科學與未來(第2輯)：遙遠探測目標（簡體書）

; 探測目標是人類生存和發展的需要 一、為了人類生存和發展 地球擁有150萬種動物，不論哪種動物，它們都是以動物植物或微生物 為食物，維持其種群生存和發展的。老虎、獅子為了捕獲食物，必須首先用 它的眼睛四處探尋食物目標；鯨、海豚、海豹、海獅等哺乳動物會用它們的 超聲波探測器官在海水中探尋食物目標或障礙目標；響尾蛇夜間為了覓食， 會用它們身上特有的熱紅外線探測器官去探尋老鼠、兔子等目標的紅外線輻 射；警犬會用它們靈敏的嗅覺去探尋罪犯蹤跡或毒品。 人類與其他動物相比，有發達的頭腦與豐富的想象力。在六七千年前的 新石器時代，人類開始發展原始農業、畜牧業，并以打獵、捕魚、采集為輔 ，逐步建立了人類獨立的生活圈。人類在可持續發展的理念指導下，不斷研 究探測目標的技術工具。中國東漢張衡于公元132年發明了世界上最早探測 地震方位的儀器——候風地動儀；唐代張遂與梁令瓚合作創制了黃道游儀， 用于測定恒星位置和子午線的長度；北宋時期，制造了可辨別方向的羅盤針 ，用于航海導航。1609年，意大利科學家伽利略發明了望遠鏡，為拓展人類 眼睛視野奠定了基礎，利用望遠鏡可觀察到更遠、更清楚的目標。如今，望 遠鏡非常先進，如地面的射電望遠鏡和太空中的哈勃望遠鏡。1839年，法國 畫家達蓋爾發明了攝影術，為人類探測目標時獲得的影像信息記錄留存創造 了有效手段。如今，攝影術已廣泛應用在探測目標的各個領域。 人類很長時間都在地面上進行探測目標的活動，視界范圍不夠寬廣，總 想提高探測目標的高度。1858年，法國攝影師納達利用系留氣球掛上照像機 ，升空200米後拍攝地形目標，開創了空中攝影的新紀元。1904年，在中國 東北發生的日俄戰爭期間，俄軍用氣球掛上照像機，拍攝日方軍事目標。第 一、二次世界大戰期間，偵察飛機搭載照像機拍攝敵方軍事目標已得到廣泛 應用。1925～1930年，蘇聯與中國均開始應用飛機搭載照像機拍攝地面目標 （航拍），為林業、水文調查和地形測繪服務，這種探測方法當時稱為航空 攝影測量（簡稱航測），20世紀80年代它被納入航空遙感范疇。 至今，航測仍在城建、鐵道與公路勘察、地形測繪、水利與礦業勘測、 林業與地質調查和考古等方面廣泛應用。 人類總是不滿足于現狀，總想飛得比飛機更高，從太空探測地球表面目 標。1957年10月4日，蘇聯發射了世界上第一顆人造地球衛星“斯普特尼克 ”一號。1960年4月1日，美國發射了世界上第一顆實驗氣象衛星“泰羅斯” 一號，準確地探測了大氣的運動規律。衛星的出現，使從空中探測地球目標 的高度由幾百米或幾千米提升到幾百千米甚至幾萬千米，從大氣層提升到遠 離地球的外層空間——太空。衛星作為太空載體巳發展到多種用途，如用于 通信的通信衛星，用于監測海洋環境的海洋衛星，用于探測地面影像和資源 的遙感衛星，用于地面、空中目標導航與定位的導航衛星，用于探測氣象運 動規律的氣象衛星，用于探測太空環境的科學衛星，用于監視軍事活動的預 警衛星和偵察衛星等。 中國為了發展航天事業，1970年4月24日，中國向太空發射了第一顆衛 星“東方紅”一號。1988年9月7日，中國發射了第一顆太陽同步軌道試驗氣 象衛星“風云”一號。1999年10月14日，中國又發射了第一顆“資源”一號 衛星，探測地球資源。 二、探測目標的形式 探測目標的形式有三種。 第一種，直接接觸的形式。比如，為了了解飛鏢玩具，人除了用眼睛觀 察其外形外，還用手來直接觸摸它，這種探測目標的形式就是直接接觸的形 式。因為觸摸距離為零，又稱零距離探測目標。又如，小孩為了品嘗巧克力 的滋味，必須用舌頭去舔它，這也是直接接觸形式探測目標。 第二種，利用生物器官非零距離探測形式。比如，人用眼睛觀察風景， 用鼻子聞花香，用耳朵聽聲音，以及用警犬破案等。又如，海洋里的海豚遠 距離用超聲波探測食物或障礙，鳥類利用眼睛里的磁感細胞能感知地球磁場 ，從而能在遠距離遷徙飛行時不迷失方向。 第三種，利用儀器非零距離探測形式。有人問，在寒冷的冬天，電力維 修工人用絕緣棒觸動野外供電電器上的冰塊屬于什么形式？這是屬于利用儀 器非零距離探測形式，因為人體相對于冰塊距離不為零，而是利用了媒介物 （絕緣棒）接觸冰塊。人們利用飛機和衛星搭載儀器設備，在空中和太空遙 遠探測地面目標存在狀況，這種活動稱遙感。遙感含有遙遠感知的意思。 P1-4