航天提供重要技术保证的是什么

1. 神舟十二号多项技术突破提供有力保障——太空出舱 科技护航

来源:人民网

中国航天 科技 集团五院供图

7月4日14时57分，经过约7小时的出舱活动，神舟十二号航天员乘组密切协同，圆满完成出舱活动期间全部既定任务，航天员刘伯明、汤洪波安全返回天和核心舱，标志着我国空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。这是继2008年神舟七号载人飞行任务后，中国航天员再次实施的空间出舱活动，也是空间站阶段中国航天员的首次空间出舱活动。

“走出”航天器，到茫茫太空进行活动，具有高风险、高难度的特点。协助“神十二”航天员成功完成出舱任务，这些“利器”不可或缺。

新一代舱外航天服——

使用时间更长、安全可靠性更高、机动灵活性更好

据中国航天员中心航天服工程研究室主任、载人航天工程航天员系统副总设计师张万欣介绍，舱外服是指航天员离开母船，走入外太空或其他星球时所穿着使用的个体防护装备，根据使用环境又分为轨道出舱舱外服和星际舱外服。舱外服为航天员提供安全有效的环境防护、密闭空间的环境控制和生命保障，相当于一个小的飞行器。但与一般飞行器相比，舱外服还需要保证航天员在穿着舱外服的条件下能够完成舱外活动任务，这是其最具特色的重要功能。

空间站航天员出舱活动属于轨道的出舱活动，所面临的是300—450公里轨道高度的空间环境，真空、失重，以90分钟为周期的 120摄氏度左右的冷热交变，还有微流尘/碎片和空间辐射。为了保证航天员在这样一个环境下能够维持正常生命活动和舱外作业，舱外服需具备环境防护、生命保障、工效保障、通信保障和安全保障五大基本功能。

张万欣说，目前我国在研的空间站舱外服属于轨道基舱外服，也就是舱外服运送入轨后不再返回地面，寿命周期内通过在轨维护与维修，保证状态良好，完成出舱活动任务。适体性采用一对多的方式，也就是一套舱外服通过尺寸调节后能够满足所有航天员穿着适体，大大减少了上行载荷的重量和空间站空间的占用。

针对空间站任务出舱活动需求，“神十二”任务航天员穿着的舱外服在“神七”任务研制的基础上，进行了三个方面的重要改进：一是改变了结构布局设计，二是提高了服装的寿命，三是提高了人服能力。与第一代相比，具有使用时间更长、安全可靠性更高、机动灵活性更好、测试维修性更强的特点。

核心舱机械臂——

空间站任务中的“大力士”

在“神十二”航天员出舱过程中，验证了空间站机械臂的大范围转移能力，完成了我国空间站工程建造任务的又一重要任务。

空间站核心舱机械臂由中国航天 科技 集团五院抓总研制，是目前同类航天产品中复杂度最高、规模最大、控制精度最高的空间智能机械系统，主要承担舱段转位、航天员出舱活动、舱外货物搬运、舱外状态检查、舱外大型设备维护等八大类在轨任务。核心舱机械臂展开长度为10.2米，最多能承载25吨的重量，堪称空间站任务中的“大力士”。

据介绍，空间站核心舱机械臂是我国首个可长期在太空轨道运行的机械臂，其肩部设置了3个关节、肘部设置了1个关节、腕部设置了3个关节，一共7个关节，每个关节对应一个自由度，就如同人的手臂一般，具有七自由度的活动能力。通过各个关节的旋转，能够实现自身前后左右任意角度与位置的抓取和操作，为航天员顺利开展出舱任务提供强有力的保证。

为扩大任务触及范围，空间站核心舱机械臂还具备“爬行”功能。由于核心舱机械臂采用了“肩3+肘1+腕3”的关节配置方案，肩部和腕部关节配置相同，意味着机械臂两端活动功能是一样的。同时肩部与腕部各安装了一个末端执行器。作为机器臂的触手，末端执行器可以对接舱体表面安装的目标适配器，机械臂通过末端执行器与目标适配器对接与分离，同时配合各关节的联合运动，从而实现在舱体上的爬行转移。

