在世界航天格局中,中國是第二梯隊的“領頭羊”

自主創新,建設航天強國(產經觀察·聚焦“強國”新目標④)

中國航天迎來了年尾的高密度發射:從11月初北斗三號“一箭雙星”開啟北斗全球組網,到12月11日阿爾及利亞一號通信衛星成功發射,30余天進行了6次發射,平均6天就有一枚長征運載火箭升空。

從全年看,第一艘太空貨運飛船天舟一號的成功發射和“太空加油”等一系列關鍵技術的驗證完成,標志著我國載人航天工程“三步走”發展戰略完成了第二步,進入了第三步——空間站階段。

黨的十九大報告提出了建設“航天強國”的新目標。航天強國什么樣?如何更好地建設航天強國?記者采訪了多位航天領域的專業人士。

愿景美好

航天強國要同時擁有進入、利用和控制太空的強大實力,航天產業規模效益并舉、具有良好發展潛力和牽引輻射作用

航天作為當今世界最具挑戰性和廣泛帶動性的高技術領域之一,是國家綜合實力和大國地位的重要體現。當前,越來越多的國家將發展航天作為重要戰略選擇。通常認為,航天強國要同時擁有進入太空、利用太空和控制太空的強大實力,航天產業規模效益并舉、具有良好發展潛力和牽引輻射作用,整體實力位于世界航天產業第一方陣內。

在去年年底發布的《2016中國的航天》白皮書中,雖沒有給出時間表,但首次明確了航天強國發展愿景,可以看作是航天強國的大致輪廓:“全面建成航天強國,具備自主可控的創新發展能力、聚焦前沿的科學探索研究能力、強大持續的經濟社會發展服務能力、有效可靠的國家安全保障能力、科學高效的現代治理能力、互利共贏的國際交流與合作能力,擁有先進開放的航天科技工業體系、穩定可靠的空間基礎設施、開拓創新的人才隊伍、深厚博大的航天精神,為實現中華民族偉大復興的中國夢提供強大支撐,為人類文明進步作出積極貢獻。”

“力爭到2030年,推動我國達到國際一流水平的航天技術指標從30%提高到60%,躋身世界航天強國行列,到2045年,全面建成世界航天強國。”中國航天科技集團公司黨組書記、董事長雷凡培認為,全面建成航天強國,需要這些特征:成為世界航天主要科學中心、創新中心和產業中心;全面提升進入空間、利用空間、控制空間的能力,空間技術有重大原始創新與跨越;空間科學有重大發現;空間應用產業化發展,形成空間經濟新業態;形成先進的航天科技工業體系,核心技術自主可控;總體處于世界航天的前列。

在具體領域,比如運載火箭,它是人類進出空間的基礎運輸工具,航天界常用“運載火箭的能力有多大,中國航天的舞臺就有多大”這句話來形容其重要性。航天強國的航天運輸系統必然應處于國際領先地位,中國航天科技集團一院運載火箭型號系列總師龍樂豪院士認為,在航天運輸系統發展路線上,需要跨越多個重要節點:

到2030年前后,重型運載火箭將實現首飛,為載人登月提供強大支持,并為火星采樣返回提供充足的運載能力;2040年前后,運輸工具有望幫助小行星采樣成為現實;到2045年,我國進出空間和空間運輸的方式將出現顛覆性變革,以核動力為代表的新型動力進入實用性開發,天梯、地球車站、空間驛站建設有望成為現實。

在深空探測領域,中國航天科技集團五院嫦娥四號探測器、火星探測器總設計師孫澤洲認為,航天強國應有能力針對太陽系內七大行星及其衛星、矮行星、小行星和彗星等不同天體,開展飛越、撞擊、環繞、軟著陸、巡視、采樣返回和載人探測等多種手段的探測活動,甚至可以將探測距離延伸至太陽系外。在科學探測方面應圍繞深空探測熱點科學問題有新的探測結果、新的認知乃至新的發現。

在衛星技術和產業領域,中國航天科技集團八院風云四號衛星總設計師董瑤海和五院通信衛星事業部通信衛星總體研究室副主任陳東都認為,作為航天強國,要有完善的衛星產業體系,衛星的功能、性能和穩定性代表世界頂尖水平。

目前航天專家們正在探討是否有可能在2035年前后進行載人登月,實現“后空間站時代”的突破,從而加快推進實現航天大國到航天強國的轉變。中國首位進入太空的航天員、中國載人航天工程辦公室副主任楊利偉認為,這個“后空間站階段的發展問題”十分緊迫。

差距仍存

世界航天格局中,美俄和歐空局處于第一梯隊;中國是第二梯隊的“領頭羊”

