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我国航天科技效果、成功经验与愿景

发布时间:2021-11-23 05:58:22 来源:aoa体育官方网站

  近几年来,我国航天事业日新月异,在斗极导航、载人航天、深空勘探、运载体系等许多工程范畴异军突起,取得了一系列严重科技效果。这些效果的取得,既反映出我国航天的实力,也标志着我国从世界航天大国迈向航天强国的队伍。

  卫星导航体系方面,2020年6月,斗极卫星导航体系终究一颗卫星成功升空。斗极体系,历时26年研发,阅历了斗极一号、二号、三号三代体系,合计发射了59颗卫星,终究完结悉数组网星座发射使命,正式建成。2020年7月,斗极三号全球卫星导航体系正式注册。现在全球规划内现已有137个国家与斗极卫星导航体系签下了协作协议。斗极卫星导航体系是我国自行研发的全球卫星导航体系,是继美国全球定位体系、俄罗斯格洛纳斯卫星导航体系之后第三个老练的卫星导航体系。斗极卫星导航体系事关国家安全、经济建造和科学研讨等许多重要范畴,代表了我国的中心竞争力。

  探月工程方面,从嫦娥一号到嫦娥四号,我国现已取得接连履行5次探月使命、6次发射成功的佳绩,不只次数多,并且成功率100%。2020年11月,探月工程嫦娥五号勘探器发射成功,敞开我国初次地外天体采样回来之旅,顺畅完结我国探月工程“绕、落、回”三步走的终究一步。这些效果奠定了本世纪前20年我国在无人月球勘探范畴的领先地位。

  载人航天与空间站方面,我国天宫号空间站建造进入要害阶段。2011年至2016年间,我国经过天宫一号、天宫二号验证了空间站的一系列要害技能。从2020年始,我国相继成功发射了天宫空间站天和中心舱、天舟二号货运飞船和神舟十二号载人飞船,完结了飞船与中心舱的对接和在轨测验,我国航天员初次进入我国人自己的空间站。天舟货运飞船、天和中心舱、神舟十二号飞船使命相继成功,意味着我国空间站年代即将来临。

  火星与深空勘探方面,2020年7月,长征五号遥四运载火箭托举着我国初次火星勘探使命“天问一号”勘探器焚烧升空;2021年5月15日,“天问一号”着陆巡视器“回禄号”成功着陆火星。天问一号火星勘探使命的最大应战在于火星“绕”(盘绕)、“着”(下降软着陆)、“巡”(移动巡视)三大工程方针一起施行,以及对火星进行全方位研讨,可谓近几十年来人类火星勘探技能杂乱度之最。我国初次火星勘探使命着陆火星取得圆满成功,发明了人类勘探火星的新纪录。

  运载体系方面,2020年,我国航天全年共履行了39次发射使命,发射载荷质量103.06吨,发射次数和发射载荷质量均位居世界第二。其间,长征系列运载火箭完结了34次发射。2015年9月,长征系列火箭中首枚小型固体运载火箭长征十一号首飞成功;2019年6月,长征十一号海射型运载火箭成功完结我国运载火箭初次海上发射。2020年5月,长征五号B运载火箭首飞成功,拉开了我国载人航天工程空间站阶段使命的前奏。尔后,长征五号运载火箭全面投入运用,成功发射了火星勘探器和嫦娥五号勘探器,完成了我国地球同步搬运轨迹运载才干由5.5吨级到14吨级的跨过。2020年12月,长征八号运载火箭首飞成功,增强了我国高密度发射使命的履行才干,完成了发动机推力调理技能的初次工程运用,为可重复运用打下坚实基础。此外,我国新一代载人飞船试验船成功回来,为我国载人登月飞船“启航”奠定了坚实基础。

