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第二代月球探索已經(jīng)開始
月球探索之前一直都是國(guó)家行為,但現(xiàn)在越來越多的私營(yíng)機(jī)構(gòu)和商業(yè)公司正在尋求未來幾年探索月球。
盡管距離1969年人類宇航員踏上月球已經(jīng)四十多年了,但美國(guó)航空航天局(NASA)仍然計(jì)劃重返月球。這次雖然沒有總統(tǒng)的號(hào)召,但美國(guó)航空航天局的探月計(jì)劃仍然是載人登月,至于時(shí)機(jī)嘛,就是他們宣布自己的新一代火箭和太空飛船“獵戶座”準(zhǔn)備就緒的時(shí)候。就在本周,美國(guó)航空航天局公開展示了造價(jià)高達(dá)5億美元的“獵戶座”太空飛船,并宣布計(jì)劃在2014年以無人駕駛的形式展開首航,屆時(shí)將以3.2萬(wàn)公里的時(shí)速飛到距離地球5800公里的地方。“獵戶座”的載人飛行預(yù)計(jì)在2019年展開?!矮C戶座”本來是美國(guó)前總統(tǒng)小布什所制定的月球任務(wù)“星座計(jì)劃”的一部分,但奧巴馬上臺(tái)后,取消了“星座計(jì)劃”,而主張集中在改進(jìn)火箭技術(shù)。不久后,奧巴馬又恢復(fù)了“獵戶座”宇宙飛船的部分,使它成為國(guó)際太空站的“逃命汽車”工具。據(jù)悉,“獵戶座”宇宙飛船包括一個(gè)供航天員乘坐和運(yùn)載貨物的太空艙、一個(gè)推進(jìn)電力系統(tǒng)與其他設(shè)備的太空艙,以及載有另一個(gè)太空艙的“發(fā)射后放棄”系統(tǒng)。其他國(guó)家,如俄羅斯、日本等,也有自己的探月計(jì)劃。
不過這次美國(guó)航空航天局并不打算自己大包大攬一切。與之前的航天飛行一樣,美國(guó)航空航天局再次與民間公司合作進(jìn)行第二代月球探索,簡(jiǎn)稱“探月2.0”。
新探月競(jìng)賽在私人公司間展開
上世紀(jì)六七十年代的登月競(jìng)賽是國(guó)家與國(guó)家之間的比賽。而這次的競(jìng)賽則在私人公司之間展開,他們正在研發(fā)探月用的機(jī)器人太空飛船。美國(guó)航空航天局希望從這些公司那里學(xué)習(xí)借鑒,以協(xié)助自己未來的太空探索任務(wù)——不僅僅是探索月球,還要探索小行星和太陽(yáng)系其他地方。
美國(guó)航空航天局的“創(chuàng)新月球演示數(shù)據(jù)計(jì)劃”(ILDD),由位于約翰遜航天中心的月球登陸器項(xiàng)目辦公室負(fù)責(zé),該計(jì)劃于2010年,并在同年10月公布了一系列的合同?!皠?chuàng)新月球演示數(shù)據(jù)計(jì)劃”允許美國(guó)航空航天局去購(gòu)買商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的公司或?qū)嶒?yàn)室在研發(fā)月球登陸器方面的各種技術(shù)數(shù)據(jù)。
2010年10月美國(guó)航空航天局宣布與6家公司達(dá)成協(xié)議,將購(gòu)買這些公司的探月相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。美國(guó)航空航天局感興趣的是正在開發(fā)的新技術(shù)的相關(guān)信息,這些技術(shù)包括系統(tǒng)集成和測(cè)試、發(fā)射、太空演示、制動(dòng)燃燒和月球著陸等。美國(guó)航空航天局計(jì)劃利用這些數(shù)據(jù)去發(fā)展自己未來的登陸系統(tǒng),為人類或機(jī)器人登月、登陸近地小行星或登陸其他太陽(yáng)系目的地做準(zhǔn)備。
2010年12月美國(guó)航空航天局宣布已經(jīng)與3家公司簽訂合同,購(gòu)買其登月技術(shù)數(shù)據(jù),這3家公司分別是“月球快車”公司、“太空機(jī)械技術(shù)”公司和Dynetics公司,合同涉及金額都是50萬(wàn)美元。根據(jù)合約條款,這3家公司都必須證明一個(gè)已做好航天飛行準(zhǔn)備的月球登陸器的關(guān)鍵技術(shù)組成。而這三家公司同時(shí)也都參與了“谷歌月球X大獎(jiǎng)賽”(GLXP)。
“美國(guó)航空航天局將是探月2.0時(shí)代的強(qiáng)大領(lǐng)導(dǎo)者,正如它在上世紀(jì)六十年代的著名探月競(jìng)賽中所表現(xiàn)的那樣。不過這次美國(guó)航空航天局將通過與國(guó)際伙伴、尤其是商業(yè)公司合作來顯示自己的領(lǐng)導(dǎo)地位,同時(shí)也要進(jìn)行它自己的月球探索計(jì)劃?!蓖げ蚀脑u(píng)價(jià)道,他是“X大獎(jiǎng)基金會(huì)”下屬的“太空大獎(jiǎng)”項(xiàng)目高級(jí)總監(jiān)。
2012年4月23日,“月球快車”公司宣布已經(jīng)向美國(guó)航空航天局交付了一個(gè)任務(wù)設(shè)計(jì)包,內(nèi)容包括其探月機(jī)器人計(jì)劃和月球金屬礦產(chǎn)及水源開發(fā)計(jì)劃的詳細(xì)數(shù)據(jù)。
除了上述的“創(chuàng)新月球演示數(shù)據(jù)計(jì)劃”相關(guān)合同,“月球快車”公司還與美國(guó)航空航天局簽署了《補(bǔ)償太空行動(dòng)協(xié)議》,以研發(fā)自己公司的月球登陸器。根據(jù)該協(xié)議,“月球快車”公司可以從美國(guó)航空航天局購(gòu)買技術(shù)和技術(shù)支援服務(wù)。
谷歌設(shè)巨獎(jiǎng)激勵(lì)探月競(jìng)賽
“谷歌月球X大獎(jiǎng)賽”是私營(yíng)公司之間探月競(jìng)賽的縮影,該大獎(jiǎng)賽提供了史上最高的激勵(lì)性獎(jiǎng)金——這也反映了登陸月球在技術(shù)和資金方面所面臨的挑戰(zhàn)是多么巨大。一等獎(jiǎng)3000萬(wàn)美元,將獎(jiǎng)勵(lì)給首個(gè)成功發(fā)射機(jī)器人探月器并成功登陸月球的公司,當(dāng)然,這個(gè)探月器在登陸后還必須行進(jìn)500米并向地球傳回視頻、圖片和數(shù)據(jù)。
目前有25個(gè)參賽團(tuán)隊(duì)競(jìng)逐這3000萬(wàn)美金,原本是29個(gè)。今年5月,參賽者之一“月球快車”公司收購(gòu)了另一個(gè)參賽團(tuán)隊(duì)“下一個(gè)巨大飛躍”。
星期四,地面科研人員將菜籽植入植物墊中。今年晚些時(shí)候,宇航員會(huì)用它們?cè)谔罩蟹N出萵苣和白菜。在種下菜籽之前,這些在佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心實(shí)驗(yàn)室里工作的科學(xué)家,已經(jīng)花了一周時(shí)間將無菌土壤和特殊肥料裝填進(jìn)特氟龍和芳綸布制造的包裝袋里。他們把這些包裝袋叫作“植物墊”。
與其說菜籽是種下去的,不如說是被粘到了最佳位置,使用的黏合劑是一種叫作瓜爾豆膠的常用食品添加劑。這些位置可以使菜籽長(zhǎng)出的根迅速找到水源,并且讓植物墊外生長(zhǎng)的菜葉盡可能高效地發(fā)芽。這些植物墊將會(huì)被封裝在運(yùn)輸包內(nèi)送往國(guó)際空間站,然后被放置在特制的生長(zhǎng)室內(nèi)。這個(gè)生長(zhǎng)室配備了光照、照相機(jī)和其他在軌實(shí)驗(yàn)所需的條件。軌道實(shí)驗(yàn)室中的宇航員將會(huì)每
天給種子澆水,而地面研究人員也會(huì)進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)作為對(duì)照。
這些被植入18個(gè)植物墊的菜籽,將在下周的CRS-7號(hào)發(fā)射任務(wù)中,搭載太空探索技術(shù)公司的龍飛船進(jìn)入太空。
2015年7月7日
明天,宇航員會(huì)給萵苣種子澆水, 打開特制LED光源,開始下一輪國(guó)際空間站上的蔬菜生產(chǎn)。這是2014年開始的Veggie蔬菜種植系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的第二階段。
實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常遇到的問題是生長(zhǎng)中的植物接觸不到足夠的水分。這就需要宇航員對(duì)灌溉過程進(jìn)行直接干預(yù)――親自給植物墊中的種子澆水。
一周之后,萵苣植株將會(huì)被疏松栽培,讓最大最強(qiáng)壯的植株獲得更多空間和資源,以更好地生長(zhǎng)。根據(jù)生長(zhǎng)狀況,完成該實(shí)驗(yàn)大約需要28天。在繞地球飛行的同時(shí),宇航員會(huì)吃掉其中一半的作物。另一半將被送回地球進(jìn)行研究。對(duì)未來飛向太空深處執(zhí)行探索任務(wù)及飛向火星的宇航員來說,哪怕只有少量的新鮮蔬菜,都會(huì)提供極具價(jià)值的營(yíng)養(yǎng)。
2015年7月8日
在宇航員斯科特?凱利將含有菜籽的植物墊放置在蔬菜種植系統(tǒng)中并給它們澆過水之后,國(guó)際空間站的第二批蔬菜種植實(shí)驗(yàn)正式開啟。專門化的太空農(nóng)場(chǎng)給植物提供光照,并讓植物墊的棉芯通過吸收濕氣獲得水分。斯科特?凱利將給生長(zhǎng)中的植株拍照,并將照片傳給肯尼迪航天中心的科學(xué)家,以便他們對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行監(jiān)控,并且在地球上用同一種菜籽進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。預(yù)計(jì)幾天之后,空間站上的菜籽就會(huì)發(fā)芽,一個(gè)月后,宇航員就應(yīng)該可以飽餐一頓萵苣了。這項(xiàng)研究被認(rèn)為對(duì)
于將宇航員送往太空深處,并最終送上火星的未來計(jì)劃至關(guān)重要。在長(zhǎng)時(shí)間的太空旅行中,宇航員可以通過綠色蔬菜補(bǔ)充維生素,并享受來自地球家園的寬慰。
2015年8月10日
宇航員的一小口,人類歷史的一大。在從國(guó)際空間站Veggie蔬菜種植系統(tǒng)收獲了“極品紅”長(zhǎng)葉萵苣之后,宇航員斯科特?凱利、科爾?林格倫和油井龜美品嘗了他們的勞動(dòng)成果。
2015年8月11日
太空蔬菜種植前景一片光明。未來的火星之旅離不開在微重力環(huán)境條件下生產(chǎn)食物的能力,地球上的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者以及食客們也可因這項(xiàng)研究獲益良多。8月10日,宇航員斯科特?凱利、科爾?林格倫和油井龜美成為第一批嘗到太空食材的人,他們采摘并品嘗了國(guó)際空間站內(nèi)種植的萵苣。
他們食用的是名為“極品紅”的長(zhǎng)葉萵苣品種,這些萵苣摘自在軌運(yùn)行的國(guó)際空間站內(nèi)的Veggie蔬菜種植系統(tǒng)。今天早晨,美國(guó)航空航天局肯尼迪航天中心的蔬菜種植組也從地面收獲了萵苣,除了生長(zhǎng)地不同外,與空間站中的萵苣別無二致?!笆卟朔N植系統(tǒng)表明植物在太空中生長(zhǎng)和在地球上生長(zhǎng)極其相似?!泵绹?guó)航空航天局肯尼迪航天中心蔬菜種植組的負(fù)責(zé)人喬亞?馬薩博士在組內(nèi)通風(fēng)會(huì)上表示??夏岬虾教熘行母敝鞴苷淠萏?佩特羅說:“創(chuàng)新是美國(guó)航空航天局繼承的巨大資產(chǎn),也是我們的文化,國(guó)際空間站是近地軌道上的一個(gè)良好的科研平臺(tái)。但是如果要去火星,我們需要脫離地球的束縛?!?/p>
除了能讓未來的太空探索受益,該項(xiàng)研究也能給地球帶來顯而易見的好處。全球人口持續(xù)增長(zhǎng),如何在有限的空間內(nèi)種植更多的糧食作物也越發(fā)重要。該項(xiàng)目副總監(jiān)麗莎?克羅雷多說:“美國(guó)航空航天局的商業(yè)航天員正在計(jì)劃聯(lián)手國(guó)際空間站的研究,為未來將人類送上火星而努力。”她指出,一旦商業(yè)航天器開始向空間站輸送宇航員,就能夠有足夠的人手來延長(zhǎng)宇航員用于科研的時(shí)間。
馬薩還說,目前Veggie蔬菜種植系統(tǒng)的成功讓他們有信心認(rèn)為宇航員可以自己生產(chǎn)食物。無論是在未來國(guó)際空間站,還是在向火星進(jìn)發(fā)的旅途中,宇航員都可以吃到新鮮的蔬果來加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng),還能在原本了無生機(jī)的航天器里通過小規(guī)模種植作物得到心理享受。馬薩說:“離開地球是為了更好地服務(wù)地球,服務(wù)未來?!?/p>
2015年11月16日
新年過后,國(guó)際空間站里很可能會(huì)有鮮花綻放。今天早晨,美國(guó)航空航天局的宇航員科爾?林格倫在國(guó)際空間站內(nèi)啟動(dòng)了Veggie蔬菜種植系統(tǒng),并將含有百日菊種子的植物墊放在該系統(tǒng)內(nèi)。這是軌道實(shí)驗(yàn)室里第一次進(jìn)行花卉種植實(shí)驗(yàn),在地球軌道上生長(zhǎng)的百日菊將會(huì)為日后在太空種植其他開花植物提供初期信息。“種植花卉比種植萵苣這樣的蔬菜難度更高,”美國(guó)航空航天局肯尼迪航天中心Veggie蔬菜種植系統(tǒng)的載荷科學(xué)家喬亞?馬薩說,“ 光照和其他環(huán)境因素更為關(guān)鍵。”
林格倫會(huì)開啟紅、藍(lán)、綠色LED光照,激活Veggie的灌溉和營(yíng)養(yǎng)系統(tǒng)。百日菊的生長(zhǎng)期為60天,是國(guó)際空間站前兩批種植的“極品紅”長(zhǎng)葉萵苣生長(zhǎng)期的2倍。在生長(zhǎng)期內(nèi),LED系統(tǒng)將循環(huán)提供10小時(shí)光照和14小時(shí)黑暗環(huán)境,以刺激植物開花?!胺N植百日菊將幫助我們深入理解Veggie 蔬菜種植系統(tǒng)中植株開花的過程,使我們可以把蔬菜種植系統(tǒng)作為在軌農(nóng)場(chǎng),在太空中種植和食用土豆這樣的開花植物。”肯尼迪航天中心Veggie蔬菜種植項(xiàng)目的主管特倫特?史密斯說。
研究者同時(shí)希望獲取其他方面的優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù),例如種子長(zhǎng)期貯存和發(fā)芽率,花粉會(huì)不會(huì)造成問題,以及對(duì)宇航員士氣的影響。國(guó)際空間站計(jì)劃在2017年種植土豆。
2016年4月8日
美國(guó)航空航天局計(jì)劃開展代號(hào)為Veg-03的Veggie蔬菜種植系統(tǒng)第三次實(shí)驗(yàn),含有白菜品種“東京小白菜”的植物墊在佛羅里達(dá)肯尼迪航天中心準(zhǔn)備就緒,即將被送往國(guó)際空間站。Veg-03將繼續(xù)推進(jìn)美國(guó)航空航天局的太空植物生長(zhǎng)研究,為人類飛往火星的旅程奠定基礎(chǔ)。執(zhí)行本次任務(wù)的航天器是太空探索技術(shù)公司的龍飛船,這也是它第八次開展商業(yè)性補(bǔ)給服務(wù)。
