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中国海洋建设条件(我国海洋建设的短板)

来源:www.shuishangwuliu.com   时间:2023-07-28 16:02   点击:182  编辑:jing 手机版

1. 我国海洋建设的短板

2020年,人类面临了众多前所未有的巨大挑战,在超难模式下,中国航天不断创造奇迹,又迎来了厚积薄发的一年,在新型火箭首飞、卫星导航系统、月球与深空探测与商业航天等领域取得了重大成就。

2020年11月24日嫦娥五号发射成功,挑战月球采样返回,时隔44年(1976年苏联月球24号),它将为人类再次带回月球样品。

嫦娥五号的任务流程高度复杂,是无人探月的极致

嫦娥五号探测器组合体总重达8.2吨,采用轨道器/返回器/着陆器/上升器联合的方式探测月球,是人类无人探月史上最复杂最重的探测器。

2020年12月17日,嫦娥五号成功返回,最终收获了1731克样本,超过了苏联三次无人采样任务采样总重量(301克)。在经历了11个重大阶段和关键步骤后,中国终于告别了仅有美国阿波罗登月计划赠送的1克月球样本的历史,并全面掌握了无人地月往返系列技术。

不仅如此,嫦娥五号实现了中国航天五大首次技术突破:

1.地外天体自动采样封装;

2.地外天体起飞并精准入轨;

3.月球轨道无人交会对接;

4.携带月球样本高速(近11.2千米/秒的第二宇宙速度)返回地球;5.建立中国月球样品的存储、分析和研究系统。

北斗系统全面建成,精准时空尽在手中

2020年6月23日,北斗卫星导航系统第55颗卫星搭乘长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心成功升空。北斗系统,历时26年研发,经历了三代系统、共计发射了59颗卫星,终于完成全部组网星座发射任务,正式建成!

在理论上,卫星导航系统能无限量为用户提供全球覆盖、全天候、全天时的高精度定位与授时服务,事关国家安全、经济建设和科学研究等重要领域,是任何一个大国必须掌握的核心竞争力。

北斗系统采用三种轨道,重点服务亚太地区

整个北斗建设过程分成了三步走策略,对应北斗一号、二号和三号系统。其中,一号主要为试验系统;二号为区域服务系统;三号为最终定型的全球服务并带有区域增强的系统。

北斗三号系统的30颗卫星包括3颗为GEO(静止地球同步轨道)卫星,3颗为IGSO(倾斜地球同步轨道)卫星,24颗为MEO(中远地球轨道)卫星,是人类现有导航卫星系统中最独特创新的设计,能通过高轨卫星导航和短报文功能重点为亚太地区提供更高质量的服务。

天问一号,下一站火星!

屈原曾在长诗《天问》中发出了"九天之际,安放安属?"和"日月安属,列星安陈?"的旷世之问,其中"荧惑"(火星)始终是中国古人们最关心的行星之一。历时走入现代,火星不仅是人类研究行星科学和太阳系演化史的核心参照,也是人类未来走向深空的突破目标。

为此,中国航天正式启动了行星探测计划——"天问"。执行第一站任务的就是去往火星的天问一号。2020年7月23日,天问一号搭乘长征五号遥四火箭,从文昌航天发射场成功升空,开启前往火星数亿千米的旅程。

天问一号在深空中发回的中国最远自拍

它将在这次任务中挑战在火星"绕"(环绕)、"着"(降落软着陆)、"巡"(移动巡视)三大工程目标。组合体携带13项科学仪器,计划对火星进行全方位研究,是近几十年来人类火星探测技术复杂度之最,将打破人类探测火星新纪录。

目前,天问一号已经完成了多次轨道修正、深空机动、星上载荷和仪器测试、太空自拍等复杂操作,预计在2月10日抵达火星附近开始制动,将在2021年农历新年为14亿中国人献上超级新年礼物。

高分专项建设收官,观天测地明察秋毫

地球原本仅有一颗天然卫星,进入航天时代后,人类发射了上万颗人造卫星,并通过这些卫星来了解地球的方方面面。

高分辨率对地观测系统,是我国中长期科学和技术发展规划纲要提出的重大专项之一,主要依靠卫星系统实现全天候、全天时、全球覆盖的对地观测能力。

高分一号卫星

2020年12月6日,中国发射高分十四号卫星,从2013年4月26日发射高分一号至今,中国在7年内发射了十四个系列、二十余颗卫星组成高分卫星网络,它们分别分布在地球静止轨道和太阳同步轨道。

