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中美科技竞争的思考:从战雷火竞技略角度思考航天技术比半导体更重要

发布日期:2023-02-27 01:45 浏览次数:

  上周德国慕尼黑安全会议上,王毅主任为了说明美国在自由贸易原则上的倒行逆施,曾经提及了美国近年来颁布的最重要法案之一的《芯片与科学法案》,这里边着重提及了美国在半导体领域对中国的技术制裁。

  这也是近几年来在中国乃至全球最为人关注的一个科技领域,华为等一批中国先进制造企业均因为半导体的限制而出现程度不一的增长困难。

  但今天我想说的是另外一个领域——航天领域,相比地球上发生的事情,太空中的战略竞争极少人关注,但是它的重要性绝不亚于半导体。

  之前简单谈过人口瓶颈理论,和人类开发太空资源的技术问题,这一篇主要谈论另外两个问题:

  我们首先要引入一个概念——战略空间资源。它从宏观角度出发,将当前人类所能利用的资源分为虚拟空间资源与现实空间资源,其中前者主要包含网络空间,而后者主要包含陆地、海洋、太空资源,而太空资源又有属于自己的详细分类雷火竞技,比如说近地空间、远地空间。

  在这个分类中,人类目前已基本实现对陆地和海洋空间资源的权属确认,但是对于太空资源,目前仍然处于“探索发现阶段”——换句话说,太空现在依然是无主之地。

  从法律角度来讲,根据国际法《外空条约》(被誉为“太空宪法”)的规定,外层空间属于全人类,所以理论上来讲,太空不存在瓜分的问题。

  但放在现实中,由于技术水平的差别,地球上大多数国家根本没有能力开发外太空,那么在实际的资源利用上,各个国家对于太空资源的“分配”就呈现出极不均衡的状态。

  根据性质的不同,太空资源可简单分为空间资源和物质资源,空间资源包括近地空间、行星空间、恒星空间等,物质资源包括行星矿产资源、能源资源等。

  近地空间有狭义也有广义的概念,但在大众认知里,近地空间其实可以近似理解为地球半径5倍之内的外层空间,它包含了近地卫星的轨道空间、同步卫星的轨道空间,并且基本覆盖了大气层气体逃逸的整个路径。这个空间内不含自然天体,属于最贴近地球的外部空间。

  这个空间就相当于包裹着地球的最外层,对外太空而言,是抵达地球的最后一层空间;对于地球而言,则是走向深空的必经之地。

  就目前地球上的国家而言,近地空间最大的价值还在于为地面提供通信支持、地理信息反馈等民用用途,或者提供情报、监控、激光试验等军用用途,以及培育良种、进行天文研究等科研用途。

  作个比喻,如果我们将地球视作陆地,太空视作海洋,那么近地空间就是海港——是陆地和海洋的过渡地带。

  这个价值的逻辑基础就是:在很长一段时间内,人类都仍然要将地球作为发展核心和最终归宿,在此之前,人类对于外部空间的探索与利用很大的目的都要回馈于地球,那么近地空间就必然会成为非常重要的战略空间。

  当前的近地空间在归属权上虽属于全人类,但真正的使用者却寥寥无几。美国作为航天的先行者已经占据了大面积的近地空间,而且伴随着美国“私人力量”的进入,对于近地空间的大规模开发和占用已经在发生。

  是的,我说的就是马斯克和他的Space X,这位科技大佬创造了很多平常人无法想象的奇迹,推动电动车走向千家万户,推动商业航天技术的发展,飞行器的回收再利用,以及让人热血沸腾的“移民火星计划”。

  我欣赏并且敬佩作为企业家的马斯克,但我也知道他作为一个美国人,他所创造的这些“奇迹”也有着转化为美国战略力量的可能与资格——这值得警惕。

  而只要存在这种可能性,作为一个并不被美国友好对待的国家,我认为我们需要早做准备,来应对美国在近地空间提前布局的情况。

  即便知道了太空资源的重要性,我们还是要回归现实。目前我们在航空航天技术领域虽然在大踏步地前进,但是跟美国还是存在着较大的距离,这是我们无法回避的问题。

  另外在当下的中国,航天技术也不是最为紧迫的科技追赶领域,盲目地举全国之力发展航天技术,像苏联一样走太空竞赛路线,甚至是一种危险的举动,我们需要克制这种狂热心态。但有些不那么耗费人力资源,或者说国家完全可以作为战略储备来进行资源投入的航天相关技术,已经可以进行超前探索。比如说面向未来的航空航天动力技术、材料技术、生物技术及特殊设备开发等。

  除了方向的确定,还应该围绕着这些目标进行科研攻关制度的探索,在基础理论、技术突破和市场化创新领域进行全面的布局。

  比如说对航天动力技术的超前发展,首先要在理论层面展开。比如说核动力航天发动机装置的小型化,以及符合飞行条件需要满足的参数指标,或者对材料有哪些要求等等。在确认早期研发方向后,则应当成立专门的课题基金与科研小组,除了鼓励国家高能物理研究所、机械研究所这些直接相关领域的科学家参与之外,也应当积极吸引海外学者或者商业科研机构共同参与,建立起这种机制的好处之一,就是在技术探讨过程中,就很可能出现可以推动我国相关学科理论进步的成果。

