【簡(jiǎn)介：】1、能源技術(shù)


能源技術(shù)是于20世紀(jì)七十年代開(kāi)始研發(fā)的一種科學(xué)技術(shù)，他的主要用途是用于能源探測(cè)和能源提取，除此之外，能源技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)非常成熟，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)得到廣泛

1、能源技術(shù)

能源技術(shù)是于20世紀(jì)七十年代開(kāi)始研發(fā)的一種科學(xué)技術(shù)，他的主要用途是用于能源探測(cè)和能源提取，除此之外，能源技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)非常成熟，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。

根據(jù)中電傳媒數(shù)據(jù)庫(kù)，2012年以來(lái)我國(guó)能耗水平明顯降低。2012~2020年全國(guó)能源消費(fèi)總量分別增長(zhǎng)3.9%、3.7%、2.2%、0.9%、1.4%、2.9%、3.3%、3.3%、2.2%，年平均增速控制在3%以內(nèi)。與同期GDP增速相比，2012~2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗分別降低3.6%、3.8%、4.8%、5.6%、5.0%、3.7%、3.1%、2.6%、0.1%。9年間單位GDP能耗共降低超過(guò)28%，“十三五”期間累計(jì)下降近14%。

中國(guó)堅(jiān)定地表態(tài)：二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，這是中國(guó)對(duì)世界的承諾及未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展信心。中國(guó)是世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，未來(lái)必然會(huì)超越發(fā)達(dá)國(guó)家，成為全球環(huán)保強(qiáng)國(guó)。

國(guó)外方面，世界主要國(guó)家和地區(qū)對(duì)能源技術(shù)的認(rèn)識(shí)各有側(cè)重，尤其重視具有潛在顛覆影響的戰(zhàn)略性能源技術(shù)開(kāi)發(fā)，從而降低能源創(chuàng)新全價(jià)值鏈成本。比如美國(guó)的《全面能源戰(zhàn)略》、歐盟的《2050能源技術(shù)路線圖》、日本的《面向2030年能源環(huán)境創(chuàng)新戰(zhàn)略》、俄羅斯的《2035年前能源戰(zhàn)略草案》等。

2019年，美國(guó)和日本是IEA所有成員國(guó)中對(duì)RD&D公共投入最多的兩個(gè)國(guó)家。兩國(guó)的RD&D公共投入合計(jì)占到成員國(guó)總投入的近一半（47%）。緊隨其后的是德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、加拿大、韓國(guó)、意大利和挪威。由于得益于“地平線2020”研發(fā)創(chuàng)新框架計(jì)劃，2019年歐盟能源技術(shù)RD&D公共投入總額位列全球第三，僅次于美國(guó)和日本。

美國(guó)政府高度重視能源技術(shù)研發(fā)，投入大量研發(fā)資金，維持其在全球能源技術(shù)領(lǐng)域的地位。早在2017年，美國(guó)聯(lián)邦政府就投入73億美元支持RD&D，較前一年增長(zhǎng)9%。大部分RD&D資金用于清潔能源技術(shù)研究，包括核能（尤其是小型核反應(yīng)堆），碳捕集、利用和封存（CCUS），能效等。

美國(guó)在CCUS領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位。截至2019年底，美國(guó)擁有10個(gè)大型CCUS項(xiàng)目，每年捕集超過(guò)2500萬(wàn)噸二氧化碳。2020年4月，DOE明確將提供1.31億美元資助多個(gè)CCUS研發(fā)項(xiàng)目。其中的4600萬(wàn)美元用于支持燃煤或燃?xì)怆姀S二氧化碳捕集技術(shù)的前端工藝設(shè)計(jì)。

歐盟制定了具體的發(fā)展目標(biāo)和技術(shù)路線圖，比如“3個(gè)20%”目標(biāo)，即到2020年可再生能源電力占比提高20%、能效提高20%、碳排放量相比1990年水平減少20%。

2020年6月，德國(guó)政府通過(guò)了《國(guó)家氫能戰(zhàn)略》，設(shè)定到本世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，并計(jì)劃成為氫技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者。德國(guó)的戰(zhàn)略認(rèn)為，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，只有可再生能源生產(chǎn)的氫（綠氫）才是可持續(xù)的，這將是未來(lái)投資的重點(diǎn)領(lǐng)域。德國(guó)政府預(yù)計(jì)，到2030年，氫的需求量折合約90～110太瓦時(shí)。為了滿足部分需求，到2030年德國(guó)將建成總裝機(jī)容量達(dá)5吉瓦的海上（或陸上）可再生能源發(fā)電廠。

英國(guó)在2008年就通過(guò)《氣候變化法案》，法案確立的遠(yuǎn)期目標(biāo)是到2050年將碳排放量在1990年的水平上降低至少80%。英國(guó)世界上第一個(gè)以法律形式確立到2050年實(shí)現(xiàn)“凈零排放”的主要經(jīng)濟(jì)體，將清潔發(fā)展置于現(xiàn)代工業(yè)戰(zhàn)略的核心。

英國(guó)2019年清潔能源發(fā)電量已經(jīng)超過(guò)化石燃料發(fā)電量，并計(jì)劃在2025年前逐步淘汰所有燃煤發(fā)電。2019年3月，英國(guó)發(fā)布《海上風(fēng)電行業(yè)協(xié)定》，計(jì)劃到2030年將英國(guó)海上風(fēng)電裝機(jī)容量增加到30吉瓦，滿足英國(guó)三分之一的電力需求。

日本福島縣10兆瓦級(jí)可再生能源電解水制氫示范廠（FH2R），是目前世界上最大的可再生能源制氫裝置。該設(shè)施于2020年3月7日開(kāi)始運(yùn)行，進(jìn)行清潔廉價(jià)制氫技術(shù)的生產(chǎn)試驗(yàn)。該設(shè)施在18萬(wàn)平方米場(chǎng)地內(nèi)鋪設(shè)了20兆瓦太陽(yáng)能發(fā)電裝置，接入10兆瓦電解水制氫裝置，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力每小時(shí)1200標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣。開(kāi)始運(yùn)行期間能夠年產(chǎn)200噸氫氣，生產(chǎn)過(guò)程中二氧化碳凈排放為零。

能源是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)持續(xù)發(fā)展的根本動(dòng)力，人類每一次尋求新能源的行為都會(huì)引發(fā)能源革命，而每一次新能源革命又必然伴隨著能源科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。能源不僅是經(jīng)濟(jì)資源，更是戰(zhàn)略資源和政治資源。

能源科學(xué)技術(shù)發(fā)展具有周期長(zhǎng)、投資大、慣性強(qiáng)、排他性的特點(diǎn)，不顧需求盲目發(fā)展將會(huì)導(dǎo)致資源和社會(huì)財(cái)富的巨大浪費(fèi)和損失。要推動(dòng)能源技術(shù)革命，必須遵循能源領(lǐng)域的特點(diǎn)和規(guī)律。能源技術(shù)革命應(yīng)該明確時(shí)空定位，適應(yīng)本國(guó)國(guó)情。

2、磁懸浮技術(shù)