历时七年,高分卫星专项系统建设成功收官,它们几乎覆盖了航天领域所有对地观测方式,如可见光、红外、雷达等,为我国长期稳定地获得高分辨率全球遥感信息提供重要保障,战略意义明显。

长征五号B火箭,重载力士托起天上宫阙

运载火箭是航天事业的基石,决定了一国航天发展的能力上限,长征五号是我国目前最强大的重型任务运载火箭。它将长征火箭家族近地轨道运力上限从8吨级提到25吨以上,能将东方红五号平台这类大型载荷发射到高轨,能执行大型月球探测和火星探测任务等,是一个通用化、系列化、组合化的大型运载火箭平台。

长征五号基本型和B型运载火箭对比图

中国最重要的航天工程之一,载人航天,起步于1992年,2021年将迎来最为关键的时刻——全面建造天宫空间站。为此,长征五号要专门定制一个型号,负责实施近地轨道20-25吨级重载任务,这就是长征五号B运载火箭。相较于长征五号,它采取一级半的"矮胖紧实"布局,采用更大的整流罩,重点服务于天宫空间站核心舱和实验舱。

2020年5月5日,长征五号B运载火箭在文昌航天发射场成功首飞,为2021年全面开启天宫空间站建设创造了条件。

新载人飞船,突破天宫走入深空

神舟飞船是载人航天工程的功勋飞船,采用三舱式(推进舱、轨道舱和返回舱)构型。中国航天人通过11次任务成功掌握了载人航天的各项核心技术。然而,面对未来"星辰大海"的载人探测梦想,它的不足也愈发明显,例如仅能运送3名航天员、货运能力有限、一次性使用、寿命较短、功能和拓展性有限,极有必要研究下一代载人飞船。

世界三款现役载人飞船和四款在研载人飞船对比

2020年5月5日,新载人飞船试验船随着长征五号B火箭成功首飞。它采用最新的两舱式(推进舱、返回舱)布局,效率更高,技术更先进,容量更大、最多能搭载7名航天员、拥有较强载货能力,在太空中使用寿命更长。

通过模块化和通用化设计,它可以通过更换隔热模块实现多次低成本重复使用。群伞气囊缓冲设计,也使得回收过程舒适性和安全性大幅提升。为适应不同任务需求,新载人飞船试验船设计了大、小两个版本。

飞船整体隔热能力大幅提升,足以适应包括载人登月在内的载人深空探测计划。这些优势远远超过了神舟飞船的核心指标,也使得新载人飞船成为目前世界最先进的新一代载人飞船之一。

长征八号火箭,弥补空白期待回收

我国长征火箭家族目前处在从传统的二/三/四系列火箭逐渐更新为五/六/七/八/十一等的过程中,尚存在一些不足,其中之一是在太阳同步轨道和极地轨道的运输能力和性价比较低:一方面,主要负责的长征二/四很难实现中型以上(3吨)载荷发射,长征三号甲系列需要大幅改进(2020年首次通过改型突破了这种轨道)且未来空间有限;另一方面,用重载的长征五/七等发射成本过高,亦需要改型。

而国际同行已经开始布局使用火箭回收等技术进一步降低成本,并且计划占领商业发射市场份额。这两种轨道事关核心的遥感、资源、气象、科研、低轨通信等卫星类型,任务众多业务量大,我国亟需对应火箭弥补这些空白。

首飞前的长征八号

2020年12 月 22 日,长征八号在文昌航天发射场成功首飞。它主要依托长征七号和长征三号甲系列火箭技术,取长补短,采用模块化设计理念,使用更加环保高效的液氧液氢和液氧煤油推进剂组合,定位于中型载荷发射。在运力方面,重点针对这两种轨道实现不低于4.5吨的发射能力。

与此同时,长征八号将在未来逐渐验证火箭可回收技术,并通过高可靠性、通用化、准备周期短、发射频率高等设计,集中于高性价比的商业载荷发射任务,是长征火箭家族图谱的重要支撑力量。

长征十一号火箭,海上发射再创辉煌

长征系列火箭主要依托于各类四氧化二氮/偏二甲肼、液氧液氢、液氧煤油等纯液体推进剂,固体推进剂的应用还有待开发。由于储存时间长、准备周期极短,固体推进剂火箭主要在特殊情况时做应急使用。

从发射场的角度,海上发射无火箭残骸落区问题、可移动、可靠近赤道,能最大限度利用地球自转惯性,是各大国都会储备的重要火箭发射技术。

长征十一号会采取先冷发射弹出再点火的方式,从海上平台发射

纯固体推进剂的长征十一号火箭填补了上述空白。乍一看它是个"小不点",火箭长21米、直径2米、重58吨,运力在0.5-0.7吨级别(太阳同步/低轨轨道),但它的战略意义非常重要。

它的绝活在于能以很低成本执行小型载荷的一箭多星任务,并能够适用于各种陆地固定发射场、移动发射场和海上发射场等环境。2020年,长征十一号在酒泉、西昌、黄海(移动平台)均进行了发射,其中依托海上平台为第二次发射,实现了一箭九星的壮举。目前,长征十一号火箭共计发射十一次,成功了十一次!