由于受到不同環(huán)境因素的影響,植物在太空中的生長(zhǎng)與在地球上不同。人類將來開展太陽(yáng)系長(zhǎng)途飛行任務(wù),以及最終登陸火星,都需要向宇航員提供新鮮的食物供給。了解植物如何響應(yīng)微重力環(huán)境條件,是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要前提。Veg-03科學(xué)組的負(fù)責(zé)人喬亞?馬薩說:“我們選擇這一白菜品種,是因?yàn)樗L(zhǎng)勢(shì)喜人并且風(fēng)味絕佳。Veg-03會(huì)測(cè)試一系列新的蔬菜品種,我們希望宇航員會(huì)喜歡它們的風(fēng)味,從而使國(guó)際空間站擁有一個(gè)蔬菜沙拉供應(yīng)系統(tǒng)?!?/p>
在國(guó)際空間站準(zhǔn)備設(shè)施處的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里,Veg-03科學(xué)組首先往18個(gè)植物墊中插入棉芯,然后準(zhǔn)確稱量一定配比的煅燒土(即太空塵土)以及肥料,配好后將混合物填入植物墊中,最后將其縫合。此外,科學(xué)組對(duì)東京小白菜和“極品紅” 萵苣的種子進(jìn)行了滅菌,然后分別種植到枕中,封裝進(jìn)真空包,轉(zhuǎn)交給工程服務(wù)承包商,整合到運(yùn)輸?shù)呢浳镏?。這一批要運(yùn)送到國(guó)際空間站的蔬菜一共有12枕白菜和6枕萵苣。Veggie蔬菜種植項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人特倫特?史密斯說:“Veg-03將建立在前空間站成員斯科特?凱利改進(jìn)的自動(dòng)化園藝系統(tǒng)之上,采用與其類似的操作技術(shù)來測(cè)試對(duì)蔬菜的適用性。希望國(guó)際空間站的成員們會(huì)喜歡這些白菜?!?/p>
在空間站里,宇航員會(huì)把這些植物墊放置在Veggie蔬菜種植系統(tǒng)中,啟動(dòng)LED光照和灌溉系統(tǒng),定期監(jiān)控和照料蔬菜生長(zhǎng)。今年夏末,美國(guó)航空航天局還將把一塊紀(jì)念牌匾送上國(guó)際空間站,宇航員會(huì)把它掛在蔬菜培養(yǎng)設(shè)施上,以表彰太空生物學(xué)先驅(qū)的貢獻(xiàn),特別是近期過世的索拉? 豪爾斯泰德和肯?蘇薩。他們致力研究生物體對(duì)微重力環(huán)境的響應(yīng)機(jī)制,并且親手促成了太空生物學(xué)作為一門學(xué)科的建立和發(fā)展。他們做出的貢獻(xiàn)影響仍將持續(xù),使未來火星之旅的探險(xiǎn)者受益。
2016年7月22日
13株生長(zhǎng)在國(guó)際空間站的百日菊被送回佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心,并在國(guó)際空間站準(zhǔn)備設(shè)施處Veggie蔬菜種植系統(tǒng)飛行實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行了解剖分析。另有12株百日菊被留在國(guó)際空間站里,作為宇航員的紀(jì)念品。來自美國(guó)航空航天局的一組科學(xué)家和國(guó)際空間站地面處理與研究項(xiàng)目辦公室的合約科學(xué)家合作,小心翼翼地從13株太空百日菊和地面對(duì)照實(shí)驗(yàn)的百日菊植株中獲取了種子。
科學(xué)家對(duì)這些百日菊種子進(jìn)行了仔細(xì)的顯微檢查,然后將它們封存在小瓶中,做好標(biāo)記供進(jìn)一步分析。在肯尼迪航天中心,這些種子將會(huì)接受微生物分析以及發(fā)芽率測(cè)定,以決定能否將它們送回國(guó)際空間站,在Veggie蔬菜種植系統(tǒng)中進(jìn)行新一輪生長(zhǎng)。這批百日菊是2014年4月作為Ve g-01實(shí)驗(yàn)的一部分被送上國(guó)際空間站的,含有百日菊種子的植物墊在2015年11月16日被宇航員斯科特?凱利放置在Veggie蔬菜種植系統(tǒng)中并開始生長(zhǎng),當(dāng)時(shí)凱利正在執(zhí)行為期一年的駐站任務(wù)。在系統(tǒng)的灌溉和監(jiān)控下,這批百日菊生長(zhǎng)了90天。
2016年2月14日,這批百日菊被收割、打包,并由太空探索技術(shù)公司CRS-8貨運(yùn)補(bǔ)給任務(wù)帶回地球。Veggie蔬菜種植系統(tǒng)是由美國(guó)航空航天局太空生命與物理科學(xué)研究項(xiàng)目分部出資支持的。美國(guó)航空航天局希望通過在國(guó)際空間站內(nèi)完善Veggie蔬菜種植系統(tǒng),為將來的宇航先驅(qū)者提供可持續(xù)的食物供應(yīng)――這是美國(guó)航空航天局火星計(jì)劃中的重要M成部分。鑒于美國(guó)航空航天局正在逐步展開有關(guān)太陽(yáng)系深處的長(zhǎng)途探索任務(wù),植物種植系統(tǒng)將會(huì)成為宇航員重要的食物供應(yīng)源。同時(shí),蔬菜種植還能在長(zhǎng)時(shí)間的太空旅行中為宇航員提供休閑園藝活動(dòng)。
2016年11月21日
一套高仿真的測(cè)試版美國(guó)航空航天局植物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)于上周抵達(dá)了肯尼迪航天中心。植物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)是為美國(guó)航空航天局打造的最大的植物艙。這套工程開發(fā)系統(tǒng)由卡車運(yùn)送至國(guó)際空間站準(zhǔn)備設(shè)施處,之后被轉(zhuǎn)移進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。在實(shí)驗(yàn)室里,美國(guó)航空航天局的工程師以及工程服務(wù)合同內(nèi)的科學(xué)家和技師,都將使用這套測(cè)試設(shè)備進(jìn)行訓(xùn)練,學(xué)習(xí)如何對(duì)它進(jìn)行操作和組裝,為明年迎接真正的植物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)做準(zhǔn)備。他們還將測(cè)試植物培養(yǎng)設(shè)備的各系統(tǒng)如何與科學(xué)研究進(jìn)行整合。
美國(guó)航空航天局肯尼迪航天中心的工程師設(shè)計(jì)了植物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)的部分子系統(tǒng),并且制造了飛行培養(yǎng)艙,其他子系統(tǒng)由威斯康星麥迪遜的ORBITEC公司設(shè)計(jì)制造。該設(shè)備是一個(gè)具有可控環(huán)境的閉環(huán)系統(tǒng),可以容納大型植物。整個(gè)系統(tǒng)使用紅、綠、藍(lán)色LED光照,和目前國(guó)際空間站上的Veggie蔬菜種植系統(tǒng)類似。植物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)還可以使用白色LED光照和紅外線。此外,植
物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)將裝備180個(gè)傳感器,并且光輸出量是當(dāng)前Veggie蔬菜種植系統(tǒng)的4倍。
肯尼迪航天中心的科學(xué)家開發(fā)了可以整合入植物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)的科學(xué)載荷,用于國(guó)際空間站上的植物生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)以及地面控制實(shí)驗(yàn)。載荷集成工程師會(huì)和雅克布斯公司一起,根據(jù)《測(cè)試與運(yùn)行協(xié)作合約》,將包含種子的科學(xué)實(shí)驗(yàn)整合到植物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)中去。雅克布斯公司的研究者同樣為植物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)提供了實(shí)驗(yàn)空間和技術(shù)支持。該項(xiàng)目的小規(guī)模實(shí)驗(yàn)名為“植物培養(yǎng)1”號(hào),或PH01,將包含擬南芥、卷心菜和芥菜類的小型開花植物。PH01和植物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)都會(huì)在2017年被送上國(guó)際空間站。
2016年12月6日
昨天,也就是星期一,肯尼迪航天中心Veg-03實(shí)驗(yàn)地面對(duì)照組進(jìn)行了第一次萵苣收割, 開啟了應(yīng)用“割韭菜式”的方法進(jìn)行的四次連續(xù)作物收獲。這種方法的理念是每10天收割一次“極品紅”長(zhǎng)葉萵苣,只摘掉每一株的部分葉片,讓剩下的葉片繼續(xù)生長(zhǎng)。
與地面實(shí)驗(yàn)的收獲方式不同,12月2日在國(guó)際空間站里,宇航員享用了他們的勞動(dòng)成果。而肯尼迪航天中心收獲的蔬菜則在包裝、稱重后,被冷凍起來供未來使用。地面Veggie系統(tǒng)是為了給在軌種植提供對(duì)照組。國(guó)際空間站上未來幾次收獲的蔬菜將會(huì)被保存起來,在返回地面航天中心之后供科學(xué)家對(duì)比研究使用。對(duì)比研究不僅包括太空和地面種植的產(chǎn)量對(duì)比,還包括食品安全分析,研究者將評(píng)估“割韭菜式”方法造成的葉片表面微生物含量隨時(shí)間的變化。
2017年1月20日
今天,宇航員佩吉?威特森啟動(dòng)了新一輪國(guó)際空間站蔬菜種植實(shí)驗(yàn)。名為東京小白菜的白菜品種首次在太空中進(jìn)行栽培。選擇這種白菜是因?yàn)樗L(zhǎng)迅速,具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,并且風(fēng)味獨(dú)特。威特森將作為在軌種植的負(fù)責(zé)人,在為期一個(gè)月的時(shí)間里照料這些白菜。
2017年4月3日
今天,宇航員佩吉?威特森將在國(guó)際空間站種下第二批白菜,也是Veggie蔬菜種植系統(tǒng)的第六批作物。在兩個(gè)月的種植期內(nèi),威特森將會(huì)定期采摘白菜葉供宇航員食用,同時(shí)進(jìn)行科學(xué)研究。這將是國(guó)際空間站成員第二次使用“割韭菜式”的方法收獲作物,以期增加蔬菜產(chǎn)量。此前這種方式被用于“極品紅”萵苣。這一次,威特森拿到的種植指南根據(jù)第一批白菜表現(xiàn)出的需水量更大的生長(zhǎng)特點(diǎn)進(jìn)行了修改。
不斷強(qiáng)化的主動(dòng)意識(shí)
從大環(huán)境的變化來看,目前我國(guó)航空航天企業(yè)的主動(dòng)信息化意識(shí)正在逐步增強(qiáng),這與10年前的情況大不相同。不少了解行業(yè)需求的專家回憶:以前航空航天企業(yè)在信息化與信息安全領(lǐng)域一直都被技術(shù)提供方以“先入為主”的思想左右,技術(shù)方顯得較為強(qiáng)勢(shì),而需求方則因?qū)夹g(shù)和自身需求不了解而被迫接受技術(shù)的灌輸。但隨著企業(yè)信息化意識(shí)的逐年提升,企業(yè)的信息化安全意識(shí)主動(dòng)性不斷增強(qiáng),市場(chǎng)也從產(chǎn)品導(dǎo)向轉(zhuǎn)向了需求導(dǎo)向。熟悉這一市場(chǎng)的普元信息軍工業(yè)務(wù)部技術(shù)總監(jiān)鄭星光回憶,在航空航天領(lǐng)域,國(guó)外不少產(chǎn)品動(dòng)輒上千萬(wàn)元的采購(gòu)費(fèi)與數(shù)百萬(wàn)元的維護(hù)費(fèi)用讓不少企業(yè)用戶飽受煎熬,由于信息化產(chǎn)品的延續(xù)性很強(qiáng),不少企業(yè)一時(shí)很難擺脫高昂的維護(hù)費(fèi),因此滿足個(gè)性化需求和實(shí)現(xiàn)信息安全自主可控的過程并不順利。但可喜的是,隨著需求導(dǎo)向性市場(chǎng)的不斷完善,特別是2014年以來行業(yè)對(duì)于安全可控的需求有了更加顯著的提高,企業(yè)的個(gè)性化需求也更加具體,航空航天企業(yè)對(duì)于信息安全的掌控性要求更高,這進(jìn)一步打破了技術(shù)市場(chǎng)的壟斷。
目前,國(guó)內(nèi)外航空航天領(lǐng)域信息安全的技術(shù)及軟件差距正在縮小,技術(shù)平臺(tái)也幾乎處于同一起跑線上。同時(shí),在新一輪的“十三五”規(guī)劃中,也將對(duì)于如何選擇更加開放的信息化軟硬件產(chǎn)品及平臺(tái)給予進(jìn)一步指導(dǎo)。這為開放性的產(chǎn)品和眾多國(guó)內(nèi)技術(shù)、軟件企業(yè)提供了良好的發(fā)展空間。
同時(shí),從本土化的角度來看,國(guó)內(nèi)從事信息化技術(shù)服務(wù)的企業(yè)應(yīng)該更了解國(guó)內(nèi)企業(yè)的需求,在技術(shù)上更能夠做到統(tǒng)一規(guī)范,這一點(diǎn)是國(guó)外企業(yè)所無法適應(yīng)的。
不同于傳統(tǒng)ERP企業(yè),我國(guó)的航空航天企業(yè)多是采取科研+生產(chǎn)的模式,對(duì)于技術(shù)的了解程度很高,對(duì)于信息安全也有著自己的標(biāo)準(zhǔn)。安全可控推進(jìn)過程要遵循技術(shù)調(diào)研、方案論證、試點(diǎn)實(shí)施、全面推廣來進(jìn)行。因此必須認(rèn)識(shí)到,安全可控并不是簡(jiǎn)單國(guó)產(chǎn)化,也不是簡(jiǎn)單的設(shè)備、軟件替換,而是用新一代的開放彈性架構(gòu)來重構(gòu) IT 系統(tǒng)。例如成飛集團(tuán)對(duì)于安全技術(shù)的要求就特別強(qiáng)調(diào)了其靈活適應(yīng)性,而定制化的產(chǎn)品顯然無法適應(yīng)。這需要軟件、平臺(tái)方在基于知識(shí)積累的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)構(gòu)建式開發(fā)。
彈性平臺(tái)脫穎而出
