空間站建設(shè)拉開大幕，嫦娥五號(hào)月球取樣返回，火星探測(cè)首次出發(fā)

中國(guó)航天重大計(jì)劃穩(wěn)步推進(jìn)(科技視點(diǎn))

2019年12月，長(zhǎng)征五號(hào)遙三運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)完成技術(shù)區(qū)相關(guān)工作后，垂直轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)。2019年12月27日，長(zhǎng)五遙三火箭成功發(fā)射。郭文彬攝

2019年11月，我國(guó)完成首次火星探測(cè)任務(wù)著陸器懸停避障試驗(yàn)。圖為試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。金立旺攝

今年4月24日是第五個(gè)中國(guó)航天日，也是我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”成功發(fā)射50周年。

50年前，“東方紅一號(hào)”飛出地球，標(biāo)志著中國(guó)航天進(jìn)入太空時(shí)代，開始了對(duì)地外空間的探索。50年后的今天，一批航天重大計(jì)劃正逐步接近設(shè)定目標(biāo)，更長(zhǎng)遠(yuǎn)的探索計(jì)劃蓄勢(shì)待發(fā)。

多個(gè)航天重大計(jì)劃進(jìn)入收獲期

目前，我國(guó)航天已進(jìn)入高密度發(fā)射常態(tài)化階段。尤其是近兩年，航天發(fā)射次數(shù)每年都在30次以上。

2019年，我國(guó)共實(shí)施34次航天發(fā)射，成功將78顆衛(wèi)星發(fā)射入軌。

其中亮點(diǎn)不少。比如：長(zhǎng)征五號(hào)遙三運(yùn)載火箭發(fā)射成功，推動(dòng)中國(guó)探索更遠(yuǎn)深空能力建設(shè)；我國(guó)首次在海上實(shí)施運(yùn)載火箭發(fā)射技術(shù)試驗(yàn)，成為世界上第三個(gè)掌握海上發(fā)射技術(shù)的國(guó)家；高分七號(hào)衛(wèi)星發(fā)射入軌，初步實(shí)現(xiàn)高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)任務(wù)目標(biāo)。此外，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全年成功發(fā)射7次共10顆衛(wèi)星，全球組網(wǎng)進(jìn)入了沖刺期；快舟一號(hào)甲運(yùn)載火箭在短短6個(gè)小時(shí)內(nèi)，打破了同一發(fā)射工位和同一型號(hào)火箭發(fā)射時(shí)間間隔的最短紀(jì)錄。

在高密度發(fā)射常態(tài)化后，我國(guó)航天發(fā)射一直保持著相當(dāng)高的成功率。以近3年為例，2017年，世界航天共發(fā)射91次，成功83次，中國(guó)發(fā)射18次，成功16次；2018年，世界航天共發(fā)射114次，成功109次，中國(guó)發(fā)射39次，成功38次；2019年，世界航天共發(fā)射103次，成功95次，中國(guó)發(fā)射34次，成功31次。

長(zhǎng)征火箭是我國(guó)航天發(fā)射的絕對(duì)主力，發(fā)射“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星也是其首次飛行。中國(guó)航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭高級(jí)顧問(wèn)龍樂(lè)豪院士說(shuō)，截至目前，長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭已完成330次發(fā)射任務(wù)，第一個(gè)100次發(fā)射用時(shí)37年，第二個(gè)100次用時(shí)7年零6個(gè)月，第三個(gè)100次僅用時(shí)4年零3個(gè)月，成功率超過(guò)96%，可靠性、適應(yīng)性、成功率、安全性和入軌精度達(dá)到較領(lǐng)先水平。

發(fā)射次數(shù)顯示了航天任務(wù)的密集程度，隨著計(jì)劃進(jìn)度逐一完成，我國(guó)多個(gè)重大航天工程正進(jìn)入收獲期。