空间站机械臂是我国航天事业发展的新领域之一，中国航天 科技 集团五院在关键技术、原材料选用、制造工艺、适应空间站环境的长寿命设计等方面均作出了巨大的突破和创新。在研制团队的努力下，我国成功掌握大型空间机械臂核心技术并成功应用，全部核心部件实现国产化，并形成了多项国家空间机器人行业标准。

舱外维修与辅助工具——

航天员执行出舱任务的“机械伙伴”

我国空间站首次舱外活动中，作为航天员执行出舱任务的“机械伙伴”——舱外维修与辅助工具，也首次成功亮相。

舱外维修与辅助工具由中国航天 科技 集团五院研制，可协助航天员有效克服在轨着航天服状态下，手套充压后操作不便、航天员需单手操作难度大、在轨防漂要求高等难题，具备辅助航天员在轨着航天服状态下开展舱外行走、位姿转换、设备更换、产品安全防护等多项功能，是航天员执行舱外活动必不可少的工具。

为了确保舱外维修与辅助工具的 健康 状态良好，满足首次出舱任务需求，在首次出舱之前，航天员已在舱内进行了维修工具的 健康 状态检查、使用状态设置等各项工作，确保满足出舱应用需求。

舱外电动工具作为空间站维修工具产品的“一号选手”，是此次维修任务用到的唯一一个机电类工具，可以适应舱外复杂的真空和高低温环境。舱外通用把手可以安装到维修设备上用于航天员在轨维修时进行待维修设备的转移及防漂，通过与设备端的通用把手底座配合，实现航天员单手完成对设备的快速锁定、解锁。

舱外维修与辅助工具不仅有用于舱外设备维修的舱外电动工具、舱外扳手、通用把手等工具，也有各种配合航天员舱外姿态稳定、转换的便携式脚限位器、舱外操作台等辅助工具。便携式安全带协助航天员实现舱外作业位置设备及维修工具的防漂；与航天服直接相连的微型工作台，则像一根多功能腰带一样环绕在航天服腰部，将航天员出舱使用的舱外电动工具、舱外通用把手和舱外扳手随身携带，确保航天员随用随取。

此次航天员出舱任务的成功实施，充分验证了舱外维修与辅助工具在轨应用的可靠性。

太空通信“天路”、网络“热点”——

护航出舱活动

出舱活动是航天员身着舱外航天服在航天器外进行太空行走和作业的统称。在空间站任务中，航天员将进行多次出舱活动，完成空间站的维修、维护及建造等任务。进行出舱活动时与地面建立高速及时的通信联系尤为重要，出舱活动不仅是对航天员的全方位考验，也是对空间站天和核心舱与地面测控站间通信能力的一大考验。

据介绍，中国航天 科技 集团五院研制的第三代中继终端产品，通过与中继卫星天链一号和天链二号建立中继链路，实现中继通信，确保航天员与地面通信的实时畅通。这就好比在太空中搭建了地面与中继卫星、中继卫星与航天员之间的“天路”。

空间站中继终端与其他型号在设计上最大的区别在于，为了保证在轨使用的长寿命，需要具备在轨可维修性。空间站中继终端采用了集成化、模块化的设计思路，在保证传输信号质量的同时，方便航天员维修更换。

此外，中国航天 科技 集团五院研制的出舱通信子系统实现了舱内外航天员之间、舱内外航天员与地面人员之间以及舱外航天员之间的全双工语音通信，在航天员舱外活动范围内实现无线通信全覆盖，支持多名航天员同时出舱活动时的通话功能。