在世界航天格局中,美俄是公認的航天強國,加上歐空局,都處于第一梯隊;中國、日本等則處于第二梯隊,中國算得上是第二梯隊的“領頭羊”。中國作為航天大國,正處在向航天強國發展轉變的階段。

專家認為,我國與世界航天強國相比,在航天基礎理論研究、先進材料與先進工藝、試驗設施與試驗方法、空間科學與空間應用等方面,還有不小的差距,還沒有達到或超越美、俄、歐等世界航天強國的先進技術水平。

孫澤洲說,美俄等航天強國先后實施了200多次深空探測任務,足跡遍布太陽系各類天體,實現了從飛越、撞擊到著陸、取樣返回的遞進式發展,獲得了令人矚目的科學成果,深刻改變了人類對宇宙的認知。“在探測距離、探測目標多樣性、探測能力等方面,我們都有較長的路要走。在具體技術層面主要表現為有效載荷技術、輕小型化技術、自主導航控制技術等關鍵技術儲備還存在差距。”

采訪中,不少航天一線專家同時提到,元器件、原材料和工藝等基礎性工業水平,成為制約航天技術發展的短板。例如,在風云四號研制過程中,一個很小的感應同步器由于精度指標要求太高,挑戰了國內工業水平的極限。目前一些高性能材料、元器件還不能自主制造,只能依賴進口,成為走向航天強國的障礙,必須下大力氣推進先進制造技術和設備的研究開發、更新換代。

實際上,建設航天強國不是靜態式發展,而是蘊含創新的超越。盡管國際空間站宣稱最晚將在2024年停止運行,未來中國空間站可能成為唯一運行在地球軌道上的大型太空實驗室,體現出中國航天的實力。但就在最近,美國總統特朗普簽署太空政策指令,宣布美國宇航員將重返月球,并最終前往火星。對包括中國在內的航天國家來說,仍然感受到了壓力。美國重返月球,不會是“插上旗幟、留下腳印”的簡單重復,而將是在火星使命牽引下的新一輪創新。

“一直以來,我們中國人努力突破技術封鎖,憑借自力更生硬闖出一條航天發展道路。但在其他國家都在加快航天事業發展步伐的情況下,我們不做好規劃,就很容易被甩在后面。”楊利偉認為,沒有創新,航天事業就沒有活力,需要探索用創新的機制去努力打破航天發展中存在的不平衡不充分問題。

加快建設

近期任務主要是建成我國第一座空間站并投入運行,實現月球采樣返回等

國家航天局相關負責人告訴記者,未來五年,我國將加快航天強國建設步伐,持續提升航天工業基礎能力,加強關鍵技術攻關和前沿技術研究。近期的任務主要是建成我國第一座空間站并投入運行,實現月球采樣返回,以及完成全球衛星導航系統和高分辨率對地觀測系統建設等。

雷凡培認為,中國航天事業的特點和優勢在于自主創新、集中力量辦大事、人才培養和自我造血,在走向航天強國的進程中需要始終堅持。

雷凡培說,中國的航天事業是在經受制裁、封鎖以及不斷摸索的挫折中,堅持自主創新從而不斷突破、不斷前進的。集中力量辦大事或者說舉國體制,其特點并不在于無限制地投入資金,相反,在航天重大工程項目上的投入遠不及美國。舉國體制的最大特點,其實是謹慎地選擇項目,然后執著地追求目標。

“不斷創新是中國航天不斷跨越的關鍵。”龍樂豪院士說,要堅持面向世界科技前沿,勇于提出新的科研方向,努力縮小與世界頂尖科技的差距。比如,圍繞航天強國和世界科技強國建設的要求,按照“發展航天,運載先行”的思路,著重解決一批“卡脖子”的重大問題,在航天強國建設中,發揮運載火箭技術的引領支撐作用。

目前,中國航天一線的研制團隊平均年齡30歲出頭,被認為是國際同行最羨慕的地方。龍樂豪院士認為,建設航天強國,要培養造就一支與國際一流相適應的航天高素質人才隊伍,同時要努力為一線航天工作者創造條件、搭建平臺、強化服務,營造創新創造的良好氛圍。要建立科技創新的激勵機制和容錯糾錯機制,鼓勵創新,寬容失敗,并用航天精神文化這個最大公約數凝聚起航天人的認同感和使命感,形成推動中國航天事業發展的強大動力。

中國航天科工集團公司黨組書記、董事長高紅衛認為,與建設航天強國并行,我國的航天事業擔負著以高科技輻射帶動國民經濟轉型、提質、升級的歷史使命。應當以軍民融合開拓航天技術應用新領域,努力打造更加開放、合作、共贏的航天科技工業新體系,鼓勵商業航天產業發展,將航天科技的成果更好地服務于經濟社會發展。(記者 余建斌 馮 華)