中國(guó)空間站建設(shè)有望在今年拉開大幕，由長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭發(fā)射新一代載人飛船試驗(yàn)船，并進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。這意味著我國(guó)載人航天工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略已進(jìn)入第三步，最終的任務(wù)目標(biāo)，是建設(shè)具有國(guó)際先進(jìn)水平的空間站，解決有較大規(guī)模的、長(zhǎng)期有人照料的空間應(yīng)用問(wèn)題。

北斗全球星座組網(wǎng)也進(jìn)入最后沖刺階段。4月初北斗三號(hào)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星如期運(yùn)抵西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，并計(jì)劃擇機(jī)發(fā)射，將實(shí)現(xiàn)為全球各個(gè)角落提供導(dǎo)航定位服務(wù)的目標(biāo)。

按“繞、落、回”三步走謀劃的中國(guó)探月工程，今年計(jì)劃實(shí)施“嫦娥五號(hào)”月球取樣返回任務(wù)。就在去年年初，隨著“嫦娥四號(hào)”任務(wù)圓滿完成，中國(guó)成為首個(gè)在月球背面實(shí)施軟著陸和巡視探測(cè)的國(guó)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(xiàn)中國(guó)智慧

“運(yùn)載火箭的能力有多大，航天的舞臺(tái)就有多大。”這句話表明，運(yùn)載火箭進(jìn)入空間的能力是探測(cè)和利用空間的前提與基礎(chǔ)。

1970年的長(zhǎng)征一號(hào)首飛，是我國(guó)當(dāng)時(shí)的唯一一次航天發(fā)射，火箭的運(yùn)載能力是300千克。到2016年長(zhǎng)征五號(hào)首飛成功，我國(guó)運(yùn)載火箭近地軌道和地球同步軌道的運(yùn)載能力分別達(dá)到了25噸級(jí)和14噸級(jí)。40多年間，火箭運(yùn)載能力提升了數(shù)十倍。目前，在中國(guó)火箭家族譜系中，長(zhǎng)征五號(hào)、長(zhǎng)征七號(hào)、長(zhǎng)征六號(hào)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(yùn)載火箭體系。

中國(guó)航天如何實(shí)現(xiàn)從量變到質(zhì)變的跨越？龍樂(lè)豪認(rèn)為，不斷創(chuàng)新是中國(guó)航天不斷跨越的關(guān)鍵。要堅(jiān)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。

探月工程中，“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器的80%都是新技術(shù)、新產(chǎn)品。“嫦娥四號(hào)”“到月球背面去”也是人類歷史上全新任務(wù)，科研人員創(chuàng)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(jìn)而翻開了世界探月史上嶄新的一頁(yè)。

在航天探索方向和技術(shù)路線上，中國(guó)航天也漸漸形成自己的特點(diǎn)，顯示出世界航天領(lǐng)域中的中國(guó)智慧和中國(guó)方案。

建造空間站，必須掌握載人天地往返、空間交會(huì)對(duì)接和在軌補(bǔ)加等關(guān)鍵必需技術(shù)。在交會(huì)對(duì)接技術(shù)試驗(yàn)中，科技人員研制出天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器作為交會(huì)對(duì)接的目標(biāo)，大大減少了飛船的發(fā)射次數(shù)，降低了成本，同時(shí)也部分超前地實(shí)現(xiàn)了空間實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。

北斗導(dǎo)航建設(shè)是一步跨到全球組網(wǎng)，還是分階段走？這在當(dāng)時(shí)引發(fā)過(guò)不小的爭(zhēng)議，“先區(qū)域、后全球”的思路被最終確定下來(lái)。參與了技術(shù)路線討論的北斗一號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師范本堯院士說(shuō)：“‘先區(qū)域、后全球’的技術(shù)途徑很正確，符合中國(guó)國(guó)情，具有中國(guó)特色。”此后，為快速形成區(qū)域?qū)Ш椒?wù)能力，中國(guó)北斗人建成了國(guó)際上首個(gè)混合星座區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，率先提出了國(guó)際上首個(gè)高中軌道星間鏈路混合型新體制。