所謂磁懸浮技術(shù)（簡(jiǎn)稱EML技術(shù)或EMS技術(shù))，是指利用磁力克服重力使物體懸浮的一種技術(shù)。

全球目前的懸浮技術(shù)主要包括：磁懸浮、光懸浮、聲懸浮、氣流懸浮、電懸浮、粒子束懸浮等，其中磁懸浮技術(shù)比較成熟。磁懸浮技術(shù)形式主要可以分為：系統(tǒng)自穩(wěn)的被動(dòng)懸浮和系統(tǒng)不能自穩(wěn)的主動(dòng)懸浮等。

磁懸浮列車，是由無(wú)接觸的磁力支撐、磁力導(dǎo)向和線性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成的新型交通工具，主要有超導(dǎo)電動(dòng)型磁懸浮列車、常導(dǎo)電磁吸力型高速磁懸浮列車以及常導(dǎo)電磁吸力型中低速磁懸浮。

全球磁懸浮技術(shù)的研究起源于德國(guó)。1842年，英國(guó)物理學(xué)家Earnshow就提出了磁懸浮的概念，他認(rèn)為: 單靠永久磁鐵是不能將一個(gè)鐵磁體在所有六個(gè)自由度上都保持在自由穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)。早在1922年，德國(guó)工程師赫爾曼·肯佩爾就提出了電磁懸浮原理，并于1934年申請(qǐng)了磁懸浮列車的專利。70年代后，德國(guó)、日本、美國(guó)、加拿大、法國(guó)、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家相繼開(kāi)始籌劃進(jìn)行磁懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。而美國(guó)和前蘇聯(lián)則分別在七八十年代卻放棄了這項(xiàng)研究計(jì)劃。而德國(guó)、中國(guó)和日本仍在繼續(xù)進(jìn)行磁懸浮系統(tǒng)的研究，并均取得了令世人矚目的進(jìn)展。

日本于1962年開(kāi)始研究常導(dǎo)磁浮鐵路。由于超導(dǎo)技術(shù)快速發(fā)展，從70年代初轉(zhuǎn)而研究超導(dǎo)磁浮鐵路。1972年首次成功地進(jìn)行了2.2噸重的超導(dǎo)磁浮列車實(shí)驗(yàn)，其速度達(dá)到每小時(shí)50公里。1977年12月在宮崎磁浮鐵路試驗(yàn)線上，最高速度達(dá)到了每小時(shí)204公里，到1979年12月又進(jìn)一步提高到517公里。1982年11月，磁浮列車的載人試驗(yàn)獲得成功。1995年，載人磁浮列車試驗(yàn)時(shí)的最高時(shí)速達(dá)到411公里。

德國(guó)對(duì)磁浮鐵路的研究始于1968年（當(dāng)時(shí)為聯(lián)邦德國(guó)）。德國(guó)在研究初期，是以常導(dǎo)和超導(dǎo)并重，到1977年，先后分別研制出常導(dǎo)電磁鐵吸引式和超導(dǎo)電磁鐵相斥式試驗(yàn)車輛，試驗(yàn)時(shí)的最高時(shí)速達(dá)到400公里。1978年，決定在埃姆斯蘭德修建全長(zhǎng)31.5公里的試驗(yàn)線，并于1980年開(kāi)工興建，1982年開(kāi)始進(jìn)行不載人試驗(yàn)。列車的最高試驗(yàn)速度在1983年底達(dá)到每小時(shí)300公里，1984年又進(jìn)一步增至400公里。德國(guó)在常導(dǎo)磁浮鐵路研究方面的技術(shù)已趨成熟。

英國(guó)與日本和德國(guó)相比，英國(guó)對(duì)磁浮鐵路的研究起步較晚，從1973年才開(kāi)始。但是，英國(guó)則是最早將磁浮鐵路投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)的國(guó)家之一。1984年4月，伯明翰機(jī)場(chǎng)至英特納雄納爾車站之間一條600米長(zhǎng)的磁浮鐵路正式通車營(yíng)業(yè)。旅客乘坐磁浮列車從伯明翰機(jī)場(chǎng)到英特納雄納爾火車站僅需90秒鐘。令人遺憾的是，在1995年，這趟一度是世界上唯一從事商業(yè)運(yùn)營(yíng)的磁浮列車在運(yùn)行了11年之后被宣布停止?fàn)I業(yè)，其運(yùn)送旅客的任務(wù)由機(jī)場(chǎng)班車所取代。

全球有3種類型磁懸浮技術(shù)，一是日本的超導(dǎo)電動(dòng)磁懸浮、二是德國(guó)的常導(dǎo)電磁懸浮、三是中國(guó)的永磁懸浮。永磁懸浮技術(shù)是中國(guó)大連擁有核心及相關(guān)技術(shù)發(fā)明專利的原始創(chuàng)新技術(shù)。據(jù)技術(shù)人員介紹，日本和德國(guó)的磁懸浮列車在不通電的情況下，車體與槽軌是接觸在一起的，而利用永磁懸浮技術(shù)制造出的磁懸浮列車在任何情況下，車體和軌道之間都是不接觸的。

中國(guó)永磁懸浮與國(guó)外磁懸浮相比有五大方面優(yōu)勢(shì):一是懸浮力強(qiáng)。二是經(jīng)濟(jì)性好。三是節(jié)能性強(qiáng)。四是安全性好。五是平衡性穩(wěn)定。槽軌永磁懸浮是專為城市之間的區(qū)域交通設(shè)計(jì)的，列車在高架的槽軌上運(yùn)行，設(shè)計(jì)時(shí)速230公里，既可客運(yùn)、又可貨運(yùn)。

3、海王星海底觀測(cè)站

"海王星"海底觀測(cè)站，是加拿大在西部太平洋沿岸省份不列顛哥倫比亞的埃斯奎莫爾特海軍基地建設(shè)海底觀測(cè)站。由加拿大全球著名的巨頭阿爾卡特-朗訊公司研發(fā)。從2009年底開(kāi)始傳送觀測(cè)數(shù)據(jù)。

"海王星"海底觀測(cè)站包括5個(gè)13噸重的像太空艙一樣的設(shè)備。這些設(shè)備放置在溫哥華島西海岸海底，并與海底光纜連接。設(shè)備內(nèi)有數(shù)以百計(jì)的觀測(cè)儀器，全球各地的研究人員足不出戶就能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)觀測(cè)海底世界。

巴恩斯曾經(jīng)說(shuō):"人類的捕魚活動(dòng)已經(jīng)下潛至海底大約1200米的區(qū)域。隨著時(shí)間的推移，捕魚深度還將繼續(xù)加大。但對(duì)于生物如何在海洋深處生存，我們卻知之甚少。"巴恩斯將"海王星"形象地稱之為"信息水龍帶"。它的啟動(dòng)標(biāo)志著一項(xiàng)耗資800萬(wàn)美元、歷時(shí)8年完成的工程達(dá)到頂峰。

"加拿大海王星"是世界上最大的海底有線局域網(wǎng)。"海王星"網(wǎng)將傳輸數(shù)百個(gè)海底儀器和傳感器獲取的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)將直接從太平洋洋底傳到互聯(lián)網(wǎng)上，并且是以全年365 天，每天24小時(shí)這種不間斷方式傳輸。這個(gè)海底網(wǎng)絡(luò)每年可產(chǎn)生50太字節(jié)(TB，一千千兆字節(jié))數(shù)據(jù)。通過(guò)這些數(shù)據(jù)，科學(xué)家能夠了解從地震動(dòng)力學(xué)到氣候變化對(duì)水柱產(chǎn)生的影響，再?gòu)纳詈Ｉ鷳B(tài)系統(tǒng)到鮭魚遷移的各種各樣的信息。

