航天领域的差距看起来是技术积累方面、经费投入方面。但根源还是文化方面。我们的航天人时常要面对公众这样的问题:

“我们为什么要投入经费发展航天?”,或者更直接了当:“你们这个技术对GDP有多大贡献啊?”,每次多以探索科学、技术创新之类的话术来尴尬解释一番。

其实这个问题的正确答案应该是:“因为宇宙就在那里。”

而美国的氛围不太一样,在决策者那里,发展航天是理所应当的,这跟美国人的价值观有关。

对我们崛起中的华夏来说,重要的任务有两个,第一是清晰地认清差距,第二是深刻地剖析原因。

美国宇航局前局长迈克尔·格里芬在美国航空航天学会演讲时说:

“我们或其他国家将会实现人类探索和移民外太空的渴望。人类将会探索月球、火星甚至更远。问题是做此项工作的是什么人、什么时候、持什么样的价值观、说什么语言、传播什么样的文化……在人类不可避免地向太阳系甚至更远星球移民时,把我们的哲学和文化带到新的星球。这些利益是有形的,也是有重大意义的,关乎美国选择在太空中做什么或不做什么”

航天最大的意义是什么,我个人认为是这句话:

500多年前,我们有规模最大的海上船队,但我们错过了大航海,错过了新大陆。只希望多年以后,我们的后代不要抱怨我们错过了航天时代。

人类对太空的追求就如同我们以前远渡重洋追求新大陆一样。我们选择探索空间,因为它能提高我们的生活水平,振奋我们的民族精神。因此,让我们继续这一旅程吧!上帝保佑!——美国前总统 乔治·W·布什。


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