21世紀空間技術股東歐比特

A. 21世紀的航天器是怎樣的

早在四五十年前，當人類航天技術剛處於萌芽時期，許多人就曾大膽預言，人類從此將走向宇宙發展的光輝路程，並憧憬著太空時代的來臨。然而，時至今日，航天領域早已風光不再，它幾乎成了人類期望過高和承諾無法兌現的象徵。

人們發現，自己正處於一個信息時代，真正改變人類生活的是軟體和微處理器晶元，而不是火箭和宇航學。空間活動在人類技術發展中僅僅扮演了一個次要的角色——支持作為地面光纖系統替代物的通信衛星。太空時代遲遲未能到來的原因，科學家們認為在於實現這個偉大夢想的花費實在太龐大。他們認為，從現在開始，一旦航天技術向著實際應用的目標發展，它在21世紀的情況將大為改觀。

航天技術的實際應用之一是科學探測。美國噴氣推進實驗室計劃於21世紀實施的兩項太空探測使命是「冥王星快速探測飛行」和「凱珀快車」。前者將用於完成「旅行者」號行星探測器對太陽系外層行星近距離探測的任務，後者則用於探索「凱珀帶」。凱珀帶是海王星外側軌道上的一個較小行星帶。這兩項航天計劃可反映出21世紀航天器的發展方向。

21世紀的航天器，一是體積不斷縮小。上述兩項計劃的構想均建立在航天設備小型化的基礎之上。已設計出的新航天器樣機的重量只有5公斤，但其功能完全可與現在重200多公斤的「旅行者號」探測器相媲美。所有硬體設備，無論是電子的、機械的、光學的，還是結構性元件，其體積都大大縮小，而靈敏度卻顯著提高。「凱珀快車」採用液態氙作為推進劑，將為誕生於20世紀50年代的航天技術帶來突破性進展。

二是日益多樣化的推進系統。科學家們為未來航天器設計的推進系統有核電推進器、太陽能電力推進器、激光推進器、太陽帆和電磁沖壓加速器等。但太陽能電力推進系統被認為是最有希望的，它利用了低推力的離子噴射器。陽光照射太陽能電池產生電力，電流將一種惰性氣體（如氙）離子化並將其加速，把正離子排出發動機以產生推力。這種推進系統在速度、效率和經濟上都有強大的生命力，很可能作為一種通用發動機用於未來的航天器中。當然這並不意味著其他推進系統就不需要了。事實上，為了將航天器從地球送入太空，我們將使用化學火箭或其他發射器。核電推進系統類似於太陽能電力推進，只不過它是靠核反應堆產生動力，而不需要依靠陽光發電；激光推進器的動力來自地球上的某一高功率激光源，適用於快速點火發射；太陽帆是利用陽光壓力推動，雖然起動慢，但無須燃料；電磁沖壓加速器的發系統的最大優點是成本低。但無論如何，對遠距離高速度的航天飛行來說，無論是載人還是載物，太陽能電力推進系統則是最好的選擇。

三是空間站的發展。空間站是無人飛行器。21世紀，空間技術的發展將取決於廉價的航天設備。一艘噸級大型載人飛船需要2公頃面積的太陽能電池板，其面積比一個足球場還大；而無人飛行器的重量則可減少到幾公斤，僅需直徑10～20米的電池板。這樣的超小型航天器對科學研究是十分理想的，也適用於大多數商業和軍事領域，其主要任務是在重量很輕的設備中處理大量信息。可以預期，到21世紀，由太陽能電子推動的無人飛行器將在整個太陽系內遨遊，並根據人類的需要改變飛行軌道，從而使這些微型「探險者」走遍宇宙的每一角落，為人類探索其中的奧秘。

B. 21世紀三大尖端技術

1、納米技術是用單個原子、分子製造物質的科學技術。納米科學技術是以許多現代先進科學技術為基礎的科學技術，它是現代科學（混沌物理、量子力學、介觀物理、分子生物學）和現代技術（計算機技術、微電子和掃描隧道顯微鏡技術、核分析技術）結合的產物，納米科學技術又將引發一系列新的科學技術，例如納電子學、納米材料學、納機械學等。

2、基因工程又稱基因拼接技術和DNA重組技術，是以分子遺傳學為理論基礎，以分子生物學和微生物學的現代方法為手段，將不同來源的基因按預先設計的藍圖，在體外構建雜種DNA分子，然後導入活細胞，以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產新產品的遺傳技術。基因工程技術為基因的結構和功能的研究提供了有力的手段。

3、人工智慧是研究、開發用於模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智慧是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質，並生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器，該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。

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進入21世紀，世界各國紛紛意識到納米科技對社會的經濟發展、科學技術進步、人類生活等方面產生了巨大影響，加大了對納米科學技術研究力度，將其列為21世紀最重要的科學技術。美國、歐盟、日本紛紛將納米科學技術的研究和發展列為國家科學技術發展的重要組成部分，我國也於2003年成立國家納米科學研究中心，並於2006年將納米科學與技術研究列為《國家中長期科學技術發展規劃綱要》的四大重點學科之一。