加拿大不列顛哥倫比亞省維多利亞大學(xué)項(xiàng)目辦公室的克里斯·巴恩斯表示:"這是一場(chǎng)革命，為海洋環(huán)境帶來(lái)了電力設(shè)施和高帶寬互聯(lián)網(wǎng)這兩大新要素。我們已經(jīng)站在為海洋進(jìn)行配線的邊緣。"

加拿大“海王星”海底觀測(cè)技術(shù)主要應(yīng)用于：觀測(cè)海底火山的活動(dòng)狀態(tài)；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)本區(qū)地震和海嘯活動(dòng)；探索礦物、金屬和碳?xì)浠衔镔Y源；深究海洋與大氣間的相互作用、氣候變化；海洋溫室氣體的循環(huán)過(guò)程；海洋生態(tài)體系的奧秘；海洋的周期變動(dòng)，能源和資源的滋生再生過(guò)程；海洋哺乳動(dòng)物群落；海洋漁業(yè)儲(chǔ)備；污染和毒性綻放等方面

4、甚大天線陣

甚大天線陣（Very Large Array，縮寫為VLA）是由27臺(tái)25米口徑的天線組成的射電望遠(yuǎn)鏡陣列，位于美國(guó)新墨西哥州的圣阿古斯丁平原上，坐標(biāo)34°04′43.49″N 107°37′05.81″W，海拔2124米，是世界上最大的綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡。

甚大天線陣屬美國(guó)國(guó)立射電天文臺(tái)。由27面直徑25米的拋物面天線組成，Y型排列，每臂長(zhǎng)2.1千米。有3種組合模式，最長(zhǎng)基線為36千米。可在6個(gè)波段工作，并可作圓偏振（左旋和右旋）和線偏振測(cè)量。在厘米波段，最高空間分辨率達(dá)角秒量級(jí)（角秒，又稱弧秒，是量度角度的單位，即角分的六十分之一。），與地面光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的分辨率相當(dāng)；靈敏度比全球其他射電望遠(yuǎn)鏡高一個(gè)量級(jí)，其成像時(shí)間8～10小時(shí)。根據(jù)觀測(cè)要求，可分別作連續(xù)譜、射電譜線和甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量的觀測(cè)研究工作。

甚大天線陣每個(gè)天線重230噸，架設(shè)在鐵軌上，可以移動(dòng)，所有天線呈Y形排列，每臂長(zhǎng)21千米，組合成的最長(zhǎng)基線可達(dá)36千米。甚大天線陣隸屬于美國(guó)國(guó)家射電天文臺(tái)（NRAO），于1981年建成，工作于6個(gè)波段，最高分辨率可以達(dá)到0.05角秒，與地面大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的分辨率相當(dāng)。

科學(xué)家已利用甚大陣發(fā)現(xiàn)了水星上的水、一般恒星周圍輻射出明亮電波的日冕、銀河系中的微類星體、遙遠(yuǎn)星系周圍經(jīng)重力作用產(chǎn)生的愛(ài)因斯坦環(huán)、及遙遠(yuǎn)伽瑪射線爆發(fā)的電波同位對(duì)照影像。甚大陣巨大的規(guī)模讓天文學(xué)家能夠以研究超高速宇宙噴流的詳細(xì)信息，甚至描繪出銀河系的中心。

5、火控技術(shù)

火控技術(shù)也稱作火力控制系統(tǒng)，這項(xiàng)技術(shù)可廣泛用于工廠制造、武器制造領(lǐng)域，這項(xiàng)技術(shù)能提高武器的綜合作戰(zhàn)能力。

全稱火力指揮與控制工程，是控制射擊武器自動(dòng)實(shí)施瞄準(zhǔn)與發(fā)射的裝備的總稱，其構(gòu)成：

1、目標(biāo)跟蹤器

2、火力控制計(jì)算機(jī)

3、系統(tǒng)控制臺(tái)

4、射擊控制儀

5、接口設(shè)備

6、必要的外圍設(shè)備

作用：獲取戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)和目標(biāo)的相關(guān)信息、計(jì)算射擊參數(shù)、提供射擊輔助決策、控制火力兵器射擊，評(píng)估射擊效果

武器火控系統(tǒng)。是控制武器自動(dòng)或半自動(dòng)地實(shí)施瞄準(zhǔn)與發(fā)射的裝備的總稱。武器火力控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。比如現(xiàn)代火炮、坦克炮、戰(zhàn)術(shù)火箭和導(dǎo)彈 、機(jī)載武器(航炮 、炸彈和導(dǎo)彈)、艦載武器(艦炮、魚雷、導(dǎo)彈和深水炸彈)等大多配有火控系統(tǒng)。

對(duì)于非制導(dǎo)武器配備火控系統(tǒng)而言，可提高瞄準(zhǔn)與發(fā)射的快速性與準(zhǔn)確性，增強(qiáng)對(duì)惡劣戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性，以充分地發(fā)揮武器的毀傷能力。對(duì)于制導(dǎo)武器配備火控系統(tǒng)而言，由于發(fā)射前進(jìn)行了較為準(zhǔn)確的瞄準(zhǔn)，可以改善其制導(dǎo)系統(tǒng)的工作條件，提高導(dǎo)彈對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的反應(yīng)能力，減少制導(dǎo)系統(tǒng)的失誤率。

火控系統(tǒng)中常用的觀測(cè)器材有：雷達(dá)、光學(xué)或激光測(cè)距儀、紅外或微光夜視儀、戰(zhàn)場(chǎng)偵察電視、聲測(cè)器材、聲納等。對(duì)于固定目標(biāo)，還可使用地圖與航空(或衛(wèi)星)照片。搜索到目標(biāo)之后應(yīng)進(jìn)一步對(duì)目標(biāo)的類型(車輛、飛機(jī)、導(dǎo)彈、艦船、兵器、人員等)、型號(hào)、數(shù)量及其敵我屬性進(jìn)行辨識(shí)。圖像辨識(shí)技術(shù)的應(yīng)用已使目標(biāo)辨識(shí)自動(dòng)化，而敵我辨識(shí)最有效的設(shè)備是電子敵我識(shí)別器。

航空火力控制系統(tǒng)，由控制飛機(jī)火力方向、密度、時(shí)機(jī)和持續(xù)時(shí)間的機(jī)載設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng)。它將飛機(jī)引導(dǎo)到目標(biāo)區(qū)，并搜索、接近、識(shí)別和跟蹤目標(biāo)，測(cè)量目標(biāo)和載機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，進(jìn)行火力控制計(jì)算，控制武器發(fā)射方式、數(shù)量和裝定引信。

對(duì)于需要載機(jī)制導(dǎo)的武器它還進(jìn)行發(fā)射后的制導(dǎo)。轟炸機(jī)的火力控制系統(tǒng)包括突防、導(dǎo)航、瞄準(zhǔn)投彈和防御設(shè)備。轟炸機(jī)的多門炮可由一人操縱。計(jì)算光學(xué)瞄準(zhǔn)具將一球形炮塔瞄向目標(biāo)，而其他炮塔則靠伺服系統(tǒng)控制跟隨動(dòng)作。

