中國航天突飛猛進(jìn)!從“跟跑”走向“并跑”“領(lǐng)跑”

中國航天突飛猛進(jìn)!從“跟跑”走向“并跑”“領(lǐng)跑”
2022年04月24日 08:18 北京日報(bào)客戶端

  本報(bào)記者 劉蘇雅

  “祝融”探火,在遙遠(yuǎn)的火星留下了屬于中國的印跡;“羲和”逐日,實(shí)現(xiàn)了中國太陽探測零的突破;“天和”遨游星辰,把家園拓展至浩瀚星空……一次次飛躍,不斷刷新著中國航天的新高度。日月安屬?列星安陳?中國航天將對更多跨越千年的問天求索給出答案,用航天夢托舉起新時(shí)代的中國夢。

  今天是第七個(gè)“中國航天日”,主題是“航天點(diǎn)亮夢想”。日前,本報(bào)記者對話多位航天領(lǐng)域?qū)<遥庾x近十年來中國航天的輝煌成就。

神舟十三號航天員“回家”神舟十三號航天員“回家”
中國空間站太空授課中國空間站太空授課
航天員出艙揮手示意航天員出艙揮手示意
羲和探日羲和探日
祝融號火星車祝融號火星車
北斗三號組網(wǎng)北斗三號組網(wǎng)
長征系列運(yùn)載火箭第400次發(fā)射長征系列運(yùn)載火箭第400次發(fā)射
工作人員慶祝嫦娥五號任務(wù)成功工作人員慶祝嫦娥五號任務(wù)成功
玉兔二號月背行走玉兔二號月背行走
月壤樣品月壤樣品
海南文昌航天發(fā)射場海南文昌航天發(fā)射場

  新時(shí)代

  從“跟跑”走向“并跑”“領(lǐng)跑”

  “最近十年,應(yīng)該說是中國航天承上啟下的十年。”國際宇航聯(lián)空間運(yùn)輸委員會(huì)副主席楊宇光表示,十年前,相比于世界上其他的航天強(qiáng)國,中國航天在大多數(shù)領(lǐng)域是在“跟跑”。而隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)在的中國航天,在部分領(lǐng)域已經(jīng)處于“并跑”甚至“領(lǐng)跑”的階段。

  “到今天為止,全世界只有中國和美國,能夠?qū)⑻綔y器安全地送到火星表面。”楊宇光認(rèn)為,中國航天在工程規(guī)劃上決策合理、目標(biāo)明確,保證了各項(xiàng)重大項(xiàng)目和計(jì)劃進(jìn)展順利。每一個(gè)重大航天工程,時(shí)間跨度都需要以五年甚至十年為單位進(jìn)行計(jì)算,新時(shí)代中國航天發(fā)展的成就,來自于每代航天人的腳踏實(shí)地、攻堅(jiān)克難、穩(wěn)步向前。

  楊宇光以載人航天工程為例,因?yàn)殚L期發(fā)展路線制定得非常合理,自項(xiàng)目實(shí)施至今,避免了走彎路。空間站的規(guī)模設(shè)計(jì)適中,并充分利用了每一次飛行試驗(yàn)資源進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證,在世界上率先使用電推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行軌道保持,在供電能力、數(shù)據(jù)處理能力等方面已達(dá)到第四代空間站的水平。

  厚積而薄發(fā)。近年來,我國的航天發(fā)射愈發(fā)密集,僅2021年就執(zhí)行了55次發(fā)射任務(wù),數(shù)量位居世界第一。楊宇光表示,最近十年,我國的航天發(fā)射規(guī)模越來越大、密度越來越高、機(jī)會(huì)越來越多,同時(shí),航天相關(guān)的上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展也十分迅速,這得益于國家綜合實(shí)力的長足進(jìn)步,“一個(gè)國家的基礎(chǔ)工藝水平、材料水平、理論水平,決定著未來航天發(fā)展的潛力。”

  當(dāng)然,從航天大國邁向航天強(qiáng)國的征程不會(huì)一蹴而就,仍要找差距、補(bǔ)短板。楊宇光認(rèn)為,未來的中國航天不論是任務(wù)數(shù)量,還是技術(shù)內(nèi)涵,都仍會(huì)根據(jù)既定規(guī)劃穩(wěn)步推進(jìn),在運(yùn)載火箭技術(shù)、探月工程、載人登月等領(lǐng)域有望產(chǎn)生新的突破,并通過北斗工程、高分工程等項(xiàng)目持續(xù)服務(wù)國民經(jīng)濟(jì)。