  高性能卫星方面,2013年4月,我国首颗高分辨率卫星“高分一号”成功发射。尔后,又成功发射高分二号至高分十四号、资源三号卫星等,构成了我国自主高分辨率对地观测体系并构成体系才干。2015年12月,我国成功将暗物质粒子勘探卫星悟空号发射升空。该卫星具有能量分辨率高、丈量能量规划大和本底按捺才干强等优势,将我国的暗物质勘探提升至新的水平。2016年8月,我国成功发射世界首颗量子科学试验卫星墨子号。2017年6月、8月,墨子号卫星先后在世界上初次成功完成千公里级卫星和地上之间的量子羁绊分发、量子密钥分发和量子隐形传态。2018年2月,我国成功将电磁监测验验卫星张衡一号发射升空,进入预订轨迹,标志我国成为世界上少量具有在轨运转高精度地球物理场勘探卫星的国家之一。2019年12月,我国将实践二十号卫星送入预订轨迹,旨在在轨验证通讯、导航、遥感等多范畴16项要害技能。2020年7月,亚太6D通讯卫星成功发射,成为我国现在通讯容量最大、波束最多、输出功率最大、规划程度最杂乱的民商用通讯卫星。2021年5月,我国成功将海洋二号D卫星送入预订轨迹,该卫星和此前发射的海洋二号B、C星组网,标志着我国海洋动力环境卫星迎来三星组网的年代。

  自 1956 年开端,经过长时间不懈努力,我国航天技能得到了长足展开,特别是2016年以来,高密度航天发射成为我国航天的一大特征,无论是国家严重工程,仍是商业航天项目,都迎来了一轮展开高潮。我国航天事业展开过程中积累了许多名贵的成功经验,这将成为未来我国航天继续展开的“助推器”。

  一是自给自足、自主立异。航天活动归于高科技、立异性实践。正是长时间坚持自给自足、自主立异,我国航天人才打破了一个又一个技能难关,取得一系列严重成功,在世界航天科技范畴中占有一席之地。

  我国航天自立自强,与国外实力的技能封闭不无联系。1956年,我国航天事业刚刚起步,国家一穷二白,技能单薄,但是苏联撤走在华专家,导弹研发等作业登时堕入阻滞。在最困难的时间,老一代航天人自给自足,不畏困难,发明了“两弹一星”的奇观。2002年,欧洲决议自研伽利略卫星定位体系,其时我国导航范畴一片空白,也一起参加研发。但是几年后,在我国已投入20亿经费的情况下,却被从伽利略项目中踢出,欧洲国家并不期望我国触摸导航范畴中心技能。2011年,美国国会经过了沃尔夫条款,约束美中在航天范畴的协作。面临技能封闭,我国人殷切地感受到,航天范畴的尖端技能是不行能从国外直接取得的,只要自主把握中心技能,才干真正将祖国展开与安全的命运牢牢把握在我国人手中。我国航天人卧薪尝胆,吃苦攻关,逐步构筑起了专业彻底、功用配套、设备齐备的航天科技工业体系,把握了一大批具有自主知识产权的中心技能,积累了独具特色的航天工程办理经验和办法,造就了一支技能精深、风格优秀的航天人才队伍,取得了一系列令世人注目的效果。

  二是航天精力铸就巨大效果。航天精力是我国几代航天人投身航天事业的实践中发明的,以航天传统精力、“两弹一星”精力、载人航天精力等为代表,已成为我国社会主义精力文明的重要组成部分。正是在航天精力的感化下,一代代航天人视祖国的航天事业为生命,淡漠功利,无私奉献,活跃投身于巨大的航天事业中,不畏失利、勇于探究,使我国人探究太空的脚步迈得坚实而又稳健。

  航天精力是我国航天事业的文明标志和软实力,是我国航天取得成功的法宝之一。2020年4月,习总书记在给参加“东方红一号”使命的老科学家回信中谈到,“不论条件怎么改变,自给自足、艰苦奋斗的志气不能丢。新年代的航天作业者要以老一代航天人为典范,大力宏扬两弹一星精力,勇于打败全部困难险阻,勇于攀爬航天科技顶峰,让我国人探究太空的脚步迈得更稳更远,提前完成建造航天强国的巨大愿望”。面临不断改变的新局势和新应战,只要与时俱进,不断赋予航天精力新的年代内涵,才干为建造航天强国、完成航天梦供给无限精力动力支撑。