現(xiàn)代殲擊機(jī)裝有用數(shù)字計(jì)算機(jī)控制的火力控制系統(tǒng)，由有下視能力的脈沖多普勒雷達(dá)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)等組成。駕駛員通過(guò)平視顯示器、下視儀和多功能顯示器獲得敵我的信息，控制和管理導(dǎo)彈、機(jī)炮、火箭和炸彈的瞄準(zhǔn)、發(fā)射和投放

反坦克導(dǎo)彈控制系統(tǒng) 早期的反坦克導(dǎo)彈采取管式發(fā)射、光學(xué)跟蹤和有線制導(dǎo)。由于采用光學(xué)制導(dǎo)系統(tǒng)(紅外線、激光),射手只需要將與光學(xué)跟蹤器(如紅外線測(cè)角儀)同步的瞄準(zhǔn)鏡的十字線對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，導(dǎo)彈就能自動(dòng)地修正它與瞄準(zhǔn)線間的偏差而飛向目標(biāo)，因而能減小射手控制導(dǎo)彈的難度，提高命中率

火控雷達(dá)( fire control radar)，包含了雷達(dá)掃描系統(tǒng)和火力控制系統(tǒng)，是通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)武器系統(tǒng)的綜合有效利用的過(guò)程。一般在綜合武器平臺(tái)如飛機(jī)、軍艦(都攜帶多種可并發(fā)的武器)上使用。可以限時(shí)獲取戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)和目標(biāo)的相關(guān)信息;計(jì)算射擊參數(shù)，提供射擊輔助決策;控制火力兵器射擊，評(píng)估射擊的效果。

6、朱諾號(hào)木星探測(cè)器

朱諾號(hào)木星探測(cè)器，是美國(guó)宇航局“新疆界計(jì)劃”實(shí)施的第二個(gè)探測(cè)項(xiàng)目（第一個(gè)項(xiàng)目是已于2006年發(fā)射的新地平線號(hào)探測(cè)器）。

朱諾號(hào)木星探測(cè)器是美國(guó)宇航局"新疆界"計(jì)劃實(shí)施的第二個(gè)探測(cè)項(xiàng)目(另一個(gè)是2006年發(fā)射的新地平線號(hào))。"朱諾"由美國(guó)洛克希德·馬丁公司建造，宇航局下屬噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)整個(gè)探測(cè)任務(wù)的運(yùn)行。

探測(cè)器的名字"朱諾"是羅馬神話中天神朱庇特的妻子。朱庇特施展法力用云霧遮住自己，但朱諾卻能看透這些云霧，了解朱庇特的真面目，因此探測(cè)器取這個(gè)名字是借用寓意，希望它能解開(kāi)這顆云遮霧繞的氣態(tài)巨行星隱藏的秘密。

2011年8月5日12時(shí)25分，朱諾號(hào)木星探測(cè)器從美國(guó)佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角點(diǎn)火升空，展開(kāi)遠(yuǎn)征木星之旅。2015年7月，美國(guó)宇航局發(fā)布"朱諾"號(hào)探測(cè)器預(yù)計(jì)在2016年7月4日抵達(dá)木星。2016年1月13日下午2點(diǎn)（北京時(shí)間1月14日凌晨3點(diǎn)），美國(guó)朱諾號(hào)打破依靠太陽(yáng)能提供能源的探測(cè)器最遠(yuǎn)航行記錄，當(dāng)時(shí)它距離太陽(yáng)約7.93億千米，相比較地球到太陽(yáng)的距離只有約1.5億千米。

2017年7月11日上午9時(shí)55分，“朱諾”號(hào)木星探測(cè)器經(jīng)過(guò)近木點(diǎn)，正式飛掠太陽(yáng)系著名風(fēng)暴系統(tǒng)——木星“大紅斑”，在其上空約9000公里的地方飛過(guò)。

"朱諾"號(hào)探測(cè)器攜帶著3塊太陽(yáng)能板，每塊寬2.7米，長(zhǎng)10米。升空后一個(gè)小時(shí)內(nèi)，3塊太陽(yáng)能板將慢慢展開(kāi)，媒體形象地把這3塊太陽(yáng)能板稱為"太陽(yáng)能翅膀"。2017年4月，環(huán)繞木星軌道飛行9個(gè)月后，"朱諾"號(hào)將超過(guò)歐洲航天局的"羅塞塔"號(hào)彗星探測(cè)器，成為單純依靠太陽(yáng)能動(dòng)力飛行里程最長(zhǎng)的航天器。

"朱諾"號(hào)太陽(yáng)能板可提供14千瓦的電力，進(jìn)入木星軌道后，提供的電力僅為400瓦，只能點(diǎn)亮少量電燈泡。因此，"朱諾"號(hào)上的科學(xué)儀器和機(jī)載計(jì)算機(jī)均高度節(jié)能，同時(shí)研究團(tuán)隊(duì)還為"朱諾"號(hào)精心設(shè)計(jì)了環(huán)繞木星運(yùn)行的軌道，使其盡可能多地接收陽(yáng)光。

這種太陽(yáng)能電池板具有高效的光能利用率，這也決定了其尺寸龐大:長(zhǎng)度達(dá)到8.9米，寬度達(dá)到2.7米。足以為五只標(biāo)準(zhǔn)燈泡提供電力，如果太陽(yáng)能電池板面對(duì)太陽(yáng)的角度進(jìn)行優(yōu)化，最大可產(chǎn)生12-14千瓦的電力。由于木星以及衛(wèi)星附近具有強(qiáng)大的高能粒子場(chǎng)，輻射強(qiáng)度超過(guò)除了太陽(yáng)以外任何有人類探測(cè)器到達(dá)過(guò)的地方，輻射帶由木星赤道開(kāi)始，穿過(guò)木衛(wèi)二歐羅巴，向外拓展650000公里所以包括太陽(yáng)能電池板在內(nèi)的各種外設(shè)和內(nèi)設(shè)都要做好各種屏蔽輻射的處理以承受強(qiáng)烈的X射線的照射。

"朱諾"號(hào)總巡航距離超過(guò)7億1600萬(wàn)公里，速度超過(guò)16,000 km/h（4.4 km/s）。在一個(gè)地球年的時(shí)間里，它會(huì)環(huán)繞木星33次。2011年8月5日升空之后，朱諾號(hào)的巡航路線會(huì)先從地球進(jìn)行重力助推，在兩年后（2013年10月）再會(huì)合地球。 2016年，它將會(huì)進(jìn)行切入軌道點(diǎn)火，將速度減慢后進(jìn)入周期為11天的極軌道。

"朱諾"上裝有9臺(tái)探測(cè)設(shè)備，包括一部廣角彩色攝像機(jī)，可以向地球發(fā)回彩色圖像。當(dāng)朱諾號(hào)進(jìn)入軌道后，紅外線及微波探測(cè)儀器將會(huì)測(cè)量來(lái)自木星大氣層深處的熱輻射源。這些觀測(cè)將會(huì)補(bǔ)充及證實(shí)先前對(duì)木星成分的研究包括探測(cè)水及氧的分布。

朱諾號(hào)也會(huì)研究造成木星大氣層諸多形態(tài)及現(xiàn)象的環(huán)流。同時(shí)，其他儀器會(huì)對(duì)木星的引力場(chǎng)及兩極磁層的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。全部朱諾號(hào)任務(wù)安排在2017年10月完畢屆時(shí)探測(cè)船將已環(huán)繞木星33圈，最后會(huì)離開(kāi)軌道并墮入木星中。

