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2016年可谓是中国航天年,因为在这一年里,我们不仅于4月24日庆祝了首个“中国航天日”,中国航天发射活动将首破20次,而且“含金量”极高:在新建的海南航天发射场首射我国新一代大中型运载火箭长征5号、7号,我国首颗微重力科学实验卫星实践10号、世界首颗量子科学实验卫星墨子号、我国首颗移动通信卫星天通1号、世界上工作模式最多的合成孔径雷达卫星高分3号、我国首颗监测全球二氧化碳的“碳卫星”、可实现世界最高灵敏度和最好空间分辨率的硬X射线巡天卫星“硬X射线调制望远镜”、世界首颗“脉冲星导航专用试验卫星”、我国首颗第2代地球静止轨道气象卫星风云4号、天宫2号空间实验室、神舟11号载人飞船,等等已经或即将在这一年闪亮登场,为2016年的中国航天画上美不胜收的绚丽彩虹。尤其是2016年10月8日,还将迎来中国航天事业创建60周年纪念日,从而留下浓墨重彩的一笔。

中国第1个月球探测器嫦娥1号在月球轨道飞行示意图(庞之浩/供图)

中国航天事业起步于1956年。这一年的10月8日,中国第1个火箭导弹研究机构——国防部第五研究院宣布正式成立,它标志着中国航天事业从此开始进入历史舞台。

“长征”系列火箭

常言道,运载火箭的运载能力有多大,航天的舞台就有多大。几十年来,通过几代航天人的不懈努力,我国“长征”系列火箭走过了从常温推进到低温推进、从串联到捆绑、从“一箭一星”到“一箭多星”、从发射卫星到发射载人飞船、空间探测器的技术历程,具备了发射低、中、高不同轨道,以及不同类型和不同质量航天器的能力,基本能够满足不同用户的需求。

“长征”火箭家族(庞之浩/供图)

我国现有长征2号、3号、4号3个成熟子系列共10多种型号的“长征”火箭,用于发射低轨道、极轨道和高轨道航天器,其运载能力分别为0.2~9.5吨、0.4~3.1吨和1.5~5.5吨。我国运载火箭发射的第一个100次历时37年,成功率93%;第二个100次仅历时7年,成功率98%,可靠性居世界前茅。

近年,我国又开发出新一代小型、中型、大型运载火箭,已经首射成功了长征6号、11号、7号新一代小、中型运载火箭,最多一次发射了20颗小卫星,其中采用无污染、低成本、高可靠、大推力120吨液氧煤油发动机的长征7号新一代中型运载火箭近地轨道运载能力达13吨。今年还将首发近地轨道运载能力达25吨、地球同步转移轨道运载能力为14吨的新一代大型运载火箭,其发射能力与国外主流运载火箭的水平持平。

长征7号新一代中型运载火箭首飞成功(庞之浩/供图)

截止到2016年8月16日,“长征”火箭共进行了234次发射,其中包括5次发射载人飞船和4次发射月球探测器。

开发太空资源的利器——航天器

航天器是开发太空资源的利器。中国航天器现已历经了技术准备(1956—1970年)、技术试验(1971—1984年)和工程应用(从1985年起至今)3个发展阶段,树立起三个里程碑:1970年4月24日,中国首颗人造地球卫星——东方红1号顺利升空,使中国成为世界第5个用自制火箭发射自制卫星的国家,开创了中国探索外层空间的新纪元;2003年10月15日,中国首个载人航天器——神舟5号载人飞船成功入轨,并在完成预定任务后安全返回,使中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家;2007年10月24日,中国首个空间探测器——嫦娥1号绕月探测器升空入轨,使中国成为世界第5个拥有月球探测器的国家。

中国航天器家族(庞之浩/供图)

到2016年9月底,我国已有200多个航天器升空,目前在轨运行150余个,形成了载人航天、深空探测、导航定位、对地观测、通信广播、空间科学与技术试验等六大领域航天器研制业务,取得了显著的政治、科学、技术、经济、国防等效益。

中国首艘载人飞船神舟5号在轨飞行全貌(庞之浩/供图)

在人造卫星领域,我国现能独自研制、发射和应用试验卫星、科学卫星和应用卫星目前世界上已问世的这三大类卫星,有的达到国际先进水平,例如,2015年12月29日升空的高分4号是目前世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星。60年来,我国先后发射了:“实践”系列等试验卫星;探测1号和2号 、“悟空”、墨子号等科学卫星;三代固定通信、一代数据中继、一代移动通信等通信卫星,并多次整星出口;返回式、“资源”、“高分”、“环境”和商用等陆地卫星,“风云”气象卫星,“海洋”卫星;“北斗”导航卫星。

中国第1颗人造卫星东方红1号内部结构(庞之浩/供图)

在载人航天领域,到2016年10月8日,我国通过先后发射10艘宇宙飞船和天宫1号、2号空间飞行器,突破和掌握了载人天地往返、空间出舱活动、空间交会对接载人三大航天基本技术,把10名航天员(包括2名女航天员)送上了太空,为建造可以大规模、长时间开发太空资源的空间站奠定了基础。

中国首位航天员杨利伟(庞之浩/供图)

在空间探测领域,我国实施了采用“三步走”战略的“嫦娥工程”,现已完成“绕、落、回”中的前两步:用嫦娥1号、2号绕月探测器对月球进行全球性普查;用嫦娥3号落月探测器对着陆区附近进行区域性详查;发射了嫦娥5号T探测器,为2017年发射嫦娥5号采样返回探测器做好了准备。

展望未来,在“十三五”期间,我国将完成载人航天、探月工程、北斗导航、高分辨率对地观测系统等现有的重大科技专项,并推动航天等方面相关立法工作。2025年前后,全面建成国家民用空间基础设施,推动空间信息应用规模化、业务化、产业化发展;2030年实现整体跃升,跻身航天强国之列,以航天梦助力中国梦。

(作者:中国空间科学学会空间探测专业委员会首席科学传播专家,中国卫星应用产业协会首席专家,庞之浩

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