目前在航空航天行業(yè)的信息安全也劃分為軟件、硬件、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)等不同領(lǐng)域。同時(shí)航空與航天兩個(gè)領(lǐng)域本身也存在較大差別,不同領(lǐng)域的市場(chǎng)情況也各不相同。擁有眾多行業(yè)(特別是航空航天領(lǐng)域的軟件平臺(tái)建設(shè))經(jīng)驗(yàn)的鄭星光坦言,軟件平臺(tái)的特點(diǎn)之一就是“安全可控”,只有搭建合理有效的軟件平臺(tái)才能實(shí)現(xiàn)航空航天信息化的“安全可控”和IT架構(gòu)的開放彈性。
例如,針對(duì)航天航空信息化“安全可控”推進(jìn)策略,把信息安全的主動(dòng)權(quán)交給用戶的做法。這種做法把航空航天信息化技術(shù)平臺(tái)架構(gòu)分為四個(gè)層面:最下面是基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)化,第二層次主要是數(shù)據(jù)管理平臺(tái)化和業(yè)務(wù)流程平臺(tái)化,第三層次是應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)化、科技管理平臺(tái)化、運(yùn)維監(jiān)控平臺(tái)化,最上面是服務(wù)支撐平臺(tái)化。在這樣的“大平臺(tái)”構(gòu)建下,航空航天信息化技術(shù)平臺(tái)能夠有效解決技術(shù)一致性、敏捷可靠、安全可控、自動(dòng)化運(yùn)維等行業(yè)痛點(diǎn),用開放、彈性的信息化科學(xué)管理實(shí)現(xiàn)“七統(tǒng)一”信息平臺(tái)。
在安全可控層面,基于開放式技術(shù)路線,提出航天航空信息化安全可控推進(jìn)策略。該策略分為直接引用、直接替換、平臺(tái)遷移、系統(tǒng)遷移四種方式。直接引用,是指在新技術(shù)、新模式帶來的新應(yīng)用需求方面,可以直接采用安全可控的軟件產(chǎn)品和解決方案。直接替換,是指對(duì)于基礎(chǔ)軟件,可以直接采用替換策略,對(duì)非安全可控的軟件直接采用1:1的替換策略 ,如應(yīng)用服務(wù)器、消息中間件、數(shù)據(jù)庫(kù)、操作系統(tǒng)。平臺(tái)遷移,是指對(duì)信息化基礎(chǔ)平臺(tái)進(jìn)行替換:對(duì)企業(yè)應(yīng)用架構(gòu)支撐平臺(tái),如SOA開發(fā)平臺(tái)、流程平臺(tái)、業(yè)務(wù)集成平臺(tái)、數(shù)據(jù)平臺(tái)、監(jiān)控平臺(tái),進(jìn)行統(tǒng)一的遷移。系統(tǒng)遷移,是指將企業(yè)的整體信息系統(tǒng)整體遷移到安全可控的軟件、硬件產(chǎn)品和解決方案上。在平臺(tái)遷移過程中,需要對(duì)建立在企業(yè)應(yīng)用平臺(tái)之上的應(yīng)用進(jìn)行分批、分階段進(jìn)行遷移工作;最終完成所有的應(yīng)用系統(tǒng)完成遷移工作,使得企業(yè)的應(yīng)用全部構(gòu)建在自主掌控的硬件、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件、企業(yè)應(yīng)用平臺(tái)之上。
美國(guó)航空航天局地球觀測(cè)站公布了一組照片,展示了哥倫比亞加勒拉斯火山的景象。
加勒拉斯火山是全世界最危險(xiǎn)的15座活火山之一,位于哥倫比亞西南部的納里尼奧省境內(nèi),距省會(huì)帕斯托直線距離不到10千米,與帕斯托的海拔高度相差大約1600米。
上面的第一幅照片是一幅雷達(dá)掃描圖像,由“灣流”C-20A飛機(jī)上搭載的無人機(jī)合成孔徑雷達(dá)(UAVSAR)拍攝于2013年3月13日。第二幅照片是Landsat 7衛(wèi)星于2002年10月14日拍攝的自然色照片。這兩幅照片都顯示了加勒拉斯火山及其附近的帕斯托市。
UAVSAR是美國(guó)航空航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室研制的地形探測(cè)新工具,它能夠向地面發(fā)送L波脈沖信號(hào)。這些微波信號(hào)能夠穿透云層或樹木的阻擋直達(dá)地面,然后反彈回傳感器,最后被轉(zhuǎn)化成三維圖像。通過這種技術(shù),科學(xué)家可以對(duì)地表形狀的變化進(jìn)行精確觀測(cè)。通過對(duì)多幅UAVSAR圖像之間干涉圖樣的研究,科學(xué)家能夠發(fā)現(xiàn)火山活動(dòng)造成的地表變化。
破裂的藍(lán)日
太陽(yáng)并不是巨大的藍(lán)莓。太陽(yáng)之所以會(huì)和小小的藍(lán)莓看起來有點(diǎn)像,是因?yàn)榕恼帐峭高^太陽(yáng)大氣中低含量的游離鈣發(fā)光之遠(yuǎn)紫外CaK波段濾鏡,然后再把假色照片反色所造成的。這種太陽(yáng)影像頗具科學(xué)價(jià)值,因?yàn)樗伙@太陽(yáng)色球的某一層,呈現(xiàn)了太陽(yáng)表面所具有的碎裂質(zhì)感,把較低溫的黑子變得很明亮,而黑子周圍的熾熱活躍區(qū)反而變得很暗。太陽(yáng)在11年的活動(dòng)周期中,現(xiàn)在接近極大期,并在不久前產(chǎn)生強(qiáng)大的日閃。在太陽(yáng)發(fā)生爆發(fā)時(shí),高能粒子噴流有時(shí)會(huì)沖撞地球磁層,引發(fā)精彩的極光。
2013年5月13日20時(shí)46分24秒,湖北省恩施市區(qū)夜空突然出現(xiàn)一個(gè)不明飛行物,僅出現(xiàn)幾秒后就消失在黑暗中。該不明飛行物呈V字形火箭狀,邊緣略顯紅色,放射出超長(zhǎng)光亮,光亮照射處可清晰地看出該物體正在向空中噴出氣體,形成云霧狀分散開來。
據(jù)網(wǎng)友反映,這一不明飛行物在湖北恩施、湖北宜都、云南、四川等地均有人肉眼看見,有網(wǎng)友稱可能是太陽(yáng)日冕爆發(fā)形成的光亮,也有人稱是西昌發(fā)射衛(wèi)星所發(fā)射出來的光亮。
5月14日上午,中國(guó)科學(xué)院對(duì)這一事件做出回應(yīng)說,5月13日21時(shí)中國(guó)科學(xué)家再次成功進(jìn)行高空科學(xué)探測(cè)試驗(yàn),對(duì)電離層、近地空間的高能粒子和磁場(chǎng)強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)進(jìn)行了探測(cè),并認(rèn)為這一UFO便是高空探測(cè)火箭。
太空巖石撞擊月球制造巨大光球
一臺(tái)監(jiān)控月球的望遠(yuǎn)鏡捕捉到一塊40千克重太空巖石撞擊月球表面制造出一個(gè)明亮閃光的瞬間。這次發(fā)生在3月17日的爆炸是美國(guó)航空航天局觀測(cè)流星體撞擊月球以來規(guī)模最大的一次。迄今為止,該航天部門已記錄下300余起天體撞擊月球事件。一顆環(huán)繞月球軌道運(yùn)行的美國(guó)航空航天局衛(wèi)星正在尋找這個(gè)最近形成的撞擊坑,科學(xué)家估計(jì)它可能有20米寬。美國(guó)航空航天局說,這個(gè)閃光很亮,以至于任何人不用望遠(yuǎn)鏡都可看到這顆流星撞擊月球的瞬間。這塊巖石直徑約0.3米,以每小時(shí)約9萬(wàn)千米的速度撞擊月球。
送間諜望遠(yuǎn)鏡監(jiān)測(cè)火星
5月17日消息,前段時(shí)間美國(guó)航空航天局意外地從美國(guó)國(guó)家偵察辦公室獲得了兩臺(tái)強(qiáng)大的太空間諜望遠(yuǎn)鏡,在經(jīng)過考慮后,美國(guó)航空航天局現(xiàn)在可能會(huì)決定將其中的一臺(tái)發(fā)射到火星去。
自從意外拿到這兩臺(tái)望遠(yuǎn)鏡設(shè)備之后,美國(guó)航空航天局便一直在琢磨發(fā)揮它們價(jià)值的最好辦法。要知道,這兩臺(tái)被美國(guó)情報(bào)機(jī)構(gòu)捐贈(zèng)給美國(guó)航空航天局的望遠(yuǎn)鏡設(shè)備,每一臺(tái)的觀測(cè)能力都可以媲美哈勃太空望遠(yuǎn)鏡。
將這樣的望遠(yuǎn)鏡送入火星軌道,將可以使科學(xué)家獲得有關(guān)火星表面以及外太陽(yáng)系區(qū)域的大量高精度圖像。上圖是運(yùn)行于火星軌道的MOST(火星軌道空間望遠(yuǎn)鏡)的示意圖。
在墨西哥羽蛇神殿地下深處的一個(gè)隱秘洞室內(nèi),墨西哥國(guó)家人類學(xué)歷史研究所的考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)數(shù)百個(gè)神秘的金色球體。至于這些球體的用途,考古學(xué)家尚無法給出一個(gè)明確答案。
最近幾年,不管是圍繞地球的衛(wèi)星還是飛往宇宙深處的探測(cè)飛船,正逐漸采用電動(dòng)引擎,而不是傳統(tǒng)的化學(xué)引擎。對(duì)美國(guó)航空航天局來說,在其制訂了載人火星飛行計(jì)劃的今天,電動(dòng)引擎很可能將是其未來的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
5月20日消息,美國(guó)休斯頓大學(xué)和國(guó)家機(jī)載激光測(cè)繪中心的研究人員認(rèn)為他們可能在洪都拉斯發(fā)現(xiàn)失落的“黃金城”,也就是據(jù)說擁有大量黃金的白色之城。研究過程中,他們借助高科技激光測(cè)繪設(shè)備,允許飛機(jī)“看穿”茂密的森林,進(jìn)而幫助他們得出這一重大發(fā)現(xiàn)。
近日,美國(guó)航空航天局專事系外行星搜尋的開普勒空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)生嚴(yán)重故障,導(dǎo)致正常的觀測(cè)工作被迫暫停,但是工程師目前并不打算就這樣放棄這臺(tái)太空利器。
一顆神秘的星球,為何會(huì)吸引全球的關(guān)注?登陸火星的夢(mèng)想背后。有著怎樣的人文意義?近日,“移民火星”計(jì)劃引起了全球的普遍關(guān)注和廣泛議論。雖然這一計(jì)劃從開始便像天方夜譚,到現(xiàn)在更像是坑人的陷阱,但全球報(bào)名的熱度還是反映出人類具有濃厚的“火星情結(jié)”。
發(fā)現(xiàn)地球以外的宜居星球
也許是對(duì)霍金提議的回應(yīng),美國(guó)國(guó)家航空航天局于2011年12月5曰宣布,他們發(fā)現(xiàn)了一顆太陽(yáng)系外行星。這顆行星被命名為開普勒-22b,與地球環(huán)境相似,可能適宜人類生存。美國(guó)國(guó)家航空航天局的聲明是迄今以來對(duì)包括霍金在內(nèi)的一些人提出的移居地球以外星系的比較正面的回應(yīng)之一,此前,包括美國(guó)國(guó)家航空航天局和其他一些天文、航天航空專家也提出過人類有可能移居火星、月球等星球。
那么,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的開普勒-22b是一顆什么樣的行星,是否與地球完全相同或相似呢?美國(guó)國(guó)家航空航天局作了一些初步的介紹。
開普勒22b行星位于宜居-帶內(nèi),宜居帶是指行星距離恒星遠(yuǎn)近合適的區(qū)域,在這一區(qū)域中,恒星傳遞給行星的熱量適中,行星表面既不太熱也不太冷,因此可能適合人和其他生物生存。另外,開普勒-22b屬于另一個(gè)恒星系,它在這個(gè)恒星系中的位置與地球在太陽(yáng)系中的位置相似,開普勒-22b圍繞恒星公轉(zhuǎn)的周期是290天,而地球圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期是365天。研究人員據(jù)此推測(cè),開普勒-22b表面平均溫度大約是22攝氏度。
另外,開普勒-22b的直徑為地球的2.4倍,其體積介于海王星與地球之間。研究人員目前認(rèn)為,這顆星球表面可能被海洋覆蓋,而這種海洋可能與地球海洋相同,因此開普勒-22b“可能適宜生命生存”。
此外,美國(guó)國(guó)家航空航天局還指出,人類可以移居地球以外的宜居星球不止開普勒-22b一個(gè),而有可能超過1000顆。開普勒太空望遠(yuǎn)鏡于。2009年發(fā)射至太空的。目的是搜尋與地球類似的行星。開普勒太空望遠(yuǎn)鏡上裝有9500萬(wàn)像素相機(jī),其任務(wù)是在天鵝座和天琴座的大約10萬(wàn)個(gè)恒星系中搜尋類似地球的行星。目前,開普勒太空望遠(yuǎn)鏡已發(fā)現(xiàn)1000多顆可能適宜生命生存的星球,其中10顆可能位于宜居帶內(nèi),但仍需進(jìn)一步研究。目前只有開普勒-22b被證實(shí)是位于宜居帶串的行星。
移居其他星球的交通工具
人類移居其他星球確實(shí)存在可能,但是,要把這種可能‘變成現(xiàn)實(shí)需要解決很多問題,其中一個(gè)重要和最直接的問題是,用什么樣的運(yùn)輸工具把人類送上其他星球。
把人類移居到開普勒-22b或其他宜居星球有兩類運(yùn)輸工具,一是航天飛機(jī)或宇宙飛船,二是太空電梯。
人類現(xiàn)在已經(jīng)能使用航天飛機(jī)和宇宙飛船載人飛行,但是對(duì)這類航空航天器有非常高的技術(shù)和材料要求。例如,航天飛機(jī)和飛船升空和返回都要經(jīng)過大氣層,所以進(jìn)入大氣層的角度要經(jīng)過嚴(yán)格計(jì)算。角度小了會(huì)脫離軌道,角度大了可能會(huì)產(chǎn)生劇烈摩擦而燒毀。另外,載人飛行的航天飛機(jī)和飛船還要防止太空中的輻射對(duì)人造成傷害。
以防止航天飛機(jī)和飛船外殼燒毀為例,現(xiàn)在的航天飛機(jī)外殼采用鈦合金制作,還要涂上多層絕熱材料,例如,改性酚醛樹脂。此外,航天飛機(jī)最哆R層還有一層隔熱瓦,是由特殊陶瓷制成的,并且可以隨時(shí)脫落。這使得航天飛機(jī)進(jìn)入大氣層時(shí)當(dāng)外層溫度升到一定程度就脫落掉,相當(dāng)于脫一層皮,以保護(hù)航天飛機(jī)和其中的
宇航員
然而,以目前的技術(shù)來看,航天飛機(jī)和飛船是否能飛行到達(dá)像開普勒-22b行星的距離不僅對(duì)這類航天器的外殼有更高要求,而且對(duì)其飛行和保護(hù)飛行器內(nèi)的生命也提出了更高的要求。因?yàn)?,開普勒-22b距離地球大約有600光年,人類要乘坐現(xiàn)有的航天飛機(jī)或宇宙飛船前往這顆星球需要2200萬(wàn)年。這也意味著,即使航天飛機(jī)或宇宙飛船的各項(xiàng)技術(shù)符合要求,人類也不可能到達(dá)這顆星球,因?yàn)榘船F(xiàn)有人類的壽命,飛船上的所有人在遠(yuǎn)未到達(dá)開普勒-22b之時(shí)就早已全部死亡。
太空電梯是另一些研究人員的設(shè)想,他們計(jì)劃建造的太空電梯可向天空延伸620.00英里,只不過這種太空電梯是一種電纜,像一個(gè)旋轉(zhuǎn)套索,通過向心力牽引來固定和向天空延伸。而且,隨著未來納米材料和技術(shù)發(fā)展到實(shí)用階段,可以建造出更輕薄、更堅(jiān)硬的管材,有望使太空電梯延伸得更高,而且成本更低。不過,這一切現(xiàn)在只是紙上談兵。即使太空電梯能達(dá)到實(shí)用的階段,人類是否能沿著這樣的電梯爬向其他星球也存在很多問題,例如,如何防范太空的輻射、超高溫和超低溫,以及如何在缺少氧氣的太空呼吸。
其他星球的環(huán)境是否適宜人類?
