第八节 空间技术
现代空间技术又称航天技术或宇航技术，它是研究如何使空间飞行器飞离大气层，进入宇宙空间，并在那里进行探测、研究、开发、利用等活动的一门高度综合性技术。可以说，现代空间技术是现代科学技术发展的结晶。现代空间技术的发展主要包括三个方面：航天器技术、运载器技术和测控技术。
一、空间技术的历史
从历史上看，人类的活动范围经历了从陆地到海洋，从海洋到大气层，再从大气层到外层空间的逐步扩展过程。外层空间是地球稠密大气层之外的空间，简称空间或太空。如果说陆地是人类的第一环境，海洋是人为的第二环境，大气层是人类的第三环境，那么，外层空间就是人类的第四环境。
人类进入第四环境，是自古以来的梦想，然而，这比进入第二、第三环境更要困难得多，他必须克服如下四道难关：1、克服地球甚至太阳系的万有引力。2、克服真空3、适应剧烈变化的温度环境、4、防止有害辐射。
（一）火箭运载技术的发展
人造天体是依靠火箭来发射的。因此，火箭是空间技术的基础，它的研制和发射打开了人类通往宇宙空间的大门。
1. 原始火箭的发明
火箭的发明和发展有着漫长的历史，经历了艰难而曲折的历程。我国是世界公认的火药和火箭的发源地，世界上最早的火箭也是我国发明的。公元970年，宋朝的唐福献制造了世界上最早的原始固体火箭。它是靠黑火药燃烧喷射的高速气流的反作用，把箭头射向目标。到了元明时期，火箭的制造有了很大的改进，出现了将多个火箭绑在一起以增大推进力的"捆绑式"火箭"神火飞鸦"和将两个火箭连接在一起的"二级"火箭"火龙出水"；还制造出可以先后按不同方向飞行的"多向"火箭。当时的火箭主要应用于军事方面，成为"军中利器"。其作用远远超过常规冷兵器。但由于当时科学技术的限制，火箭技术一直发展很慢，甚至濒临淘汰，而其利用火箭喷射产生反作用力的原理，却保留了下来。
2. 现代火箭技术的诞生
现代火箭技术是19世纪末开始的。俄国科学家齐奥尔科夫斯基第一个把古老的原始火箭与宇宙飞行联系起来，成为空间科学技术的奠基人之一。他首先认识到火箭是人类探测宇宙的基本工具，而排气速度则是火箭发动的关键。在此基础上，他提出了火箭推力的大小与火箭发射前后的质量比的对数成正比的著名公式，为提高火箭的发动能力以及后来设计多级火箭奠定了基础。他还提出多级火箭和惯性导航的概念以及大型液体火箭的设想和设计原理。他的这些思想，为现代火箭和空间技术奠定了理论基础。1926年，美国火箭工程师戈达德发射了世界上第一支液体火箭。
二次世界大战期间，在奥伯特、冯·布劳恩等科学家的主持下，终于在1942年成功地发射了第一种液体军用V～2型导弹。全长为14米，总推动力为27.2吨，最大时速5500千米，最大射程为300千米。它还具有地面垂直起飞、自动控制等特点。V～2火箭的研制成功，标志着长程高飞行火箭的巨大进展。它实际上是现代航天运载器的雏型。
3. 现代火箭技术的发展
二次世界大战以后，美、苏两国成了V～2火箭成就的继承者。1957年3月，前苏联研制的第一枚洲际导弹SS～6首次发射成功，总推力达504吨。同年10月，前苏联就是利用这个装置，把世界上第一颗人造卫星送上太空，从而开创了人类的空间时代。1967年11月，美国专为运载阿波罗航天器研制的三级箭土星～V首次飞行成功，后来它成功地把"阿波罗"飞船送上了月球，成为现代火箭技术的最高成就之一。
（二）航天器技术的发展
