美国土地上谷物的耕种面积约达33600万亩。谷物种类和耕种方式依各地不同的气候和土壤而有所改变。在洛杉矶和新英格兰,农民们首先栽种谷物以便养家糊口。小型的农场也生产一些日常用品和家禽供应邻近的城市。在加州南部,农民们发现那里的土壤、气候、平坦的陆地和沿海平原都适宜栽培烟草和棉花,这些作物的栽培形成一片片有系统的耕地和农场。在中西部,拓荒者们发现宽广、肥沃的土地适宜多种谷物和牧草。今天,这块仅占美国面积1/5的土地上却包括美国60%的谷物耕地。
从种植面积或经济利益来看,玉米都是美国最重要的作物。其他的重要作物依次分别是小麦、大豆、烟草、棉花、甜菜、花生、甘蔗、橘子、大麦、苹果、葡萄以及许多其他作物。
美国1/4以上的面积都是牧场和草原。西部11州的面积约达10600万亩的公有土地分为许多牧草区,经内政部许可,私人的牧场主人可以使用这些牧草区。
乳牛和肉牛是美国农场里最重要的家畜。中西部的农场和西部大丘陵区是饲养肉牛最多的地方;美国的乳牛带则由美国南部,从新英格兰向明尼苏达州伸展。大部分的猪饲养于中西部的玉米带。在美国,几乎每位农夫都养有鸡群,以补充家中的肉类和蛋。不过也有一些农夫特别饲养大群的肉用鸡或蛋用鸡。
3.庞大的交通运输网络
美国拥有完整而便捷的交通运输网络,运输工具和手段多种多样。相比较于其他西方国家,由于汽车产业在美国发展得相当早,美国许多城市的发展都提前顾虑到将城市和住宅区搭配道路网络的设计。为了联结广阔的国土,美国设计并建造了高通行量、高速度的高速公路。美国的国家交通系统主要便是依赖这些高速公路网。其中最重要的是州际高速公路系统的建设。这些高速公路在20世纪50年代经由当时的总统德怀特·艾森豪威尔授权建造。根据2004年的数据,美国的公路总长为6407637千米,名列世界第一。
大城市里也有建设公共交通的系统,纽约市的地铁网络是当中最大的,也是世界上载客量最为沉重的捷运网络之一。区域铁路和公共汽车网络延伸至长岛、纽约州、新泽西州和康涅狄格州,都成为世界上载客量最大的交通网之一。但是普遍而言,美国城市的公共交通相对其他发达国家较为薄弱,人们出行更多的是需要使用私人汽车。美国建造了横贯大陆的铁路网络,用以在48个州之间运载货物。美国铁路公司建造的铁路网横贯48个州中的46个,专门用于客运。美国的铁路货运系统是世界最繁忙、最先进的,而且美国的铁路总长度位居世界第一。美国铁路的客运并不如西欧和日本那样发达,部分原因是出自美国国土的辽阔;若要到达数千英里以外的大城市,搭乘飞机会比搭乘火车还要省时。美国政府经过分析认为,空中客运是导致铁路客运公司在20世纪70年代接连倒闭的主要原因。空中运输是长途旅行的更好选择。以乘客量而言,在2004年全世界前30个最繁忙的机场中就有17个位于美国,包括排名第一的亚特兰大哈兹菲尔德——杰克逊国际机场。以运货量而言,在同一年里,全世界前30个最繁忙的货运机场就有12个在美国,包括排名第一的孟菲斯国际机场(MEM)。
许多世界上主要的港口也位于美国;最繁忙的是加利福尼亚州的洛杉矶港和长堤港,以及纽约港,它们全都是世界上最繁忙的港口。五大湖区(苏必利尔湖、密歇根湖、伊利湖、休伦湖、安大略湖)也有许多船运交通,每大湖都与密西西比河的网络广泛连接,河的最下游直通大西洋。第一个连接五大湖与大西洋的伊利运河(Erie Canal)促进了美国中西部农业和工业的快速发展,并使纽约市成为美国的经济中心。
第三节走向太空的科技力量
美国在科学和技术研究以及技术产品创新方面都是最具有影响力的国家之一。美国科技政策一向重视国防研究和基础研究,前者主要是为了维持军事上的优势,后者则基于基础研究乃是国家长期发展之本的考虑。
1.太空机构的领头羊