人類移居其他星球的另一個(gè)重要條件是,其他星球必須像地球一樣適宜人類生存。而要明確其他星球適宜人類居住必須實(shí)地探測(cè)。美國(guó)國(guó)家航空航天局認(rèn)為開普勒-22b行星適宜人類或生命存在全都是一種猜測(cè),并沒有經(jīng)過實(shí)地考察,因此開普勒-22b行星及其他類似地球的星球可能適宜人類居住只是一種理論上的推測(cè)。
那么,適宜人類居住的條件應(yīng)該有哪些呢?水、空氣、陽(yáng)光、適宜的溫度和糧食等都是必須的。但是,迄今為止,人類對(duì)可以觸及的星球的探索都表明,其他星球上這些物質(zhì)都不存在,有的星球上可能存在一些物質(zhì),但也只是一種估計(jì)。例如,月球上是否有水也存在爭(zhēng)議。2009年11月13日美國(guó)國(guó)家航空航天局宣布,月球坑觀測(cè)和傳感衛(wèi)星獲得的撞月數(shù)據(jù)顯示,月球上存在水。但是,這一發(fā)現(xiàn)也受到質(zhì)疑。
同樣,2007年3月,歐洲航天局的火星快車號(hào)探測(cè)器發(fā)回的數(shù)據(jù)顯示,火星南極地區(qū)的冰蓋直徑約有1000公里,總面積比美國(guó)得克薩斯州還大。探測(cè)器的雷達(dá)設(shè)備測(cè)出,冰層厚達(dá)3.7公里,體積約有160萬(wàn)立方公里。雖然冰層含有顏色偏暗的塵埃雜質(zhì),但冰層中固態(tài)水的含量估計(jì)超過90%。但是,即使月球和火星上有水,這樣的水是否適宜人類直接飲用,也有待更深入的調(diào)查和研究來確認(rèn)。
另一方面,迄今為止所有科學(xué)研究的發(fā)現(xiàn)證明,其他星球和外太空的環(huán)境對(duì)適應(yīng)了地球的人類其實(shí)是有巨大危險(xiǎn)的。其他星球和外太空的環(huán)境缺少氧氣,充滿電離輻射、高能粒子等。另外,人類即使能移居其他星球也還面臨著微重力的巨大挑戰(zhàn)。
輻射是人類移居其他星球所面臨的巨大挑戰(zhàn)之一。在太空中的輻射主要有x射線、γ射線、字宙射線和高速太陽(yáng)粒子。前兩者已被大量的事實(shí)證明是致人患癌和其他疾病的重
要元兇,而后兩者還沒有研究結(jié)果證明它們對(duì)人的危害有多大,但危害是顯而易見的。宇宙射線是由低原子的氫到重原子的鈾的離子組成,是一些高能粒子。在地面上的粒子加速器上的實(shí)驗(yàn)表明,動(dòng)物吸收高劑量的粒子會(huì)造成神經(jīng)腦組織損傷和癌癥等疾病。
男一方面,在太空和其他星球上人類會(huì)因微重力環(huán)境下的失重而造成肌肉和骨骼的萎縮。
由于失重。還可以造成人的內(nèi)耳平衡器的失常。導(dǎo)致前庭一視覺反射的損害,長(zhǎng)時(shí)間都不能把眼光集中到目標(biāo)上,同時(shí)會(huì)讓人失去方向感。由于存在這些危險(xiǎn),人類在移居其他星球之前必須把上述情況弄清?,F(xiàn)在,人類顯然不可能弄清開普勒-22b行星上的情況。但是可以通過弄清其他與地球相似的星球來了解這些情況。以火星為鑒
目前,人類正在了解火星上的環(huán)境是否適宜人類或生命生存。2004年1月9日,美國(guó)航空航天局宣布,勇氣號(hào)火星車首次測(cè)量了火星上的地表溫度,發(fā)現(xiàn)火星表面溫度為零下15攝氏度至零下5攝氏度,這意味著火星上的氣候比較“宜人”,與地球上的溫差變化有相似之處,可供人類居住。但是,溫度只是其,中一項(xiàng)條件,更重要的是其他條件,如是否有氧氣、水以及是否有輻射。
有鑒于此,2011年11月26日美國(guó)航空航天局又發(fā)射了另一個(gè)火星車――好奇號(hào)去火星,主要是探索火星過去或現(xiàn)在是否存在適宜生命生存的環(huán)境。但是,這一任務(wù)也極具挑戰(zhàn)性,因?yàn)楹闷嫣?hào)火星車要行進(jìn)9億公里,預(yù)計(jì)于2012年8月6日在火星著陸,展開為期一個(gè)火星年(約687個(gè)地球日)的探測(cè)活動(dòng)。
通過好奇號(hào)上的設(shè)備,如火星樣品分析裝置和全景攝像機(jī),人們可能獲得許多關(guān)于火星真實(shí)環(huán)境的清晰圖片,以此來推斷火星表面之下的水冰是否可以用來提取氧氣和液態(tài)水,或者可否直接從大氣里獲得氧氣;同時(shí),也能從火星上所獲得的樣品得知火星塵土是否有毒,火星表面是否有沙塵風(fēng)暴,人在上面是否會(huì)受到影響,人類是否能夠在火星上獲得可資利用的資源等等。
男一方面,2007年,美國(guó)的另一個(gè)火星探測(cè)器――奧德賽在火星赤道附近發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇特的地下洞穴系統(tǒng),其中至少包括7個(gè)巨大的洞穴,它們的晝夜氣溫變化不大,而且能阻擋飛沙走石、狂風(fēng)暴雨。研究人員運(yùn)用熱紅外成像技術(shù)對(duì)其中兩個(gè)洞穴進(jìn)行了進(jìn)一步勘測(cè)。發(fā)現(xiàn)其溫度在一天之內(nèi)相當(dāng)恒定。在白天,洞穴內(nèi)比地表上能曬到陽(yáng)光的區(qū)域要冷,但比在陰影下地區(qū)溫度高;在夜里,洞穴溫度則高于周圍地區(qū)。
如果人類登陸火星,這些洞穴將是建立基地的最佳選擇。因?yàn)?,人類如果想移居火星和其他星球,需要首先在這些星球上建立基地。這就像在地球上一樣,洞穴能為人類提供遮蔽,特別是抵擋沙塵暴和極端的天氣。如果在火星上有洞穴,即使在這個(gè)紅色星球上有各種輻射和危險(xiǎn)物質(zhì),洞穴也能為移居者提供幫助,比如它們能抵擋流星雨、太陽(yáng)風(fēng)暴、紫外線和太空高能粒子對(duì)移居者和探索者的侵襲。
移居火星要等1000年
顯然,火星是人類目前所探索到的最理想的移居地,因?yàn)樗母鞣N環(huán)境與地球相似?;鹦鞘浅鹦侵怆x地球最近的行星,它離地球5570萬(wàn)~12000萬(wàn)公里?;鹦潜鹊厍蛐∫恍?,半徑為地球的53%,體積為地球的15%,質(zhì)量為地球的11%,表面重力為地球的38%。火星有稀薄的大氣,95%是二氧化碳,還有3%的氮,大氣密度約為地球大氣的1%?;鹦敲?4.63小時(shí)自轉(zhuǎn)一圈,并在圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn),周期為687天,因而與地球一樣,有四季分明的氣候。
美國(guó)火星協(xié)會(huì)制定了一個(gè)人類移居火星的計(jì)劃,在%000年后人類可能移居火星。
第一步是給火星加熱,因?yàn)榛鹦潜砻鏈囟葹榱阆?5攝氏度至零下5攝氏度。加熱的方法有多種,如讓一顆直徑2.5公里左右的小行星去撞擊火星,撞擊產(chǎn)生的巨大能量將使火星上的1萬(wàn)億噸冰融化成水,或者把一面直徑超過120公里的大鏡子安裝在火星表面21公里以上的軌道,讓太陽(yáng)光反射到火星。
第二步是形成雨雪等天氣現(xiàn)象。對(duì)火星加熱后,火星土壤中釋放出來的二氧化碳可以在20年內(nèi)讓火星溫度再升高5.6攝氏度,這時(shí)候一些冰開始融化成水,水也開始蒸發(fā),并形成雨雪等天氣現(xiàn)象。
第三步是綠化。在2250年左右,火星上的大氣含量將達(dá)到0.21個(gè)大氣壓,火星已經(jīng)可以生長(zhǎng)植物。第四步是制氧,因?yàn)橹参锷L(zhǎng)后就可以提供氧氣。最后是再等待1000年,火星上能釋放出足夠人類自由呼吸的氧氣。
2020年11月18日下午,第十四屆航空航天月桂獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮在北京成功舉辦。那么你們知道關(guān)于第十四屆中國(guó)航空航天月桂獎(jiǎng)心得感悟范文內(nèi)容還有哪些呢?下面是小編為大家準(zhǔn)備第十四屆中國(guó)航空航天月桂獎(jiǎng)心得感悟范文五篇,歡迎參閱。
中國(guó)航空航天月桂獎(jiǎng)心得感悟范文一我愛祖國(guó)的航天事業(yè)也許是父母給予我一個(gè)特殊的“符號(hào)”—陶嫦娥,所以從小的我就是一個(gè)充滿幻想的女孩,我幻想將來有一天我能像嫦娥一樣飛上天空,能在浩瀚的蒼穹和無垠的宇宙中有一個(gè)舒適而溫暖的家。小時(shí)候,我總纏著媽媽給我講我們中國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展,媽媽告訴我,我國(guó)航天事業(yè)起步于20世紀(jì)60年代,1970年4月24日,寂寞而遼闊的茫茫太空中,第一次響起了中國(guó)人的聲音,中國(guó)成為世界上第五個(gè)能夠發(fā)射衛(wèi)星的國(guó)家從此開始了中國(guó)的航天事業(yè)。2003年10月15日,我在電視的屏幕上看到了“神舟五號(hào)”載人航天飛船發(fā)射成功,10月16日6時(shí)23分,飛船在環(huán)繞地球14圈后成功返回祖國(guó)大地。這是我國(guó)首次載人航天飛行的成功,向全世界莊嚴(yán)宣告:中國(guó)已經(jīng)成為第三個(gè)獨(dú)立掌握載人航天技術(shù)的國(guó)家
。2005年10月12日,這又是一個(gè)令人驚心動(dòng)魄的時(shí)刻,中國(guó)第二艘搭載太空人的飛船“神舟六號(hào)”再次將兩名中國(guó)宇航員費(fèi)俊龍和聶海勝送入太空。在經(jīng)過115小時(shí)32分鐘的太空飛行后,飛船返回艙于17日凌晨4時(shí)順利著陸,這又是一個(gè)具有里程碑意義的重大勝利。看了《我的祖國(guó)》這本書,讓我知道了許多關(guān)于航天的感人事跡。第一個(gè)令我熱淚盈眶的故事是萬(wàn)戶飛天的故事,中國(guó)明代的官員萬(wàn)戶,是世界歷史上第一個(gè)試驗(yàn)乘火箭上天的人。他用兩排47支的火箭捆綁在椅子下面,自己坐在椅子上,手拿兩只大風(fēng)箏,然后叫人點(diǎn)火發(fā)射,巨大的反沖力將他送上高空,但是天有不測(cè)風(fēng)云,隨著一聲巨響,第二節(jié)火箭筒在空中發(fā)生了爆炸,頃刻間,他變成了一團(tuán)火球,墜落在地。萬(wàn)戶犧牲了,萬(wàn)戶為光榮的航天事業(yè)做出了偉大的奉獻(xiàn),他那勇于探索和不怕困難的精神使我不得不為他所折服,在人們的心中,會(huì)永遠(yuǎn)記住萬(wàn)戶這個(gè)響亮的名字,國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)將月球上的一座環(huán)形山命為“萬(wàn)戶山”,而在我的心中,萬(wàn)戶已成為了在我面對(duì)困難和挫折的一種鼓勵(lì),一種堅(jiān)持,更是一種激勵(lì)我進(jìn)步的理想。
第二個(gè)是在載人航天工程的研制、建設(shè)中,廣大科技人員、工人、解放軍官兵做出的貢獻(xiàn):有的人為了工作的及時(shí)、方便,將鋪蓋搬到了工廠車間;有的人積老成疾,幾次住進(jìn)了醫(yī)院;有的年輕人雖風(fēng)華正茂卻華發(fā)早生;有的人甚至為此付出了全部心血與生命,未能等到成功的那一天便猝然長(zhǎng)逝。這些都體現(xiàn)了中國(guó)航天人的團(tuán)結(jié)合作,默默奉獻(xiàn),勇于探索,鍥而不舍的科學(xué)精神。所以我要從小培養(yǎng)與同學(xué)團(tuán)結(jié)合作,遇到困難要有勇于探索,鍥而不舍的精神,有一顆愛國(guó)之心,我相信我一定能的。我愛祖國(guó)的航天事業(yè)!溫泉小學(xué):陶嫦娥
中國(guó)航空航天月桂獎(jiǎng)心得感悟范文二隨著天文觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代航天器將人們帶入了嶄新的航天時(shí)代。我熱愛宇宙,更熱愛航天,我的理想就是當(dāng)一名航天事業(yè)的戰(zhàn)士,乘著載人飛船去遨游太空,探索宇宙。
我對(duì)航天的理解很浮淺,認(rèn)為飛機(jī)、火箭飛上天就是航天,實(shí)際航天領(lǐng)域研究的東西非常廣泛,也非常深?yuàn)W,不管我對(duì)航天認(rèn)識(shí)的深與淺,但我非常喜歡航天。
記得小時(shí)候,大人們給我買的玩具中我最喜歡的就是飛機(jī),現(xiàn)在家里還有兩架遙控飛機(jī)模型保存的好好的;還記得我上幼兒園中班的時(shí)候,我和爺爺一起做了一支火箭模型,并在全幼兒園觀展;上了小學(xué)我參加的是航模興趣小組,在小組里我做了六架飛機(jī)模型。當(dāng)我制作的飛機(jī)模型飛在天空中的時(shí)候,我想起了楊利偉叔叔,他乘著我國(guó)自己建造的載人宇宙飛船遨游太空,這一創(chuàng)舉在全世界面前為我們中國(guó)人爭(zhēng)了光露了臉。
