南京長期回收西門子二手拆機模塊

1969年，阿波羅11號成功登上月球。當時，無論是在呼號為“哥倫比亞號”的指令艙上還是在呼號為“鷹號”的登月艙上，宇航員們在登月時都能夠清楚看到艙內(nèi)計算機的顯示界面及高度控制數(shù)據(jù)。這要得益于西門子的技術(shù)：安裝在儀表板中的特殊二極管為照明提供了有力保障。如果回顧人類太空旅行的歷史則不難發(fā)現(xiàn)，直至今日，西門子已為其中的許多項目做出了貢獻。

從“伴侶號”人造衛(wèi)星到登陸月球：西門子技術(shù)登月

“這是一個人的一小步，卻是人類的一大步。”這句名言出自美國宇航員尼爾·阿姆斯特朗（Neil Armstrong）。1969年7月21日上午，歐洲中部時間3時56分20秒，在著陸超過六個半小時后，阿姆斯特朗成為了史上第一個踏上月球的人類。這一轟動全球的大事件不僅是人類歷史的轉(zhuǎn)折點，也是技術(shù)進步的里程碑。而西門子也為這一歷史事件的發(fā)生做出了貢獻。早在19世紀40年代中期，維爾納·馮·西門子就已同他的兄弟威廉談論過火箭技術(shù)。但他可能從未夢想過在西門子公司成立的第122年，它會為登月這一劃時代的成就做出貢獻。

1957年，蘇聯(lián)的“伴侶號”成為第一顆進入軌道的衛(wèi)星。之后，蘇聯(lián)在太空領(lǐng)域?qū)矣薪�樹，包�?/span>1959年我讓無人月球探測器登陸月球以及1961年尤里·加加林（Yuri Gagarin）完成我載人航天飛行。在加加林成功完成太空航行的幾周后，美國總統(tǒng)約翰·F·肯尼迪（John F. Kennedy）宣布要實現(xiàn)載人登月。阿波羅計劃由此誕生。這項大工程前后共雇傭了多達40萬人。按照今天的貨幣價值來計算，總共耗費超過1200億美元。

即將著陸：1969年，“鷹號”登月艙在飛行過程中經(jīng)過地球衛(wèi)星。（圖片來源：NASA）

完美照明 ：西門子為阿波羅11號提供清晰的視野

1969年7月16日，當阿波羅11號以每小時39000公里的速度跨越384403公里飛向月球時，西門子的技術(shù)一路隨行。“哥倫比亞號”指令艙和“鷹號”登月艙內(nèi)都裝有特殊的照明設備，可以保證艙內(nèi)計算機的顯示畫面明亮。即使在漫射照明的條件下，宇航員也能輕松讀取數(shù)據(jù)。西門子研發(fā)的電致發(fā)光燈利用一種神奇的綠光維持顯示器和儀表板的亮度且?guī)缀醪幌�耗電力。它們運行可靠且使用壽命很長。在距離地球數(shù)十萬公里的飛行中，這些特性意義重大，也是因此，以前使用的耗能較多的普通白熾燈被棄用。

項目中使用的特殊二極管在Wernerwerk進行開發(fā)。在設計之初，它們并非服務于航天項目，而是旨在應用于醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域。八年間，西門子一直在研究可利用電致發(fā)光現(xiàn)象的硫化鋅熒光粉。這些熒光粉在被放入交變電場中時會發(fā)光。這一材料主要用于醫(yī)療電氣設備上的儀器顯示。但是，該材料的特殊性質(zhì)也讓它有了更廣闊的應用空間：這種材料也適合太空旅行。1968年，它被應用于阿波羅6號太空任務的無人試飛。當人們知道這個產(chǎn)品已被應用于登月項目中，市場對它的需求便隨之猛增。

明亮且省電：埃爾蘭根實驗室中的玻璃面板涂有特殊的熒光粉。該材料曾在1969年被用于阿波羅11號上。（圖片來源：Siemens Historical Institute）

“倘若載人登月項目從未存在，那么便不會有一種動力鼓舞我們?nèi)��?chuàng)造小巧卻強大的事物。”

 ——Karlheinz Kaske，西門子我執(zhí)行官，1989

步入軌道：西門子推進對衛(wèi)星和火箭技術(shù)的研發(fā)

1969年7月，當尼爾·阿姆斯特朗跳下登月艙的梯子踏上月球表面時，全世界超過5億人在電視上見證了這一刻。這一來自月球的信號傳回地球上的三個接收站，通過網(wǎng)絡衛(wèi)星無線電傳到了全球各地，而西門子也參與了這些信號的傳輸。

自20世紀60年代初衛(wèi)星通信技術(shù)興起開始，西門子就深入?yún)⑴c了該領(lǐng)域的發(fā)展。在此過程中，公司充分利用了它已沉淀了近一個世紀的相關(guān)經(jīng)驗。畢竟，自1847年成立以來，西門子一直是電信行業(yè)的領(lǐng)導者。公司不僅為用于開發(fā)衛(wèi)星通信相關(guān)組件和特殊材料的基本技術(shù)提供了支持，還幫助建立跟蹤站并發(fā)展衛(wèi)星相關(guān)的科研項目。西門子還參與了火箭推進和太空飛行期間的發(fā)電這兩個領(lǐng)域的研究。