在幾十年的中國(guó)航天發(fā)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(dāng)年“兩彈”結(jié)合試驗(yàn)中，一名操作手發(fā)現(xiàn)彈體內(nèi)部有一根5毫米長(zhǎng)的小白毛，并費(fèi)盡周折、小心翼翼地把小白毛挑出來(lái)，消除了試驗(yàn)安全隱患。錢學(xué)森鄭重地把這根小白毛要了去，說(shuō)：“我要把它帶回北京，作為作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的典型，教育科技人員。”

龍樂(lè)豪認(rèn)為，中國(guó)航天事業(yè)每一步跨越，都離不開航天精神的堅(jiān)定支撐，未來(lái)的太空探索之路，同樣離不開航天精神的引領(lǐng)和推動(dòng)。

以創(chuàng)新探索實(shí)現(xiàn)航天技術(shù)領(lǐng)域新跨越

不久的將來(lái)，中國(guó)航天將實(shí)施多項(xiàng)重大工程任務(wù)，創(chuàng)新探索前所未有，風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)也前所未有。

按計(jì)劃，長(zhǎng)征五號(hào)系列大推力火箭將承擔(dān)3次發(fā)射，即由長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭發(fā)射新一代載人飛船試驗(yàn)船，由長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射火星探測(cè)器和“嫦娥五號(hào)”月球探測(cè)器。加上北斗三號(hào)導(dǎo)航衛(wèi)星的最后一次組網(wǎng)發(fā)射，中國(guó)航天將迎來(lái)不僅是數(shù)量上也是分量上的航天大年。

其中，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)，是中國(guó)航天走向深空的里程碑工程。相比登月所跨越的38萬(wàn)公里，地球到火星幾億公里的距離，對(duì)飛行器的測(cè)控通信就是巨大的考驗(yàn)。首次火星探測(cè)任務(wù)將一次實(shí)現(xiàn)對(duì)火星“環(huán)繞、著陸、巡視”，任務(wù)過(guò)程復(fù)雜、技術(shù)跨越大、關(guān)鍵環(huán)節(jié)多、挑戰(zhàn)巨大。就如專家所指出的，火星探索的起步，代表了中國(guó)在深空探索領(lǐng)域已確定了下一個(gè)方向，在火星使命牽引下的新一輪創(chuàng)新，對(duì)實(shí)現(xiàn)航天技術(shù)領(lǐng)域新跨越、推動(dòng)我國(guó)由航天大國(guó)走向航天強(qiáng)國(guó)意義重大。

在世界航天方陣中，我國(guó)屬于航天大國(guó)，與50年前相比，今天的中國(guó)航天有更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)、更優(yōu)秀的人才、更好的外部條件，正處在由航天大國(guó)向航天強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變的路上。此時(shí)，會(huì)不斷碰到新問(wèn)題、遭遇新挫折、迎來(lái)新挑戰(zhàn)。向著航天強(qiáng)國(guó)這個(gè)目標(biāo)進(jìn)發(fā)，并非一路坦途，也不會(huì)輕易就能到達(dá)。展望未來(lái)發(fā)展，航天專家王禮恒院士說(shuō)：“目前航天產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈重構(gòu)，要補(bǔ)齊短板，敏銳關(guān)注航天領(lǐng)域新動(dòng)態(tài)、趨勢(shì)、發(fā)展，搶占先機(jī)。”

航天專家指出，建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)不是靜態(tài)式發(fā)展，而是蘊(yùn)含創(chuàng)新的不斷超越。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，持續(xù)加強(qiáng)自主創(chuàng)新、不斷攻克關(guān)鍵核心技術(shù)，中國(guó)航天人探索太空的腳步會(huì)邁得更穩(wěn)更遠(yuǎn)。（記者 余建斌 馮華）