我國(guó)航天技術(shù)的直接經(jīng)濟(jì)效益

【摘　要】分析研究了我國(guó)運(yùn)載火箭的經(jīng)濟(jì)效益;闡述了衛(wèi)星應(yīng)用所開創(chuàng)的新領(lǐng)域;詳細(xì)論述了衛(wèi)星技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)諸多領(lǐng)域中所發(fā)揮的重大作用。

　　一、運(yùn)載火箭的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益分析

　　運(yùn)載火箭技術(shù)是一項(xiàng)軍民兩用技術(shù)。從1970年4月24日長(zhǎng)征1號(hào)火箭將東方紅1號(hào)衛(wèi)星送入太空,到1998年3月26日長(zhǎng)征2號(hào)丙改進(jìn)型火箭圓滿地發(fā)射美國(guó)摩托羅拉公司制造的銥星,我國(guó)的長(zhǎng)征系列火箭用28年的時(shí)間走完了50次發(fā)射的風(fēng)雨歷程,形成了具有近地軌道運(yùn)載能力8.8噸、太陽(yáng)同步軌道運(yùn)載能力2噸、地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力約5噸的長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭。

　　我國(guó)發(fā)展運(yùn)載火箭的社會(huì)效益主要表現(xiàn)在對(duì)綜合國(guó)力和國(guó)際地位的提高方面。東方紅1號(hào)衛(wèi)星的成功發(fā)射,使中國(guó)成為繼蘇、美、法、日之后第5個(gè)有能力用自制運(yùn)載火箭發(fā)射人造衛(wèi)星的國(guó)家。獨(dú)立自主地發(fā)展我國(guó)的運(yùn)載火箭技術(shù)對(duì)提高我國(guó)在世界上的威望和地位做出了巨大貢獻(xiàn)。而運(yùn)載火箭在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用及取得的經(jīng)濟(jì)效益也是十分顯著的。運(yùn)載火箭的直接經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在以下幾方面:

　　1.節(jié)省發(fā)射費(fèi)用

　　應(yīng)用衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了對(duì)航天運(yùn)載服務(wù)的需求。預(yù)計(jì)到2000年,中國(guó)運(yùn)載火箭對(duì)國(guó)內(nèi)外衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù)可達(dá)60次左右,其中,國(guó)內(nèi)衛(wèi)星的發(fā)射需求占1/2,僅此一項(xiàng)就可為國(guó)家節(jié)省大量的發(fā)射費(fèi)用。

　　與長(zhǎng)征4號(hào)運(yùn)載火箭能力相當(dāng)、可用于發(fā)射類似風(fēng)云1號(hào)衛(wèi)星的國(guó)外運(yùn)載火箭有美國(guó)的宇宙神F和德爾它系列、法國(guó)的阿里安1,其發(fā)射費(fèi)用分別為 4400萬美元、3900萬美元和3000萬美元。若我國(guó)的風(fēng)云1號(hào)衛(wèi)星采用國(guó)外最便宜的阿里安1火箭發(fā)射,其發(fā)射經(jīng)費(fèi)折合人民幣17160萬元(按 1988年匯率計(jì)算)。這個(gè)數(shù)字相當(dāng)于研制長(zhǎng)征4號(hào)運(yùn)載火箭外加兩枚飛行火箭在內(nèi)的全部費(fèi)用。用中國(guó)自己研制的運(yùn)載火箭發(fā)射衛(wèi)星的費(fèi)用只相當(dāng)于國(guó)外同類運(yùn)載火箭的22%,因此采用自己的運(yùn)載火箭為國(guó)家節(jié)省了大量外匯。

　　2.對(duì)外發(fā)射服務(wù)

　　1985年,我國(guó)政府批準(zhǔn)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭走向商業(yè)發(fā)射。1990年4月,長(zhǎng)征3號(hào)火箭首次成功地為亞洲衛(wèi)星公司發(fā)射了由美國(guó)休斯公司制造的亞洲1號(hào)衛(wèi)星。截止1998年8月,長(zhǎng)征火箭已實(shí)施了16次商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射,并為法國(guó)、德國(guó)進(jìn)行了5次微重力試驗(yàn)和應(yīng)用搭載飛行,向世界展示了中國(guó)發(fā)射服務(wù)的實(shí)力,使中國(guó)成為繼美國(guó)、法國(guó)之后的第三個(gè)進(jìn)入國(guó)際發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)的國(guó)家,在航天發(fā)射市場(chǎng)占有一席之地。盡管我國(guó)發(fā)射服務(wù)價(jià)格比國(guó)際市場(chǎng)同類服務(wù)的價(jià)格低 15%,但發(fā)射服務(wù)的收益還是相當(dāng)高的。以長(zhǎng)征3號(hào)火箭發(fā)射亞洲1號(hào)衛(wèi)星為例,其發(fā)射費(fèi)用約為2500萬～3000萬美元,折合人民幣14300 萬～17160萬元(按1988年匯率計(jì)算),而長(zhǎng)征3號(hào)火箭的生產(chǎn)費(fèi)用和發(fā)射勤務(wù)費(fèi)用合計(jì)為5000萬元,可見,經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)顯著。