朱諾還將使用其通訊設(shè)備考察木星的重力場(chǎng)，這是其"重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)"項(xiàng)目的一部分。通過(guò)發(fā)射信號(hào)回地球并觀察其多普勒效應(yīng)，科學(xué)家們將能夠考察木星重力場(chǎng)對(duì)信號(hào)的影響。

7、航空技術(shù)

航天技術(shù)是指將航天器送入太空，以探索開(kāi)發(fā)和利用太空及地球以外天體的綜合性工程技術(shù)，又稱空間技術(shù)。

航天技術(shù)構(gòu)成：

1、航天運(yùn)載器技術(shù)。航天運(yùn)載器技術(shù)是航天技術(shù)的基礎(chǔ)。若把各種航天器送到太空，必須利用運(yùn)載器的推力克服地球引力和空氣阻力。常用的運(yùn)載器是運(yùn)載火箭。

運(yùn)載火箭主要由：動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、箭體和儀器，儀表系統(tǒng)組成。目前人們發(fā)展了多級(jí)運(yùn)載火箭。多級(jí)運(yùn)載火箭是由幾個(gè)能獨(dú)立工作的火箭沿軸向串聯(lián)組成。

2、航天器技術(shù)。航天器是在太空沿一定軌道運(yùn)行并執(zhí)行一定任務(wù)的飛行器，亦稱空間飛行器。航天器分無(wú)人航天器和載人航天器兩大類。

無(wú)人航天器按是否環(huán)繞地球運(yùn)行又分為：人造地球衛(wèi)星和空間探測(cè)器等，其中人造地球衛(wèi)星按用途分為：1）科學(xué)衛(wèi)星:用于探測(cè)和研究；2）應(yīng)用衛(wèi)星：直接為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和軍事服務(wù)；2）技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星：用于技術(shù)試驗(yàn)和應(yīng)用衛(wèi)星試驗(yàn).空間探測(cè)器按探測(cè)目標(biāo)分為月球探測(cè)器,行星(金星，火星，水星，土星等)探測(cè)器和星際探測(cè)器.

載人航天器按飛行和工作方式分為：載人飛船，空間站和航天飛機(jī)等.其中載人飛船可分為：衛(wèi)星式載人飛船，登月式載人飛船和行星際載人飛船等；空間站可分為：?jiǎn)我皇娇臻g站和組合式空間站。

2、航天測(cè)控技術(shù).航天測(cè)控技術(shù)是對(duì)飛行中的運(yùn)載火箭及航天器進(jìn)行跟蹤測(cè)量，監(jiān)視和控制的技術(shù).為了保證火箭正常飛行和航天器在軌道上正常工作，除了火箭和航天器上載有測(cè)控設(shè)備外，還必須在地面建立測(cè)控(包括通信)系統(tǒng)。

地面測(cè)控系統(tǒng)由分布全球各地的測(cè)控臺(tái)，站及測(cè)量船組成。航天測(cè)控系統(tǒng)主要包括：光學(xué)跟蹤測(cè)量系統(tǒng)，無(wú)線電跟蹤測(cè)量系統(tǒng)，遙測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，遙控系統(tǒng)，通信系統(tǒng)等.

從1957年10月4日世界第一顆人造地球衛(wèi)星上天，到1990年12月底，前蘇聯(lián)、美國(guó)、法國(guó)、中國(guó)、日本、印度、以色列和英國(guó)等國(guó)家以及歐洲航天局先后研制出約80種運(yùn)載火箭，修建了10多個(gè)大型航天發(fā)射場(chǎng)，建立了完善的地球測(cè)控網(wǎng)，世界各國(guó)和地區(qū)先后發(fā)射成功4127個(gè)航天器。其中包括3875個(gè)各類衛(wèi)星，141個(gè)載人航天器，111個(gè)空間探測(cè)器，幾十個(gè)應(yīng)用衛(wèi)星系統(tǒng)投入運(yùn)行。到上世紀(jì)末，已有5000多個(gè)航天器上天。

航天技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶，它以基礎(chǔ)科學(xué)和技術(shù)科學(xué)為基礎(chǔ)，匯集了20世紀(jì)許多工程技術(shù)的新成就。力學(xué)、熱力學(xué)、材料學(xué)、醫(yī)學(xué)、電子技術(shù)、光電技術(shù)、自動(dòng)控制、噴氣推進(jìn)、計(jì)算機(jī)、真空技術(shù)、低溫技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、制造工藝學(xué)等對(duì)航天技術(shù)的發(fā)展起了重要作用。

航空中的五大技術(shù)階段

1、火箭技術(shù)：火箭技術(shù)推動(dòng)了人類航天發(fā)展的歷史?；鹚幨侵袊?guó)古代的四大發(fā)明之一。早在公元1000年宋朝唐福獻(xiàn)應(yīng)用火箭原理制成了戰(zhàn)爭(zhēng)武器，13世紀(jì)初傳到外國(guó)。傳說(shuō)在14世紀(jì)末，中國(guó)有個(gè)學(xué)者萬(wàn)戶在坐椅背后安裝47支當(dāng)時(shí)最大的火箭，兩手各持大風(fēng)箏，試圖借助火箭的推力和風(fēng)箏的升力升空。但最終是一聲爆炸之后，碎片紛飛，人找不見(jiàn)了。為紀(jì)念這位全球第一個(gè)試驗(yàn)火箭飛行的勇士，月球表面東方海附近的一個(gè)環(huán)形山以萬(wàn)戶命名。

19世紀(jì)末20世紀(jì)初，近代火箭技術(shù)和航天飛行先驅(qū)者的代表人物有：前蘇聯(lián)的齊奧爾科夫斯基，美國(guó)人戈達(dá)德和德國(guó)奧伯特。

齊奧爾科夫斯基，一生都在從事火箭技術(shù)和航天飛行的研究。在他的經(jīng)典著作中，對(duì)火箭飛行的思想進(jìn)行了深刻論證，他最早從理論上證明用多級(jí)火箭可以克服地心引力進(jìn)入太空。他建立了火箭運(yùn)動(dòng)的基本數(shù)學(xué)方程，奠定了理論基礎(chǔ)。他首先提出了使用液體推進(jìn)劑火箭的倡議，短短30年就實(shí)現(xiàn)了。

美國(guó)的戈達(dá)德博士，在1010年開(kāi)始進(jìn)行近代火箭的研究工作。他在1919年的論文中提出了火箭飛行的數(shù)學(xué)原理，指出火箭必須具有7.9km/s的速度才能克服地球的引力。他認(rèn)識(shí)到，液體推進(jìn)劑火箭具有極大的潛力，1926年3月他成功在研制和發(fā)射了世界上第一枚液體推進(jìn)劑火箭，飛行速度103km/h，上升高度12.5米，飛行距離56米。

德國(guó)的奧伯特教授在他1923年出版的書中不僅確立了火箭在宇宙空間真空中工作的基本原理，而且還說(shuō)明火箭只要能產(chǎn)生足夠的推力，便能繞地球軌道飛行。