美国国家航空航天局(NASA)是美国联邦政府的一个机构,负责美国的太空计划。1958年7月29日,艾森豪威尔总统签署了《美国公共法案85-568》(UnitedStates Public Law85-568,即《美国国家航空航天法案》),决定设立NASA。1958年10月1日,NASA 正式成立,总部位于华盛顿哥伦比亚特区。NASA的使命和愿景是“改善这里的生命,把生命延伸到那里,在更远处找到别的生命”。NASA的目标是:“理解并保护我们赖以生存的行星;探索宇宙,找到地球外的生命;启示我们的下一代去探索宇宙。”在世界范围内,NASA也被广泛认为是太空领域的领头羊。当时所有国防部之下非军事火箭和太空计划在总统行政命令下一起归入NASA,包括正在进行的“先锋计划”和“探险者计划”,以及美国全部科学卫星计划。原国家航空咨询委员会(NACA)的三个实验室——兰利研究实验室、刘易斯研究实验室、艾姆斯研究实验室均编入NASA,分别更名为兰利研究中心、刘易斯研究中心、艾姆斯研究中心。
爱德华空军基地的飞行试验室改名为“飞行研究中心”。海军研究实验室有关“先锋计划”的部分划归NASA,还在马里兰州组建了戈达德航天飞行研究中心。1960年6月,又接管冯·布劳恩领导的陆军弹道导弹局,并在亨茨维尔组建马歇尔航天飞行中心,负责大型运载火箭的研究计划。尔后NASA还相继调整、组建了肯尼迪航天中心、约翰逊航天中心、太空飞行器中心。现在,NASA已经成为世界上所有航天和人类太空探险的先锋。在太空计划之外,NASA还进行长期的民用和军用航空太空研究。
NASA已经拥有46年的历史,来自原国家航空咨询委员会的4个主要实验机构和其中80名成员是其核心。战后迁移美国的原德国火箭专家沃纳·冯·布劳恩领导的德国火箭计划,对于美国进入太空竞赛领域有着重大的贡献,被誉为“美国太空计划之父”。陆军弹道导弹局(Army Ballistic Missile Agency)和海军研究中心(Naval Research Laboratory)的一部分整合进入NASA,增强了它的力量。
美国国家航空航天局2009年7月21日证实,木星在过去相当短一段时间内再次遭遇其他星体撞击,使木星南极附近落下黑色疤斑,撞击处上空的木星大气层出现了一个地球大小的空洞。
2.太空起航的第一步
20世纪50年代,人类开始对月球进行探测研究。当时美国和苏联两国正处在“冷战”之中,太空竞赛就成为双方较量的方式。苏联于1957年发射了世界上第一颗人造地球卫星。四年之后,苏联的“东方”号宇宙飞船进入太空,尤里·加加林身穿90千克重的太空服成为世界上第一位进入宇宙空间的太空勇士,他们从宇宙中看到地球的全貌,加加林的名字连同他那迷人的微笑传遍了世界的每个角落。这是载人航天史上最浓重的一笔,人类从此进入到载人航天科学突飞猛进的时代。
在载人航天史上,“阿波罗计划”是世人熟知的。“阿波罗计划”是美国在20世纪60年代至70年代初组织实施的载人登月工程,它是世界航天史上具有划时代意义的一项成就。“阿波罗计划”历时约11年,耗资255亿美元,在整个计划期间先后6次成功登月。在工程高峰期,参加工程的共有2万家企业、200多所大学和80多家科研机构的30万人。
人类首次登月的太空征程开始于1969年7月16日。当时,巨大的“土星”5号火箭载着“阿波罗”11号飞船从美国肯尼迪角发射场点火升空。
美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗、埃德温·奥尔德林、迈克尔·科林斯乘飞船跨过38万千米的征程踏上月球表面,实现了人类的登月梦想。从飞船跨上月球也许只是一个人的一小步,但是迈出了人类历史的一大步。这一步跨过了5000年的时光,这一步标志着人类从地球到月球梦想的实现。
美国的登月计划从某种程度来说是受到了苏联的刺激。当苏联宇航员加加林首次进入太空的消息传来,刚从床上被叫醒的美国总统肯尼迪十分震惊,然后非常恼怒。这表明美国已经在科技竞赛中处于劣势,苏联航天技术已经领先一步,这对于美国人来说是绝对不能接受的。肯尼迪愤愤地说,苏联第一颗人造地球卫星上天对美国民族来说亦是一次奇耻大辱,而这是第二次,美国一定要接受挑战,不惜一切代价重振雄风。