  人造衛(wèi)星

  開天奏壯歌,星辰同輝耀

  “東方紅,太陽升……”九天之上,曲調(diào)傳回,舉國歡騰。“東方紅一號”是中國人開啟深邃太空奧秘的第一把鑰匙。

  目前,我國在軌運(yùn)行的應(yīng)用衛(wèi)星數(shù)量約400顆,已經(jīng)形成了通信廣播衛(wèi)星體系、遙感衛(wèi)星體系以及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)共同構(gòu)成的空間基礎(chǔ)設(shè)施。

  新時(shí)代,在空間科學(xué)的探索征程上,多顆空間科學(xué)衛(wèi)星已經(jīng)接過了“東方紅一號”的接力棒,邁出堅(jiān)實(shí)的腳步。近年來,中國科學(xué)院先后啟動(dòng)了兩期空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng),專項(xiàng)一期已發(fā)射了“悟空”“墨子號”“實(shí)踐十號”“慧眼”四顆空間科學(xué)衛(wèi)星,繪制出世界上最精確的高能電子宇宙線能譜、探索星地量子通信可能性、首次清晰觀測黑洞雙星爆發(fā)過程全景……

  空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)二期目前正在穩(wěn)步推進(jìn),“太極一號”“懷柔一號”已成功發(fā)射,今年下半年,我國首顆綜合性太陽探測衛(wèi)星“先進(jìn)天基太陽天文臺”也將完成發(fā)射。“愛因斯坦探針衛(wèi)星”“太陽風(fēng)—磁層相互作用全景成像衛(wèi)星”均在按計(jì)劃開展正樣研制。

  “空間科學(xué)要抓住歷史機(jī)遇率先突破”

  “當(dāng)前,中國空間科學(xué)還處于起步階段,但發(fā)展?jié)摿o限。”中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心主任王赤表示,空間科學(xué)承載著人的終極思考,探索星際“無人區(qū)”、開拓人類新疆域,是航天事業(yè)發(fā)展的內(nèi)生動(dòng)力之一。而推動(dòng)空間科學(xué)、空間技術(shù)、空間應(yīng)用的全面發(fā)展,更是新時(shí)代中國航天發(fā)展的明確要求。

  王赤認(rèn)為,中國空間科學(xué)必須抓住當(dāng)前歷史機(jī)遇,不僅補(bǔ)齊短板,更要率先突破,向空間科學(xué)的深度和廣度進(jìn)軍,為航天強(qiáng)國、科技強(qiáng)國做出先行標(biāo)志性貢獻(xiàn)。

  未來,我國國家空間基礎(chǔ)設(shè)施將持續(xù)完善,推動(dòng)遙感、通信、導(dǎo)航衛(wèi)星融合技術(shù)發(fā)展,加快提升泛在通聯(lián)、精準(zhǔn)時(shí)空、全維感知的空間信息服務(wù)能力。宇宙空間中,將有更多中國衛(wèi)星的身影。

  科研人員對空間科學(xué)的不懈探索,必將逐漸揭開宇宙神秘的面紗。我國將圍繞極端宇宙、時(shí)空漣漪、日地全景、宜居行星等科學(xué)主題研制科學(xué)衛(wèi)星,科學(xué)家將持續(xù)開展前瞻探索和基礎(chǔ)研究,催生更多原創(chuàng)性科學(xué)成果。天宮空間站、嫦娥系列探測器、天問一號探測器等空間實(shí)驗(yàn)平臺都將被深入利用,開展空間環(huán)境實(shí)驗(yàn)、研究,持續(xù)深化人類對基礎(chǔ)科學(xué)的認(rèn)知。

  運(yùn)載火箭

  神箭架天梯,扶搖上九重

  “……五,四,三,二,一,點(diǎn)火!”尾焰升騰,聲震天地,伴隨著倒計(jì)時(shí)歸零,2021年12月10日,長征二號丁運(yùn)載火箭劃破晨曦,將實(shí)踐六號05組衛(wèi)星送入太空。第400枚長征系列運(yùn)載火箭成功發(fā)射。