真正近代火箭的出現(xiàn)是在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)的法西斯德國(guó)。早在1932年德國(guó)就發(fā)射A2火箭，飛行高度達(dá)3公里。1942年10月發(fā)射成功V-2火箭（A4型），飛行高度85公里，飛行距離190公里。V-2火箭的發(fā)射成功，把航天先驅(qū)者的理論變成現(xiàn)實(shí)，是現(xiàn)代火箭技術(shù)發(fā)展史的重要一頁(yè)。

2、衛(wèi)星技術(shù)：人造地球衛(wèi)星的計(jì)劃設(shè)想早在1945年就在美國(guó)出現(xiàn)，美海軍航空局已著手研究一種把科學(xué)儀器送入太空的衛(wèi)星。1957年10月4日，前蘇聯(lián)用“衛(wèi)星”號(hào)運(yùn)載火箭把世界上第一顆人造地球衛(wèi)星送入太空，衛(wèi)星呈球形，外徑0.58米，外伸4根條形天線，重83.6公斤，衛(wèi)星在天上正常工作了三個(gè)月。同年11月3日，前蘇聯(lián)發(fā)射了第二顆衛(wèi)星，衛(wèi)星呈圓錐形，重508.3公斤，這是一顆生物衛(wèi)星，除利用小狗"萊伊卡"作生物試驗(yàn)外，還有于探測(cè)太陽(yáng)紫外線，X射線和宇宙線。按今天標(biāo)準(zhǔn)衡量，前蘇聯(lián)的第一顆衛(wèi)星只不過(guò)是一個(gè)伸展開(kāi)發(fā)射機(jī)天線的圓球，但卻是世界第一個(gè)人造天體，把人類幾千年的夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí)，并開(kāi)創(chuàng)了航天新紀(jì)元。

3、空間探測(cè)：空間探測(cè)的主要目的是：了解太陽(yáng)系的起源、演變和現(xiàn)狀；空間探測(cè)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)月球和行星的逼近觀測(cè)和直接取樣探測(cè)，開(kāi)創(chuàng)了人類探索太陽(yáng)系內(nèi)天體的新階段。

4、月球探測(cè)：月球是地球的唯一的天然衛(wèi)星，自然成為空間探測(cè)的第一個(gè)目標(biāo)。直接考察月球有助于更好地了解地-月系統(tǒng)的起源，月球是未來(lái)航天飛行理想的中間站和人類進(jìn)入太陽(yáng)系空間的第一個(gè)定居點(diǎn)。

5、載人航天：載人航天在航天中占有重要位置。雖然航天器攜帶裝置精確、靈敏度高、能自動(dòng)觀察、操作、儲(chǔ)存、處理數(shù)據(jù)。

前蘇聯(lián)自1961年4月到1970年9月共發(fā)射了17艘載人飛船（"東方"號(hào)6艘、上升號(hào)2艘?quot;聯(lián)盟號(hào)9艘）。1965年3月航天員在"上升"號(hào)上第一次走出飛船，1966年1月兩艘"聯(lián)盟"號(hào)飛船第一次在軌道上交會(huì)對(duì)接，并實(shí)現(xiàn)兩個(gè)航天員從一艘飛船向另一艘飛船轉(zhuǎn)移。

1971年到1982年發(fā)射了7艘重量為18~20噸的"禮炮"號(hào)空間站，截至1985年還發(fā)射了27艘載人飛船（"聯(lián)盟"T號(hào)、TM號(hào)）和25艘無(wú)人飛船（進(jìn)步號(hào)）用作天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)。1986年發(fā)射了和平號(hào)空間站，成為未來(lái)永久性空間站的核心艙，將于90年代建成由7個(gè)艙組成的大型空間站。

俄羅斯計(jì)劃21世紀(jì)前期發(fā)射無(wú)人和載人火星飛船以及建立載人月球基地。設(shè)計(jì)壽命為五年的"和平號(hào)"空間站運(yùn)行了十五年，于2001年3月23日13時(shí)59分安全地墜落在南太平洋海域

航天技術(shù)是20世紀(jì)中葉飛速發(fā)展起來(lái)的一門尖端技術(shù),是當(dāng)今世界高科技群體中對(duì)現(xiàn)代社會(huì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展最有影響的科學(xué)技術(shù)之一。人造衛(wèi)星的上天,讓地球變成一個(gè)“地球村”。航天技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合,推動(dòng)了人類的“知識(shí)爆炸”,根據(jù)統(tǒng)計(jì)，衛(wèi)星上天40多年來(lái),人類的發(fā)明創(chuàng)造超過(guò)了過(guò)去2000年的總和。

8、中國(guó)天眼

中國(guó)天眼。500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope），簡(jiǎn)稱FAST，它位于貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮(zhèn)大窩凼的喀斯特洼坑中，工程為國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，“天眼”工程由主動(dòng)反射面系統(tǒng)、饋源支撐系統(tǒng)、測(cè)量與控制系統(tǒng)、接收機(jī)與終端及觀測(cè)基地等幾大部分構(gòu)成，因此，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡被譽(yù)為“中國(guó)天眼”，由我國(guó)天文學(xué)家南仁東先生于1994年提出構(gòu)想，歷時(shí)22年建成，于2016年9月25日落成啟用。

中國(guó)天眼是由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)主導(dǎo)建設(shè)，具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡。綜合性能是著名的射電望遠(yuǎn)鏡阿雷西博的十倍。此項(xiàng)科技發(fā)明，可推動(dòng)世界天文學(xué)的發(fā)展，并代表著望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的成熟。

FAST的形成原因。1993年?yáng)|京召開(kāi)的國(guó)際無(wú)線電科學(xué)聯(lián)盟大會(huì)上，包括中國(guó)在內(nèi)的10國(guó)天文學(xué)家提出建造新一代射電"大望遠(yuǎn)鏡"。他們期望，在世界電信號(hào)環(huán)境惡化到不可收拾之前，能夠多收獲一些射電信號(hào)。所以，建造FAST的動(dòng)機(jī)基于此。1994年7月，F(xiàn)AST工程概念被提出。

中國(guó)天眼FAST索網(wǎng)，是全球跨度最大、精度最高的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)，也是全球第一個(gè)采用變位工作方式的索網(wǎng)體系。其技術(shù)難度可想而知，比如高應(yīng)力幅鋼索研制，F(xiàn)AST工程對(duì)拉索疲勞性能的要求相當(dāng)于規(guī)范規(guī)定值的2倍，國(guó)內(nèi)外均沒(méi)有可借鑒的經(jīng)驗(yàn)或資料作為參考。其研制工作經(jīng)歷了反復(fù)的"失敗-認(rèn)識(shí)-修改-完善"過(guò)程，最終，歷時(shí)一年半時(shí)間才完成技術(shù)攻關(guān)。

這個(gè)成果已在國(guó)際專家評(píng)審會(huì)上得到國(guó)外專家組的認(rèn)可，成功在FAST工程上得到應(yīng)用。中國(guó)天眼索網(wǎng)諸多技術(shù)難題的不斷攻克，并且形成了12項(xiàng)自主創(chuàng)新性的專利成果，其中發(fā)明專利7項(xiàng)。