2. 我国海洋产业存在的问题

就目前全国而言,四大海洋产业(按海洋GDP排):海洋渔业、滨海旅游业、海洋油气业、海洋电力与海水利用业

海洋经济,一般包括为开发海洋资源和依赖海洋空间而进行的生产活动,以及直接或间接开发海洋资源及空间的相关产业活动,由这样一些产业活动形成的经济集合均被视为现代海洋经济范畴。

主要包括海洋渔业、海洋交通运输业、海洋船舶工业、海盐业、海洋油气业、滨海旅游业等。2003年5月,国务院发布的《全国海洋经济发展规划纲要》给出定义:海洋经济是开发利用海洋的各类产业及相关经济活动的总和。

2020年5月,《2019年中国海洋经济统计公报》显示,2019年中国海洋生产总值超过8.9万亿元。

3. 我国发展海洋事业面临哪些制约因素

首先,决定海洋表面水温的主要因素是大洋辐射,由于地球在椭圆轨道上公转,使得一年中南北半球在远离赤道的地区所受到的太阳辐射量不同,北半球大于南半球。原因是:不管是在近日点还是在远日点,在同纬度、同太阳高度角的条件下,太阳辐射强度是相同的。但由于地球在近日点附近的速度大于远日点附近的速度,因此一年中相同纬度受太阳照射的时间北半球比南半球多。

其次,海水温度与洋流有很大的关系,北半球有强大的北太平洋和北大西洋暖流的注入,增加北半球海水的温度,而南半球海域无暖流汇入。而且北半球的陆地阻碍了北冰洋冷水的流入,北半球海域只有千岛寒流和东格陵兰寒流汇入。但南半球海域有广泛的极地寒流汇入,

再次,南极每年有大量的浮冰进入南半球的海域,使南半球的海水温度降低,相比之下,北半球来自北极的影响相对要小的多。在南北半球各存在着一个西风漂流,在北半球西风漂流是暖流,而在南半球是寒流。

最后,大部分的大陆板块相遇在北半球,板块之间的相互运动,使海底火山活动频繁,大量的岩浆从地幔中涌出,带出大量热量。但在南半球海底火山喷发的次数要少得多。海水从地幔中获取的热量,北半球要比南半球多。

由于以上的原因,同纬度北半球海水温度要高于南半球

4. 我国海洋面临哪些问题

简答:人类目前面临的主要环境问题包括气候变化、能源消耗、水资源短缺、土地退化、生物多样性损失、大气污染和海洋污染等。

深入分析:

1. 气候变化

气候变化是全球环境问题中最受关注的问题之一。随着工业化的加速和人口的增长,温室气体排放的增加使得地球气温持续升高,导致海平面上升、极端天气事件增多等严重后果。

2. 能源消耗

能源消耗增加是由于世界人口增长、工业化进程的加速和发展中国家能源需求的快速增长。目前我们大量依靠化石燃料作为我们的能源来源。这些燃料的燃烧会导致温室气体的释放,加强气候变化的问题。

3. 水资源短缺

水资源短缺是全球面临的一个重要问题。我们的水资源越来越受到污染,同时,在过度地抽取地下水的情况下,全球水资源的可持续性正在受到威胁。这是因为地球上的水资源总量是有限的。

4. 土地退化

农业过度开发和土地的过度使用,导致土地退化是我们面临的另一个大问题。这不仅会直接带来收益和粮食减少,还会导致生境的破坏和生物的死亡,严重影响地球的生态平衡。

5. 生物多样性损失

生物多样性是生态系统稳定的重要因素之一。由于过度开发和种植单一种类的作物等人类影响,我们目前正在失去数千个物种。这涵盖了动物、植物以及微生物的所有层次。生物多样性的损失会导致生态系统的崩溃和地球的生态平衡被破坏。

6. 大气污染

大气污染是指对大气环境中的化学成分、微粒子和其他物质的不可避免的污染形成的。这些污染物包括二氧化硫、氮氧化物、臭氧和颗粒物等。由于这些物质的大量排放,它们对人体和生态系统的影响变得越来越严重。

