空間站建設拉開大幕,嫦娥五號月球取樣返回,火星探測首次出發

中國航天重大計劃穩步推進(科技視點)

余建斌 馮 華

2020年04月27日08:29  來源:人民網-人民日報
 

原標題:中國航天重大計劃穩步推進(科技視點)

《 人民日報 》( 2020年04月27日 19 版)

2019年12月,長征五號遙三運載火箭在中國文昌航天發射場完成技術區相關工作后,垂直轉運至發射區。2019年12月27日,長五遙三火箭成功發射。郭文彬攝

2019年11月,我國完成首次火星探測任務著陸器懸停避障試驗。圖為試驗現場。金立旺攝

今年4月24日是第五個中國航天日,也是我國第一顆人造地球衛星“東方紅一號”成功發射50周年。

50年前,“東方紅一號”飛出地球,標志著中國航天進入太空時代,開始了對地外空間的探索。50年后的今天,一批航天重大計劃正逐步接近設定目標,更長遠的探索計劃蓄勢待發。

多個航天重大計劃進入收獲期

目前,我國航天已進入高密度發射常態化階段。尤其是近兩年,航天發射次數每年都在30次以上。

2019年,我國共實施34次航天發射,成功將78顆衛星發射入軌。

其中亮點不少。比如:長征五號遙三運載火箭發射成功,推動中國探索更遠深空能力建設﹔我國首次在海上實施運載火箭發射技術試驗,成為世界上第三個掌握海上發射技術的國家﹔高分七號衛星發射入軌,初步實現高分辨率對地觀測系統任務目標。此外,北斗衛星導航系統全年成功發射7次共10顆衛星,全球組網進入了沖刺期﹔快舟一號甲運載火箭在短短6個小時內,打破了同一發射工位和同一型號火箭發射時間間隔的最短紀錄。

在高密度發射常態化后,我國航天發射一直保持著相當高的成功率。以近3年為例,2017年,世界航天共發射91次,成功83次,中國發射18次,成功16次﹔2018年,世界航天共發射114次,成功109次,中國發射39次,成功38次﹔2019年,世界航天共發射103次,成功95次,中國發射34次,成功31次。

長征火箭是我國航天發射的絕對主力,發射“東方紅一號”衛星也是其首次飛行。中國航天科技集團一院長征系列運載火箭高級顧問龍樂豪院士說,截至目前,長征系列運載火箭已完成330次發射任務,第一個100次發射用時37年,第二個100次用時7年零6個月,第三個100次僅用時4年零3個月,成功率超過96%,可靠性、適應性、成功率、安全性和入軌精度達到較領先水平。

發射次數顯示了航天任務的密集程度,隨著計劃進度逐一完成,我國多個重大航天工程正進入收獲期。

中國空間站建設有望在今年拉開大幕,由長征五號B運載火箭發射新一代載人飛船試驗船,並進行相關試驗。這意味著我國載人航天工程“三步走”發展戰略已進入第三步,最終的任務目標,是建設具有國際先進水平的空間站,解決有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題。

北斗全球星座組網也進入最后沖刺階段。4月初北斗三號最后一顆組網衛星如期運抵西昌衛星發射中心,並計劃擇機發射,將實現為全球各個角落提供導航定位服務的目標。

按“繞、落、回”三步走謀劃的中國探月工程,今年計劃實施“嫦娥五號”月球取樣返回任務。就在去年年初,隨著“嫦娥四號”任務圓滿完成,中國成為首個在月球背面實施軟著陸和巡視探測的國家,在“永不可見”的月球背面,首次留下了人類月球車的腳印。

在探索未知中展現中國智慧

運載火箭的能力有多大,航天的舞台就有多大。”這句話表明,運載火箭進入空間的能力是探測和利用空間的前提與基礎。

1970年的長征一號首飛,是我國當時的唯一一次航天發射,火箭的運載能力是300千克。到2016年長征五號首飛成功,我國運載火箭近地軌道和地球同步軌道的運載能力分別達到了25噸級和14噸級。40多年間,火箭運載能力提升了數十倍。目前,在中國火箭家族譜系中,長征五號、長征七號、長征六號火箭初步形成大、中、小系列化、梯度合理、型譜完善的新一代運載火箭體系。