舱外图像传输子系统则为舱外提供无线网络覆盖，通过出舱无线收发设备提供的网络“热点”进行图像传输，实现了航天员出舱活动的实时显示。

制图：蔡华伟

2. 为哥伦布麦哲伦实现远洋航行提供重要技术保证的是什么

为哥伦布麦哲伦实现远洋航行提供重要技术保证的是指南针。

指南针在航海上的应用对地理大发现和海上贸易有极大的促进作用。 古代中国人将指南针用于军事和航海的活动，也被用于堪舆术，后来还辗转传入欧洲，在欧洲的航海活动和地理大发现中，发挥了不可替代的重要作用。在航海技术发明中，指南针也是最重要的单项发明。

简介：

指南针，古代叫司南，主要组成部分是一根装在轴上的磁针，磁针在天然地磁场的作用下可以自由转动并保持在磁子午线的切线方向上，磁针的南极指向地理南极(磁场北极)，利用这一性能可以辨别方向。

常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。物理上指示方向的指南针的发明有三类部件，分别是司南、罗盘和磁针，均属于中国的发明。

3. 航天技术有哪些重要功能

古希腊时，有一个荒淫的克里特国王，囚禁了建筑师代达罗斯和他的儿字爱琴。建筑师用石蜡制作成一对翅膀，由儿子操控，建筑师和儿子一起飞出了克里斯特岛。建筑师的儿子展翅高飞，结果飞得离太阳太近，石蜡制成的翅膀被太阳融化，不幸落入大海。后人为了纪念他，把他葬身的大海取名爱琴海。可见，造访太空是人类的千古梦想。如今在航天技术的帮助下，人类制造出了各种航天器，如宇宙飞船、航天飞机等，遨游太空的梦想终于成为现实。目前，世界各国共发射各类航天器数千个，其中军用卫星占70%以上。这大大提高了现代军队的组织指挥能力，而且开辟了太空战场。航天技术对赢得未来战争的胜利至关重要，以致很多军事家断言：谁想控制地球，谁就得控制太空。

一、航天技术的三大领域

在未来战争中，航天技术是争夺外层空间的综合性技术。航天技术主要有三大研究领域：运载火箭技术领域、航天器技术领域和跟踪测控技术领域。这三大技术研究领域构成了航天技术的基础。

1.运载火箭技术领域

运载火箭是航天器升空的运输工具，它的作用是把各类航天器、武器和物资等运送到太空。运载火箭一般由2级到4级火箭组成，最下面的一级称为第一级，最上面一级称为末级。运载火箭的总重量可达数百吨，高度达数十米。火箭的燃料一般是具有很高燃烧值的液态氢燃料，发动机的推动力达数百吨乃至数千吨。运载火箭每一级都有自己的箭体结构和动力装置，控制系统则通常为几级共用。航天器被放在末级火箭的前端。早期的运载火箭大多由弹道导弹改造而成，后来为了适应不同航天发射任务的需要，专门研制了系列化的运载火箭。目前的运载火箭需要专门的发射场发射，比如我们国家的酒泉、西昌等火箭发射场。运载火箭只能使用一次，成本很高。未来运载火箭技术要向可返回地面、能重复使用的方向发展。

2.航天器技术领域

航天器是指在大气层以外的空间飞行的一种飞行器，用以执行探索、开发等任务。世界上第一个航天器是苏联在1957年10月4日发射的“人造地球卫星1号”。到2002年底，世界各国共发射了近5000个航天器，其中军用航天器占三分之二。大量军用航天器的使用以及太空武器的研制成功，使“天军”的建立成为可能，也催生了“太空战”的产生，这必然给军事领域带来重大影响。航天器分为无人航天器和载人航天器。

（1）无人航天器包括人造地球卫星、空间平台和空间探测器

人造地球卫星是指在空间轨道上环绕地球运行的无人航天器，是人类目前发射数量最多、用途最广的一种航天器，发射数量占航天器发射总数的90%以上。卫星中的很大一部分是军用或者军民两用的。军用卫星分为军事侦察卫星、军事气象卫星、军事导航卫星、军事测绘卫星、军事通信卫星以及“反卫星”卫星等。军用卫星的大量使用给现代战争带来了巨大的影响。在未来战争中，军用卫星可作为一种发射平台，与激光武器、定向能武器等新式武器一起构成“天战”的武器装备系统，成为争夺太空的主要武器。

