火星探測首次出發(fā) 中國航天重大計劃穩(wěn)步推進(jìn)(科技視點)

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

中國航天重大計劃穩(wěn)步推進(jìn)(科技視點)

2019年12月，長征五號遙三運(yùn)載火箭在中國文昌航天發(fā)射場完成技術(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，長五遙三火箭成功發(fā)射。郭文彬攝

2019年11月，我國完成首次火星探測任務(wù)著陸器懸停避障試驗。圖為試驗現(xiàn)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(wèi)星“東方紅一號”成功發(fā)射50周年。

50年前，“東方紅一號”飛出地球，標(biāo)志著中國航天進(jìn)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(shè)定目標(biāo)，更長遠(yuǎn)的探索計劃蓄勢待發(fā)。

多個航天重大計劃進(jìn)入收獲期

目前，我國航天已進(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，我國共實施34次航天發(fā)射，成功將78顆衛(wèi)星發(fā)射入軌。

其中亮點不少。比如：長征五號遙三運(yùn)載火箭發(fā)射成功，推動中國探索更遠(yuǎn)深空能力建設(shè)；我國首次在海上實施運(yùn)載火箭發(fā)射技術(shù)試驗，成為世界上第三個掌握海上發(fā)射技術(shù)的國家；高分七號衛(wèi)星發(fā)射入軌，初步實現(xiàn)高分辨率對地觀測系統(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；快舟一號甲運(yùn)載火箭在短短6個小時內(nèi)，打破了同一發(fā)射工位和同一型號火箭發(fā)射時間間隔的最短紀(jì)錄。

在高密度發(fā)射常態(tài)化后，我國航天發(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，中國發(fā)射34次，成功31次。

長征火箭是我國航天發(fā)射的絕對主力，發(fā)射“東方紅一號”衛(wèi)星也是其首次飛行。中國航天科技集團(tuán)一院長征系列運(yùn)載火箭高級顧問龍樂豪院士說，截至目前，長征系列運(yùn)載火箭已完成330次發(fā)射任務(wù)，第一個100次發(fā)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(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，隨著計劃進(jìn)度逐一完成，我國多個重大航天工程正進(jìn)入收獲期。

中國空間站建設(shè)有望在今年拉開大幕，由長征五號B運(yùn)載火箭發(fā)射新一代載人飛船試驗船，并進(jìn)行相關(guān)試驗。這意味著我國載人航天工程“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)具有國際先進(jìn)水平的空間站，解決有較大規(guī)模的、長期有人照料的空間應(yīng)用問題。

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，并計劃擇機(jī)發(fā)射，將實現(xiàn)為全球各個角落提供導(dǎo)航定位服務(wù)的目標(biāo)。

按“繞、落、回”三步走謀劃的中國探月工程，今年計劃實施“嫦娥五號”月球取樣返回任務(wù)。就在去年年初，隨著“嫦娥四號”任務(wù)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(xiàn)中國智慧

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

1970年的長征一號首飛，是我國當(dāng)時的唯一一次航天發(fā)射，火箭的運(yùn)載能力是300千克。到2016年長征五號首飛成功，我國運(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噸級和14噸級。40多年間，火箭運(yùn)載能力提升了數(shù)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(yùn)載火箭體系。

中國航天如何實現(xiàn)從量變到質(zhì)變的跨越？龍樂豪認(rèn)為，不斷創(chuàng)新是中國航天不斷跨越的關(guān)鍵。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。

探月工程中，“嫦娥三號”探測器的80%都是新技術(shù)、新產(chǎn)品。“嫦娥四號”“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。

在航天探索方向和技術(shù)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(lǐng)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(bǔ)加等關(guān)鍵必需技術(shù)。在交會對接技術(shù)試驗中，科技人員研制出天宮一號目標(biāo)飛行器作為交會對接的目標(biāo)，大大減少了飛船的發(fā)射次數(shù)，降低了成本，同時也部分超前地實現(xiàn)了空間實驗室的試驗?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)時引發(fā)過不小的爭議，“先區(qū)域、后全球”的思路被最終確定下來。參與了技術(shù)路線討論的北斗一號衛(wèi)星總設(shè)計師范本堯院士說：“‘先區(qū)域、后全球’的技術(shù)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(qū)域?qū)Ш椒?wù)能力，中國北斗人建成了國際上首個混合星座區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，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(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)合試驗中，一名操作手發(fā)現(xiàn)彈體內(nèi)部有一根5毫米長的小白毛，并費(fèi)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(xué)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(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的典型，教育科技人員。”

龍樂豪認(rèn)為，中國航天事業(yè)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(lǐng)和推動。

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

不久的將來，中國航天將實施多項重大工程任務(wù)，創(chuàng)新探索前所未有，風(fēng)險挑戰(zhàn)也前所未有。

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

其中，我國首次火星探測任務(wù)，是中國航天走向深空的里程碑工程。相比登月所跨越的38萬公里，地球到火星幾億公里的距離，對飛行器的測控通信就是巨大的考驗。首次火星探測任務(wù)將一次實現(xiàn)對火星“環(huán)繞、著陸、巡視”，任務(wù)過程復(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，代表了中國在深空探索領(lǐng)域已確定了下一個方向，在火星使命牽引下的新一輪創(chuàng)新，對實現(xiàn)航天技術(shù)領(lǐng)域新跨越、推動我國由航天大國走向航天強(qiáng)國意義重大。

在世界航天方陣中，我國屬于航天大國，與50年前相比，今天的中國航天有更堅實的基礎(chǔ)、更優(yōu)秀的人才、更好的外部條件，正處在由航天大國向航天強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的路上。此時，會不斷碰到新問題、遭遇新挫折、迎來新挑戰(zhàn)。向著航天強(qiáng)國這個目標(biāo)進(jìn)發(fā)，并非一路坦途，也不會輕易就能到達(dá)。展望未來發(fā)展，航天專家王禮恒院士說：“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)域新動態(tài)、趨勢、發(fā)展，搶占先機(jī)。”

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