隨著年齡和知識(shí)的不斷增長(zhǎng),我對(duì)航天的理解也逐漸加深了,同時(shí)腦子里的疑問也一個(gè)一個(gè)的接踵而來,如:火箭沒有翅膀是怎樣飛起來的?人造衛(wèi)星在天上會(huì)不會(huì)掉下來?再如:載人飛船為什么能遨游太空?……帶著這些問題我買了一些有關(guān)“宇宙、太空、自然科學(xué)”方面的百科全書。通過學(xué)習(xí)我初步了解到:火箭是利用發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴射高溫高壓的燃?xì)猱a(chǎn)生及作用力以獲得前進(jìn)推力,并由此向前運(yùn)動(dòng)的飛行器,它一般由動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)三部分組成。人造衛(wèi)星和太空探測(cè)器是無人駕駛的航天器,它擁有高度精密的自動(dòng)控制裝置,迄今為止它們已先后對(duì)月球、金星、火星、哈雷星等近距離或?qū)嵉乜疾欤⑷〉昧素S碩的成果,因此人類稱它為“宇宙信息的偵察兵”。人類除了派人造衛(wèi)星和探測(cè)器到太空考察外,也希望自己能夠飛上太空,載人飛船就是人類遨游太空的工具之一,它一般由座艙、軌道艙、服務(wù)艙、對(duì)接艙和應(yīng)急救生裝置等部分組成。座艙是飛船的核心,軌道艙內(nèi)裝有各種實(shí)驗(yàn)儀器,服務(wù)艙則是為航天員提供生活保障的地方。載人飛船可以獨(dú)立進(jìn)行航天活動(dòng),也可作為往返于地面和空間站之間的“渡船”,并能與空間站或其他航天器對(duì)接后聯(lián)合飛行。我國(guó)自行研制的天宮一號(hào)和神州八號(hào)于11月3日凌晨1時(shí)36分首次空間對(duì)接成功,這是在美國(guó)、俄羅斯進(jìn)行首次交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)40多年后中國(guó)成為世界上第三個(gè)掌握自動(dòng)空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)的國(guó)家,這說明我們國(guó)家的航天技術(shù)已達(dá)到了世界頂尖水平,我為之驕傲和自豪,同時(shí)我也更加熱愛航天了。
我是一名少年兒童,是祖國(guó)的未來,我知道宇宙間還有許多奧秘等著我們?nèi)ヌ剿骱桶l(fā)現(xiàn),航天領(lǐng)域里還有許多難題在等著我們?nèi)フJ(rèn)識(shí)和攻關(guān),因此,為了實(shí)現(xiàn)自己遨游太空探索宇宙的美好理想,長(zhǎng)大后為我所愛的航天事業(yè)貢獻(xiàn)力量,從現(xiàn)在起我要努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí),牢牢掌握過硬本領(lǐng),爭(zhēng)做一名優(yōu)秀的少先隊(duì)員。
齊齊哈爾市第三十四中學(xué)初一:祝朝遐
中國(guó)航空航天月桂獎(jiǎng)心得感悟范文三航天航空,是一個(gè)大國(guó)崛起的標(biāo)志,是一個(gè)大國(guó)屹立于世界民族之林的根本。正因?yàn)槿祟悓?duì)未知世界的向往及人類的求知欲,才有了今天的航天航空。航天航空是世界歷史上開天辟地的大事,關(guān)系到世界科技技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的發(fā)展。我們需要航天航空,我們更要支持航天航空事業(yè)的發(fā)展。因?yàn)橛辛撕教旌娇?,才有了中?guó)的騰飛。
沒有航天航空,怎么會(huì)有中國(guó)的繁榮富強(qiáng);沒有航天航空,怎么會(huì)有世界科技的騰飛;沒有航天航空,怎么會(huì)有揭開宇宙神秘面紗的基礎(chǔ);沒有航天航空,怎么會(huì)有將古老神話變成現(xiàn)實(shí)的能力……
自古以來,中國(guó)一直向往著太空,從古代的嫦娥奔月到如今的嫦娥一號(hào)升天,從東方紅一號(hào)到神舟飛船系列,從北斗導(dǎo)航衛(wèi)星群到建立自己的空間站。從1992年啟動(dòng)載人航天工程以來,中國(guó)航天不斷取得新突破,成為世界上第三個(gè)獨(dú)立掌握載人航天技術(shù)、獨(dú)立開展空間實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立進(jìn)行出艙活動(dòng)的國(guó)家。中國(guó)的航天航空目標(biāo)致力于全面突破和掌握近地空間長(zhǎng)期載人飛行和服務(wù)技術(shù);突破和掌握近地空間組合體的建造和運(yùn)營(yíng)技術(shù);開展較大規(guī)模和較高水平的空間科學(xué)應(yīng)用;為開展載人登月等未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)等。
因?yàn)楹教旌娇帐聵I(yè)是一項(xiàng)巨大的系統(tǒng)工程,所以它的發(fā)展基礎(chǔ)必須是:綜合國(guó)力強(qiáng)盛,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高,有一定的財(cái)政支持,有一批從事航天科技事業(yè)的骨干人才隊(duì)伍,有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平。這樣才有可能發(fā)展航天航空事業(yè)的騰飛。有了航天航空,才有中國(guó)的騰飛。
因?yàn)楹教旌娇占夹g(shù)是科技密集綜合性尖端技術(shù),它體現(xiàn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)多個(gè)領(lǐng)域的成就;發(fā)展航天航空能體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力,提高我國(guó)的國(guó)際地位;航天航空的發(fā)展能更好地開發(fā)太空資源為地球人類造福;航天航空是人類發(fā)展的一個(gè)新階段的開始,因?yàn)槿祟惪梢酝ㄟ^航天航空的橋梁,轉(zhuǎn)移到其他星球居住和生活,開發(fā)出更美好的生活空間,這不是可望而不可及的事情。航天航空促進(jìn)了新學(xué)科的形成、新材料的研發(fā)、新資源的探測(cè)、新民用產(chǎn)品的生產(chǎn)。
在不久的將來,我們將會(huì)充分開發(fā)太空的旅游資源,讓進(jìn)入太空旅行成為一件平常事,讓人們更進(jìn)一步地與太空有親密接觸。航天航空技術(shù)的發(fā)展為我們進(jìn)入太空奠定了基礎(chǔ)。在未來,我們將能用我們
的雙眼看看神秘的太空和美妙的仙境以及我們的美麗而浩瀚的家園—地球。太空之旅將不會(huì)是遙不可及,因?yàn)橛泻教旌娇?。不久,人類將主宰太空,?shí)現(xiàn)人類發(fā)展的革命。
作為學(xué)生的我們應(yīng)懷有探索浩瀚宇宙的決心和勇氣,努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí),為航天航空的發(fā)展做貢獻(xiàn),為航天航空事業(yè)的騰飛而努力。未來中國(guó)的發(fā)展離不開航天航空,航天航空的發(fā)展更需要我們。
航天發(fā)展,中國(guó)騰飛!
中國(guó)航空航天月桂獎(jiǎng)心得感悟范文四尊敬的各位評(píng)委們,敬愛的老師們:
大家上午好!
我們是祖國(guó)的花朵,祖國(guó)的未來。在我們心中都有一雙“隱形的翅膀”,能讓我們的中國(guó)夢(mèng)飛上藍(lán)天,綻放絢麗。今天,我演講的題目就是我的中國(guó)夢(mèng)——航天夢(mèng)。
一個(gè)國(guó)家的夢(mèng)想是什么?用國(guó)泰民安四個(gè)字來概括比較貼切。中國(guó),是有著五千年文化史的國(guó)家,從古至今,名垂青史的人物有很多,他們都為國(guó)家的繁榮昌盛,奉獻(xiàn)出了自己的全部力量。我想:為什么我就不能為偉大的祖國(guó)也盡一份力呢?因此,我從小心中就有著這樣一個(gè)念頭——當(dāng)一名宇航員。
我十分向往宇宙,只得說,我與星星有緣。打從我記事起,每到晚上,我就愛趴在屋檐下看星星,那一顆顆閃爍著微弱光芒的星星,究竟是怎么樣的呢?后來,我長(zhǎng)大了,通過學(xué)習(xí)《科學(xué)》這門課程,我才漸漸明白,地球是多么龐大,星星是多么可愛呀!了解了這些知識(shí)后,我才覺得,那些親自登入月球的宇航員們真是太了不起了!
我8歲那年,本來不愛看新聞的我,卻跟著爸爸這個(gè)“新聞迷”看起了新聞。因?yàn)槲冶灰粍t新聞吸引住了——“中國(guó)神舟七號(hào)登上月球”大家知道是誰(shuí)這么厲害嗎?就是航天員霍志剛,劉伯明和景海鵬?;糁緞偝雠撟鳂I(yè),劉伯明在軌道艙內(nèi)協(xié)助,實(shí)現(xiàn)了中國(guó)歷史上第一次的太空漫步,令中國(guó)成為能進(jìn)行太空漫步的國(guó)家,他們真是我們中國(guó)的驕傲,也是我心目中的英雄。
此時(shí),我多么希望自己有朝一日也能登上月球,在星星的海洋里飛翔啊,看看月球究竟是什么樣子,上面會(huì)不會(huì)有嫦娥、玉兔、和吳剛叔叔?
不過,我知道,要實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想,不光要學(xué)好科學(xué)文化知識(shí),還要有健康的體魄,光有念想,沒有實(shí)際行動(dòng)一定是不行的。所以,現(xiàn)在我的飲食、生活習(xí)慣都發(fā)生了變化。
為什么要實(shí)現(xiàn)我的中國(guó)夢(mèng)呢?
我們中國(guó),是一個(gè)擁有十幾億人口的大家族,每一個(gè)兒女心中,都有著一個(gè)小小的夢(mèng),小夢(mèng)連著大夢(mèng),一個(gè)個(gè)小夢(mèng)連接起來,就是一個(gè)大大的夢(mèng),這,就是中國(guó)夢(mèng)!
實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng),讓中國(guó)更加繁榮、富強(qiáng)。讓人們過上更好的生活,所以,請(qǐng)大家不要放棄自己的小夢(mèng),每一個(gè)人,都有實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的資格!
中國(guó)航空航天月桂獎(jiǎng)心得感悟范文五偉大的事業(yè)孕育了偉大的精神。新一代航天人在攀登科技高峰的偉大征程中,以特有的崇高境界,頑強(qiáng)的意志和杰出的智慧,鑄就了載人航天精神。這就是特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關(guān)、特別能奉獻(xiàn)的精神。這些精神永遠(yuǎn)值得我們?nèi)W(xué)習(xí)。
生活上刻苦精神永遠(yuǎn)美好。人生之路不可能是永遠(yuǎn)平坦的。每個(gè)人,總會(huì)遇到這樣或那樣的困難和挫折。我們必須要在挫折和困難中奮起。這就需要有刻苦的精神,特別能戰(zhàn)斗和特別能公館的精神了?!俺缘每嘀锌啵綖槿松先??!睂W(xué)習(xí)上刻苦精神永遠(yuǎn)美好!
團(tuán)結(jié)就是力量,是治國(guó)之本,更是治校之本。試想,一個(gè)集體,如果內(nèi)部不團(tuán)結(jié),還出現(xiàn)分歧的話,那這個(gè)集體會(huì)強(qiáng)大嗎?不止這樣,一些有圖搞破壞的人,在這個(gè)時(shí)候大力進(jìn)攻,那損失更是不堪設(shè)想。
科學(xué)與人文并舉。從小,這一句老話就不斷地在我們的耳邊回響:愛科學(xué),學(xué)科學(xué),用科學(xué)。但是,真正落實(shí)到的,又有多少人呢?友人認(rèn)為,只要學(xué)會(huì)做人和文化知識(shí)就可以了,不用在學(xué)什么科學(xué)了。先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),對(duì)一個(gè)強(qiáng)大的國(guó)家來說,是必不可少的。身為祖國(guó)的“花朵”的我們,不但要做到科學(xué)與人文并舉,還要做到規(guī)范與個(gè)性共存!