空间平台是无人航天器的新品种，它可以在轨道上进行维修、更换仪器，还可以加注燃料、补给消耗品，并且能够收回。空间平台的出现可以大大减少卫星的发射成本。

空间探测器按照探测的目标可分为：月球探测器和星际探测器。美国1972年发射的“先驱者”10号探测器，已经在1986年10月越过冥王星的轨道，成为飞出太阳系的第一颗航天器。空间探测技术对于发现潜在的敌方军事目标具有重要的意义。

（2）载人航天器，按照功能分为载人飞船、空间站和航天飞机

载人飞船是活动于外层空间的一种运载工具。2008年9月我国发射的“神州七号”飞船就是载人飞船，“神州七号”飞船里承载着翟志刚、刘伯明、景海鹏三名航天员。载人飞船一般由航天员座舱、轨道舱、服务舱、气闸舱和对接机构等部分组成，能够保障航天员在太空执行航天任务，并能使航天员乘坐的座舱返回地面。载人飞船除了用作太空实验平台外，还可以作为航天运输平台和武器平台。

空间站是长时间在太空运行的飞行器，在太空逗留时间可长达数十年之久。空间站就像人类在太空建立的实验室和工作站，具备供航天员实验、生产、生活的设备条件。空间站可以与航天飞机或载人飞船对接，使航天飞机和飞船能把物资运送到空间站，从而保证航天员可以长年累月地生活在太空站里。空间站，使航天活动由太空探索转向太空的利用开发，也可以作为安放太空武器的军事基地。

3.跟踪测控技术领域

该技术领域主要研究如何跟踪测量航天器的飞行状态，并控制航天器的运行和工作状态。对航天器的跟踪和测控任务由航天测控中心和若干航天测控站或测控船组成的测控网完成。如我国的“神州七号”从发射升空到进入轨道运行再到降落，都是由酒泉卫星测控中心和西昌卫星测控中心以及多只在大海中游动的测量船共同完成的。测控网通过对航天器跟踪测量、监视、检测和控制航天器上各种设备的工作状态，接收来自航天器的通信信号，与航天员进行通信联络，从而保证航天器按照预定的方式飞行、工作和着陆。

二、航天技术在军事领域的应用

1960年，美国首次成功回收世界上第一颗军事卫星“发现者13号”侦察卫星，标志着军事航天的开始。随着军事航天技术的快速发展，其应用领域也越来越广泛，在未来战场上，军事航大技术一定会大大改变战争的面貌。军事航天技术将在以下几个方面大显身手：

1.太空监视

太空监视是指利用航天器上的侦察探视设备，对地面军事目标进行监视、拍照，从而获得战场情报，为陆海空作战提供情报保障。太空监视运行轨道高、速度快、监视范围大，而且不受国界、地理条件限制，可定时、重复监视某个地区。这些优点使太空监视获得其他侦察手段难以获得的情报。

2.太空支援

太空支援是利用军事航天器对陆海空天军事力量进行支援，以增加军事力量的战斗力。支援种类包括：导航定位、气象观测、卫星通信、军事测绘等等。未来的战争将是陆、海、空、天、电、网五维一体的作战，任何作战行动都离不开来自太空的支援。

3.太空作战

太空作战是指利用军用航天器作为武器发射平台，攻击敌人的太空武器或来袭武器；也指利用航天器上的定向能武器、激光武器等武器系统，攻击、摧毁敌方陆地、海洋和空中目标。太空战场是未来夺取制天权的关键战场。