7. 海洋污染

海洋污染是指对海洋环境中的水体、海洋生物和海底的污染。它也会引起气候变化、海平面上升等问题。人类活动造成的塑料垃圾、石油泄漏、重金属污染、过度采捕海洋生物等,已经对海洋生态系统产生了严重的影响。

专业操作或优质建议:

1. 加强环境硬性法规

各个国家应该加强环保措施和硬性法规来限制排放,减少对环境的破坏。

2. 能源消耗和清洁能源的切换

应用清洁能源和探索各种源和利用方式快速推进,来缓解能源压力。

3. 加强环境教育和宣传

让人们更加重视环境问题,充分认识到它们的影响并采取行动。

4. 推行循环经济

推进循环经济,尽可能地减少废弃物和有害物质的排放,甚至实现将废品转化为资源的目标。

5. 纵向贯通全球处理环境问题

国际之间建立环境保护伙伴关系,共同应对全球环境问题。

结论:

人类面临的环境问题包括气候变化、能源消耗、水资源短缺、土地退化、生物多样性损失、大气污染和海洋污染等,采取加强环境硬性法规、能源消耗和清洁能源的切换、加强环境教育和宣传、推行循环经济、纵向贯通全球处理环境问题等措施是解决环境问题的关键。

5. 当前我国海洋面临的发展阻碍

阻碍对海洋的探索,增加了科考的难度。有一定的危险系数。

6. 当前我国海洋发展阻碍有哪些

人类能够探索太空是因为在太空中,人类可以利用火箭和宇宙飞船等载人航天器,通过研发和改进科技手段,克服了一些技术和工程上的挑战。此外,太空探索也受到了广泛的政府和私人投资支持,并有国际合作和共同推动。

而为什么人类无法像太空一样深度探索海洋,并不是因为技术限制,而是因为海洋环境的复杂性和高度挑战性。

以下是一些导致海洋探索相对困难的原因:

1. 压力和深度:海洋深处存在巨大的水压,水下的深海更是极端压力环境。这对于人类身体和设备都是巨大的挑战,需要特殊的设计和材料。

2. 能源和供给:太空探索可以通过火箭等外部能源提供动力,而在海洋中则需要处理能量和供给的问题,包括潮汐、波浪和海流等。这对于长时间探索和留下一个持续工作的基地来说是一项巨大挑战。

3. 通信和导航:海洋中的信号传输和导航系统也面临困难,水下的海洋信号传输速度较慢,较容易受到干扰和衰减,导致实时通信和导航变得困难。

4. 温度和化学物质:海洋中存在极端的温度、盐度和化学物质。这对于设备和材料的耐受性和适应性提出了更高的要求。

5. 探索成本和困难:探索和研究海洋需要巨大的经费投入,并且遥远的地理位置和复杂的海洋生态系统增加了探索和研究的难度。

尽管海洋探索存在一些技术和挑战,但人类仍致力于深入研究海洋世界,投资研发更先进的技术和工具,以期能更深入地了解和保护海洋生态系统。

7. 我国海洋发展的现状和战略目标

第一阶段的载人航天飞行主要是单船的飞行试验。神州五号只搭载一名航天员,飞行时长只有21小时28分钟,主要的试验就是载人航天飞船的基本设计,其目的只需达到发射入轨、在轨飞行、成功回收几个关键任务,所以无需太多航天员和太长的时间。

航天英雄杨利伟

2005年10月12号发射的神州六号,搭载了两位航天员,在轨时间4天19小时32分钟,试验任务主要是多人多天在轨飞行。2008年9月25日发射的神州七号飞船,实现了满员载人航天飞行。其搭载了三位航天员,在轨飞行时间2天20小时30分钟。期间,神州七号的宇航员完成了中国首次太空行走,航天员翟志刚穿着舱外航天服,离开神州七号飞船轨道舱,实现了中国人太空漫步的梦想。

中国首次太空行走

至此,中国载人航天飞行第一阶段告一段落,第一阶段的试验工作主要是航天器整体设计和航天员在轨飞行的技能。在取得了大量成果的同时也暴露出不少问题,比如神州五号发射时临近空间的共振,比如磕破杨利伟嘴唇的话筒设计,再比如神州七号太空行走阶段时轨道舱火灾报警器的误报。这里特别要提一下中国航天员的大无畏精神,当太空行走时值守航天员报告“仪表显示,轨道舱火灾”时,舱外的航天员回答道:“不管了,真有火灾也来不及了,我们继续!”,当这句话通过电视画面传到正在收看直播的千万百姓耳中时,所有人无不对中国航天员勇敢、冷静、无所畏惧的精神肃然起敬!