航天器技术是指对航天器进行设计、制造、发射、跟踪和控制的技术。目前，它的核心是人造卫星、航天飞机、航天站的制造和使用技术。
1. 第一颗人造卫星的上天
二次世界大战后苏联在德国长期研究的火箭技术基础上，进行空间理论和有关技术的研究，到了50年代后期已经具备了发射人造卫星的能力。1957年10月4日，世界上第一颗人造卫星"伴侣号"由前苏联用USSR～1三级火箭成功地送入地球轨道，拉开了空间时代的序幕。
2．第一颗载人地球卫星被送入轨道
1961年4月12日，前苏联终于在世界上首次实现了载人飞行。由宇航员加加林驾驶的第一颗载人卫星"东方号"被送入轨道，总共运行了108分钟，绕地球一周后胜利返回了地面。这一壮举有力地证明了人类完全可以进入太空，从而开辟了人类航天的新纪元。
3．载人宇宙飞船登月的成功
50年代末到60年代初，美国为了缩短与前苏联的"空间距离"取得空间优势，于1961年正式提出"阿波罗登月计划"。在5月25日国会上，美国总统肯尼迪正式宣布实施。前后动员了120所大学，2万多家企业，400多万人参加，共耗资240亿美元。1969年7月21日，"阿波罗～11"登月飞船终于按时发射，成功地把两名宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林送上月球，人类首次在月球上留下了深深的脚印，迈开走向宇宙空间的一大步。
4．航天飞机和宇宙空间站的发展
自古以来，人类就向往像乘船在大海中航行一样乘坐宇宙飞船在太空中航行。航天飞机的出现，揭开了航天史上崭新的一页。航天飞机是一种新型的航天运输工具，是一种有人驾驭的、可重复使用的航天飞行器，它是火箭、载人飞船和航空技术综合发展的产物。
最早实现载人空间飞行的是原苏联。原苏联曾先后研制发射了"东方"系列、"上升"系列和"联盟"系列飞船。
美国后来居上。从1970年开始正式研制航天飞机，投资了70亿美元，动员了47个州的科技单位，终于在1978年研制成功了"哥伦比亚号"航天飞机载着两名宇航员首次飞上太空，经过54个半小时的飞行，绕地球36周后安全着陆。美国用于载人的空间飞行的工具有"水星"系列、"双子星座"系列和"阿波罗"系列飞船等
航天器技术发展的另一个应用手段是宇宙空间站，前苏联叫轨道空间站。它是一种在太空轨道上运行的空间基地，是一种载人的从事太空活动的巨型人造卫星体。这种航天器不仅可以用来进行太空实验、工业生产，在国民经济建设中具有重要作用，而且可以作为空间军事基地进行作战指挥、控制、侦察、通信、反卫星、反导弹、以及在空间进行维修航天器。
（三）测控技术的发展
测控技术是对运载器发射过程和航天器在空间活动过程进行监测和控制的技术。现代测控技术把测距、测角、测速、遥控和语音、图纸、数据传送等技术综合在一起。工作可分为：从升空到运行的测控，从绕地到定点的指挥，从脱轨到返回的操纵等几个阶段。
1．从运载火箭升空到运行的测控
这主要是指航天器随火箭离开发射台进入太空之后，成为一种"看不见摸不着"的状态，要跟踪和测量火箭的运行状态，航天器的飞行路线，掌握其工作状态，预报其运行轨道，以及改变其运行轨道，只能运用各种电子设备，通过无线电波手段取得联系。