復雜技術(shù)：自20世紀60年代以來，西門子一直是衛(wèi)星技術(shù)的領(lǐng)先制造商之一。上圖是歐洲Meteosat氣象衛(wèi)星。（圖片攝于1977年；圖片來源：Siemens Historical Institute）

碩果累累：西門子衛(wèi)星及火箭技術(shù)

Raisting地面站（圖片攝于1973年；圖片來源：Siemens Historical Institute）

在西門子的建議下，從1960年起，德國郵政服務決定參與美國衛(wèi)星發(fā)射的初步測試，為此需要在德國設立一個單獨的地面衛(wèi)星接收站。1961年秋季，德國郵政服務指定西門子公司為該項目的總承包商。西門子在距離上巴伐利亞州魏爾海姆縣城不遠處建造了Raisting射電望遠鏡站。它于1964年10月投入運行。站內(nèi)設備包括專門開發(fā)的大型天線。它非常巨大，在數(shù)千米之外都能清楚看到。該天線配有直徑達25米的巨型拋物柱面鏡。后來，該裝置還進行了進一步的擴建，并在我登月和1972年慕尼黑夏季奧運會等重大活動的信號傳播中發(fā)揮了重要作用。

“交響樂”衛(wèi)星的集成測試站（圖片攝于1971年；圖片來源：Siemens Historical Institute）

隨著早期項目的不斷成功推進，1963年，西門子與德律風根公司合作，向德國政府提交了一份有關(guān)設計德國自己的電信衛(wèi)星的備忘錄。得益于這一備忘錄，在1964至1968年間，德國大力支持對電信應答機組件的開發(fā)，特別是晶體管和專用二極管。西門子和德律風根分別負責接收端和發(fā)射機。雙方的合作最終成就了法國與德國聯(lián)合開展的“交響樂（Symphonie）”衛(wèi)星計劃。1974年12月，該電信衛(wèi)星被發(fā)射至大西洋上方36公里的地球靜止軌道上，用于在歐洲、美國和非洲之間傳輸電話、廣播和電視節(jié)目。西門子在慕尼黑建立了自己的“集成測試站”，以測試各個子系統(tǒng)。

奧博珀法芬霍芬衛(wèi)星控制中心（圖片攝于1969年；圖片來源：Siemens Historical Institute）

除了涉獵由衛(wèi)星支持的電信領(lǐng)域外，西門子還參與了一系列科研項目。1969年11月8日，美國國家航空航天局（NASA）在加利福尼亞州成功發(fā)射了德國第一顆科研衛(wèi)星“阿祖爾（Azur）”。該衛(wèi)星會對地球輻射帶和極光區(qū)進行測量，并研究由太陽耀斑引起的粒子流。1966年，西門子獲得了一份總承包合同，為位于上巴伐利亞州奧博珀法芬霍芬的衛(wèi)星控制中心安裝所有電氣設備。該中心負責部署和監(jiān)測整個地面系統(tǒng)和衛(wèi)星。

奧博珀法芬霍芬衛(wèi)星控制中心（圖片攝于1969年；圖片來源：Siemens Historical Institute）

阿祖爾項目的地面站位于魏爾海姆附近的歷西特瑙，負責匯集該項目的所有數(shù)據(jù)。它并非只處理與監(jiān)控衛(wèi)星相關(guān)的數(shù)據(jù)，而是處理傳輸回地球的所有相關(guān)科學測量結(jié)果。管理數(shù)量如此龐大的數(shù)據(jù)需要功能強大的過程計算機，該裝置同樣由西門子提供和安裝。項目應用了西門子System 300，它不僅高度自動化，還允許多個軟件程序與外圍設備同時工作。西門子過程計算機還在衛(wèi)星和地面站的建設時期用于測試和模擬各個組件和系統(tǒng)。如果沒有計算機幫助進行監(jiān)督，那么為全部衛(wèi)星控制系統(tǒng)組裝大約50000個組件將會是一項不可能完成的任務。

針對太空航行設計的迷你發(fā)電站的原型機（圖片攝于1968年；圖片來源：Siemens Historical Institute）

在20世紀60年代，為了提高太空飛行器的能源供應效率，迷你核電站似乎是一個很好的解決方案。上圖中展示的發(fā)電機是由西門子、Brown Boveri和Interatom共同開發(fā)的項目。它能產(chǎn)生超過20千瓦的電力，并被計劃應用于空間站、空間探測器、月球基地和衛(wèi)星。當時，美國甚至開發(fā)了用于火箭的核推進系統(tǒng)，并于1959年開始測試。但是后來，這一系列研究逐漸銷聲匿跡，因為如果裝載了相關(guān)技術(shù)的火箭墜毀，它有極大可能會帶來可怕的環(huán)境破壞。后來，歐洲利用小型反應堆來供能的項目也被擱置，因為很難在降低重量的同時實現(xiàn)有效的輻射防護。盡管如此，在20世紀60年代和70年代，西門子的技術(shù)仍然推動了對火箭推進和燃料的研究。在德國航空航天測試研究所的計算機中心，西門子的System 4004/55系列過程計算機讓進行復雜的模擬和實驗成為了可能。