　　二、應(yīng)用衛(wèi)星開創(chuàng)了前所未有的新領(lǐng)域

　　通信衛(wèi)星是目前航天技術(shù)應(yīng)用最廣泛、最重要、商業(yè)化程度最高的領(lǐng)域。由于衛(wèi)星通信的開發(fā)和應(yīng)用成本僅為微波通信成本的43%,因此20多年來,衛(wèi)星通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)量每年以15%～20%的速度增長(zhǎng),形成了一個(gè)廣闊的市常例如:內(nèi)蒙古自治區(qū)原計(jì)劃投資十幾個(gè)億,用5～8年的時(shí)間架設(shè)微波中繼線,以解決電視收看問題。而采用衛(wèi)星電視接收站后僅投資300萬～400萬元,約用兩年時(shí)間就實(shí)現(xiàn)了全區(qū)電視覆蓋。即使把衛(wèi)星費(fèi)用列入,總投資也只有1000萬元。由此可見,衛(wèi)星通信在全國(guó)所取得的效益十分顯著。

　　我國(guó)的衛(wèi)星通信工作起步于70年代初。1984年,中國(guó)成功地發(fā)射了地球靜止軌道通信衛(wèi)星,衛(wèi)星通信工程的地面建設(shè)也隨之展開,使衛(wèi)星通信得到廣泛應(yīng)用。截止到1994年,全國(guó)已開通8100條郵電衛(wèi)星通信線路、11條衛(wèi)星電視線路和30條廣播線路,承擔(dān)中央及盛市的電視、廣播、教育電視以及全國(guó)與境外“接軌”的公眾通信、金融、水電、能源、交通、公安等國(guó)家部門的專用通信。利用已經(jīng)發(fā)射的通信廣播衛(wèi)星,開通了數(shù)字和模擬電話、電視和廣播節(jié)目的傳送、圖片文字傳真、數(shù)據(jù)報(bào)表傳輸、電視教育等應(yīng)用項(xiàng)目。衛(wèi)星通信系統(tǒng)已成為國(guó)家信息體系中的新生力量和重要組成部分,使我國(guó)新疆、西藏、青海、云南等邊遠(yuǎn)地區(qū)、山區(qū)和海防、邊防地區(qū)的數(shù)億人民收看到了中央電視臺(tái)的節(jié)目,初步改變了我國(guó)邊遠(yuǎn)地區(qū)通信、廣播、電視傳播的落后狀況。目前,全國(guó)已建成3萬多個(gè)衛(wèi)星接收站,電視覆蓋率達(dá)到80%。由于通信衛(wèi)星的應(yīng)用,直接推動(dòng)了電視、廣播、教育、郵電等業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展,其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益巨大。從市場(chǎng)需求看,衛(wèi)星(在軌)資源的緊缺是今后通信衛(wèi)星市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的根本原因。特別是在公眾通信方面,如果用衛(wèi)星解決全國(guó)通信量的3%～4%,需用3～4顆具有24個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的通信衛(wèi)星,再加上軌道備份,國(guó)內(nèi)通信就需要4～5顆 24個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的通信衛(wèi)星在軌服務(wù)。我國(guó)在2010年前干線寬帶業(yè)務(wù)將有巨大的發(fā)展。初步測(cè)算,如果整個(gè)國(guó)家的通信業(yè)務(wù)有1%～2%由衛(wèi)星通信實(shí)現(xiàn),則在 2010年前后,要發(fā)射15～20顆相當(dāng)于東方紅3號(hào)容量的衛(wèi)星才能滿足市場(chǎng)的需求。所以說,衛(wèi)星通信市場(chǎng)蘊(yùn)藏著巨大的潛力。這也正是世界發(fā)達(dá)國(guó)家的衛(wèi)星制造商在中國(guó)頻繁活動(dòng)的原因。中央電視臺(tái)的C頻段衛(wèi)星電視廣播所取得的巨大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益就是一個(gè)例證。