地面测控系统的建立，要根据航天器的预定飞行轨道和任务，在陆地上布置以控制计算中心为核心的多处测控站，在海洋上布置以测量指挥船为核心的测控船队和岛屿测控点。它们的主要任务是：跟踪并接收、记录遥测信息，并及时向测控计算中心传送，在跟踪的基础上进行计算，作出航天器运行轨迹的预报；控制计算中心要综合并计算各种数据，及时报告航天器的工作状态，通过地面遥控系统，向航天器发出指令，进行遥控。这些工作的总目标是为使航天器达到预定轨道，实现正常工作。
2．从绕地到定点的指挥
这一般是指对地球同步卫星，如通信卫星等航天器的测控。这一过程对设备提出较高的要求，需要大功率、高灵敏度、超远距离的测控设备。这一过程的目的是使卫星从近地大椭圆轨道进入高达35786千米的静止轨道。所以对卫星的空中姿态漂移状况要有极其严格的控制，使其最后进入并定点于某一经度的赤道上空。这一过程主要要做以下几方面的工作：①要测量航天器与运载火箭分离后的卫星轨道参数；②遥测监视其工作情况和姿态；③控制航天器向预定定点轨道漂移，并使之到达预定轨道时，使航天器（卫星）停止漂移并使其运行周期与地球自转周期相近。
3．从脱轨到返回的操纵
把航天器发射上空是一件极不容易的过程。但要使其从宇宙空间，按人的意志返回地面指定的地点（包括海面），同样相当困难。到目前为止，世界上只有3 个国家具有航天器回收的技术能力，我国是其中之一。
对返回式航天器的测控，不仅对航天器本身提出特殊要求，如接收指令灵敏度；航天器耐高温材料的高要求；一系列着陆系统等，而且对地面测控系统提出更高的特殊要求，就是不仅能对发射、升空、运行等有跟踪测控能力，而且能对航天器脱离轨道，进入大气层、回收等准确无误的进行测控，这是难度更大的技术。
二、主要空间技术
通常人们认为，运载器、航天器和地面测控技术是空间技术的三大支柱。
（一）运载器技术
运载器是把航天器送入外层空间的工具，技术关键是能量足够强大的动力装置。运载火箭是最主要的运载器。
用于发射航天器的现代运载火箭大多为三级火箭。火箭主要由箭体结构、推进系统、制导系统三大部分组成。
1．箭体结构。箭体结构的功能是安装与连接有效载荷（卫星、宇宙飞船）、仪器设备和动力装置等。有效载荷在火箭的顶部，外面设有整流罩。整流罩用来保护有效载荷，在火箭飞出大气层后即被抛弃。
2．推进系统。推进系统由发动机和推动剂输送系统组成。现代运载火箭大多采用液体推进剂，例如，第一、第二级可用液氧和煤油作推动剂，末级使用液氧和液氢作推动剂。推进系统能产生强大的动力，使运载火箭达到预定的速度，从而把卫星、宇宙飞船等有效载荷送入太空。
3．制导系统。制导系统的作用是测量并控制火箭的飞行姿态、位置和速度，以保证火箭能够按预定路线飞行，并控制火箭发动机的开关，使卫星等航天器精确地进入轨道。
（二）航天器技术
航天器技术又称空间飞行器技术，其种类很多。
1．人造地球卫星的原理
天文学上所讲的卫星，是指沿着一定轨道环绕一颗行星运行的较小天体。如月亮，就是地球的天然卫星。一个地面上的物体，一旦被发射到天空一定高处并沿着一定的轨道绕地球运行，那么它就是一颗人造地球卫星了。
尽管已发射的卫星重量、大小、形状各异，轨道各不相同，用途也差别很大，但它们却遵循着共同的基本原理。
（1）三个宇宙速度
人类要进入太空，一个必要的前提条件就是克服引力。按照科学计算，当物体速度达到第一宇宙速度，即7.9km/s时，就能克服地球引力的吸引而不致掉落在地球上，成为像月亮一样的地球卫星。