  三是举国体系,杰出战略需求。航天活动需求巨大的经济支撑,一个项目动辄需求几亿、几十亿甚至百亿的资金投入,因而需求国家主导,需求强壮的举国体系保证展开。我国航天事业在党和政府的关心下展开壮大,所取得的辉煌效果与强壮的领导体系密切相关。上世纪后半叶,跟着国防科技的纵深展开,我国航天构成了“从中心专门委员会到国防科工委、航天工业部、类型研讨院”这种自上而下的决议方案、办理和研发体系。该体系上通下达,办理紧密,领导有力,成为我国航天事业取得一系列严重打破的安排保证。现在,经过国防科技工业体系改革,构成了“从工信部到我国航天科技集团、我国航天科工集团、类型研讨院、中科院部分研讨所”的新体系,使航天科技的展开增添了更多生机。事实上,关于每个严重航天工程,除了上述“体系内”的人参加外,我国都会动用全国资源,展开大协作,在航天事业展开的各个时期,要求相关部分和当地政府给予支撑和帮忙。

  航天活动与国家严重战略需求密不行分。我国航天事业起步时的“两弹一星”首要方针是服务国防建造。现在,我国斗极导航体系、运载火箭、高性能卫星、嫦娥登月、火星勘探等不断取得严重进展,这些效果源于国防建造、国计民生,甚至人类未来生存空间的展开等战略需求,一起又展开了科技,带动了经济,改进了民生,为国防现代化建造作出了巨大奉献。

  四是步步为营,科学有序。我国航天坚持步步为营、要点打破,探究出了“探究―代、预研―代、研发一代、出产一代”的研发道路和立异途径。探究一代着眼于久远展开和新概念研讨,预研一代重视处理阻止航天展开的技能瓶颈和新技能研讨,研发一代是指研发新产品,出产一代指构成产品并配备/交给用户。“四个一代”的道路和途径科学有序推动,不光储藏了技能,也成功地完成了效果到产品转化的跨过。

  我国航天严重工程施行时,一般会分步施行。这一战略既由现有技能储藏和技能水平决议,也充分考虑了经济承受才干。比如,我国探月工程的施行分为“绕”“落”“回”三个阶段,我国载人航天工程确认了“三步走”的战略等。经过这种渐进式的战略,实践、知道、再实践、再知道,我国航天人更好地处理立异与研发危险操控的联系,从而把握了航天技能内涵的展开规律。

  在长时间的航天工程实践中,我国航天人发明性地运用体系工程学,构成了“一个整体部、两条指挥线”的安排体系。该体系以整体规划部为龙头,担任抓总;两条指挥线即总规划师和总指挥,分管技能和指挥。“一部两线”体系在航天工程项目中完成了航天技能与安排办理的一体化立异,有用装备了资源,进步了功率,对航天工程项目的顺畅施行供给了安排保证。

  榜首,既定工程,继续推动。斗极导航体系方面,把当时在轨卫星办理好,对现有体系进行完善和优化,深化斗极体系的全天空域归纳才干,从而展开六合一体化的时空基准网和导航信息服务网;载人航天方面,在未来一年半时间内,履行好方案中的试验舱段和飞船发射使命;在2022年建成我国空间站,完成我国载人航天工程“三步走”战略中的终究一步;空间勘探方面,按方案顺次施行嫦娥六号月球反面的南极采样回来、嫦娥七号月球南极归纳勘探,以及嫦娥八号要害技能月面试验等使命,为我国未来“载人登月”和“树立月球基地”做前期衬托。做好“天问一号”盘绕器在轨火星全球普查,以及“回禄号”巡视勘探火星外表环境、地质、水资源等,以取得火星勘探的榜首手数据;一起为下次火星勘探器发射做前期准备。

  运载体系方面,加速我国新一代固液结合中型运载火箭长征六号甲、小型固体运载火箭长征十一号甲的研发作业,以及长征九号“大火箭”的前期证明;在可重复运用热防护技能、航天器结构寿数盯梢体系方面完成打破,推出可重复运用的实用型运载航天器。卫星互联网建造方面,赶快布置,活跃推动,吸纳民营本钱,发挥航天的商业价值,经过发射必定数量的卫星构成规划组网,辐射全球,抢占空间资源,终究构成广掩盖、低延时、宽带化、低本钱,可向地上和空中终端供给宽带互联网接入等通讯服务的新式网络。

