卫星如何改变了现代世界

The umbra, the moon's shadow, over the United States from space is seen from the International Space Station from outer space, August 21, 2017 in this social media image. Courtesy @Space_Station/Intl. Space Station/Handout via REUTERS ATTENTION EDITORS - THIS IMAGE HAS BEEN SUPPLIED BY A THIRD PARTY. MANDATORY CREDIT - RC1A5D565620
Satellite applications are now woven into the fabric of everyday life, with civilians depending on spacecraft for weather forecasts.Image: REUTERS
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自苏联打响太空时代第一枪以来,已经过去60年。1957年10月4日,苏联发射了斯普特尼克号,这是世界上第一颗卫星,也是苏联对国际地球物理年的贡献。

这是超级大国一系列壮举中的第一个,每次都带来了软实力——政治学家用这个词来描述国家通过开展有益之举提升自身声望。苏联在发射斯普特尼克号后,于1961年4月12日将世界上第一位宇航员尤里·加加林送入太空。随后,瓦莲京娜·捷列什科娃于1963年6月16日成为首位绕地球轨道飞行的女性。1969年至1972年间,美国将12名美国人送上月球。

过去60年发生了巨大变化。斯普特尼克号重83千克。国际空间站重419吨,搭载着6名宇航员,开展各种微重力实验。许多国家都有自己的太空政策,太空科学也已在世界各地发展起来,包括非洲。

人类对太空的着迷——无论是殖民遥远的行星、利用卫星谋利或用于教育,还是解读复杂的天气模式——都没有减退的迹象。

卫星的多种用途

如今,卫星应用已融入日常生活的方方面面。

斯普特尼克号发射后不久,军方就意识到航天器非常适合用于侦察——间谍卫星。如今,这类卫星已十分普遍。

卫星也为普通人带来了巨大好处。如今,平民依靠航天器获取天气预报。

卫星也确实改变了我们看待周围世界的方式。1964年东京奥运会的现场直播引起轰动,辛康3号由此开启了企业界进军太空的篇章。在此之前,你们的祖父母要等上三周,新闻影片才能被送到好莱坞冲洗、复制,再运往世界各地的电影院。

如今,图像和其他数据的数字处理构成了太空产业中利润最高的地面业务板块,也就是在地面而非轨道上开展的工作。这些处理所得的信息还有助于灾后恢复:有关部门可以查明飓风、洪水或火灾造成的破坏程度,也能发现哪些道路被泥石流阻断。

卫星农业是另一项有价值的工具。相关卫星会向订阅者发送短信,提醒他们哪些果园过于干旱、哪些过于潮湿,以便调整灌溉。卫星还让我们得以回望遥远的过去。考古学家利用卫星图像找到了古城镇,它们被埋在沙丘和热带森林之下。

Image: 美国忧思科学家联盟

发展中国家

一些发展中国家也利用了卫星的力量。印度率先展示了适合发展中国家的太空计划。印度的教育卫星通过电视向全国超过11 000所农村学校和学院播放数学课程。资历不足的教师也能和学生一起学习。

南非以及其他科学和数学成绩不佳的非洲国家,若能让最有魅力的相关学科教师面对电视摄像机授课,并将课程传送到全国各地的教室,将会大有裨益。

非洲国家还可以借鉴印度的另一项卫星举措:远程医疗。通过视频会议,护士在专科医生的指导下为患者检查,从而进行诊断并开具药物。

南非较早采用卫星车辆追踪技术来打击劫车犯罪。如今,两家泛非电视公司DSTV和Multichoice已发展成大型企业。南非太空产业雇用了数百人。大多数人在西开普省的萨默塞特韦斯特和斯泰伦博斯制造卫星组件并出口。

其他人则在庞大的哈特比斯普特地面站工作,负责下载和上传数据;他们受雇于外国太空机构和航空航天企业。这属于南非国家航天局的工作范畴。

航天局的另一处设施是位于西开普省赫曼努斯的空间天气中心。那里的科学家监测太阳耀斑和太阳风暴引起的地球磁场变化。剧烈波动可能会导致变电站变压器爆炸,并损坏电力公司Eskom的电网。

斯泰伦博斯大学的电子工程专业学生建造了南非首颗卫星——太阳卫星,并于1999年发射。他们的衍生公司Sunspace建造了该国第二颗卫星Sumbandila。开普半岛科技大学的学生负责研制第三颗卫星,即立方星Tshepiso。南非的第一颗卫星由美国发射,另外两颗由俄罗斯发射。

阿尔及利亚、埃及、加纳和尼日利亚等其他非洲国家,也曾付费请航天强国为其发射一颗或多颗卫星。南非促成了非洲资源监测星座,让各国彼此共享数据。

未来会怎样?

未来还有许多可能。

埃隆·马斯克的设想是每隔26个月就在火星上建造一座规模相当于奥茨胡恩(南非一座小城市)的城镇,这一设想已成为新闻头条。

与此同时,一项印度研究计划悄然完成了数字计算和概念测算,提出一种既能在跑道上起降、又能进入轨道的空天飞机。他们将其命名为Hyperplane,并把较小型的技术验证机称为Avatar。

Hyperplane将是一个理想项目,可由IBSA(印度、巴西、南非)或金砖国家(巴西、俄罗斯、印度、中国、南非)联盟中的国家合作推进。

南非在航空电子设备、高科技复合材料和传感器领域拥有专业航空航天能力。奥弗贝格试验场内设空军试飞发展中心,非常适合开展25吨和100吨无人机的测试计划。

巴西的巴西航空工业公司是全球第三大飞机制造商,显然可以参与其中;俄罗斯、印度和中国则具备所需的全部研发能力。巴西、印度和中国也能提供所需的全部资金。

现在就看有远见的外交官和相关议会委员会成员能否重启并完成这一印度项目,并让埃隆·马斯克也感受到竞争压力。

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