艱苦的條件錘煉了中國(guó)航天人特別能吃苦的精神。中國(guó)航天事業(yè)是在極其艱苦的條件下起步的。茫茫的戈壁,浩瀚的海洋,廣大航天工作者為了早日實(shí)現(xiàn)飛天之夢(mèng),不辭勞苦,日曬雨淋,克服了無數(shù)的困難,付出巨大的犧牲。嚴(yán)酷的挑戰(zhàn)鑄就了中國(guó)航天人特別能戰(zhàn)斗的精神,崇高的使命煥發(fā)了中國(guó)航天人特別能攻關(guān)的精神。我們青少年,更應(yīng)該在學(xué)習(xí)上多下苦工,好好學(xué)習(xí)。在生活上、學(xué)習(xí)上,遇到困難和挫折,不要逃避,不要退縮,要知難而進(jìn),一往無前,敢于勝利。有的同學(xué),在生活中遇到了一點(diǎn)點(diǎn)的挫折,就對(duì)人生失去了信心和希望,覺得世界上什么都不是好的。于是,就自尋短見,恨離人世。要知道,這個(gè)世界是非常美好的,我們要珍惜生命,好好地享受這美麗的人生。就算它是不好的,那也是無可改變的事實(shí)。就像航天人員要在嚴(yán)峻的環(huán)境中訓(xùn)練一樣,那嚴(yán)峻的環(huán)境已是無法改變的事實(shí),那只有改變自己,去攻破這個(gè)難關(guān)。所以,我們不能因?yàn)橐稽c(diǎn)點(diǎn)的挫折而放棄自己的使命,而是要在環(huán)境中、在艱苦中、在困難中成長(zhǎng),成就自己的人生和使命。學(xué)習(xí)上也是如此。學(xué)習(xí)靠的不是小聰明,而是刻苦。讀書要用功,持之以恒地刻苦學(xué)習(xí)、鉆研,這才是學(xué)習(xí)上刻苦精神永遠(yuǎn)美好的表現(xiàn)。
團(tuán)結(jié)奮斗培育了中國(guó)航天人特別能奉賢的精神。我國(guó)載人航天工程是中國(guó)航天史上規(guī)模宏大的系統(tǒng)工程。廣大航天工作者不論前方后方,不計(jì)名利得失,履行職責(zé),堅(jiān)守崗位,形成了強(qiáng)大合力。我們都生活在同一個(gè)大集體中,都為了一個(gè)共同目標(biāo)——保護(hù)集體,就應(yīng)該淡泊名利,不計(jì)較個(gè)人得失,甘于奉賢,團(tuán)結(jié)一心,共創(chuàng)輝煌。“團(tuán)結(jié)就是力量”,這是一股強(qiáng)大的力量,是一股催人前進(jìn)的力量。有了這股力量,可以排除萬(wàn)難,勇往向前,達(dá)到目標(biāo)。大至世界全人類、國(guó)家,小至班集體、家庭,都要團(tuán)結(jié)。有的同學(xué)不顧集體利益,一心只為自己。例如他在拌種來回走動(dòng),看見一張桌子跌在地上,他不但不把桌子弄好,而且還殘忍地踢上一兩腳,是桌子雪上加傷。又例如是拔河,內(nèi)部不團(tuán)結(jié),那肯定是全軍覆沒。
火星上為什么可以存在液態(tài)水?
火星的大氣十分稀薄,密度不到地球大氣的1%,主要成分包括二氧化碳(95.3%)、氮?dú)猓?.7%)、氬氣(1.6%)、氧氣(0.15%)和水蒸氣(0.03%),大氣氣壓只有500~700帕,約等于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的二百分之一?;鹦潜砻鏈囟韧ǔO其寒冷,根據(jù)“探路者”衛(wèi)星探測(cè)火星大氣的結(jié)果顯示,火星白天平均溫度為-13.3℃,夜晚平均溫度為-76.1℃,在極端情況下,晝夜溫差可相差100多攝氏度。水的熔點(diǎn)(凝固點(diǎn))與大氣壓、水的含鹽度有關(guān),在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,純水的熔點(diǎn)、凝固點(diǎn)約為0℃,在其他條件下則各異。此外,美國(guó)航空航天局發(fā)現(xiàn)火星液態(tài)水中含有大量高氯酸鹽以及氯酸鹽,含有高氯酸鹽的咸水使得火星水(實(shí)際上是鹽溶液)的熔點(diǎn)比純水低,這就使得火星上的冰并不需要達(dá)到0℃就能融化。因此在一定程度內(nèi),氯酸鹽的濃度越高,火星上冰的熔點(diǎn)就越低,越能在更低溫度下呈現(xiàn)液態(tài)。
火星上的水能孕育生命嗎?
科學(xué)家認(rèn)為水是生命之源,水的發(fā)現(xiàn),讓人們對(duì)火星可能存在生命產(chǎn)生更多聯(lián)想。
人類最古老的問題之一就是:宇宙中只有我們嗎?但這個(gè)問題到現(xiàn)在還沒有人能回答?;鹦鞘翘?yáng)系中最像地球的星球,科學(xué)家向其發(fā)射了多個(gè)繞軌探測(cè)器和火星車,但此前只是在極地找到了水的固態(tài)形式――冰,以及火星幾十億年前也曾擁有海洋、湖泊乃至雪山的證據(jù)?,F(xiàn)在人們終于發(fā)現(xiàn)在火星赤道附近也時(shí)不時(shí)有著液態(tài)水流動(dòng)。
“跟著水走”,一直是科學(xué)家探索其他世界的重要法則。依據(jù)人類現(xiàn)有的認(rèn)知,在地球上有水的地方,幾乎就會(huì)有生命存在?,F(xiàn)在火星發(fā)現(xiàn)了液態(tài)水,這能證明火星上一定有生命嗎?美國(guó)航空航天局指出,火星生命更有可能是微生物,而這些微生物或許不會(huì)生活在液態(tài)水的附近。此次成果會(huì)上展示的火星液態(tài)水正是高氯酸鹽為主的鹵水。含有高氯酸鹽的水在地球上是對(duì)生命不利的,它會(huì)將大部分微生物殺死。可能只有某些特殊的細(xì)菌才能在這種環(huán)境中存活。在火星地表,生命不可能存在的原因,除了溫差變化,還有致命的射線攻擊。但火星表面與眾不同的“坑鏈”現(xiàn)象卻帶來另一種可能――火星地表下的一些天然隧道可以為生命提供一個(gè)“避難所”。
火星上發(fā)現(xiàn)液態(tài)水有何重大意義?
至少以目前這種狀態(tài),火星上的水是沒法飲用的。不過,液態(tài)水的發(fā)現(xiàn)將極大地拓展人類將來的火星行動(dòng)。液態(tài)水的存在,意味著它可供未來登陸火星的人類使用。美國(guó)航空航天局現(xiàn)在的工作重心就是,在本世紀(jì)30年代把宇航員送上火星。如果火星上沒有水,那么就要用宇宙飛船運(yùn)送,其代價(jià)之高昂可以想象。但有了液態(tài)水,就可以用它來分解出氧氣,所以它也解決了人類吸氧的供應(yīng)問題。甚至,水分解成的氧氣和氫氣可作為火箭燃料。即便火星上短期內(nèi)無法住人,液態(tài)水的發(fā)現(xiàn)也為更遠(yuǎn)的星際航行提供了可能。科學(xué)家表示:未來我們可以從水包含的氫和氧中直接提取燃料,而火星因此能成為一個(gè)補(bǔ)給站。總之,火星有液態(tài)水,將降低未來探索任務(wù)的成本,增加人類在這個(gè)紅色星球上活動(dòng)的“彈性”。
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未來有望在火星上種植蔬菜水果
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,宇航員可能在國(guó)際空間站種植培育生菜,但是未來生活在火星的宇航員將需要更多高熱量食物才能生存下來。目前,科學(xué)家研制出一種水栽培育系統(tǒng),能夠在惡劣條件下種植蕃薯和草莓,未來有望在火星上種植蔬菜水果,有效保證宇航員的食物來源。
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火星隕石發(fā)現(xiàn)生命的證據(jù)
林楊挺帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)2013年在一塊拇指大、重約6克的灰黑色火星隕石中,發(fā)現(xiàn)了10多顆比頭發(fā)絲的十分之一還要細(xì)小的、成分類似于煤的碳顆粒,并證明了這種碳顆粒是有機(jī)物質(zhì),而且認(rèn)為這種有機(jī)物質(zhì)有可能是生物形成的。這一發(fā)現(xiàn)成為火星可能曾有生命的證據(jù)。此外,林楊挺的研究團(tuán)隊(duì)在一年前通過研究中國(guó)在南極格羅夫山發(fā)現(xiàn)的一塊火星隕石認(rèn)為,在大約2億年前,火星上還存在地下水的活動(dòng),并可持續(xù)長(zhǎng)達(dá)25萬(wàn)年之久。
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人類探測(cè)火星的理由
1996年,著名天文學(xué)家卡爾?薩根在應(yīng)美國(guó)航空航天局要求而寫的報(bào)告中列舉了探測(cè)火星的理由:
1.火星是地球上人類可以探索的距離較近的行星之一。
2.大約40億年以前,火星與地球氣候相似, 也有河流、湖泊甚至可能還有海洋,未知的原因使得火星變成今天這個(gè)模樣。探索火星氣候變化的原因, 對(duì)保護(hù)地球的氣候條件具有重大意義。
3.火星有一個(gè)巨大的臭氧洞,太陽(yáng)紫外線沒遮攔地照射到火星上。可能這就是海盜1號(hào)、海盜2號(hào)探測(cè)器未能找到有機(jī)分子的原因?;鹦茄芯坑兄诹私獾厍虺粞鯇右坏┫?duì)地球的極端后果。
4.在火星上尋找歷史上曾經(jīng)有過的生命的化石, 這是行星探測(cè)中最激動(dòng)人心的目的之一,如果找到, 就意味著只要條件許可,生命就能在宇宙中行星上崛起。
5.查明今日火星上有無綠洲,綠洲上有無生命以及生命存在的形式類型。
6.火星探測(cè)是許多新技術(shù)的試驗(yàn)場(chǎng)地, 這些技術(shù)包括大氣制動(dòng)利用火星資源產(chǎn)生氧化劑、燃料返程用遙控自動(dòng)儀和取樣遠(yuǎn)程通訊等。
7.雖然南極隕石提供了火星上少數(shù)未知地域的樣本,但只有空間探測(cè)才能窺其全貌。
關(guān)鍵詞:“工程材料學(xué)”;航空航天專業(yè);教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)04-0124-03
“工程材料學(xué)”是航空主機(jī)類專業(yè)(包括飛行器設(shè)計(jì)與工程、飛行器動(dòng)力工程、飛行器制造工程和機(jī)械工程等專業(yè))的學(xué)科基礎(chǔ)課程。該課程雖然僅有48學(xué)時(shí),但承擔(dān)著為未來的航空工程師構(gòu)建材料知識(shí)體系的重任,對(duì)學(xué)生今后的發(fā)展起著重要作用。本文結(jié)合近年的工作實(shí)踐,對(duì)該課程在教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面的改革進(jìn)行研討。
一、高度重視航空和材料領(lǐng)域發(fā)展對(duì)“工程材料學(xué)”課程教學(xué)的影響
材料學(xué)既是基礎(chǔ)科學(xué),也是應(yīng)用科學(xué)。材料科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展,解決了很多工程領(lǐng)域的關(guān)鍵問題,有力地推進(jìn)了相關(guān)科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步,使得材料科學(xué)成為最活躍的科學(xué)領(lǐng)域,材料產(chǎn)業(yè)也成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)?!肮こ滩牧蠈W(xué)”以物理學(xué)、化學(xué)等理論為知識(shí)基礎(chǔ),系統(tǒng)介紹材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)技能,著重培養(yǎng)學(xué)生把這些知識(shí)應(yīng)用于解決工程實(shí)際中提出的對(duì)材料結(jié)構(gòu)、性能等方面問題的能力。作為一門重要的學(xué)科基礎(chǔ)課程,“工程材料學(xué)”具有較長(zhǎng)的開設(shè)歷史,在人才培養(yǎng)中發(fā)揮了重要的作用。航空航天領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)工程技術(shù)人員的能力素質(zhì)提出了更高的要求,特別是“卓越工程師”教育培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)施,對(duì)工程類課程建設(shè)的需求更加迫切,有必要以新的形勢(shì)為背景反思該課程的教學(xué)改革。航空以眾多學(xué)科知識(shí)、先進(jìn)研究成果為基礎(chǔ),已發(fā)展成為一個(gè)由多個(gè)分系統(tǒng)組成的大系統(tǒng),需要工程技術(shù)人員采用系統(tǒng)工程的方法進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。現(xiàn)代航空技術(shù)一百多年的發(fā)展,使得人們可以在更大的范圍內(nèi)探索天空,也使得飛行器的工作條件更加惡劣,工作環(huán)境更加嚴(yán)苛?,F(xiàn)代飛行器不僅要具有速度快、航程大、載重多等特點(diǎn),還要滿足節(jié)能低碳等要求。材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,為解決航空航天領(lǐng)域的諸多難題提供了可能,“一代材料,一代飛機(jī)”已成為飛行器發(fā)展公認(rèn)的規(guī)律。這對(duì)航空航天工程技術(shù)人員的材料知識(shí)提出了更高的要求。在飛行器及其主要部件的設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)工作中,要全面認(rèn)識(shí)材料的性質(zhì)和特點(diǎn),才能挖掘材料的潛能,充分利用材料的特性,滿足工作需要。面對(duì)航空航天迅猛的發(fā)展形勢(shì),僅了解和掌握已有材料的知識(shí)是不夠的。具有創(chuàng)新素質(zhì)的工程技術(shù)人員,要了解材料科學(xué)與工程的發(fā)展方向和趨勢(shì),分析材料領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)航空航天領(lǐng)域的影響,同時(shí)要認(rèn)真研究具體工作對(duì)新材料、新工藝的要求,明確材料發(fā)展的需求。在新型飛行器的研發(fā)過程中,要綜合考慮用戶對(duì)飛行器總體性能的多種要求,對(duì)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一的優(yōu)化。在落實(shí)對(duì)飛行器性能的要求時(shí)可以發(fā)現(xiàn),很多要求是相互矛盾的,比如飛機(jī)的航程和機(jī)動(dòng)性就存在著較大的矛盾。為了獲得較好的綜合性能,需要對(duì)飛機(jī)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì),要及時(shí)掌握各種設(shè)計(jì)方案對(duì)飛機(jī)主要材料和工藝的要求,對(duì)飛機(jī)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合優(yōu)化。在此過程中,各部門工程師都需要和材料系統(tǒng)密切配合,才能實(shí)現(xiàn)信息和資源共享,降低全系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn),提高系統(tǒng)的可靠性和綜合性能。材料科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展也對(duì)課程教學(xué)提出了新的要求。材料科學(xué)與技術(shù)是研究材料成分、結(jié)構(gòu)、加工工藝與其性能和應(yīng)用的學(xué)科。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中,材料科學(xué)是發(fā)展最快速的學(xué)科之一,在金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料、耐磨材料、表面強(qiáng)化、材料加工工程等主要方向上的發(fā)展日新月異,促使“工程材料學(xué)”課程內(nèi)容的不斷充實(shí)。
“工程材料學(xué)”課程要系統(tǒng)講授材料科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)技能,使得學(xué)生掌握工程材料的合成、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用等方面的知識(shí)。早期的航空工程結(jié)構(gòu)以自然材料為主,如在美國(guó)萊特兄弟制造出第一架飛機(jī)上,木材占47%,普通鋼占35%,布占18%。隨后,以德國(guó)科學(xué)家發(fā)明具有時(shí)效強(qiáng)化功能的硬鋁為代表,很多優(yōu)質(zhì)金屬材料被開發(fā)出來,使得大量采用金屬材料制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)成為可能,也使得研究者們投入了更多的精力于金屬材料的探索。相應(yīng)地,這一時(shí)期“工程材料學(xué)”課程內(nèi)容也以金屬材料為主。上世紀(jì)70年代以后,復(fù)合材料開始在航空領(lǐng)域應(yīng)用。復(fù)合材料具有較高比強(qiáng)度和比剛度的優(yōu)點(diǎn)使得工程技術(shù)人員對(duì)其抱有很大的希望。航空工程師首先采用復(fù)合材料制造艙門、整流罩、安定面等次承力結(jié)構(gòu),而現(xiàn)在復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用于機(jī)翼、機(jī)身等部位,向主承力結(jié)構(gòu)過渡。復(fù)合材料因其良好的制造性能被大量應(yīng)用在復(fù)雜曲面構(gòu)件上。復(fù)合材料構(gòu)件共固化、整體成型工藝能夠成型大型整體部件,減少零件、緊固件和模具的數(shù)量,降低成本,減少裝配,減輕重量。復(fù)合材料的用量已成為先進(jìn)飛行器的重要標(biāo)志。相應(yīng)地,復(fù)合材料必然要在“工程材料學(xué)”課程中占重要地位。鈦合金的開發(fā)和應(yīng)用使得飛行器具有更好的耐熱能力,提高了發(fā)動(dòng)機(jī)、蒙皮等結(jié)構(gòu)的性能,有效解決了防熱問題?!肮こ滩牧蠈W(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該及時(shí)反映材料科學(xué)在提高飛行器性能方面的新應(yīng)用與新進(jìn)展。與此同時(shí),其他相關(guān)學(xué)科也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展,使得主機(jī)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容大幅度增加,“工程材料學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)之間的矛盾愈加突出。