　　在全球通信一體化的進(jìn)程中,真正的信息高速公路應(yīng)是以光纖、衛(wèi)星通信和廣播鏈路相結(jié)合構(gòu)成的立體空間電子通信骨干網(wǎng)絡(luò)。衛(wèi)星技術(shù)在信息高速公路中不僅擔(dān)負(fù)著空間通信的“硬件”作用,還由于其自身就是獨(dú)特的信息源,也是信息高速公路的信息數(shù)據(jù)庫(kù)的重要組成部分。衛(wèi)星的應(yīng)用促進(jìn)了廣播電視、遠(yuǎn)距離通信、導(dǎo)航定位等學(xué)科的科學(xué)研究,開創(chuàng)了衛(wèi)星通信、衛(wèi)星廣播、衛(wèi)星氣象、衛(wèi)星導(dǎo)航、衛(wèi)星偵察、衛(wèi)星勘探和空間研究等前所未有的新領(lǐng)域,發(fā)揮了傳統(tǒng)方式無法或難以達(dá)到的效益和作用。

　　三、衛(wèi)星技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了重大作用

　　1974年至今,我國(guó)已成功地回收了16顆遙感衛(wèi)星,送回的大量寶貴的空間遙感資料,廣泛應(yīng)用于我國(guó)地質(zhì)、海洋、農(nóng)林、考古、環(huán)保、鐵道、公路和軍事等部門,收到了“一次發(fā)射,多方受益”的效果,社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益巨大。我國(guó)利用返回式衛(wèi)星進(jìn)行的微重力試驗(yàn),獲得22項(xiàng)材料加工和103項(xiàng)生物實(shí)驗(yàn)成果?？梢哉f,衛(wèi)星遙感技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用碩果累累。

　　1.航天技術(shù)在農(nóng)業(yè)育種工程中的應(yīng)用

　　中國(guó)有句古話:“民以食為天”。解決12億人口的吃飯問題是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的大事。我國(guó)的可耕地面積不斷減少,而人口卻以每年1400萬的速度增加著,農(nóng)業(yè)發(fā)展形勢(shì)嚴(yán)竣。向太空要效益,通過空間育種使糧食增產(chǎn),是解決我國(guó)“米袋子”和“菜籃子”的有效途徑。從1987年到1994年,我國(guó)成功地利用返回式衛(wèi)星進(jìn)行了7次共51類農(nóng)作物、300多個(gè)品種的種子搭載試驗(yàn),經(jīng)過太空育種專家8年的地面育種試驗(yàn),證明經(jīng)過太空處理的種子,能夠產(chǎn)生有益的遺傳變異,取得了顯著的增產(chǎn)效果。如經(jīng)過空間育種的水稻穗大粒大,比未經(jīng)空間處理的種子增產(chǎn)20%左右。小麥種子在稈高、品質(zhì)等性狀上產(chǎn)生了很多變化,獲得了矮桿、豐產(chǎn)和早熟的優(yōu)良后代。西紅柿種子種植后長(zhǎng)勢(shì)旺盛,果實(shí)增多,抗病蟲害。青椒種子已培育出一種高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病能力強(qiáng)的新品系,單果平均重量從 90克提高到160克,畝產(chǎn)與太空育種前相比增加25%～30%,已在黑龍江等地推廣種植了5000余畝。專家一致認(rèn)為:利用宇宙空間的微重力、高真空、超潔凈、強(qiáng)輻射和大溫差等地面不具備的獨(dú)特條件進(jìn)行育種,具有使種子產(chǎn)生有益變異多、變幅大和性狀穩(wěn)定快等地面無法實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì),可以培育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、早熟和抗病的良種。因此,利用空間技術(shù)育種是解決糧食、蔬菜增產(chǎn)和發(fā)展“精益”農(nóng)業(yè)的很有希望的途徑。“九五”期間,我國(guó)將利用長(zhǎng)征火箭發(fā)射一顆農(nóng)業(yè)育種衛(wèi)星,將選擇12類、170個(gè)品種進(jìn)行種子選育和種植試驗(yàn)。