  從“1到100”,長征火箭實(shí)現(xiàn)第一個(gè)100次發(fā)射,共歷時(shí)37年。而從“300到400”的最新百次發(fā)射周期,僅用了33個(gè)月就順利實(shí)現(xiàn)。在新百次發(fā)射周期中,中國空間站天和核心艙、嫦娥五號月球探測器、天問一號火星探測器、神舟載人飛船、天舟貨運(yùn)飛船、北斗三號導(dǎo)航衛(wèi)星等“國之重器”,均由長征火箭送入太空。

  33個(gè)月里,長征系列運(yùn)載火箭年均37次發(fā)射,打破中國航天紀(jì)錄;長征八號遙二火箭以“一箭22星”創(chuàng)造我國一次發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量最多的紀(jì)錄;長征五號遙四火箭將天問一號火星探測器直接送入地火轉(zhuǎn)移軌道,探測器與火箭分離速度超過第二宇宙速度,入軌精度偏差達(dá)到萬分之一級,助力中國正式邁入“行星探測”時(shí)代。

  “中國人始終牢牢掌握長征火箭核心技術(shù)”

  “運(yùn)載火箭作為進(jìn)入太空的運(yùn)載工具,是一切太空活動(dòng)的前提和基礎(chǔ),也決定了中國太空探索舞臺的高度和大小。”中國工程院院士、航天科技集團(tuán)一院長征系列運(yùn)載火箭高級顧問龍樂豪表示,通過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,長征系列火箭發(fā)射成功率達(dá)96%。特別是近年來技術(shù)突飛猛進(jìn),在可靠性、成功率、入軌精度等方面均達(dá)到世界一流水平。

  長征系列運(yùn)載火箭的核心技術(shù)和關(guān)鍵元器件,自始至終牢牢掌握在中國人自己手里。目前正在服役的十余型長征系列運(yùn)載火箭,擁有發(fā)射低、中、高不同地球軌道和不同類型航天器的能力,并能夠支撐無人深空探測。筑“天和”、運(yùn)“天舟”、送“神舟”,在天地之間,長征火箭穩(wěn)穩(wěn)地架起了一道天梯。

  龍樂豪介紹,新一代載人運(yùn)載火箭方案論證工作已完成了多輪方案對比分析,將用于未來載人月球探測工程中環(huán)月、繞月、登月等演示驗(yàn)證及飛行任務(wù),服務(wù)于載人月球探測、深空探測的重型運(yùn)載火箭也正在研制中。“未來,中國進(jìn)出太空將更方便、更快捷、更舒適、更安全。中國航天的長征永遠(yuǎn)在路上!”

  載人航天

  千年飛天夢,神舟叩天門

  神舟五號載人飛行任務(wù)使我國成為第三個(gè)具備獨(dú)立掌握載人天地往返技術(shù)的國家。而隨著神舟十三號載人飛行任務(wù)圓滿成功,空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段任務(wù)圓滿完成。

  今年,中國人的“太空之家”——天宮空間站將全面建成,載人航天“三步走”將迎來收官,中國空間站將開啟有人長期駐留時(shí)代。

  “六室三廳兩衛(wèi)”,中國航天科技集團(tuán)五院空間站系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師侯永青這樣介紹建成后的中國空間站。作為中國空間站載人環(huán)境設(shè)計(jì)的“大管家”,在保障航天員在軌工作生活方面,侯永青團(tuán)隊(duì)將“以人為本”理念貫徹到底,空間站不僅科技感滿滿,更是進(jìn)行了大量的適居性設(shè)計(jì)。空間站內(nèi)WiFi全覆蓋,很多裝置通過手機(jī)就能輕松控制,閑暇時(shí)還可以和家人打一通視頻電話,這樣的生活,仿佛并不是身處太空“出差”。

  “中國載人航天發(fā)展是從量變到質(zhì)變的過程”

  從神舟飛船單次任務(wù)僅在太空飛行幾天,到空間站將在軌服役十年甚至更久,侯永青感慨道,中國載人航天的發(fā)展是從量變到質(zhì)變的過程。

  中國空間站所承擔(dān)的使命遠(yuǎn)不止于“將人送上天”。中國載人航天工程副總設(shè)計(jì)師、中國航天科技集團(tuán)有限公司五院空間站光學(xué)艙系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師張柏楠表示,中國空間站將為我國和全球的科學(xué)家提供先進(jìn)的空間科學(xué)技術(shù)研究和實(shí)驗(yàn)平臺,全面完成空間站建造任務(wù),是建設(shè)科技強(qiáng)國、航天強(qiáng)國的重要引領(lǐng)性工程,必將成為我國科技自立自強(qiáng)的典范之一。