中國航天如何實現從量變到質變的跨越?龍樂豪認為,不斷創新是中國航天不斷跨越的關鍵。要堅持面向世界科技前沿,勇於提出新的科研方向,努力縮小與世界頂尖科技的差距。

探月工程中,“嫦娥三號”探測器的80%都是新技術、新產品。“嫦娥四號”“到月球背面去”也是人類歷史上全新任務,科研人員創新性地研制了“鵲橋”中繼星,解決了地球和月球背面通信的難題,進而翻開了世界探月史上嶄新的一頁。

在航天探索方向和技術路線上,中國航天也漸漸形成自己的特點,顯示出世界航天領域中的中國智慧和中國方案。

建造空間站,必須掌握載人天地往返、空間交會對接和在軌補加等關鍵必需技術。在交會對接技術試驗中,科技人員研制出天宮一號目標飛行器作為交會對接的目標,大大減少了飛船的發射次數,降低了成本,同時也部分超前地實現了空間實驗室的試驗目標。

北斗導航建設是一步跨到全球組網,還是分階段走?這在當時引發過不小的爭議,“先區域、后全球”的思路被最終確定下來。參與了技術路線討論的北斗一號衛星總設計師范本堯院士說:“‘先區域、后全球’的技術途徑很正確,符合中國國情,具有中國特色。”此后,為快速形成區域導航服務能力,中國北斗人建成了國際上首個混合星座區域衛星導航系統,率先提出了國際上首個高中軌道星間鏈路混合型新體制。

在幾十年的中國航天發展歷程中,航天精神是最寶貴的收獲之一。“小白毛”的故事在航天界一直流傳。當年“兩彈”結合試驗中,一名操作手發現彈體內部有一根5毫米長的小白毛,並費盡周折、小心翼翼地把小白毛挑出來,消除了試驗安全隱患。錢學森鄭重地把這根小白毛要了去,說:“我要把它帶回北京,作為作風嚴謹細致的典型,教育科技人員。”

龍樂豪認為,中國航天事業每一步跨越,都離不開航天精神的堅定支撐,未來的太空探索之路,同樣離不開航天精神的引領和推動。

以創新探索實現航天技術領域新跨越

不久的將來,中國航天將實施多項重大工程任務,創新探索前所未有,風險挑戰也前所未有。

按計劃,長征五號系列大推力火箭將承擔3次發射,即由長征五號B運載火箭發射新一代載人飛船試驗船,由長征五號運載火箭發射火星探測器和“嫦娥五號”月球探測器。加上北斗三號導航衛星的最后一次組網發射,中國航天將迎來不僅是數量上也是分量上的航天大年。

其中,我國首次火星探測任務,是中國航天走向深空的裡程碑工程。相比登月所跨越的38萬公裡,地球到火星幾億公裡的距離,對飛行器的測控通信就是巨大的考驗。首次火星探測任務將一次實現對火星“環繞、著陸、巡視”,任務過程復雜、技術跨越大、關鍵環節多、挑戰巨大。就如專家所指出的,火星探索的起步,代表了中國在深空探索領域已確定了下一個方向,在火星使命牽引下的新一輪創新,對實現航天技術領域新跨越、推動我國由航天大國走向航天強國意義重大。

在世界航天方陣中,我國屬於航天大國,與50年前相比,今天的中國航天有更堅實的基礎、更優秀的人才、更好的外部條件,正處在由航天大國向航天強國轉變的路上。此時,會不斷碰到新問題、遭遇新挫折、迎來新挑戰。向著航天強國這個目標進發,並非一路坦途,也不會輕易就能到達。展望未來發展,航天專家王禮恆院士說:“目前航天產業鏈、供應鏈重構,要補齊短板,敏銳關注航天領域新動態、趨勢、發展,搶佔先機。”

航天專家指出,建設航天強國不是靜態式發展,而是蘊含創新的不斷超越。從這個意義上來說,持續加強自主創新、不斷攻克關鍵核心技術,中國航天人探索太空的腳步會邁得更穩更遠。

《 人民日報 》( 2020年04月27日 19 版)

(責編:劉楊、席秀琴)