2.海洋資源衛(wèi)星在海洋觀測(cè)中的應(yīng)用

　　中國(guó)有300多萬平方公里的海域面積,相當(dāng)于陸地面積的1/3。開發(fā)、利用和保護(hù)海洋資源是實(shí)現(xiàn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。經(jīng)專家計(jì)算, 應(yīng)用海洋資源衛(wèi)星對(duì)臺(tái)風(fēng)和災(zāi)害海況監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)將使中國(guó)每年減少損失22.5億元。在實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋油氣開發(fā)與礦藏資源開發(fā)的海洋預(yù)報(bào)中,每年得益1億～1.6億元;在指導(dǎo)海洋捕漁業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)中,可使?jié)O業(yè)成本下降,捕魚量增加,每年得益14億～18億元;在指導(dǎo)中國(guó)1000艘遠(yuǎn)洋船選擇最佳航線方面,年得益 1.4億元?？傊?海洋資源衛(wèi)星與衛(wèi)星海洋觀測(cè)事業(yè)的發(fā)展,凈增經(jīng)濟(jì)效益40億元,其投入與產(chǎn)出之比惟1∶14。此外,應(yīng)用海洋資源衛(wèi)星繪制的“南沙群島海域北部影像海圖”,結(jié)束了我國(guó)一直依賴于1984年美國(guó)版海圖的局面,并糾正了美國(guó)版海圖的錯(cuò)誤,為南沙資源的開發(fā)和國(guó)防建設(shè)發(fā)揮了重要作用。

　　3.衛(wèi)星遙感技術(shù)在土壤侵蝕監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

　　1991年,我國(guó)的水土流失面積達(dá)367萬平方公里,造成耕地破壞、農(nóng)作物減產(chǎn)。水利部利用560張衛(wèi)星遙感資料對(duì)全國(guó)水土流失進(jìn)行分析, 編制了1∶500000解譯圖,按成因、侵蝕強(qiáng)度、危害程度分類,分別量算了面積,為國(guó)家有關(guān)部門提供服務(wù)。1993年,又先后對(duì)山西三江河流域、延安地區(qū)、永定河上游等土壤侵蝕進(jìn)行了調(diào)查,編制了1∶500000的土壤侵蝕圖。并且,利用衛(wèi)星和航拍技術(shù)相結(jié)合,調(diào)查了黑龍江13個(gè)規(guī)劃水庫(kù)、41個(gè)比較水位和5個(gè)設(shè)計(jì)洪水位下的淹沒損失,在短時(shí)間內(nèi)完成了沿江森林、沼澤等惡劣地域和中蘇雙方境內(nèi)的調(diào)查,為中央決策機(jī)構(gòu)提供了重要資料。此外,利用遙感技術(shù)對(duì)黃河入海口地區(qū)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),調(diào)查了農(nóng)作物播種面積;為南水北調(diào)西線工程選線提供了極大的方便,大大減少了野外作業(yè)時(shí)間,縮短了周期,僅此一項(xiàng)就比常規(guī)調(diào)查節(jié)省經(jīng)費(fèi)50萬元。“九五”期間,還利用遙感技術(shù)對(duì)土地有效灌溉面積進(jìn)行調(diào)查。

　　4.利用衛(wèi)星遙感技術(shù)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和估產(chǎn)

　　據(jù)1995年底的不完全統(tǒng)計(jì),全國(guó)有30個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)氣象局建立了極軌氣象衛(wèi)星資料接收和處理系統(tǒng),21個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)氣象局開展了應(yīng)用氣象衛(wèi)星的作物遙感監(jiān)測(cè)及估產(chǎn)研究。我國(guó)北方氣象衛(wèi)星監(jiān)測(cè)冬小麥長(zhǎng)勢(shì)和估產(chǎn)的工作已進(jìn)行了10年之久,根據(jù)衛(wèi)星遙感實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作物生長(zhǎng)狀況,及時(shí)提供了宏觀、準(zhǔn)確的多種信息服務(wù),并提前1～3個(gè)月作出產(chǎn)量和長(zhǎng)勢(shì)預(yù)測(cè),其精確度達(dá)95%以上。僅北方冬小麥遙感監(jiān)測(cè)與估產(chǎn)一項(xiàng),年增收可達(dá)4億元。

　　5.衛(wèi)星通信在地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用

　　我國(guó)是一個(gè)多地震國(guó)家,在地震預(yù)報(bào)方面已積累了大量的資料和經(jīng)驗(yàn)。利用航天遙感技術(shù)進(jìn)行短臨地震預(yù)報(bào),不僅可提高地震預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性,而且也為地震學(xué)家提供了新的研究手段,為人類最終解決地震這個(gè)世界性難題做出了貢獻(xiàn)。目前,全國(guó)已建立400個(gè)各類地震前兆觀測(cè)點(diǎn)。1991年3月26日,山西大同發(fā)生5.8級(jí)地震,山西遙感所通過氣象衛(wèi)星監(jiān)測(cè)到了地震前兆:地表面升溫異常。此外,大型衛(wèi)星通信站還是震后首先與外界恢復(fù)通信聯(lián)絡(luò)和數(shù)據(jù)傳送的通信手段。