  此外,应当对未来航天动力技术进行必要的基础理论储备,并围绕着它展开关联技术的理论储备工作。

  举个简单的例子,如果未来核动力飞行器研发成功,那么它的重量、体积相比于此前的航天飞行器必定有巨大提升,如果新的航天飞行器是在地面发射,那么就涉及到巨型构造物的空气动力学研究、吸热材料研究等等;而如果是在近地空间发射,那就需要“地空通道”的技术研究——也就是所谓的太空电梯,以及轨道空间建设相关的技术研究——可能要在太空造一座城市。

  核能利用主要有两个路径,一个是核聚变,一个是核裂变。目前人类已经基本掌握了核裂变技术,无论是用于武器,还是用于发电、动力驱动,核裂变技术都已经到了相当成熟的地步。

  但是核裂变有一个问题,就是整个链条产生的辐射废物较多,同时核裂变需要的辐射性“核燃料”在地球上属于稀缺资源,在整个太阳系中也并不多见。

  而核聚变则没有这些问题,同时核聚变能够释放的能量等级也要大于核裂变,在太阳系中广泛存在着核聚变的“原材料”。

  甚至于地球本身的能源物质消耗完以后,清洁能源只能满足人类的一小部分需求,那么此时相比更容易产生核污染的核裂变路线产生的核电,人类更需要核聚变来满足对能源的需求。

  目前核聚变还处于各国高能物理领域应用方面的重点攻关项目,我觉得我国应该加大这个方向的投入,因为这个领域一旦出现技术突破,它对我们国家技术实力的提振甚至要远大于半导体领域的技术突破。

  除了研究方向、科研体制改革,为了实现航天技术的超前发展,我们也应该引入民间力量,培养商业航天技术开发公司。

  哪怕在十年前,我估计也很少人能够想到,有朝一日,世界上性价比最高的航天飞行技术会被一家私营企业掌握。但这件事真的发生了。

  尽管Space X实际上接受了NASA的技术指导和资金援助,但是作为一家私企,能够用企业制度推进技术研发、工程实施等领域的巨大突破,并最终成长为一个航天动力技术出众、具备超前视野的航天技术公司。

  我认为国内同样应当对航天技术领域推出相应的激励政策,主要着力点在民用航天技术开发,技术的中心放在降低飞行成本、扩展航天飞行器功能、探索高性价近地空间飞行及地月飞行方案等等,培养和开拓我国的民用航天市场。

  当前的航天领域主要为国家战略目标服务,但是随着科技的进步,以及人类整体认知水平的提升,对于外太空的探索与关注正在迅速提升,这就为商业市场的形成奠定了基础。当前民用市场主要为通信企业等有卫星需求的商业机构,尚不存在旅游、能源、生物科技、资源勘测等相关行业商业需求。

  但是Space X这类商业航天技术企业的出现,必然可以开启人类在商业领域对太空的经营纪元。而且我相信商业领域对外太空的关注,以及因此引发的资本和人才的大量涌入,会推动整个航天技术领域的前行。

  我认为当前我们对航天市场的想象能力比较缺乏,它不仅仅是航天飞行器的新时代,它也将在生物科技、材料、工程施工、电子工程、电器、自动化智能机械等等各领域掀起革新浪潮,而且很多可以应用于未来的相关技术,在当前也能寻找到它的应用场景。

  举个简单的例子,智能机械设备,包括生活服务机器人、流水线机器人等各类型的机器人,它们所涉及的仿真材料雷火竞技、高分子材料、仿生神经网络系统、储能系统、飞行系统等等,这些尽早布局,一旦有突破也可以在现有的商业格局下实现盈利,维持企业的正常生存。

  总而言之,我认为民用航天市场应该尽早培育,作为国家航天市场的重要补充,以及技术资源储备力量。

  当前的教育环境已经被很严重的“金融精英论”、“唯就业论”、“唯金钱论”等带歪,中小学阶段就开始接触这种功利性极强的思想,这就导致我们的教育是以“功利为导向”,而不是以“兴趣为导向”,这样就很容易造成我们的教育行业“输出人才单一、教育模式僵化、知识在社会层面利用率低”等等一系列问题,这也造成我国虽然大学生等高等教育人才数量居高不下,但中高端专业人才缺乏的窘境。

  我认为如果我们要实现我国的技术崛起,包括航天领域的超前发展,那么对于整个人才培养和评价体系都应该有所改革。

  人类历史上的战争虽然五花八门,各种奇怪的理由都有,但归根结底所有的战争几乎都是为了利益,为了获得更多的粮食、土地等生存资源与战略资源,为了扩张自己的势力范围,为了国家未来能够更少受到外部威胁……究其本质,它是一场资源竞争的极端模式。

  因为地球的陆地就这么大,能够出产粮食的地方就那么多,石油、天然气、煤矿等能源物质,以及铁矿石、铜矿石、石灰石、锂矿石等不可再生的矿产资源就那么多,人类的文明需要发展,但发展文明的族群却存在不同的对发展路线的倾向性。

  其实这就是一个非常大的囚笼困境,在互不信任的前提下,削弱对方获得更多的资源合情合理。

  所以人类必定是要走向太空的,而且这个时间越早越好,它也更有利于我们解决人类内部的问题——至少提供了一种可能。雷火竞技雷火竞技雷火竞技

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