二、認(rèn)真分析專業(yè)教學(xué)對(duì)“工程材料學(xué)”課程的不同要求
“工程材料學(xué)”課程是一門重要的學(xué)科基礎(chǔ)課,是基礎(chǔ)課與專業(yè)課間的橋梁和紐帶,在航空航天主機(jī)類專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手和創(chuàng)新創(chuàng)造能力,提高學(xué)生綜合素質(zhì)等方面具有重要作用。在多年的教學(xué)實(shí)踐中,該課程對(duì)主機(jī)類各專業(yè)采用同一標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)。雖然主機(jī)類各專業(yè)人才培養(yǎng)有其共性要求,但隨著航空航天事業(yè)的發(fā)展,專業(yè)分工越來越細(xì),差異化特征也越來越明顯,因此“工程材料學(xué)”課程應(yīng)該充分考慮不同專業(yè)的具體需求,結(jié)合各專業(yè)的課程體系安排教學(xué)。飛行器設(shè)計(jì)與工程、飛行器動(dòng)力工程、飛行器制造工程和機(jī)械工程等主機(jī)類專業(yè)根據(jù)航空領(lǐng)域中的分工培養(yǎng)學(xué)生,畢業(yè)學(xué)生的工作要求有所不同,對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求也不一樣。就材料方面知識(shí)而言,不同專業(yè)學(xué)生也會(huì)有所區(qū)別,應(yīng)按照專業(yè)特點(diǎn)縱向劃分對(duì)“工程材料學(xué)”課程的要求。不同專業(yè)主要服務(wù)對(duì)象的材料特點(diǎn)是確定課程要求的主要依據(jù)。
飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)要全面統(tǒng)籌飛行器產(chǎn)品及各部件的設(shè)計(jì)和制造,主要從事飛行器總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、飛機(jī)外形設(shè)計(jì)、飛機(jī)性能計(jì)算與分析、結(jié)構(gòu)受力與分析、飛機(jī)故障診斷及維修等工作,要求了解材料科學(xué)與工程的發(fā)展對(duì)現(xiàn)代飛行器設(shè)計(jì)技術(shù)的影響,因此要較全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知識(shí),了解輕質(zhì)高強(qiáng)材料的發(fā)展動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)。飛行器動(dòng)力工程專業(yè)要求學(xué)生學(xué)習(xí)飛行器動(dòng)力裝置或飛行器動(dòng)力裝置控制系統(tǒng)等方面的知識(shí),主要培養(yǎng)能從事飛行器動(dòng)力裝置及其他熱動(dòng)力機(jī)械的設(shè)計(jì)、研究、生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)、運(yùn)行維護(hù)和技術(shù)管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。飛行器動(dòng)力的重要部件對(duì)抗氧化性能和抗熱腐蝕性能要求較高,要求材料和結(jié)構(gòu)具有在高溫下長(zhǎng)期工作的組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。因此,材料在高溫下的行為、性能和分析、選擇方法應(yīng)該是該專業(yè)“工程材料學(xué)”課程的重點(diǎn)。飛行器制造工程和機(jī)械工程等專業(yè)要針對(duì)現(xiàn)代飛行器工作條件嚴(yán)酷、構(gòu)造復(fù)雜的特點(diǎn),采用先進(jìn)制造技術(shù),實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求,并為飛行器維護(hù)提供便利。該專業(yè)要求學(xué)生理解飛行器各部件的選材要求,掌握材料的制造工藝。飛行器零部件形狀復(fù)雜,所用材料品種繁多,加工方法多樣,工藝要求精細(xì)。很多新材料首先在航空航天領(lǐng)域得到應(yīng)用,其制造技術(shù)具有新穎性的特征,設(shè)計(jì)、材料與制造工藝互相融合、相互促進(jìn)的特點(diǎn)非常明顯,這就要求學(xué)生在“工程材料學(xué)”課程中把材料基礎(chǔ)打好,適應(yīng)工藝和材料不斷發(fā)展的要求。雖然各專業(yè)對(duì)“工程材料學(xué)”課程的要求有所不同,但課程基礎(chǔ)一致。
該課程名稱為“工程材料學(xué)”,即明確其重點(diǎn)在于將材料科學(xué)與技術(shù)的成果運(yùn)用于航空航天工程,把材料基本知識(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力?!肮こ滩牧蠈W(xué)”是相關(guān)專業(yè)材料學(xué)科的基本課程,學(xué)生要通過該課程了解金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料等微觀和宏觀基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)習(xí)材料研究、分析的基本方法,掌握材料結(jié)構(gòu)與性能等基礎(chǔ)理論,研究主要材料的制備、加工成型等技術(shù),為更好地學(xué)習(xí)專業(yè)課程創(chuàng)造條件,為將來從事技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)等打下基礎(chǔ)。由此可見,在明確了各專業(yè)對(duì)該課程的個(gè)性化要求的基礎(chǔ)上,更要明確共性要求?!肮こ滩牧蠈W(xué)”課程要培養(yǎng)學(xué)生材料方面的科學(xué)概念,提升材料方面的科學(xué)素質(zhì),扎實(shí)的材料科學(xué)與技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)是學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程、提高綜合素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的必備條件,是進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ)。因此,“工程材料學(xué)”課程采用“公共知識(shí)+方向知識(shí)”的模式比較合適,即把教學(xué)內(nèi)容劃分為每個(gè)專業(yè)均要求了解的材料領(lǐng)域知識(shí)和根據(jù)各個(gè)專業(yè)特色需要重點(diǎn)介紹的知識(shí)兩部分,既滿足了寬口徑、厚基礎(chǔ)的教學(xué)需要,又注重了后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)的要求,促進(jìn)了基礎(chǔ)理論和專業(yè)應(yīng)用的融合滲透,較好地滿足了材料、設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)一體化發(fā)展的需要,增強(qiáng)了跨學(xué)科、跨專業(yè)認(rèn)識(shí)問題、思考問題和研討問題的能力。
三、多管齊下建設(shè)豐富的教學(xué)環(huán)境
作為一門學(xué)科基礎(chǔ)課程,“工程材料學(xué)”課程要根據(jù)學(xué)校人才培養(yǎng)創(chuàng)新目標(biāo)和相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、方案,結(jié)合卓越工程師教育培養(yǎng)的要求,注重與專業(yè)課程體系的融合,注重與工程實(shí)踐教育的結(jié)合,注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)業(yè)能力及綜合運(yùn)用知識(shí)能力的培養(yǎng)。在充分調(diào)研與分析專業(yè)人才培養(yǎng)對(duì)課程教學(xué)要求的基礎(chǔ)上,要對(duì)課程的教學(xué)大綱和內(nèi)容進(jìn)行修訂,與相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)有效整合,拓展教學(xué)活動(dòng)的空間,營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和氛圍,加強(qiáng)與后續(xù)課程及實(shí)踐活動(dòng)的聯(lián)系,解決學(xué)科基礎(chǔ)課的教學(xué)與專業(yè)人才培養(yǎng)需求的脫節(jié)或不銜接等問題。
“工程材料學(xué)”在第四學(xué)期開設(shè),是一門承前啟后的課程。在前期開設(shè)的課程中,“大學(xué)物理”和“航空航天概論”是兩門直接相關(guān)的課程?!按髮W(xué)物理”提供了學(xué)習(xí)“工程材料學(xué)”的科學(xué)基礎(chǔ),認(rèn)真分析“大學(xué)物理”知識(shí)點(diǎn)在“工程材料學(xué)”中的應(yīng)用,有助于學(xué)生更好地理解相關(guān)概念。“航空航天概論”以航空航天領(lǐng)域的發(fā)展為主線,介紹飛行器的組成及工作原理。如果在“工程材料學(xué)”課程講授之初讓學(xué)生重新回到機(jī)庫(kù),從材料發(fā)展的角度再次審視航空航天的進(jìn)步,結(jié)合材料學(xué)的概念研究飛行器的組成及工作原理,會(huì)使得學(xué)生對(duì)該課程有比較全面的認(rèn)識(shí)。在相關(guān)專業(yè)的后續(xù)課程中,有好多課程與“工程材料學(xué)”密切相關(guān),如“飛行器總體設(shè)計(jì)”、“發(fā)動(dòng)機(jī)原理”、“先進(jìn)制造技術(shù)”等,如果在“工程材料學(xué)”中對(duì)有關(guān)知識(shí)點(diǎn)作簡(jiǎn)單介紹,可以使學(xué)生更好地綜合分析相關(guān)概念,加深理解。在主機(jī)類專業(yè)培養(yǎng)方案中,“工程訓(xùn)練”是集中式的工程能力培養(yǎng)環(huán)節(jié),其教學(xué)內(nèi)容與“工程材料學(xué)”密切相關(guān)?!肮こ逃?xùn)練”教學(xué)內(nèi)容以機(jī)械制造工藝和方法為主,包括熱處理、鑄造、鍛造、焊接、車削加工、銑削加工、刨削加工、磨削加工、鉗工、數(shù)控加工、特種加工、塑性成型等,每一種制造工藝和方法都與工程材料密切相關(guān)。在以前的教學(xué)工作中,材料是加工對(duì)象,對(duì)材料的性能等的介紹很簡(jiǎn)單,學(xué)生的認(rèn)識(shí)較淺。如果在“工程訓(xùn)練”教學(xué)過程中,針對(duì)不同的加工工藝和方法對(duì)材料作較深入的介紹,從應(yīng)用的角度分析不同材料加工工藝和方法的適應(yīng)性,可以促進(jìn)學(xué)生把材料理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和工程實(shí)際聯(lián)系起來。通過讓學(xué)生分析研究實(shí)際材料在加工過程中的表現(xiàn)來認(rèn)識(shí)材料的性能,通過感性認(rèn)識(shí)來體會(huì)材料變化的規(guī)律,把深?yuàn)W的材料科學(xué)理論知識(shí)和生動(dòng)形象的加工過程結(jié)合起來。這樣不僅強(qiáng)化了工程訓(xùn)練效果,還能讓學(xué)生把材料的知識(shí)學(xué)活,留下更深刻的影響,更好地發(fā)揮學(xué)生的潛力。
航空航天主機(jī)類專業(yè)的課程設(shè)計(jì)是重要的綜合學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)任務(wù)一般是完成一項(xiàng)涉及本專業(yè)一門或多門主要課程內(nèi)容的綜合性、應(yīng)用性的設(shè)計(jì)工作,通過一系列設(shè)計(jì)圖紙、技術(shù)方案等文件體現(xiàn)工作成果。很多主機(jī)類專業(yè)的課程設(shè)計(jì)涉及材料的選用、處理等方面的問題。按照教學(xué)計(jì)劃,“工程材料學(xué)”先行開設(shè)。因此,在相關(guān)課程設(shè)計(jì)中,有目的地提出材料問題,引導(dǎo)學(xué)生在更廣的范圍里選材,在更加深入的層面上分析材料性能,可以更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生自主探究材料科學(xué)的積極性,幫助學(xué)生把材料知識(shí)轉(zhuǎn)化為初步的工作能力,克服課程知識(shí)的碎片化傾向。
四、結(jié)語(yǔ)
航空航天是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的集大成者,該領(lǐng)域發(fā)展很大程度上取決于材料科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。材料學(xué)是航空航天工程技術(shù)人員知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要組成部分?!肮こ滩牧蠈W(xué)”要按照現(xiàn)代大工程觀的要求組織教學(xué),才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),提高培養(yǎng)質(zhì)量。航空航天領(lǐng)域和材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展,極大地豐富了“工程材料學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容。要根據(jù)學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展需要選擇教學(xué)內(nèi)容,按照理論實(shí)踐結(jié)合、突出工程應(yīng)用的要求構(gòu)建知識(shí)體系。在教學(xué)工作中,應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)要求,深入研究材料學(xué)的基本要求和各專業(yè)的發(fā)展方向,形成“公共知識(shí)+方向知識(shí)”的“工程材料學(xué)”課程結(jié)構(gòu),提高教學(xué)效率。統(tǒng)籌考慮專業(yè)教學(xué)與其他課程的聯(lián)系,以及課程設(shè)計(jì)、工程訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié),以“工程材料學(xué)”課程為中心,注重課程的縱向推進(jìn)和知識(shí)的橫向聯(lián)系,不斷加深對(duì)材料學(xué)的理解和掌握,培養(yǎng)多角度研究分析、跨專業(yè)交流合作、多學(xué)科解決問題的能力。
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Discussion on Reform of "Engineering Materials" Course Teaching for Aeronautic Majors
WANG Tao,ZHOU Ke-yin
(College of Material Science and Technology,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing,Jiangsu 210016,China)
論文關(guān)鍵詞:效率,高技術(shù)產(chǎn)業(yè),大型企業(yè)
研發(fā)活動(dòng)是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的源泉,其效率的高低不僅決定著這些產(chǎn)業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入的使用效果,而且也在很大程度上影響其未來的發(fā)展。對(duì)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的大型企業(yè)而言,尤其如此。因此,研究我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)大型企業(yè)的研發(fā)效率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、研究方法和數(shù)據(jù)來源
1.研究方法