如果卫星的速度比第一宇宙速度大，那么它绕地球飞行的轨道将是一个椭圆。卫星速度越大，椭圆变得越扁。速度增大到某一数值时，卫星就会挣脱地球对它的引力，沿抛物线进入太阳系。达到这一数值的速度，就是第二宇宙速度。以这一速度逃离地球的卫星永远不会返回地球，成为像地球、金星、火星、木星等一样的太阳行星，所以第二宇宙速度也叫"逃逸速度"。
如果卫星的速度比第二宇宙速度还大，这时连太阳的引力也吸引不住它了，这颗卫星就可以摆脱地球与太阳系引力的吸引，沿双曲线轨道飞出太阳系，进入茫茫的太空。这个速度称为第三宇宙速度，它的数值为16.6km/s。
（2）人造地球卫星的发射
通常将人造地球卫星送入地球轨道的方法有三种，第一种就是用运载火箭发射。用运载火箭发射人造地球卫星时，运载火箭从地面起飞到进入预定的轨道分为三个阶段。在加速飞行阶段，运载火箭由地面垂直起飞，在发动机推力的作用下，运载火箭飞出稠密的大气层，到达预定高度和速度时熄火。然后，火箭依靠惯性飞行。最后，当它达到预定的轨道时，运载火箭再一次点火，以将其加速到必要的入轨速度并调整入轨的方向，然后把卫星从火箭头部弹入轨道。
第二种方法就是用航天飞机发射。当航天飞机进入地球轨道后，利用机械装置将卫星从货舱中取出，直接送入地球轨道。
第三种方法就是用飞机发射。1990年4月，美国一架B～52飞机曾携带"飞马座"运载火箭起飞。当飞机升到离地面12km的高空时，火箭脱离飞机，将一颗卫星送入450km的预定轨道。
（3）人造地球卫星的轨道
卫星是在距离地面不同的高度被弹射入轨的。卫星轨道的形状、大小、位置，都是由卫星在一定高度入轨时的速度大小和方向决定的。卫星的轨道主要有以下几种：
圆轨道。圆轨道具有与地面等距离的特点，侦察卫星、导航卫星、通信卫星大多采用这种轨道。要使卫星在圆轨道上绕地球运行，必须使它的入轨速度的大小与入轨点的环绕速度相等，并且入轨的方向与入轨点的地平线平行。
静止轨道。这是圆轨道的一种。这种卫星轨道所在的平面与地球赤道面重合，高度为3.58×104km。卫星在这种轨道上运转的角速度同地球自转的角速度相等，因此，从地面上看，卫星好像是不动的。静止轨道是通信卫星常用的轨道。
椭圆轨道。卫星在椭圆轨道上绕地球运行时，离地球时远时近，科学观测卫星一般采用这种轨道。
极地轨道。当卫星的轨道平面与赤道平面垂直时，卫星轨道就包含地轴，卫星也就飞经南北两极上空，这时的轨道称极地轨道。在极地轨道上运行的卫星，可以观察到全球表面，因此，侦察卫星、导航卫星、气象卫星等都采用极地轨道。
太阳同步轨道。所谓太阳同步轨道，是其卫星轨道平面每天向东移动0.9856度，从而确保太阳光照射方向相对于卫星轨道平面的角度保持不变。很多气象卫星和资源卫星、侦察卫星都采用这种轨道。
2．人造卫星的类型
（1）通信卫星
通信卫星是用于中继无线电通信信息的人造卫星，相当于太空的微波中继站。其专用系统由通信转发器和通信天线组成。其任务是将接收到的无线电信号处理后进行转发，以实现卫星通信。为了保证通信专用系统正常工作，卫星上还设有各种保障系统。通信卫星按运行轨道分为静止通信卫星和低轨道通信卫星。按用途分为专用通信卫星和多用途通信卫星，前者如国际通信卫星、国内通信卫星、直接广播卫星、军用通信卫星，后者则如军民合用的通信卫星，兼有通信、气象等功能的多用途卫星等。
（2）对地观测卫星
对地观测是空间技术活动的主要应用目标之一。对地观测卫星通常利用可见光、红外线或微波辐射等手段，来摄取目标的有关图像，因而可提供地球大气、地质、海洋、动植物、生态等大量信息，从而为人类对地球资源的开发和管理、自然灾害的预防和监控提供非常有效的手段。目前，主要的对地观测卫星有气象卫星、海洋卫星、地球资源卫星、军事侦察卫星等。
