本文6200字,大致內容如下:
(一)長得越胖,責任越大
(二)中國航天,在吃草中長大
(三)航天有多重要,你可能猜不到
(四)星辰大海,自古以來
(一)長得越胖,責任越大
雖然還沒從楊文醫生被害案的悲哀和憤怒中走出,但是我還是強打精神,來聊一聊我們的胖五,時隔兩年半,胖五再次成功復飛。
蛋總跟胖五有緣,一是因為都胖,二是因為我在超級學爸公眾號寫的第一篇文章,就是寫航天的,其中還特意誇了胖五。
在火箭家族,有一個鐵律,那就是「長得越胖,責任越大」。在長徵家族,除了未來的「肥九」,胖五是體型最大的,而腰部直徑(芯級)達到了5米。
而長徵2號系列、長徵3號系列,以及長徵7號,芯級都是3.35米,這是鐵路運輸隧道能通過的最大尺寸了。
但是這個尺寸大大制約了我國火箭運載能力,要想發射火星探測器、大型空間站、以及返回式月球探測器就變得很吃力。
比如在胖五之前,我國火箭的主力之一長徵二號F,近地軌道運力可達8.8噸。這款火箭獨有逃逸系統,因此是載人航天專用火箭,發射成功率100%,被譽為中國神箭。
在胖五之前,我國運力最大的火箭應該是長徵三號B/E(長三乙增強型),近地軌道運力可達12噸,地球同步軌軌道是5.5噸,地月轉移軌道是3.8噸。
長徵七號其實是長徵二號F的升級版,主要換裝了液氧煤油發動機。長徵二號F用的是成熟可靠的YF20發動機,這種發動機使用的是四氧化二氮和偏二甲肼作為燃料。
但是這個偏二甲肼具有劇毒和強腐蝕性,容易被皮膚吸收,有強烈的致癌性,還會對肝臟造成損害,生產和使用必須做好全身防護。
如果不充分燃燒,還會汙染環境。因此從上世紀80年代,各個航天大國逐漸淘汰了這種燃料,開始使用液氧+煤油組合或者液氧+液氫組合。
我國也開始準備升級長徵二號F火箭,所以最開始叫長徵二號F/H,H就是換的意思,要符合無毒無汙染的現代環保理念。
2006年開始立項,2011年新火箭確定為長徵七號,芯一級的發動機是YF100液氧煤油發動機,芯二級使用YF115液氧煤油發動機;芯三級使用YF75D液氧液氫發動機。
不同的太空飛行器,要送入到不同的軌道。比如探月軌道,必須要經過地月轉移軌道,這條軌道是最節省燃料的,因此也可以看做是唯一的。
由於現役火箭運力的限制,一些更重、更大、更複雜的航天任務就不能勝任了,比如未來的天宮三號空間站,由三個20噸重的艙室組成,一個核心艙,兩個實驗艙。
因此,長徵二號F、長徵三號乙、長徵七號都不能勝任,於是這個任務就給了又粗又長的長徵五號,號稱「胖五」,專乾重體力活。
如下圖,帶「避雷針」(逃逸塔)的是長徵二號F,最粗壯的就是胖五,芯級直徑高達5米,近地軌道運力高達25噸,地球同步軌道運力高達14噸。
胖五的運力,在世界現役大推力火箭中名列第三,僅次於美國的重型獵鷹火箭(64噸)和美國的德爾塔4B火箭(29噸)。
領先於俄羅斯的安加拉A5火箭(24噸)和質子號火箭(23噸),也領先於美國的泰坦4號B火箭(21噸)以及歐洲的阿麗亞娜5ECA火箭(21噸)。
此外還有美國的宇宙神5號,現役型號近地軌道運力能達到21噸;日本的H2B運載火箭,近地軌道運力可達19噸。
也就是說如果沒胖五,那麼中國航天大推力火箭可能只能排在美、俄、歐、日後邊,差不多要從三哥身上找優越感了。
排名是次要的,關鍵是「星辰大海」的徵途該怎麼走,天宮三號射不上去,返回時月球探測無法實現,火星探測不得不放棄。
(二)中國航天,在吃草中長大
當年建高鐵的時候,有人說西部人民還在吃草;殲20服役的時候,有人說西部人民還在吃草;山東號服役的時候,有人說西部人民還在吃草。
毫無疑問,胖五復出,肯定有人說西部人民還在吃草。似乎中國就是在西部人民不斷吃草中發展壯大的,那麼要感謝西部人民了,還請西部人民繼續吃下去。
其實不光西部人民一直在吃草,東部人民以及中部人民,都一直在吃草,比如蛋總也常吃。每次路過燒烤攤,都忍不住烤幾串草來吃,據說還是大補。