　　6.遙感技術(shù)在鐵路勘測(cè)和國(guó)土普查中的應(yīng)用

　　我國(guó)鐵道部利用遙感圖像對(duì)京九鐵路進(jìn)行了鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì),并就黃淮洪泛對(duì)京九鐵路的威脅進(jìn)行預(yù)測(cè),取得了預(yù)期的效果。在國(guó)土普查中,利用遙感拍攝的照片,對(duì)黃河入口、珠江三角洲等地區(qū)進(jìn)行了開發(fā)規(guī)劃。并在土地利用的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中,清楚地發(fā)現(xiàn)非農(nóng)業(yè)建設(shè)用地的真實(shí)變化,為基本農(nóng)田保護(hù)和我國(guó)的國(guó)土資源管理發(fā)揮了重要作用。據(jù)專家介紹,過去用航測(cè),需數(shù)百架飛機(jī),年耗資2000多萬元。利用衛(wèi)星照片,一年可節(jié)省近2000萬元,若每年普查一次,10年就節(jié)省2億元。在評(píng)估城市建設(shè)規(guī)劃方面,1988年國(guó)家地震局利用國(guó)土普查衛(wèi)星照片,確認(rèn)河北廊房地區(qū)地震烈度由原來的9級(jí)降為8級(jí),從而使該地區(qū)能夠引進(jìn)項(xiàng)目349項(xiàng),計(jì)劃總投資153億元,建成項(xiàng)目83項(xiàng),創(chuàng)產(chǎn)值8.7億元,建設(shè)面積1500萬平方米,節(jié)約基建投資7200萬元。

　　7.在地質(zhì)普查測(cè)繪和森林植被調(diào)查中的應(yīng)用

　　“八五”期間,我國(guó)在新增的30萬平方公里1∶200000平面圖的地質(zhì)調(diào)查中均廣泛采用了衛(wèi)星遙感方法。截止1997年底,全國(guó)已完成1121幅1∶200000平面圖區(qū)域的地質(zhì)調(diào)查,基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)測(cè)地區(qū)的全面覆蓋,其測(cè)繪周期短,收效快。在主要成礦遠(yuǎn)景區(qū)帶的礦產(chǎn)勘查中,全國(guó)已完成近150萬平方公里3705幅1∶50000平面圖區(qū)域的地質(zhì)調(diào)查,還進(jìn)行了新疆區(qū)域的地質(zhì)調(diào)查。首鋼和長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院合作, 在北京地區(qū)找到了7個(gè)成礦區(qū),經(jīng)實(shí)地勘測(cè),完全確實(shí)。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì),已開發(fā)的懷柔等鐵礦場(chǎng)創(chuàng)造了1億多元的經(jīng)濟(jì)效益。利用衛(wèi)星拍攝的藏北高原照片,查出當(dāng)前急需的鉻礦,現(xiàn)已建成大礦區(qū),年產(chǎn)鉻礦石34萬噸。在森林植被方面,利用遙感資料進(jìn)行了森林植被調(diào)查和蓄積量測(cè)量,編制了1∶200000森林植被分布圖,為林業(yè)規(guī)劃生產(chǎn)提供了重要依據(jù)。此外,中國(guó)荒漠化監(jiān)測(cè)中心使用多幅衛(wèi)星遙感圖像,監(jiān)測(cè)了不同類型土地荒漠化的空間分布的發(fā)展趨勢(shì),為防治工程提供了可靠的基礎(chǔ)資料。在時(shí)間和資金上均比常規(guī)調(diào)查節(jié)省1/3。

　　8.煤層勘測(cè)和考古研究

　　煤炭部利用遙感技術(shù)進(jìn)行了鄂爾多斯地區(qū)聚煤規(guī)律及煤炭資源評(píng)價(jià)、錫林浩特勝利煤田礦區(qū)供水水文地質(zhì)普查、酸雨調(diào)查和煤層自然監(jiān)測(cè)。對(duì)我國(guó)“三北”地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

　　我國(guó)的空間遙感考古工作發(fā)展很快,已進(jìn)行了長(zhǎng)江下游空間遙感考古、絲綢之路古遺址分布與古地理演變研究、古城遙感研究和古水利遺址遙感研究等。

　　綜上所述,應(yīng)用衛(wèi)星和衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)作為航天技術(shù)的一個(gè)重要組成部分,必將在我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮更大的作用,為人們帶來更多的福音。