（3）导航卫星
导航卫星是一种安装有导航台的卫星系统。导航卫星系统的出现，从根本上解决了大范围、全球性以及高精度快速定位的问题。无论在大洋大海，无论多么恶劣的环境，只要是导航卫星发送的无线电波能够到达的地方，地球上的所有交通工具就能通过与它的无线电沟通进行测距，计算出自己在地球上的位置，从而沿着正确方向前进。
（4）天文观测卫星
可以利用人造地球卫星装载天文望远镜等仪器在大气层外长时间地对宇宙进行天文观测。这种方法可以突破地球大气层对各种天体发出的各种波长的电磁波的阻挡，从而使人们获取有关宇宙的更多信息。
（5）军用卫星
人造地球卫星自产生后，即被迅速地应用到军事领域。据资料，在已经发射的4000多颗卫星及其他航天器中，有70％直接或间接用于军事目的。
3．卫星导航定位系统
导航卫星全球定位系统（GPS）是一种以卫星为基础的无线电导航系统，空间将由18－24颗分布于6个轨道面的卫星组成。全球各地用户随时可见4颗以上的卫星，通过无线电捕获卫星上发出的距离码，进行测距或测速，计算出自己在地球上的位置。其定位时间短、精度高，对民用开放的粗码，定位精度约100米。
导航、定位和通信三者有机结合在一起，增加了中心站的运行控制功能，便于交通管理。在长途公路、内河与近海航运及铁路系统中运用，可提高各交通系统的安全运行；用于矿产和石油部门，可提供救援、救急通信、在边远及农村地区提供通信和寻呼功能；其军事效用更是不能低估。导航卫星按导航方法分为多普勒测速导航卫星和时间测距导航卫星。前者供用户测量导航信号的多普勒频移求出距离变化率，进行导航定位；后者供用户测量导航信号传播时间求出距离，进行导航定位。
4．航天飞机和地球轨道空间站
为确保人的安全生存，载人飞行需解决一系列更为复杂的技术问题。运载火箭和飞船的每个元件必须有高可靠性；飞船及发射和回收阶段的运行设计要适合人的生理特点；主要的生命保障系统要有备份，使飞船的重量增加，则就要求火箭须更强大；载人航天还要严格训练宇航员。空间站是长期围绕地球运动的空间基础，结构更为复杂，规模也大，需要的密封的居住仓，与运载器对接的对接过渡仓以及贮藏用的资源仓，还需要可以进行科学试验的试验仓。
（三）发射场、返回着陆场、测控和地面系统
1．发射场和返回着陆场
航天器发射场指运载器将卫星载入航天器，按预定时间和发射时间要求送入空间的整套设施。发射场的设施非常复杂，包括发射指挥中心；生产液氧、液氮、液氢的工厂；推进剂的站存和加注设备；废气和废液处理设备，对接和测试厂房；发射工位和发射架；各种光学和无线电测量设备以及时间统一勤务系统、数据处理设备等。
航天器的返回需着陆场。有三种航天设备需要返回地面：对地观测卫星收容器、载人飞船返回仓、航天飞机。三者按顺序由易到难，以航天飞机的着陆场要求最高。返回或观测卫星无机动能力，仅靠返回制动时的位置、速度和风速等因素确定位置，所以回收区很大，一般为几百平方公里的平坦地区；载人飞船的返回仓可通过控制滚动控制方向，可在低高空采用可控护翼伞做纵横距离漂移，所以它的回收区缩小至100平方公里；航天飞机可以滑翔飞行，具有2000公里的横向机动能力，着陆场的固定跑道长2000～2400米。其着陆场的设备很复杂。
2．测控技术和地面系统