中國(guó)天眼FAST建成后，成為世界上最大口徑的射電望遠(yuǎn)鏡，F(xiàn)AST與號(hào)稱"地面最大的機(jī)器"的德國(guó)波恩100米望遠(yuǎn)鏡相比，中國(guó)天眼的靈敏度提高大約10倍；與排在阿波羅登月之前、被評(píng)為人類20世紀(jì)十大工程之首的美國(guó)Arecibo300米望遠(yuǎn)鏡相比，其綜合性能提高約10倍。作為世界最大的單口徑望遠(yuǎn)鏡，F(xiàn)AST將在未來(lái)20~30年保持世界一流設(shè)備的地位。

FAST的設(shè)計(jì)技術(shù)方案，除了在觀測(cè)中性氫線及其他厘米波段譜線，開(kāi)展從宇宙起源到星際物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探討、對(duì)暗弱脈沖星及其他暗弱射電源的搜索、高效率開(kāi)展對(duì)地外理性生命的搜索等6個(gè)方面實(shí)現(xiàn)科學(xué)和技術(shù)的重大突破外，還將作為一個(gè)多學(xué)科基礎(chǔ)研究平臺(tái)，有能力將中性氫觀測(cè)延伸至宇宙邊緣，觀測(cè)暗物質(zhì)和暗能量，尋找第一代天體。

9、火星探測(cè)漫游者

火星探測(cè)漫游者(,MER)是 美國(guó)國(guó)家航空航天局 的 2003年 火星探測(cè) 計(jì)劃。這項(xiàng)計(jì)劃主要目的：是將勇氣號(hào)和機(jī)遇號(hào)兩輛火星車送往火星 ，對(duì)火星這顆紅色行星進(jìn)行實(shí)地考察。

火星探測(cè)漫游者于2003年發(fā)射使用，它主要用于在火星上收集數(shù)據(jù)和實(shí)地考察，這代表著人類星球探測(cè)技術(shù)的進(jìn)步。

著名的軸承巨頭Imken曾經(jīng)向NASA(美國(guó)航空航天局)的"火星探測(cè)漫游者"提供了超精密軸承，進(jìn)一步鞏固了它在航天工業(yè)領(lǐng)域領(lǐng)先供應(yīng)商的地位。 Starsys Research公司-"火星探測(cè)漫游者"項(xiàng)目的合作伙伴之一，在13個(gè)不同的"火星探測(cè)漫游者"設(shè)計(jì)上都裝上了Timken的球軸承，包括在輪子上的散開(kāi)和運(yùn)轉(zhuǎn)齒輪箱，太陽(yáng)能陣列驅(qū)動(dòng)板，攝像機(jī)桿等裝置。

Timken對(duì)軸承做了很多次測(cè)試，以確保能在條件苛刻的環(huán)境中能正常運(yùn)行。多數(shù)的測(cè)試都是在自然條件里分析進(jìn)行的，包括確認(rèn)不同的承載，以此保障軸承應(yīng)力不超出應(yīng)有范圍。 Starsys還自己做了測(cè)試，來(lái)保證軸承是在一定的扭矩下工作，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)才不超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

人類為何要進(jìn)行火星探測(cè)？據(jù)科學(xué)家的研究，火星探測(cè)的意義主要有以下幾個(gè)方面：

由于火星是地球上人類可以探索的距離較近的行星之一。在40億年以前，火星與地球氣候相類似，擁有河流、湖泊甚至可能還有海洋，因此，未知原因讓火星變成今天這個(gè)模樣。探索火星氣候變化的原因?qū)ΡＷo(hù)地球氣候具有重大意義。

其次，火星擁有一個(gè)巨大的臭氧洞，太陽(yáng)紫外線無(wú)遮擋地照射到火星上。這或是海盜1號(hào)、海盜2號(hào)沒(méi)有找到有機(jī)分子的原因。人類對(duì)于火星研究，有助于了解地球臭氧層一旦消失，對(duì)地球產(chǎn)生的極端后果。特別是去火星上尋找歷史上曾經(jīng)有過(guò)的生命的化石，成為行星探測(cè)中最激動(dòng)人心的目的之一，假如真正找到，意味著只要滿足條件，人類生命就能在宇宙中其他行星上再次崛起。

火星探測(cè)是成為新技術(shù)的試驗(yàn)場(chǎng)地，比如大氣制動(dòng)，它利用火星資源產(chǎn)生氧化劑和燃料返程、用遙控自動(dòng)儀和取樣遠(yuǎn)程通訊等。從長(zhǎng)期來(lái)看，火星是一個(gè)可供人們移居的星球。火星離地球最近、或是最有可能適合生命形態(tài)的另外一個(gè)世界，并且已得到了科學(xué)家的一致認(rèn)同。

截止到目前，人類向火星發(fā)射的43個(gè)探測(cè)器中，成功的僅有18個(gè)，成功率還不到50%。1960年，前蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆火星探測(cè)器-火星一號(hào)，但這次探測(cè)沒(méi)有成功，之后陸續(xù)發(fā)射了幾顆也失敗了。自1960年開(kāi)始直到1971年間，蘇聯(lián)進(jìn)行的火星探測(cè)計(jì)劃幾乎都以失敗告終。直到1971年，蘇聯(lián)向火星發(fā)射了3顆探測(cè)器，雖然失敗了，但其中火星3號(hào)成為了首顆在火星著陸的探測(cè)器，它僅僅工作了20秒，甚至還來(lái)不及發(fā)回一張照片。

1964年，美國(guó)發(fā)射了兩顆探測(cè)器:水手3號(hào)和水手4號(hào)。水手3號(hào)失敗了，但水手4號(hào)卻成功了，并且向地球發(fā)回了21張照片?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，火星的大氣密度比人們認(rèn)為的還要稀薄，人類獲得了火星表面的大氣壓，但至今沒(méi)有偵測(cè)到磁場(chǎng)。

1996年，美國(guó)的火星環(huán)球偵測(cè)者號(hào)發(fā)射成功，這枚探測(cè)器持續(xù)工作了10年，直到2006年才失去訊號(hào)聯(lián)絡(luò)，它是世界上最成功的火星探測(cè)任務(wù)之一，因?yàn)榇舜斡^測(cè)的火星地面范圍為有史以來(lái)最大。它利用所攜帶的一些專業(yè)儀器，進(jìn)行海拔高度測(cè)量，科學(xué)家繪制了火星的地形圖。

2001年，美國(guó)發(fā)射“奧德賽”火星探測(cè)器，用來(lái)測(cè)試火星的地址和氣候，在2002年，發(fā)現(xiàn)了火星表面和近地表層中可能有豐富的冰凍水。2011年，美國(guó)發(fā)射了好奇號(hào)火星探測(cè)器，這是一臺(tái)采用核動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的火星車，現(xiàn)在仍然還在工作。

2003年，歐洲航天局的“火星快車”探測(cè)器，搭載獵兔犬二號(hào)探測(cè)器成功登陸火星，但失去了聯(lián)系。2015年初，美國(guó)國(guó)家航空航天局的火星探測(cè)軌道飛行器MRO發(fā)現(xiàn)了疑似失蹤的獵兔犬2號(hào)，軌道圖像顯示此著陸器已成功登陸火星，但最終未能打開(kāi)電池板，因此無(wú)法與地球取得聯(lián)系。當(dāng)時(shí)歐洲空間局以為此著陸器已墜毀于火星表面，沒(méi)想到它這樣失蹤了十多年。