  接下來,還有一個(gè)“大家伙”將與空間站共軌飛行——巡天空間望遠(yuǎn)鏡計(jì)劃在中國空間站建造完成后發(fā)射,開展巡天觀測。它將是中國迄今為止最大的空間天文基礎(chǔ)設(shè)施,作為中國的空間光學(xué)天文臺,為中國科學(xué)家提供觀天利器。

  載人登月計(jì)劃也被提上了日程。未來五年內(nèi),中國將深化載人登月方案論證,組織開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),研制新一代載人飛船,夯實(shí)載人探索開發(fā)地月空間基礎(chǔ)。

  深空探測

  九天赴明月,萬里尋熒惑

  2014年1月11日,玉兔號月球車被光照“喚醒”,平安度過了首個(gè)月夜。但兩周后,故障發(fā)生,它的“大腦”清醒,但“四肢”動(dòng)彈不得,隨著月球晝夜交替醒來又睡去,最終在2016年7月31日陷入長久的沉睡。

  不過,玉兔號并不孤單,很快,第二只“玉兔”——玉兔二號月球車也到達(dá)月球,在月背留下了第一串“人類足跡”,“鵲橋”中繼衛(wèi)星讓處于月背的探測器仍能與地球?qū)崿F(xiàn)持續(xù)、穩(wěn)定的通訊。目前玉兔二號仍在努力工作,行駛里程已超過1000米,不斷刷新著人類探月航天器月面生存新紀(jì)錄。

  嫦娥五號探測器則不再是簡單的奔月,還將重約1731克的月壤帶回地球。科學(xué)家對這批“土特產(chǎn)”的研究,揭示了月球演化奧秘,建立起新的更精確的月球年代函數(shù)模型。

  2020年7月23日12時(shí)41分,每隔26個(gè)月才出現(xiàn)一次的“探火”發(fā)射窗口期來臨,在大推力火箭長征五號的助推下,天問一號踏上了地火轉(zhuǎn)移軌道,中國航天第一次走入地外行星空間。

  歷時(shí)202天飛行,經(jīng)歷1次深空機(jī)動(dòng)和4次中途修正,天問一號終于被火星“捕獲”,成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星。又經(jīng)過約3個(gè)月的環(huán)火探測,天問一號著陸巡視器成功著陸火星,一次性實(shí)現(xiàn)“繞、著、巡”。人類發(fā)射的火星探測器任務(wù)失敗率超過了50%,“祝融號”火星車與著陸平臺在火星的“自拍照”,定格了中國地外行星探索的歷史一刻。

  2021年10月14日,我國第一顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號”奔向太空“看”太陽,“探日”時(shí)代也已來臨。

  “中國航天行星際探測未來可期”

  “2022年,中國航天依舊‘繁忙’。”國家航天局系統(tǒng)工程司副司長呂波表示,今年,探月工程四期、小行星探測重大任務(wù)正式啟動(dòng)工程研制,中國航天行星際探測也將不斷拓展新征程。

  未來五年,面向深空,中國將繼續(xù)實(shí)施月球探測工程,發(fā)射“嫦娥六號”探測器并完成月球極區(qū)采樣返回,發(fā)射“嫦娥七號”探測器并完成月球極區(qū)高精度著陸和陰影坑飛躍探測,與相關(guān)國家、國際組織和國際合作伙伴共同開展國際月球科研站建設(shè)。同時(shí)繼續(xù)實(shí)施行星探測工程,發(fā)射小行星探測器完成近地小行星采樣和主帶彗星探測,完成火星采樣返回、木星系探測等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),論證太陽系邊際探測等實(shí)施方案。

  太空活動(dòng)也應(yīng)有章可循。中國將統(tǒng)籌推進(jìn)空間環(huán)境治理體系建設(shè),加強(qiáng)太空交通管理,全面加強(qiáng)防護(hù)力量建設(shè),論證建設(shè)近地小天體防御系統(tǒng),建設(shè)天地結(jié)合的空間天氣監(jiān)測系統(tǒng)以有效應(yīng)對災(zāi)害性空間天氣事件。加快推進(jìn)航天法立法,加強(qiáng)衛(wèi)星頻率軌道資源申報(bào)、協(xié)調(diào)和登記,加強(qiáng)國際空間法研究,推動(dòng)構(gòu)建公正、合理的外空全球治理體系。