R&D績(jī)效的評(píng)價(jià)方法主要有主觀評(píng)價(jià)法、文獻(xiàn)計(jì)量法、投入評(píng)價(jià)法、多層面評(píng)價(jià)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、因子分析法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)等。本文主要采用DEA方法分析我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)大型企業(yè)研發(fā)效率,該方法在分析效率方面具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。(1)DEA方法無需假定輸入輸出之間的關(guān)系,僅僅依靠分析實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù),采用局部逼近的方法構(gòu)造前沿生產(chǎn)函數(shù)模型,就可以對(duì)生產(chǎn)單元進(jìn)行相對(duì)有效件評(píng)價(jià),具有較大的靈活性。(2)DEA不要求所有的被評(píng)價(jià)單元采用同一生產(chǎn)函數(shù)形式,故它滿足“多元最優(yōu)化準(zhǔn)則”,每一個(gè)被評(píng)價(jià)單元皆可以通過調(diào)整自己的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)來達(dá)到效率最大化,而一般參數(shù)方法則追求“單一最優(yōu)化”,相比之下非參數(shù)方法更符合實(shí)際情況。(3)對(duì)于無效單元,參數(shù)方法僅僅能說明無效程度即效率大小,而DEA方法不僅能計(jì)算出生產(chǎn)單元的相對(duì)效率,還可以指出無效的根源以及改進(jìn)目標(biāo),給決策者提供較多的經(jīng)濟(jì)管理信息。
DEA方法中的Malmquist指數(shù)法在用于分解全要素生產(chǎn)率變動(dòng)方面也具有明顯的優(yōu)勢(shì)。首先,它不需要投入與產(chǎn)出變量的價(jià)格信息。一般來說,投入和產(chǎn)出的數(shù)據(jù)較易獲得,而要素價(jià)格信息往往不夠完善,該方法避免了價(jià)格的失真或不可獲得導(dǎo)致的困難;其次,它可以將全要素生產(chǎn)率分解成生產(chǎn)效率的變動(dòng)和技術(shù)的變動(dòng)兩個(gè)組成部分,這樣就能夠測(cè)算出效率和技術(shù)變動(dòng)的情況,并進(jìn)一步分析全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)是源于生產(chǎn)前沿面的移動(dòng)效應(yīng)還是效率提高的追趕效應(yīng);此外,它不必事先假設(shè)生產(chǎn)函數(shù),從而減少了模型假設(shè)誤差的風(fēng)險(xiǎn)。
2.?dāng)?shù)據(jù)來源
按照數(shù)據(jù)選取的科學(xué)性、可行性和可比性原則,選取了1995-2007年醫(yī)藥制造、航空航天器制造、電子及通信設(shè)備制造、電子計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造、醫(yī)療設(shè)備及儀器儀表制造五個(gè)高新技術(shù)行業(yè)大型企業(yè)的研發(fā)數(shù)據(jù),以新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)費(fèi)支出、R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出作為輸入變量,以新產(chǎn)品銷售收入、專利申請(qǐng)數(shù)作為輸出變量,運(yùn)用DEAP2.1軟件對(duì)其研發(fā)效率進(jìn)行了分析。數(shù)據(jù)來源于《中國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒2008》。
二、R&D相對(duì)效率分析
DEA方法可以在按規(guī)模報(bào)酬可變以及規(guī)模報(bào)酬不變進(jìn)行分析。因此,本文基于投入法中的規(guī)??勺兊那闆r下,并通過多階段的方法進(jìn)行的相對(duì)效率分析。
1.以行業(yè)為決策單元的相對(duì)效率分析
(1)相對(duì)效率
從綜合效率看,醫(yī)藥制造、電子及通信設(shè)備制造、電子計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造三個(gè)行業(yè)的綜合效率達(dá)到了DEA最優(yōu)(表1)。其中,除醫(yī)療設(shè)備及儀器儀表制造之外的四個(gè)行業(yè)純技術(shù)效率達(dá)到了最優(yōu);醫(yī)藥制造、電子及通信設(shè)備制造、電子計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造三個(gè)行業(yè)的規(guī)模效率達(dá)到了最優(yōu);醫(yī)藥制造、電子及通信設(shè)備制造、電子計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造三行業(yè)表現(xiàn)為規(guī)模收益不變,航空航天器制造業(yè)表現(xiàn)為規(guī)模收益遞增,醫(yī)療設(shè)備及儀器儀表制造業(yè)表現(xiàn)為規(guī)模收益遞減。
表1 行業(yè)相對(duì)效率分析
樣本次序
綜合效率
純技術(shù)效率
規(guī)模效率
規(guī)模報(bào)酬
醫(yī)藥制造業(yè)
1.000
1.000
1.000
crs
航空航天器制造業(yè)
0.887
0.896
0.990
irs
電子及通信設(shè)備制造業(yè)
1.000
1.000
1.000
crs
電子計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造業(yè)
1.000
1.000
1.000
crs
醫(yī)療設(shè)備及儀器儀表制造業(yè)
0.893
1.000
0.893
drs
平均值
0.956
0.979
0.977
注:irs, crs,drs,分別表示規(guī)模收益遞增、不變、遞減。
表2 行業(yè)投入冗余或產(chǎn)出不足
行業(yè)
投入冗余
產(chǎn)出不足
新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)費(fèi)支出
R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出
新產(chǎn)品銷售收入
專利申請(qǐng)數(shù)
醫(yī)藥制造業(yè)
航空航天器制造業(yè)
1434.639
56290.174
37.683
電子及通信設(shè)備制造業(yè)
電子計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造業(yè)
醫(yī)療設(shè)備及儀器儀表制造業(yè)
平均
1434.639
56290.174
37.683
(2)投入冗余與產(chǎn)出不足
從行業(yè)的角度分析,我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)大型企業(yè)中除航空航天器制造業(yè)外,都達(dá)到了DEA有效(表2),即不存在DEA改進(jìn)的余地。航空航天器制造業(yè)存在投入冗余或產(chǎn)出不足,在產(chǎn)出既定時(shí),應(yīng)增加新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)費(fèi)支出1434.639萬(wàn)元,或者在投入既定時(shí),新產(chǎn)品銷售收入增加56290.174萬(wàn)元,專利申請(qǐng)數(shù)增加38項(xiàng),才能達(dá)到DEA有效。
2.以年份為決策單元的相對(duì)效率分析
從年份看,我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)大型企業(yè)研發(fā)相對(duì)效率有效的年份為1995、1997、1998、2000、2004,僅占全部決策單元的38.46%。根據(jù)DEA有效(CR)既是規(guī)模有效也是技術(shù)有效的原理,對(duì)這五年來說,除非增加一種或多種新的投入,否則無法再增加產(chǎn)出,或除非減少某些種類的產(chǎn)出,否則無法減少投入。根據(jù)DEA理論的“投影”定理,可計(jì)算出使非DEA(CR)有效單元轉(zhuǎn)變?yōu)镈EA有效的目標(biāo)改進(jìn)值(表3)。以1996年為例,在現(xiàn)有產(chǎn)出水平下,應(yīng)減少新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)費(fèi)支出43361.809萬(wàn)元和R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出19206.876萬(wàn)元,或者在既定投入水平下,增加新產(chǎn)品銷售收入523012.716萬(wàn)元和專利申請(qǐng)數(shù)77項(xiàng),才可使R&D活動(dòng)績(jī)效轉(zhuǎn)變?yōu)镈EA有效。在出現(xiàn)投入冗余和產(chǎn)出不足的年份中,新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)費(fèi)支出冗余占當(dāng)年該指標(biāo)比重最大的年份為1996年,達(dá)到了12.96%,其次是2002年,占3.65%,其余年份均在1%左右。對(duì)于R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出而言,冗余占比最大的年份同樣為1996和2002年,其中1996年達(dá)到2.19%,其余年份相對(duì)較低。從產(chǎn)出角度看,1996和2002年出現(xiàn)了明顯的產(chǎn)出不足,尤其是新產(chǎn)品銷售收入。
表3 年度相對(duì)效率分析及投入冗余或產(chǎn)出不足
年份
綜合
效率
純技術(shù)效率
規(guī)模效率
規(guī)模報(bào)酬
投入冗余
產(chǎn)出不足
新產(chǎn)品開發(fā)
經(jīng)費(fèi)支出
R&D經(jīng)費(fèi)
內(nèi)部支出
新產(chǎn)品
銷售收入
專利
申請(qǐng)數(shù)
1995
1.000
1.000
1.000
crs
1996
0.278
0.524
0.531
drs
43361.809
19206.876
523012.716
76.290
1997
1.000
1.000
1.000
crs
1998
1.000
1.000
1.000
crs
1999
0.886
0.938
0.945
irs
8019.430
121932.234
3.399
2000
1.000
1.000
1.000
crs
2001
0.569
0.678
0.839
drs
3526.611
3273.362
229501.027
52.333
2002
0.153
0.369
0.415
drs
53837.601
48457.798
749082.579
100.822
2003
0.699
1.000
0.699
drs
2004
1.000
1.000
1.000
crs
2005
0.633
0.663
0.955
irs
1327.376
184607.76
23.359
2006
0.567
0.805
0.704
drs
10776.720
10581.807
168204.741
31.543
2007
0.211
0.455
0.464
drs
42849.723
36542.523
574193.639
87.532
平均值
0.692
0.802
0.812
三、R&D全要素生產(chǎn)率變動(dòng)及分解
運(yùn)用malmquist指數(shù)法計(jì)算的結(jié)果顯示,1995-2007年我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)大型企業(yè)R&D活動(dòng)全要素生產(chǎn)率年均增長(zhǎng)率為1.1%(表4),其中1999-2002年、2004年增長(zhǎng)率接近或超過了30%,其中2000年增長(zhǎng)率高達(dá)73.8%。1997、1998、2003和2007年均出現(xiàn)了較大幅度的負(fù)增長(zhǎng),并導(dǎo)致整個(gè)時(shí)間段內(nèi)增長(zhǎng)幅度相對(duì)較小;下降幅度最大的年份為1997和1998年,降幅分別高達(dá)43.9%和44.6%,其中主要原因是技術(shù)進(jìn)步出現(xiàn)了較大幅度的負(fù)增長(zhǎng),這可能與東南亞金融危機(jī)造成我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)出口下降、生產(chǎn)困難并引起投資減少有關(guān)。從分解的結(jié)果來看,全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)全部來自技術(shù)進(jìn)步的貢獻(xiàn),樣本時(shí)間段內(nèi)技術(shù)進(jìn)步年均增長(zhǎng)率為2.6%,而效率變化、純技術(shù)效率、規(guī)模效率均出現(xiàn)了負(fù)增長(zhǎng),特別是效率變化的年均增長(zhǎng)率為-1.4%。引起全要素生產(chǎn)率年均增長(zhǎng)率大幅波動(dòng)的主要因素也是技術(shù)進(jìn)步,這與這些行業(yè)投資的波動(dòng)密切相關(guān)。
表4 年度全要素生產(chǎn)率變動(dòng)及影響因素分解
年份
效率變化
技術(shù)進(jìn)步
純技術(shù)效率
規(guī)模效率
全要素生產(chǎn)率
1996
0.941
1.248
0.960
0.980
1.175
1997
0.907
0.618
0.939
0.966
0.561
1998
1.218
0.455
1.134
1.074
0.554
1999
0.950
1.614
0.945
1.005
1.533
2000
0.953
1.823
1.052
0.906
1.738
2001
1.033
1.255
0.966
1.069
1.297
2002
0.966
1.339
0.955
1.011
1.293
2003
0.892
0.712
0.904
0.987
0.635
2004
1.116
1.495
1.148
0.973
1.669
2005
1.093
0.617
1.051
1.040
0.674
2006
1.001
1.209
0.993
1.008
1.211
2007
0.822
0.984
0.940
0.874
0.809
平均值
0.986
1.026
0.996
0.990
1.011
從行業(yè)看,醫(yī)藥制造、航空航天器制造兩個(gè)行業(yè)R&D活動(dòng)的全要素生產(chǎn)率出現(xiàn)下降,其中后者在樣本區(qū)間內(nèi)年均下降了近1個(gè)百分點(diǎn)(表5);而醫(yī)療器械及儀器儀表制造業(yè)R&D活動(dòng)的全要素生產(chǎn)率取得了明顯提高,年均增長(zhǎng)率高達(dá)11.3%,其次為電子計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造業(yè),年均增長(zhǎng)率也達(dá)到了6.4%。決定這種變動(dòng)的主要因素仍然是技術(shù)進(jìn)步,效率變化和規(guī)模效率對(duì)多數(shù)行業(yè)全要素生產(chǎn)率提高的貢獻(xiàn)為負(fù)。
表5 行業(yè)全要素生產(chǎn)率變動(dòng)及影響因素分解
行業(yè)
效率
變化
技術(shù)
進(jìn)步
純技術(shù)效率
規(guī)模
效率
全要素生產(chǎn)率
醫(yī)藥制造業(yè)
1.000
0.972
1.000
1.000
0.972
航空航天器制造業(yè)
0.970
0.931
1.009
0.961
0.903
電子及通信設(shè)備制造業(yè)
0.966
1.052
0.978
0.987
1.016
電子計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造業(yè)
0.984
1.081
0.994
0.990
1.064
醫(yī)療設(shè)備及儀器儀表制造業(yè)
1.009
1.103
1.000
1.009
1.113
平均
0.986
1.026
0.996
0.990
1.011
四、結(jié)論
從我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)大型企業(yè)R&D活動(dòng)相對(duì)效率看,航空航天器制造和醫(yī)療設(shè)備及儀器儀表制造兩個(gè)行業(yè)為DEA無效,這可能與這兩個(gè)行業(yè)進(jìn)入的技術(shù)和法制壁壘較高并引起壟斷程度相對(duì)較高有關(guān),特別是航空航天器制造業(yè),存在著大量的投入冗余或產(chǎn)出不足;從時(shí)間序列來看,我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)大型企業(yè)R&D活動(dòng)的相對(duì)效率整體較低,DEA無效年份高達(dá)61.54%,特別是1996和2002年表現(xiàn)得尤為突出。
從我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)大型企業(yè)R&D活動(dòng)全要素生產(chǎn)率變動(dòng)看,樣本區(qū)間內(nèi)全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)緩慢且波動(dòng)幅度較大,增長(zhǎng)和波動(dòng)的主要來源是技術(shù)進(jìn)步,而效率變化、純技術(shù)效率、規(guī)模效率全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)為負(fù),特別是效率變化出現(xiàn)了年均1.4%的負(fù)增長(zhǎng);從行業(yè)看,航空航天器制造業(yè)全要素生產(chǎn)率下降近1個(gè)百分點(diǎn),而且決定行業(yè)全要素生產(chǎn)率變動(dòng)的主要因素仍然是技術(shù)進(jìn)步,效率變化和規(guī)模效率對(duì)多數(shù)行業(yè)全要素生產(chǎn)率變動(dòng)的貢獻(xiàn)為負(fù)。這些結(jié)論與相對(duì)效率分析的結(jié)果形成印證。
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