  第二,认清距离,要点打破。我国在卫星导航体系、载人航天与空间站、月球与火星登月等严重工程方面稳步推动,要点打破,已取得了严重效果。一起咱们也要清醒地知道到,在航天范畴与美国依然存在显着距离。以运载火箭为例,上世纪暗斗期间,美国阿波罗登月方案运用的土星五号重型运送火箭,其运载力达百吨以上。2018年,美国推出的重型猎鹰号火箭的地球低轨运载力达到了63.8吨。2020年我国长征五号B火箭成功首飞,成为现在我国近地轨迹运载才干最大的火箭,运载才干大于22吨。值得注意的是,美国重型猎鹰火箭已完成了一级段可回收再利用,航天火箭发射本钱锐减,这也是咱们需求加强的当地。只要客观地知道到距离,才干找到短板,从而确认展开方向和战略。美国在航天范畴的成功经验值得学习,但我国国情有异,既不能彻底照搬美国形式,也不搞军备竞赛,盲目跟从。只要发挥本身优势,有所为有所不为,要点打破,稳步推动,才干在新局势下走出独具特色的航天展开新路。事实上,我国确认的严重航天工程也都是根据本身国力,力所能及,并紧密结合国防、民生和社会经济展开需求拟定的。

  第三,仰视星空,再展雄图。早在2017年全国航空科学技能大会上,我国探月工程总规划师吴伟仁院士做了题为《我国航天展开与展望》的陈说,陈说了我国航天强国建造的“三步走”道路年左右,在空间站、月球与火星勘探、斗极体系等方面要点打破,进入航天强国队伍。第二步,2030年左右,完成百吨级重型运载火箭首飞、火星和近地小行星取样回来,建成空间飞行器在轨服务与保护体系、六合一体化信息网络,以及月球无人科研站的根本型,跻身世界航天强国前列。第三步,2050年,成功载人登陆火星并回来,树立月球科研开发基地,研发出可重复运用的六合往复运送体系,航天器飞抵100亿公里以外的外太空,成为世界航天展开的领跑者之一。该“三步走”道路图已在业界构成一致,勾勒了我国航天展开的愿景,在此道路图指引下,我国航天严重工程和方案开端酝酿、规划和布置。

  第四,新的应战,新的机会。近年来,由美国挑起的交易战和科技战,以及新冠肺炎疫情继续延伸,给杂乱的国内外局势添加了许多不确认性,也给我国航天技能的展开带来新的应战和机会。一方面,世界空间资源抢夺变得白热化。未来十年全球卫星发射数量估计将超越两千颗。而仅美国的私企SpaceX公司就提出了多达上千颗卫星的组网方案,空间轨迹、方位、无线电频段等已成为紧缺性战略资源。2015年,美国经过了《外空资源探究与利用法》,鼓舞私企或个人对月球、小行星等进行商业开发,空间资源抢夺呈现出向月球、火星,甚至更远的深空延伸的趋势。2014年国务院印发《关于立异要点范畴投融资机制鼓舞社会出资的辅导定见》中说到“鼓舞民间本钱出资宽带接入网络建造,参加民用空间基础设备建造。”我国商业航天敏捷成为一种展开潮流。另一方面,空间安全局势日趋严峻。美国X-37B空天飞机能够在一小时之内抵达全球恣意地址,对包含空间航天器在内的方针施行冲击。一起,航天器空间残片不断添加,对在轨航天器运转构成了严重威胁,空间站每年为了逃避空间碎片碰击,有必要屡次变轨。为此,我国航天科技集团活跃展开空天飞机研讨,以进步我国太空对立的才干。此外,我国遨龙一号于2016年6月成功发射,该空间飞行器可巡航太空,避免失效的卫星或卫星碎片碰击地表大都市,战时也可作为太空震慑兵器,直击敌方的在轨航天器。

  (作者为同济大学航空航天与力学学院教授、博导,中科院卫星类型总师蒋国伟研讨员对此文亦有奉献)



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