中国航天重大计划稳步推进(科技视点)

今年4月24日是第五个中国空间日,也是中国第一颗人造地球卫星东方红一号成功发射50周年。

50年前,“东方红1号”飞离地球,标志着中国航天进入太空时代,开始探索外太空。50年后的今天,一些主要的太空计划正逐步接近既定目标,一项长期的探索计划即将启动。

几个主要的太空计划进入收获期

目前,中国航天已经进入高密度发射的常态化阶段。特别是在过去的两年里,每年的太空发射次数都超过了30次。

2019年,中国进行了34次空间发射,成功将78颗卫星送入轨道。

有许多亮点。例如,长征五号远程三号运载火箭的成功发射提高了中国探索更深空间的能力。中国首次在海上进行运载火箭发射技术试验,成为世界上第三个掌握海上发射技术的国家。高芬7号卫星发射进入轨道,初步实现了高分辨率地球观测系统的任务目标。此外,北斗卫星导航系统一年成功发射7次,共发射10颗卫星,全球联网进入冲刺阶段。在短短6个小时内,1号快艇a运载火箭打破了同一发射站和同一类型火箭发射之间的最短时间间隔。

高密度发射正常化后,中国航天发射保持了较高的成功率。以过去三年为例。2017年,世界发射了91次空间飞行任务,其中83次成功,而中国发射了18次,其中16次成功。2018年,世界航天发射114次,成功109次,中国发射39次,成功38次。2019年,共有103次世界空间发射,95次成功,34次中国发射,31次成功。

长征火箭是中国航天发射的绝对主力,“东方红一号”卫星的发射也是中国航天发射的第一次飞行。中国航天科技集团第一研究院长征系列运载火箭高级顾问龙乐豪院士表示,到目前为止,长征系列运载火箭已完成330次发射。前100次发布耗时37年,第二次100次耗时7年零6个月,第三次100次仅耗时4年零3个月,成功率超过96%。可靠性、适应性、成功率、安全性和入轨精度达到了较高的领先水平。

发射次数显示了太空任务的强度。随着该计划的一个接一个的完成,中国的一些重大航天项目正进入收获期。

随着长征五号乙运载火箭发射新一代载人飞船试验船及相关试验,中国空间站的建设预计将于今年开始。这意味着中国载人航天工程“三步走”发展战略已经进入第三步。这次任务的最终目标是建立一个具有国际先进水平的空间站,并解决大规模和长期载人航天应用的问题。

北斗全球星座网络也进入了最后冲刺阶段。4月初,最后一颗北斗三号网络卫星如期抵达西昌卫星发射中心,并计划在合适的时机发射。它将实现向世界各地提供导航和定位服务的目标。

根据中国的月球探测计划,该计划分三个步骤“盘旋,下降和返回”,嫦娥五号月球采样和返回任务计划于今年实施。就在去年年初,随着嫦娥四号任务的圆满完成,中国成为第一个在月球背面实施软着陆和巡逻探测的国家,首次在“永远看不见”的月球背面留下了人类月球车的脚印。

展示中国探索未知的智慧

"太空飞行的舞台和运载火箭的能力一样大."这句话表明运载火箭进入太空的能力是探测和利用太空的前提和基础。

1970年长征一号的首次飞行是当时中国唯一的一次太空发射。火箭的运载能力是300公斤。到2016年,长征五号第一次飞行将获得成功,中国运载火箭在低地球轨道和地球同步轨道的运载能力将分别达到25吨和14吨。在过去40年左右的时间里,火箭的运载能力增加了几十倍。目前,在中国火箭家族谱系中,长征五号、长征七号和长征六号火箭已经初步形成了大、中、小系列、梯度合理、外形完美的新一代运载火箭系统。

中国航天工业如何实现从量变到质变的飞跃?龙乐豪认为,持续创新是中国太空飞行的关键。我们必须坚持面向世界科技前沿,大胆提出新的研究方向,努力缩小与世界顶尖科技的差距。

在月球探测项目中,80%的嫦娥三号探测器是新技术和新产品。“嫦娥四号”和“重返月球”也是人类历史上崭新的任务。研究人员创新性地开发了“喜鹊桥”中继星,解决了地球与月球背面的通信问题,从而翻开了世界探月历史的新篇章。

在空间探索的方向和技术路线上,中国的空间逐渐形成了自己的特色,展示了中国在世界空间领域的智慧和计划。

要建造空间站,必须掌握关键的必要技术,如载人航天飞机、空间交会对接和在轨补给。在交会对接技术试验中,科学家开发了天宫一号目标航天器作为交会对接目标,大大减少了航天器发射次数,降低了成本,同时提前部分实现了空间实验室试验目标。

北斗导航建设是一步到位还是分阶段走向全球网络?这在当时引起了很多争议,最终决定了“区域第一,全球第二”的想法。参与技术路线讨论的北斗一号卫星总设计师范本耀院士表示:“区域第一、全球第二”的技术路线非常正确,符合中国国情,具有中国特色。”此后,为了迅速形成区域导航服务能力,中国北斗人建立了世界上第一个混合星座区域卫星导航系统,并率先提出了世界上第一个高中轨道星间链路混合新系统。

在中国几十年的空间发展过程中,空间精神是最有价值的收获之一。“小白发”的故事已经在航天工业中流传。在那一年的“两枚炸弹”组合试验中,一名操作人员在炸弹体内发现了一根5毫米长的小白毛,并煞费苦心地小心翼翼地挑出了那根小白毛,消除了试验的安全隐患。钱学森认真对待小白发,说道:“我会把它带回北京,作为严谨细致的工作作风的典范,来教育科技人员。”

龙乐昊认为,中国航天事业的每一步都离不开空间精神的坚定支持,未来的空间探索之路也离不开空间精神的引导和弘扬。

通过创新探索实现空间技术领域的新跨越

在不久的将来,中国航天工业将开展一系列重大工程任务,进行前所未有的创新和探索,面临前所未有的风险和挑战。

根据计划,长征五号系列大推力火箭将进行三次发射,即长征五号乙运载火箭将发射新一代载人飞船试验船,长征五号运载火箭将发射火星探测器和嫦娥五号月球探测器。随着北斗三号导航卫星的最后一次发射,中国航天工业将迎来新的空间年,不仅在数量上,而且在重量上。

其中,中国的第一次火星探测任务是中国太空深空飞行的一个里程碑。与登月覆盖的38万公里相比,地球与火星之间的距离达到了数亿公里,这是对飞行器测控通信的一次巨大考验。第一次火星探索任务将同时“环绕、着陆和巡逻”火星。任务过程复杂,技术跨度大,关键环节多,挑战巨大。正如专家所指出的,火星探测的开始代表着中国已经确定了其在深空探测领域的下一个方向。在火星任务指导下的新一轮创新,对于实现空间技术领域的新飞跃,推动中国从空间大国成为空间强国具有重要意义。

在世界空间方阵中,中国属于空间大国。与50年前相比,今天的中国航天有着更加坚实的基础、更好的人才和更好的外部条件,正在从航天强国向航天强国转变。此时,我们将继续遇到新的问题、挫折和挑战。迈向成为太空强国的目标不是一条平坦的道路,也不容易实现。展望未来发展,航天专家王立恒院士表示:“当前,航天产业链和供应链的重组需要弥补短板,密切关注航天领域的新发展、新趋势、新发展,抓住第一次机遇

航天专家指出,建设强大的航天力量不是一种静态的发展,而是包含着不断超越的创新。从这个意义上说,通过不断加强自主创新和不断攻克关键核心技术,中国航天员将在太空探索中走得更远、更稳。

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