航天器空间航行，需和地面指挥中心保持通畅的指挥和业务联系。在航天器上安装收发机和天线，在地面则对其进行跟踪、遥测、遥控和保持通信联系。由于卫星与地球各自的运行轨道，航天器的相对运动非常复杂，是绕地飞行的封闭曲线。地面要与其保持联系，必须布设大量跟踪站，陆地上不够，就用海上测量船，甚至用测量飞机补充，测控系统必须具备跟踪、遥控和遥测三种功能。由于航天器还有许多功能，如通信、对地观测、导航等，要把这些信号传回地面，卫星作为中转站，要执行地面指令，所以地面还要有相应的通信线路，有许多地面站专门保持与卫星的信息"供求"联系。
标准地面站包括天线系统、发射系统、接收系统、通信控制系统、终端系统和电源系统等六大系统。地面站的中央控制室内，有通信和电视的终端设备、调制～解调设备、频率变换设备、通信、电视和跟踪的监视控制设备以及大功率发射机和低噪声接受机设备等。
三、现代空间技术的影响
现代空间技术不仅在国民经济、科学研究、军事国防等许多领域发挥着越来越大的作用，而且对整个人类社会的发展都产生了重大的影响。
（一）对科学研究的影响
空间技术的发展为科学研究提供了崭新的手段，扩大了研究领域，对当代科学技术的发展产生了深远的影响。过去人们只能从地面上观察宇宙和星体，人造卫星上天后，人们不仅可以在地面上观察，而且可以在上站观察，甚至亲自登上其他星体，这些大大开阔了人类的眼界，使人类的观测和探测手段发生了革命性的变化。
例如，人们通过空间技术，成功地获得了有关地球、月球、太阳系其他行星以及深远的恒星世界的大量新的资料。1976年，美国"海盗号"飞船成功地在火星表面着陆，拍摄了1万多张火星的照片，通过分析这些照片，使人们了解了火星地表、地貌的复杂情况。空间技术还使人们测得了木星的引力场与磁场、土星磁场的磁场图等。
（二）对信息技术的影响
当今卫星在全球信息沟通的过程中起着不可替代的作用。因此，空间技术深刻地影响着信息技术和信息社会
1．变革了通信手段
远距离通信手段在通信卫星上天之前主要是无线电短波、同轴电缆和微波地面中继。无线电短波易受干扰，同轴电缆载波通信的铺设和维护成本很高，地面微波中继需每隔50千米左右设立一个微波中继站，把微波信号像接力那样一站站地传下去，而设置许多中继站需耗费巨额资金，特别是在崇山峻岭和浩瀚的海洋上建立中继站就更加困难了。有了通信卫星后，通信卫星作为一个信息传递的枢纽，起到微波中继站的作用。只要在赤道上均匀地分布3个卫星，就能覆盖全球，实行全球通信，同时通信卫星覆盖范围广、通信质量好、可靠性高、通信容量大。
2．推动信息科学的发展
通信卫星的出现，大大加强空间传输信息的手段。今天它和其他现代化通信工具一道，正在和计算机网络相连接，建立起全球通信网，从而把世界联成一个整体。目前，各国发射在静止轨道上的国际通信卫星已近百颗，利用卫星通信的国家和地区已有172个，卫星通信占70％。全球已建立的卫星地面站已达万座以上。全球通信网主要依靠定点通信卫星，这种卫星定点在3.58万千米高空，能覆盖地球上的最大跨度达1.8万多千米，相当于360多个中继站组成的微波中继线路。
（三）对经济建设的影响
空间技术作为当今世界新兴技术的一个组成部分，对促进国民经济发展，发挥越来越重要的作用。
1．勘测地球资源