一個政府是不是個好政府,關鍵在於前瞻性,不光要考慮眼前利益,還要考慮長遠利益,兩者要兼顧,有時候為了長遠利益,還要犧牲眼前的利益,也就是勒緊褲腰帶也要幹。
秦始皇為啥偉大,因為在西部人民還在吃土的時候,統一了六國;漢武帝為啥偉大,西部人民還在吃土的時候,北擊匈奴,鑿空西域。
太祖為啥偉大?就是西部人民還在吃土的時候,他領著一幫人鬧革命,解放了全中國。西部人民還在吃土的時候,他又勒緊褲腰帶打贏了立國之戰。
全國人民還在吃草的時候,他又張羅搞出了兩彈一星。氫彈爆炸成功沒多久,1968年7月1日,世界各國籤署《不擴散核武器條約》,中國成為合法擁有核武器國家之一。
做個噴子太容易了,蛋總曾經就是。2006年合肥金寨路修高架,我覺得合肥這麼一個小城市有必要嗎——勞民傷財!城東人民還愛吃草!(合肥城東發展相對滯後)
因為那時候,合肥的街道上清清爽爽的沒什麼車,我曾經跟北京來的同學吹牛,20分鐘我可以出現在合肥的任何一個角落。
金寨路高架橋還沒通車,孫金龍又瞞天過海,騙過發改委,以輕軌的名義搞地鐵,我也怒噴——勞民傷財!城東人民還在吃草,這純屬是面子工程、政績工程。
因為那時候,我就是一個憤青,經常翻牆看一些負面的東西,為噴而噴,通過噴彰顯自己的清高。
但很快我就閉嘴了,城市建設日新月異,以前的道路設計,完全跟不上汽車增加的速度,在高架橋上開車的確太爽了,而下面堵成了翔。
地鐵也是,我曾經認為合肥這麼芝麻大的地方,用得著地鐵嗎?結果從開通第一天開始,合肥地鐵就一直爆滿,而且城市發展的空間也因地鐵得到了拓展。
隨著我步入而立之年,我身心全面開始轉變,開始以平和的心態,帶上腦子去認識世界,去思考問題。
一個城市一個國家的發展,要考慮五年十年甚至二十年以後,一個國家和民族,更要考慮百年大計甚至千年大計。
(三)航天工業,意味著安全和未來
就拿航天工業來說,它對一個國家,意味著安全和未來,沒有航天工業,就沒有安全,更沒有未來。
航空工業首先就被用在了軍事領域,比如德國的V2飛彈,這是世界上第一款彈道飛彈,可攜帶一噸炸藥,射程不固定,這是原子彈發明之前殺傷力最大的武器。
為啥射程不固定呢?因為有20%發射失敗,或當場爆炸,這個射程就是零。中間隨時可能掉下來,有的掉海裡,有的掉在了荷蘭和比利時。
就這也造成了幾萬人的傷亡,由於不能預警也不能攔截,更沒有準頭,給人造成的心理恐慌極大,不像其他轟炸機,一般只瞄準軍事目標,還可以攔截,所以一百多萬人口離開了倫敦。
各國都看到了V2火箭的威力,所以德國戰敗後,大家都忙著搶人、搶物資、搶圖紙、搶設備。
以前常見的說法把美國誇成了一朵花,把蘇聯描繪成了一坨翔,說美國人拉的是一車車的科學家,而蘇聯只知道搶東西,拉回去的是一車車物資和設備。
但真相是美國人沒有遵守雅爾達協定,也沒有顧及密西西比河的人民還在吃草,而是制定了一個迴紋針計劃,組建了秘密突擊隊,弄走了V2火箭400名科學家和數百名技術人員。
還用了300個車皮和13艘輪船,把100枚V2飛彈和相關設備搶運一空。蘇聯晚了一天,到的時候只剩下一個空蕩蕩的工廠。
美蘇兩國之間的太空競賽,也就是從這時開始的。
1957年,蘇聯不顧西伯利亞的人民還在吃草,發射了第一顆人造地球衛星,在美國引起了恐慌。
當時的美國總統艾森豪正在打橋牌,聽到這消息之後手中的撲克落了一地。美國把這件事當做太空界的珍珠港事件,一家報紙把這天定為國恥日,一位科幻迷憤然跳河……
這場恐慌叫做史潑尼克危機。因為蘇聯能把衛星送上天,就能把洲際飛彈送到美國。以前美國靠著兩個大洋可以高枕無憂,現在不行了,他們很擔心天上掉下來個原子彈。
飛彈有多重要?在美國人看來比氫彈原子彈威脅還要大。1964年我國第一枚原子彈爆炸成功之後,美國國防部安慰自己說:沒事,他們有彈無槍,扔不過來。
然而兩年後,也就是1966年10月27日,中國成功地進行了第一次核飛彈發射試驗,宣告中國有彈也有槍了。