肯尼迪是很有行动力的。他马上召集美国各有关部门负责人商量对策,并宣布美国要首先登上月球。随后,肯尼迪于1961年5月25日在题为“国家紧急需要”的特别咨文中,提出在10年内将美国人送上月球。肯尼迪认为,美国整个国家的威望就在此一举,于是美国航宇局制定了着名的“阿波罗登月计划”。
登月计划的命名也是有典故的。在古希腊神话传说中,阿波罗是太阳神,与月神是同胞姐弟。他曾用金箭杀死巨蟒,替母亲报仇雪恨。美国政府用“阿波罗”命名登月计划的用意就不难猜想:雪太空竞赛之耻。
但是,登月毕竟不是一件容易的事。为了实现顺利登月的计划,美国科学家用两个月的时间拿出了四种方案,即“直接登月”、“地球——轨道会合”、“加油飞机”、“月球表面会合”。可是很快地,这四种方案就被证明都存在着各种不易解决的问题。
登月计划陷入僵局,美国科学家和政府首脑都一筹莫展。这时,一位叫约翰C.霍博特的太空署工程师提出了第五种方案。这种方案被称为“月球轨道会合”法,程序要点是:从地球上发射一支推力为750万磅的火箭,将装载两名宇航员的“阿波罗”太空船推向月球。但太空船并不直接降落在月球上,而是绕着月球轨道运行,然后从太空船上分离出一艘小的登月舱。登月舱会带着两名宇航员依靠倒退火箭抵达月球表面,而另外一名宇航员就留在太空船上。登上月球的两名宇航员勘查月球表面时,留在太空船上的宇航员就继续环绕月球飞行。做完勘查工作,月球表面上的两名宇航员就引发登月舱上的火箭,与太空船上的同伴会合,一起回到地球。
这一方案立刻得到科学家们的赞同。
在这个宏伟的计划中,宇宙飞船“阿波罗”号是个关键。美国国家航宇局的科学家和工程师首先要设计制造出与火车头大小相近的宇宙飞船,然后还要设计制造一个与足球场差不多长、能发射这个飞船的火箭。同时,科学家们还要建起一座拥有车间、试验室和办公室的大型太空中心——月球港,在全世界范围内设立一系列的跟踪站。对宇航员的训练也是必要的,所以还要建立训练中心,建造登月模拟装置。
登月计划在一步步进行,科学家们进一步确定“阿波罗”号宇宙飞船的具体结构。根据需要,飞船由指挥舱、服务舱和登月舱组成。这时,根据先前确定的“月球轨道会合”方案,科学家们要集中精力解决次数较多的对接和分离提出的技术难度。
1969年7月20日至21日,“阿波罗”11号飞船首次实现了人类登上月球的理想。此后,美国又先后6次发射“阿波罗”号飞船,成功5次,共计12位航天员登上月球。
1969年7月16日,“土星”5号火箭运载“阿波罗”11号飞船升空,开始了登月的航程。当第三级火箭熄火时,飞船被送至环绕地球运行的低高度停泊轨道。然后,第三级火箭第二次点火加速,将飞船送入地-月过渡轨道。接着,飞船与第三级火箭分离,飞船沿过渡轨道飞行2.5天后开始接近月球,在服务舱的主发动机减速后,进入环月轨道。宇航员N.A.阿姆斯特朗和E.E.奥尔德林进入登月舱,驾驶登月舱与母船分离,下降至月面实现软着陆。另一名宇航员仍留在指挥舱内,继续沿环月轨道飞行。登月宇航员在月面上展开太阳电池阵,安设月震仪和激光反射器,采集月球岩石和土壤样品,然后驾驶登月舱的上升级返回环月轨道,与母船会合对接,随即抛弃登月舱,启动服务舱主发动机使飞船加速,进入月-地过渡轨道。在接近地球时飞船进入载人走廊,抛掉服务舱,使指挥舱的圆拱形底朝前,在强大的气动力作用下减速。进入低空时指挥舱弹出三个降落伞,进一步降低下降速度。“阿波罗”11号飞船指挥舱于7月24日在太平洋夏威夷西南海面降落。
“阿波罗”11号登月后,美国从1969年11月至1972年12月相继发射了“阿波罗”12、13、14、15、16、17号飞船,其中除“阿波罗”13号因服务舱液氧箱爆炸中止登月任务(三位宇航员驾驶飞船安全返回地面)外,其他飞船均成功登月。