邁向新世界：西門子為探索太陽系護航

西門子還參與了一些科研項目，為太空項目開發(fā)電氣部件，助力人類對太陽系的探索。1965年7月14日，經(jīng)過228天的旅程，水手4號太空探測器飛越火星，在約1萬公里的高空拍攝了這顆紅色星球的第一張照片。這一系列的照片共有22張。幾天后，在西門子技術(shù)的支持下，這些照片傳回了地球。該探測器裝有金屬陶瓷平面三極管（RH 7 C-c）。這一組件高效、耐熱且防震，不僅可以用于傳輸照片，還可以用于傳輸飛行和測量數(shù)據(jù)。

NASA的水手計劃最早可追溯到1962年。它旨在探索水星、金星和火星等類地行星。截至1973年，共有十個探測器被成功發(fā)射進入太空。除水手計劃外，西門子還為其他太空探索的技術(shù)成就貢獻了力量。20世紀80年代早期，埃爾蘭根研究實驗室開發(fā)了專門的平面硅輻射探測器。它于1986年開始了自己壯麗的太空航行。那年4月，哈雷彗星在76年的軌道周期后抵達了離太陽最近的位置。那時，安裝有西門子輻射探測器的科研探測器靠近了這位太陽系的“流浪者”以期能夠揭開其神秘的面紗。

我測試：在安裝前，發(fā)射管經(jīng)過了500小時的測試。上圖中是水手2號探測器，它同其他水手號探測器結(jié)構(gòu)相似。（圖片攝于1965年；圖片來源：Siemens Historical Institute）

對無盡的探索：西門子軟件助力探索萬物起源

今天，西門子的技術(shù)仍在幫助人類在太空探索的道路上前進。軟件制造商Mentor公司于2016年被西門子收購。它與西門子公司的軟件解決方案在詹姆斯·韋伯空間望遠鏡的研發(fā)過程中扮演了重要的角色。作為哈勃空間望遠鏡的繼任，從2021年開始，詹姆斯·韋伯空間望遠鏡將透過銀河系以外的宇宙暗物質(zhì)云，將視線投向更遙遠的空間。同時，它還會回望過去，追溯“第一道光”發(fā)出的時代和最初的恒星們的誕生。它也會幫助人類在太陽系以外的行星上尋找生命的痕跡。

詹姆斯·韋伯空間望遠鏡中的集成科學儀器模塊（ISIM）是一個復雜的組合體，它包含傳感器、攝像頭和電子設備。從最簡單的專用集成電路到ISIM中四個科學儀器的整體多重物理量模擬，在整個空間望遠鏡的研發(fā)項目中，Mentor軟件被廣泛用于組件的模擬和測試。

在太空中更開闊的視野：2018年，詹姆斯·韋伯空間望遠鏡的鏡面系統(tǒng)接受了特殊測試（?Ball Aerospace）。

抵達紅色星球：“好奇號”登陸火星

無人航天器登陸火星可謂是眾多太空航行活動中最令人贊嘆的冒險之一。到目前為止，這類任務的高潮是“好奇號”火星探測器登陸火星的那一刻。2012年8月6日，歷經(jīng)5.7億公里的航程，在航行超過8個月后，“好奇號”火星探測器終于抵達火星。它肩負著使命，要加深人類對這顆紅色星球的了解并為未來的載人任務做好準備。“好奇號”重達900公斤，體積相當于一輛小型汽車，是到當時為止NASA體積我、性能我的火星探測器，而它的成功登陸離不開西門子技術(shù)的支持。在開發(fā)火星探測器時，工程師應用了西門子的產(chǎn)品生命周期管理（PLM）、仿真和設計軟件。這些解決方案幫助工程師以數(shù)字化的手段進行設計，模擬復雜的運動程序，并在構(gòu)建原型之前在虛擬空間內(nèi)組裝結(jié)構(gòu)。這些實踐取得了巨大的成功。在該太空任務最精細的階段“在火星著陸”實際開始之前，工程師就提前對它進行了大約8000次的模擬。這個過程也因此得以被充分優(yōu)化。最終，它取得了圓滿成功。

今天，西門子在太空航行領(lǐng)域的項目主要集中在提供軟件解決方案上。西門子與來自世界各地的眾多合作伙伴攜手合作，共創(chuàng)輝煌。雖然目前尚不清楚在本世紀30年代載人登陸火星的任務能否實現(xiàn)，但有一點毋庸置疑：西門子將為這一項目的成功做出貢獻。

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