中国首次太空行走

在充分吸取经验教训,并对神州飞船进行了大量改进提高后,2011年中国载人航天开启了第二阶段太空飞行。第二阶段开始,不再是单艘载人飞船的太空飞行,而是由神州飞船和天宫实验空间站共同展开。这一阶段的任务从载人飞船的基础设计,转向应用设计,实现了在轨交会、对接、分离,组合体共同在轨飞行,并开始开展大量使用太空科学实验。

神州八号和天宫一号

2011年11月1日发射的神州八号飞船,是中国载人航天工程在沉寂了三年后的首次飞行,不过这是一艘不载人的无人飞船,主要完成和天宫一号目标飞行器的太空交会、对接、分离实验。2011年11月3日凌晨1点30分,神州八号和天宫一号在我国甘肃、陕西上空完成了中国航天史上首次太空对接,使中国掌握了在轨对接技术,为后来的一系列太空飞行打下了基础。

中国太空交会对接

神州九号将第一位中国女航天员送入太空2012年6月16日发射的神州九号,将中国第一位女航天员刘洋送入太空,一同上天的还有第二次飞入太空的中国首位重复升空的航天员景海鹏。神州九号在太空和天宫进行的精准的太空对接,三位航天员首次进入天宫一号在轨飞行,这也让中国载人航天飞行首次有了一个“两室一厅”。三位航天员一共在轨飞行12天。

首次太空授课

一年后的2013年6月11日,神州十号顺利升空,这次飞行搭载了两男一女三位航天员,在轨飞行15天,其中女航天员王亚平还在太空中进行了首次别开生面的太空授课,数千万中小学生观看了来自“天宫课堂”的太空知识课程。

神州十一号和天宫二号组合体

2016年10月17日的神州十一号载人飞船,首次进行了航天员在太空中期驻留实验。两位航天员在由神州十一号和天宫二号组成的组合体中,在轨飞行时间长达32天,对航天员长期驻留太空积累的大量的经验!这是目前中国航天员一次在轨时间最长纪录,神州十一号的指令长景海鹏,也成为了目前中国航天员中升空次数最多(3次),在轨时间最长(47天)的航天员。

自此第二阶段结束,中国载人航天工程已经解决了从发射升空到长期在轨驻留,再到返回的各种技术难题,已经具备了建设长期在轨留驻空间站,并长期派驻航天员开展各类科学实验的能力。第三阶段建设较为复杂和大型的空间站,并实现长期留驻的工作开始实施。

神州十二号航天员乘员组

今天发射的神州十二号载人飞船,集合了前期载人航天飞行的所有成果,将首次实现在轨长期驻留。神州十二号将很快与前期发射的由“天合一号”核心舱和“天舟”货运飞船组成的组合体对接,三名航天员将成为中国空间站的首批“入住人员”,在轨完成空间站的搭建和建设,利用天合核心舱上的先进设备,特别是神奇的可舱壁爬行的机械臂,结合太空行走完成各类设备的组装和维护!

神奇的可爬行机械臂

按预定计划,在9月神州十二飞船完成90天太空任务返回以后,紧接着10月将发射神州十三号飞船,将会有三名航天员展开一次长达6个月的太空任务。随后的2022年5月,神州十四号飞船接踵而至,将在轨飞行7个月,并且等待2022年11月神州十五号的到来,形成双神州飞船、双航天员乘组同时在轨的壮观场景,并实现中国空间站常态化在轨运行。

未来系列航天发射任务

从此,中国载人航天将进入多人、多船、多舱、长期驻留阶段。从单人单船单日,到这次三人三船90天,已经过去了18年。中国的航天飞船,已经从简陋的“集体宿舍”,成为“大平层”!

我们的征途是星辰大海

浩瀚的太空,将迎来中国空间站长期驻守的身影,而我们的征途,又岂止是星辰大海!

8. 我国海洋问题的对策

1、需要及时联系当地的海洋管理部门和动物协会进行处置,现场需要对鲸鱼进行及时的补水。

2、要及时联系当地海洋管理部门,和动物保护协会,让他们尽快安排专业人员进行处理。

3、组织在现场的人员,对鲸鱼进行泼海水,保持鲸鱼的身体湿润。

4、如果有条件的话,可以拉起警戒线,为鲸鱼搭建帐篷遮蔽阳光的暴晒。

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