歐洲憑借火星快車任務(wù)，在火星探測(cè)上取得了重大發(fā)現(xiàn)。比如據(jù)火星快車號(hào)太空飛船上的高分辨率立體相機(jī)HRSC拍攝的照片顯示，在火星北極附近一個(gè)未命名的環(huán)形山的底部，有一塊水凝結(jié)成的冰。2004年，火星快車號(hào)探測(cè)器的紫外線和紅外線大氣層光譜儀發(fā)現(xiàn)了火星極光的存在。

目前，火星快車號(hào)已繞火星轉(zhuǎn)達(dá)5000多次，傳回了大量的資料和地表影像，也為火星探測(cè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。

2013年，印度發(fā)射了一顆火星探測(cè)器，成功進(jìn)入火星軌道。此項(xiàng)任務(wù)是印度的首個(gè)行星際探測(cè)任務(wù)。印度ISRO是繼俄羅斯RSA、美國(guó)NASA、歐盟ESA之后第四個(gè)成功進(jìn)行火星任務(wù)的太空機(jī)構(gòu)。

2019年10月11日，中國(guó)火星探測(cè)器首次公開(kāi)亮相，計(jì)劃2020年發(fā)射，并計(jì)劃在2021年之前降落在火星。值得一提的是，受到天體運(yùn)行規(guī)律的約束，每26個(gè)月才有一次火星探測(cè)有利發(fā)射最佳時(shí)機(jī)。而從2016年起到2020年前后僅有3次發(fā)射機(jī)會(huì)，全世界將迎來(lái)火星探測(cè)的高峰。

2020年，中國(guó)首次火星探測(cè)將一次實(shí)現(xiàn)"環(huán)繞、著陸、巡視"三個(gè)目標(biāo)，這是其他國(guó)家第一次實(shí)施火星探測(cè)所未有的，面臨的挑戰(zhàn)也是前所未有。火星距離地球最遠(yuǎn)達(dá)4億公里，中國(guó)的火星探測(cè)器在器箭分離后，經(jīng)過(guò)約7個(gè)月巡航飛行被火星引力捕獲。

中國(guó)首次火星著陸的地點(diǎn)將會(huì)是火星低緯地帶，是靠近火星赤道的某片區(qū)域，但現(xiàn)在精確的位置還無(wú)法確定。著陸器在火星表面軟著陸時(shí)存在非常多的不確定性，也是任務(wù)的重大難點(diǎn)之一。執(zhí)行首次火星任務(wù)的探測(cè)器一共會(huì)攜帶13臺(tái)(套)科學(xué)載荷，比如執(zhí)行火星全球探測(cè)的各類遙感相機(jī)和淺層地表雷達(dá)。相比重量為140公斤的中國(guó)首臺(tái)月球車"玉兔"，首臺(tái)火星巡視器的重量約為200公斤，可以工作92個(gè)地球日。

10、美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置

美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置(NIF，即激光聚變裝置)，位于美國(guó)加利福尼亞州，由勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研制。該計(jì)劃自1994年開(kāi)工以來(lái)延期了很多次，其最終目標(biāo)是2010年實(shí)現(xiàn)聚變反應(yīng)，并達(dá)到平衡點(diǎn)，即激光在聚變反應(yīng)中產(chǎn)生的能量大于它們所消耗的能量。

國(guó)家點(diǎn)火裝置計(jì)劃建造和運(yùn)行花費(fèi)超過(guò)35億美元，容納NIF裝置的建筑物長(zhǎng)215米，寬120米，相當(dāng)于三個(gè)足球場(chǎng)。美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置于1997年建成，值得一提的是，美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置是世界上最大的激光器，主要用于核聚變的研究。

國(guó)家點(diǎn)火裝置，可把200萬(wàn)焦耳的能量通過(guò)192條激光束聚焦到一個(gè)很小的點(diǎn)上，從而產(chǎn)生類似恒星和巨大行星的內(nèi)核及核爆炸時(shí)的溫度和壓力。在此基礎(chǔ)上，科學(xué)家可以實(shí)施此前在地球上無(wú)法實(shí)施的許多試驗(yàn)。

美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置共有3個(gè)任務(wù)： 第一個(gè)任務(wù)，是讓科學(xué)家用它模擬核爆炸，研究核武器的性能情況，這成為美國(guó)建設(shè)國(guó)家點(diǎn)火裝置的目的，保證美國(guó)在無(wú)需核試驗(yàn)的情況下保持核威懾力。

第二個(gè)任務(wù)是使科學(xué)家進(jìn)一步了解宇宙的秘密?？茖W(xué)家可使用國(guó)家點(diǎn)火裝置模擬超新星、黑洞邊界、恒星和巨大行星內(nèi)核的環(huán)境之下進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)。這些試驗(yàn)大部分不會(huì)保密，將為科學(xué)界提供大量此前無(wú)法獲取的數(shù)據(jù)。

第三個(gè)任務(wù)是為了保證美國(guó)的能源安全?？茖W(xué)家希望從2010年開(kāi)始借助國(guó)家點(diǎn)火裝置來(lái)制造類似太陽(yáng)內(nèi)部的可控氫核聚變反應(yīng)，最終用來(lái)生產(chǎn)可持續(xù)的清潔能源。若取得成功，將是有歷史意義的科學(xué)突破。

NIF是美國(guó)國(guó)家核安全管理局(NNSA)的庫(kù)存管理計(jì)劃的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。NIF是目前世界上最大和最復(fù)雜的激光光學(xué)系統(tǒng)，用于在實(shí)驗(yàn)室條件下實(shí)現(xiàn)人類歷史上的第一次聚變點(diǎn)火。192束矩形激光束將在30英尺的靶室中實(shí)現(xiàn)會(huì)聚，其中靶室內(nèi)含有直徑為0.44厘米的氫同位素靶丸。發(fā)生聚變反應(yīng)時(shí)，溫度可達(dá)到1億度，壓力超過(guò)1000億個(gè)大氣壓。

2012年7月23日電 據(jù)國(guó)防科技信息網(wǎng)報(bào)道，美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置(NIF)實(shí)現(xiàn)了單束激光能量打破了美國(guó)的記錄。

據(jù)美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室之前報(bào)告，美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置7月5日發(fā)射了192束激光，并使其融合成了一個(gè)激光脈沖，產(chǎn)生了500萬(wàn)億瓦特峰值功率，這比美國(guó)在任何特定時(shí)刻內(nèi)使用的總電量還要高1000多倍，是人類歷史上發(fā)射的能量最大的激光脈沖。

擁有世界上最大激光裝置的NIF發(fā)出了192束經(jīng)過(guò)光學(xué)放大的電磁輻射發(fā)光，所有的發(fā)射都是在幾百萬(wàn)億分之一秒內(nèi)進(jìn)行，傳遞了500萬(wàn)億瓦特(百萬(wàn)兆瓦)的"峰值功率"以及1.85兆焦耳的紫外線激光

加州州長(zhǎng)施瓦辛格在此前落成典禮上發(fā)表的講話說(shuō)，這一激光系統(tǒng)的建成是加州和美國(guó)的偉大成就，它將有可能使美國(guó)的能源結(jié)構(gòu)發(fā)生革命性變化，因?yàn)樗鼘⒔虝?huì)人們駕馭類似太陽(yáng)的能量，使其轉(zhuǎn)變成駕駛汽車和家庭生活所需要的能源。