火箭跟飛彈,在早期基本不分家。穿上軍裝帶上槍就是彈道飛彈,脫了軍裝就能下地幹活、到市場中掙錢。
比如蘇聯發射第一顆人造衛星的R7火箭,其實也是蘇聯的第一種洲際飛彈。美國發射第一顆衛星的紅石火箭,其實也是在飛彈基礎上加了一級。
美國最早的洲際飛彈宇宙神,其實也曾攜帶水星飛船幫美國實現了載人航天。最令西方恐懼的蘇聯撒旦洲際飛彈,在蘇聯解體後不得不賣身掙錢,改裝後去發射衛星。
中國的長徵系列運載火箭其實就是東風改。東風4魔改成了長徵一號,東風5魔改成了長徵2、長徵3、長徵4,東風31軍裝一脫就成了長徵11。
今年11月13日的新聞,快舟一號甲遙十一運載火箭,在我國酒泉衛星發射中心,將「吉林一號」高分02A衛星發射升空,衛星順利進入預定軌道,任務獲得圓滿成功。
道理我都懂,問題是你們這麼搞,你猜美國人會不會緊張?咱能不能讓發射車把軍裝脫了,換上順豐、德邦或者中國郵政的工作服?
現在的太空,是兵家必爭之地。比如美國有六百多顆軍用衛星,俄羅斯有140顆,東方某愛吃胡蘿蔔大國也有200多顆,而且還在迅速增加。
600多顆軍用衛星,美國基本上不出門可知天下事,監視著地球村的每個角落。為美國的軍事霸權提供了情報支撐。
另外,軍事導航技術,讓戰機、戰艦和武器實現了精確打擊。比如1999年,美國用五枚精確制導炸彈,襲擊了我們駐南聯盟的大使館。
海灣戰爭時,美國等多國部隊發射了600多枚包括「戰斧」巡航飛彈在內的精確制導武器,讓世界大開眼界。
在GPS獨霸天下的時候,美國可以隨時關閉GPS信號或者提供錯誤的GPS信號,讓其他國家飛彈打偏、威力打折。
1996年臺海危機的時候,美國就在GPS上做了手腳,我們試射的飛彈有兩枚打偏。2018年美國關閉了敘利亞地區的GPS服務……
2019年7月,美國和伊朗關係再次高度緊張,美國還是老辦法,切斷了中東多個地區的GPS信號。結果你猜伊朗的飛彈怎麼著?——打得更準了。
因為他們去年用5000噸石油換取了3700套北鬥晶片。
2018年底,北鬥已經完成基本系統建設,開始向全球提供服務。明年全面建成北鬥三號系統。
這是航天技術在國防安全方面的應用,同時航天技術本身就能創造價值。2017年美國航天基金會的報告,當年世界航天經濟總量3835億美元。
北鬥系統全面推動應用大概始於2009年,而到了今年,中國境內衛星導航產業的直接產值超過了3400億元,其中北鬥的貢獻率大概在70%至80%。
目前,北鬥的基礎產品已經出口到120多個國家和地區了。明年全球組網成功後,北鬥將迎來一個出口創匯的高峰。
另外,北鬥給以後的科技發展開闢了道路。現在在大海上,貨輪基本上已經實現了無人駕駛。將來有一天,地面上也會實現的。
這時候導航服務其實就成了基礎性服務,沒有這些你想都不要想。因此別看德國和日本是汽車製造強國,在無人駕駛汽車上,必須得依賴別國的導航系統。
再舉個例子,通信衛星,上世紀80年代初,我們還沒有通信衛星,轉播女排男排的比賽,經常要租用美國的通信衛星,按時間算錢。
但那時候排球比賽需要爭奪發球權,比較膠著,很容易超時,往往到關鍵時候,啪的一聲信號就沒了,滿屏的雪花。
1981年,我國的通信衛星項目跟其他項目一樣,也有兩派,一派是造星派,一派是買星派。
造星派認為,中國在核心領域、戰略產業方面應當堅持自主發展的道路,通信衛星關乎國家的經濟命脈和空間安全,理應把「國產」作為首選。
買星派則認為,從價值規律出發,租星或買星來得快,還可能又好又便宜,因此當然是解決國內市場燃眉之急的捷徑。
他們還認為,全世界有170多個國家和地區利用衛星,只有少數幾個國家有自己的通信衛星。
雙方的官司一直打到GWY,最後還是決定,要依靠中國自己的力量研製新一代通信廣播衛星。
1986年,我國第一顆實用的通信衛星發射成功,中國人從此告別了只能租用外國衛星看電視、聽廣播的歷史,開始了我國獨立自主研製,發射通信衛星的時代。