4.太空装备后勤保障

太空装备后勤保障是指航天工作人员乘坐着航天飞机或飞船等太空运输器，对外层空间运行的航天器实施检测、维修、更换仪器以及补充物资等活动。太空装备后勤保障是各类航天器能够有效运行的基础，是保持己方太空作战能力的重要手段。

4. 航天工程关键技术有哪些

航天技术(space technology)
航天技术，又称空间技术。是一项探索、开发和利用太空以及地球以外天体的综合性工程技术。是一个国家现代技术综合发展水平的重要标志。 军事航天技术，是把航天技术应用于军事领域，为军事目的进入太空和开发利用太空的一门综合性工程技术。

其组成主要包括:
(1)航天运载器技术.航天运载器技术是航天技术的基础.要想把各种航天器送到太空,必须利用运载器的推力克服地球引力和空气阻力.常用的运载器是运载火箭.
运载火箭主要由动力系统,控制系统,箭体和仪器,仪表系统组成.为了使航天器获得飞出地球所需要的速度,靠单级运载火箭的推力目前难以达到.为此,人们发展了多级运载火箭.多级运载火箭是由几个能独立工作的火箭沿轴向串联组成.
(2)航天器技术.航天器是在太空沿一定轨道运行并执行一定任务的飞行器,亦称空间飞行器.航天器分无人航天器和载人航天器两大类.
无人航天器按是否环绕地球运行又分为人造地球卫星和空间探测器等.其中人造地球卫星按用途分为:①科学卫星:用于探测和研究;②应用卫星:直接为国民经济和军事服务;③技术试验卫星:用于技术试验和应用卫星试验.空间探测器按探测目标分为月球探测器,行星(金星,火星,水星,土星等)探测器和星际探测器.
载人航天器按飞行和工作方式分为载人飞船,空间站和航天飞机等.其中载人飞船可分为卫星式载人飞船,登月式载人飞船和行星际载人飞船等;空间站可分为单一式空间站和组合式空间站.
(3)航天测控技术.航天测控技术是对飞行中的运载火箭及航天器进行跟踪测量,监视和控制的技术.为了保证火箭正常飞行和航天器在轨道上正常工作,除了火箭和航天器上载有测控设备外,还必须在地面建立测控(包括通信)系统.地面测控系统由分布全球各地的测控台,站及测量船组成.航天测控系统主要包括:光学跟踪测量系统,无线电跟踪测量系统,遥测系统,实时数据处理系统,遥控系统,通信系统等.

5. 关于航天的知识

航天活动包括航天技术（又称空间技术），空间应用和空间科学三大部分。航天技术是指为航天活动提供技术手段和保障条件的综合性工程技术。

空间应用是指利用航天技术及其开发的空间资源在科学研究、国民经济、国防建设、文化教育等领域的各种应用技术的总称。

空间资源系指地球大气层以外的可为人类开发和利用的各种环境、能源与物质资源，入空间高远位置、高真空、超低温、强辐射、微重力环境、太阳能以及地球以外天体的物质资源等。

(5)航天提供重要技术保证的是什么扩展阅读：

太空资源：

太空资源泛指太空中客观存在的、可供人类开发利用的环境和物质。主要包括：相对于地面的高远位置资源，高真空和超洁净环境资源，微重力环境资源，太阳能资源，月球资源，行星资源等。

太空上可利用的资源比地球上可利用的资源要丰富的多。仅从太阳系范围来说，在月球、火星和小行星等天体上，有丰富的矿产资源；在类木行星和彗星上，有丰富的氢能资源；在行星空间和行星际空间，有真空资源、辐射资源、大温差资源，那里的太阳能利用有效率也比地球上高的多。

目前取得了巨大的社会效益。高真空和高洁净是外层空间的显着特征，是进行许多科学实验、发展航天技术、生产电子产品和高级药品的理想环境，尤其它是人类的航天活动的先决条件。

高真空、超洁净环境资源取得了相当大的实际效果，但微重力资源和太阳能资源的利用还处于试验、研究和创造条件的阶段。