  中國航天

  [2012]

  2012年6月16日 神舟九號搭載航天員景海鵬、劉旺、劉洋進(jìn)入太空,隨后與天宮一號實(shí)現(xiàn)載人手動(dòng)交會(huì)對接

  2012年12月 中國自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)啟動(dòng)區(qū)域性正式服務(wù)

  [2013]

  2013年6月20日 航天員王亞平在聶海勝、張曉光協(xié)助下,在神舟十號任務(wù)期間成功進(jìn)行首次太空授課活動(dòng)

  2013年12月2日 嫦娥三號發(fā)射成功,著陸在月球虹灣區(qū)地區(qū),中國航天器首次在地外天體軟著陸

  [2014]

  2014年1月11日至12日 玉兔號月球車、嫦娥三號著陸器分別接受光照自主喚醒,在月球上安全度過首個(gè)月夜,經(jīng)受了長達(dá)14個(gè)地球日的極低溫環(huán)境考驗(yàn),標(biāo)志我國成功突破探測器月夜生存技術(shù)

  [2015]

  2015年12月17日 中國科學(xué)院空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)的首發(fā)星——暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星“悟空”升空,標(biāo)志著我國空間科學(xué)探測研究邁出重要一步

  [2016]

  2016年6月25日 中國文昌航天發(fā)射場首次投入使用并承擔(dān)發(fā)射任務(wù)

  2016年8月16日 中國首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號”開啟星際之旅,探索星地量子通信可能性

  [2017]

  2017年6月15日 我國第一顆天文觀測衛(wèi)星——“慧眼”硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星發(fā)射成功,我國高能天文研究進(jìn)入空間觀測新階段

  2017年11月30日 我國科學(xué)家利用暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星“悟空”采集的數(shù)據(jù),獲得了世界上迄今最精確的高能電子宇宙線能譜

  [2018]

  2018年2月2日 我國地球物理場探測衛(wèi)星計(jì)劃首發(fā)星“張衡一號”發(fā)射成功,是我國地震立體觀測體系第一個(gè)天基平臺

  2018年5月21日 世界首顆地月中繼通信衛(wèi)星——嫦娥四號中繼星“鵲橋”成功發(fā)射,標(biāo)志著我國率先掌握了地月中繼通信技術(shù)

  [2019]

  2019年1月3日 嫦娥四號探測器成功在月背著陸,實(shí)現(xiàn)了人類探測器首次月背軟著陸,并通過“鵲橋”中繼星傳回世界第一張近距離拍攝的月背影像圖

  2019年7月19日“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室受控離軌再入大氣層,標(biāo)志著中國載人航天工程空間實(shí)驗(yàn)室階段全部任務(wù)圓滿完成

  2019年7月25日 我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射雙曲線一號運(yùn)載火箭,中國民營運(yùn)載火箭實(shí)現(xiàn)零的突破

  [2020]

  2020年7月23日 我國首次火星探測任務(wù)天問一號探測器發(fā)射升空,開啟火星探測之旅

  2020年7月31日 北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成暨開通儀式在北京舉行,北斗三號全球星座部署全面完成

  2020年12月17日 嫦娥五號返回器成功著陸內(nèi)蒙古四子王旗,中國首次實(shí)現(xiàn)地外天體采樣返回,中國探月工程“繞、落、回”三步走圓滿收官

  [2021]

  2021年4月29日 天和核心艙由長征五號B運(yùn)載火箭順利送入太空,中國正式進(jìn)入空間站時(shí)代

  2021年5月22日 祝融號火星車成功駛離著陸平臺,到達(dá)火星表面,開啟巡火之旅

  2021年6月17日 航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波乘坐神舟十二號載人飛船飛往中國空間站,中國人首次開啟空間站生活

  [2022]

  2022年2月27日 長征八號遙二運(yùn)載火箭實(shí)現(xiàn)“一箭22星”,創(chuàng)造了我國一箭多星發(fā)射的最高紀(jì)錄

  2022年4月16日 神舟十三號航天員乘組順利返回地面,神舟十三號載人飛行任務(wù)圓滿成功,標(biāo)志著空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段任務(wù)圓滿完成

中國航天衛(wèi)星
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