也在這一年,西昌衛星發射中心對外開放,開始承攬國外商務衛星發射。我國航天發射市場自此向世界敞開了大門。
不僅如此,衛星還可以用於科學實驗、遙感監測、氣象預報、土地資源調查、土地利用、資源探測、看看誰在吃草,看看草有多少,看看美國的航母在哪裡。
我有個同學他們開發了個系統,利用衛星遙感數據變化,自動幫中石油中石化監測油氣管道安全,對可能的隱患做出預警。
不僅如此,航天領域只是點燃人類科技樹的火柴。航天系統需要極高的精度和可靠性,苛刻的要求,迫使我們主動去尋找和發現新材料、去創新新工藝。
比如美國阿波羅登月計劃,養活了兩萬家企業、200多所大學和80多個科研機構,科技人員30多萬。
這項工程促進了美國在多種領域的技術進步,包括液體燃料火箭、微波雷達、無線電制導、合成材料、計算機、無線通訊等等。
後續,登月計劃中有4000多項高科技專利和技術,轉為民用,帶動了整個科技的發展,也把美國送上了產業鏈最高端的寶座。
很多大公司都是從阿波羅登月計劃賺得了第一桶金,或者半死不活的時候被奶活了。這些公司包括IBM、惠普、微軟、Sun、AT&T和高通等,波音跟通用更是直接受益者。
集成電路的改進、矽谷的誕生,也跟阿波羅計劃密切相關。1963 年,美國生產的集成電路有60% 都用在了阿波羅計劃上。
包括現在的尿不溼其實最早是給太空人開發的,無霧滑雪護目鏡,其實來自太空人遮擋太空輻射的玻璃頭盔;賽車手和消防員穿的液體冷卻服、乾果和即食食品的殺菌和包裝技術都也都來自登月計劃。
當初為了檢查火箭與登月飛行器零部件的結構是否完整,NASA 開發了一種圖像增強技術,能夠觀察到被研究物體表層和結構上的細微變化。
再到後來,這項技術還被應用到CT掃描、核磁共振成像、X光照射、顯微鏡檢查等醫療技術,另外在工業製造領域也有相關的應用。
中國現在是光伏產業大國和光伏產業強國。2018年,中國全部新增裝機的38%為太陽能發電,2017年,中國光伏產業產值就超過5000億元,佔據了全球70%以上的份額。
而現代化的太陽能電板,是在阿波羅計劃中走向成熟的,成為了可靠的能源技術。人類可以源源不斷從太陽輻射中獲取能量。
另外,太空技術也拓寬了人類探索未知領域的道路,比如各種太空實驗室、位於太空的哈勃空間望遠鏡、悟空號探測器、伽利略號探測器等。
中國人愛種菜,太空和月球都不例外。我國從1987年就開始用返回式衛星搭載種子進行太空誘變育種,成果豐碩。
農作物在宇宙射線的作用下,遺傳基因發生了突變,誕生了很多高產、高營養、抗病毒的新品種,經濟效益回報率高達7到12倍。
(四)星辰大海,自古以來
人類一直在探索未知世界。如果當年不是漢武帝扛住勞民傷財的壓力,讓張騫通史西域,可能我們現在都沒法說新疆自古以來就是我國領土不可分割的一部分……
我們曾經因為閉關自守,錯過了大航海時代,錯過了在全球跑馬圈地的時代,我們再也不能錯過星辰大海。
在探索月球、探索火星、探索宇宙的問題上,我們不能含糊。因為隨著科技的進步,人類遲早要走出地球,走向宇宙。
全國政協委員、中國科學院院士、嫦娥系列各型號總指揮、總設計師顧問、74歲科學家葉培建曾這樣說:
「宇宙就是海洋,月亮就是釣魚島,火星就是黃巖島,我們現在能去我們不去,後人要怪我們。別人去了,別人佔下來了,你再想去都去不了。」
還比如探測火星,窗口期十分苛刻,26個月才有一次,我們已經丟失了2013年的窗口,也失去了2015年的窗口,也不可能在2018年探測火星,絕對不能夠再失去2020年的窗口。
之前的機會為什麼錯過去了,因為胖五沒有就位。只有胖五就位, 天宮三號載人空間站、嫦娥五號月球返回探測器、火星探測器才能送上去。
胖五,續寫了中國人的航天夢,也將給中國人的後世子孫留下許多自古以來。
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