利用地球资源卫星可以完成多种任务。①勘测资源。不仅可以勘测地球表面的森林、水力和海洋资源，还可以勘测埋在地下和海底的矿物资源。②监视地球。可以观察农作物长势，以便估计农作物产量，还可以发现森林火灾、预警火山爆发，预测预报地震，监视农作物的病虫害以及地球环境的污染情况等等。③地理测量。据此绘制出地球的地质构造、地型和地理图。此外，利用卫星还可以监视鱼群，指挥渔轮进行捕捞等。
2．预测和预报气象
气象卫星的出现使气象的观测发生了重大的改革。过去人们只能探测低空的气象状况，气象火箭只能得到局部地区的短期气象资料。而气象卫星观测的范围大、时间长，可以不受地理条件限制。它的各种气象探测仪器，能拍摄全球的云图，并且是从上到下地拍摄，因而可以测量全球大气随不同高度的分布情况，测量海面温度、风速和风向等数据。这就大大提高了气象实时性、准确率和长期预报的可靠性。目前，全世界共发射160颗气象卫星，形成了全球气象卫星网。一些国家正计划用若干个气象卫星，组成一个全球气象卫星观测网，预报15天左右的气象，并提出研究气候变迁的资料。
3．测地和导航
地球并不是一个真正的圆球。过去由于各种自然条件的限制，人类未能全部认识地球的真面貌。现在用测地卫星可以精确测定地球的形状和大小，测量出地理坐标，更正以往地图上的错误，它还能测量出地球引力随高度的变化。这些数据在计算导弹的命中精度和人造卫星的轨道时，都是经常用到的。目前，卫星已用于对全球的大地测量，1970年利用分布在23个国家的43个地面站对测地卫星进行观测，为建立全球三维测量网奠定了基础；1971年执行的国际卫星测地试验计划则包括更多的国家。这为精确绘制世界地图提供了先进的手段。此外，测地卫星还可以测量出地壳的漂移情况，为地震预报提供依据。
航空和航海都离不开导航系统，导航卫星可为飞机、舰船等提供高精度、全天候、全球覆盖和三维定位的连续导航信息。1960年，美国发射了世界第1颗"子午仪"导航卫星，取代了传统的无线电导航系统。
（四）对现代战争的影响
发展空间技术的最初原因就是由于军事的需要。因此，随着空间技术的发展，空间技术和现代战争的关系更为密切。
1．引起作战方式的变革。人们可利用航天器对陆、海、空战场的支援保障，攻击敌人的卫星，并在卫星引导下进行弹道导弹突袭和反弹道导弹作战
2．引起军队作战指挥方式的重大变革。卫星的应用扩大了军队作战指挥的范围，提高了军队作战指挥的效率，增强了军队作战指挥准确性
3．产生新一代武器。如定向能武器，包括高能激光、粒子束、等离子束和强微波射频4种武器。它们的共同特点是用高能量射束杀伤和摧毁目标。动能武器，即利用高速运动弹头的动能通过直接碰撞来摧毁目标的武器系统。它包括非核动能拦截弹、电磁炮和碰撞卫星等。
四、空间开发的前景
开发太空的能源。从60年代初，人们已开始利用太阳能发电来维持人造卫星的正常工作。随着高效率低成本的半导体光电转换器的研制和使用，太阳能将进一步作为近地空间飞行器的主要能源。
建立宇宙空间工厂，利用宇宙空间许多得天独厚的条件，如失重、高真空、强辐射、超低温等，加工，生产新材料，还可以建立地球上无法实现的理想的科研和生产基地。一方面可用作各种航天器的维修、加工和组装，另一方面又可建立与地面工厂绝然不同的宇宙工厂。
太空居所，在太空建立适合人类居住和生活的场所，即空间居住区。在那里人们不仅可以在空间环境中进行有效的工作，而且还有住宅、医院、工厂、农场等区域，用以保证人类生活的各种需要。
开创空间产业和实现太空人类化，这将是21世纪空间技术的发展趋势。
