中國航天領域的最新成就包括長征五號乙運載火箭首飛成功、長征八號運載火箭首飛成功、新壹代載人飛船試驗船高速再入飛行試驗成功、嫦娥五號完成世界首次月球軌道無人交會對接、中國行星探測第壹步田文壹號火星探測任務、 北鬥三號全球衛星導航系統提前半年建成開通,通量寬帶衛星系統建設啟動,高分辨率對地觀測系統重大專項。
2021年4?29?,中國空間站天和核?艙成功發射升空。隨後,它先後與天號和三號貨運飛船、神?號和?三號載?飛船對接,***計6名航天員先後?駐,標誌著中國航天正式進?空間站時代。
2021年10?14?,我國成功發射?顆太陽探測科學技術試驗衛星“羲和號”。它的重要使命是研究?類這唯?可以依靠的寶貴恒星——太陽。
中國航天事業
中華人民***和國的航天事業起始於1956年。中國於1970年4月24日發射第壹顆人造地球衛星,是繼蘇聯、美國、法國、日本之後世界上第5個能獨立發射人造衛星的國家。
中國發展航天事業的宗旨是:探索外太空,擴展對地球和宇宙的認識;和平利用外太空,促進人類文明和社會進步,造福全人類;滿足經濟建設、科技發展、國家安全和社會進步等方面的需求,提高全民科學素質,維護國家權益,增強綜合國力。中國發展航天事業貫徹國家科技事業發展的指導方針,即自主創新、重點跨越、支撐發展、引領未來。
2021年6月17日9時22分,中國神舟十二號載人飛船發射,飛行乘組由航天員聶海勝、劉伯明和湯洪波三人組成。
2021年10月17日,航天發射次數壹年內“首次突破40次”。 2021年執行了55次發射任務,數量位居世界第壹。
2021年12月13日,“2021年度中國媒體十大流行語”發布。“中國航天”在其中 ?。
中國航天最新成就
2021年,中國航天又迎來了突飛猛進的壹年,在載人航天、火星探測與月球探測等領域均取得了重大成就。今天我們就來“盤壹盤”這壹年以來中國航天取得的十大成就吧。
1、天上有“宮闕”:中國正式進入空間站時代
2021年4月29日,中國空間站天和核心艙成功發射升空。隨後,它先後與天舟二號和三號貨運飛船、神舟十二號和十三號載人飛船對接,***計6名航天員先後入駐,標誌著中國航天正式進入空間站時代。按照預定計劃,天宮空間站還會在2022年迎來兩個實驗艙和數次天舟/神舟對接任務,從而完成全部建設。
遙想1992年9月21日,中國載人航天工程方才正式起步。29年的不懈探索,讓“長征”、“神舟”、“天舟”和“天宮”等壹系列浪漫的名字逐漸變成現實。如今,中國終於要擁有自己的“天上宮闕”,“天神”航天員們自由天地往返,讓中華文明古老的飛天神話從夢想照進現實!
2、天上有“神仙”:空間站應用達到新高度
建設空間站是人類載人航天技術發展到壹定程度後才出現的裏程碑事件,是人類工業文明的巔峰之作。它能促進航天、甚至很多相關制造業的發展,是任何壹個航天大國技術發展的必經之路。
天宮空間站,不僅工程意義顯著,對於提升我國整體科學技術水平有著重要意義。相比較此前載人航天任務主要為實現技術的逐個突破,天宮空間站則到了技術投資“大豐收”的階段,更強調科學探索與實際應用價值,打造我國探入宇宙的“太空實驗室”。因此,天宮運行第壹年也見證了我國載人航天和科學應用事業的突飛猛進。
例如,天宮空間站的航天員們已經實現了四次高難度的出艙行走,每次持續時間6-8小時,遠長於2008年神舟七號實現的20分鐘出艙行走突破。並且王亞平也邁出了中國女性進入太空的“第壹步”。目前,翟誌剛、王亞平和葉光富正駐留太空,他們預計工作約六個月時間,必將打破中國航天員最長滯空紀錄。
此外,空間站還實現了快速交會對接、徑向對接等多項技術突破,大大增強了相關技術性能。在具體應用方面,空間站的科學實驗類型和數量也將遠超此前所有任務的總和。在航天科普方面,天地互動的“太空課堂”也在數以億計的學生腦中埋下了航天的種子。
3、祝融號“下凡”:中國火神踏上火星
2021年5月15日,在經歷了296天的太空之旅後,天問壹號火星探測器所攜帶的祝融號火星車及其著陸組合體,成功地降落在火星北半球的烏托邦平原南部,實現了中國航天史無前例的重大突破:天問壹號,成為中國首顆人造火星衛星;祝融號,成為中國首個火星巡視器(火星車)。祝融,源於中國古老神話中“火神”的名稱,成功踏上了火星!
目前祝融號已經超出了預定的三個月工作時間,仍在火星正常工作。它已經行駛了超過1400米,每壹步都是中國航天在火星探測史上的新紀錄。祝融號也在源源不斷向地球發送揭示火星奧秘的各類科研數據,還成為了國際科研合作的典範,與歐空局火星快車任務進行在軌通信中繼測試,實現了中歐在火星的“太空握手”。
4、羲和號升空,中國進入探日時代
2021年10月14日,我國成功發射首顆太陽探測科學技術試驗衛星“羲和號”。它的重要使命是研究人類這唯壹可以依靠的寶貴恒星——太陽,深入了解它的磁場起源和演化、高能粒子的加速和傳播等重要物理過程,讓我國正式邁入探日時代。
羲和是中國古代神話中太陽神之母的名字,用這個如此特殊的名稱形容壹個探求太陽起源的衛星可謂浪漫無比。除此之外,另壹太陽神話的主角“誇父”也在醞釀之中,它將是個24小時面對太陽的太陽天文臺,為我們揭示太陽的壹舉壹動。
羲和探日,誇父追日,是中國航天對太陽研究過程中撰寫的新神話。
5、萬水千山只等閑,長征火箭發射突破紀錄
2021年,中國火箭***計實現了55次發射,不僅位列世界第壹,也助力人類航天突破了史上最高火箭發射紀錄。其中,長征系列火箭發射次數突破400,全年實施48箭、103顆航天器,發射任務創年度新紀錄。
長征系列運載火箭,從第1枚到第100枚,用了37年;到第200枚,又用了7年;到第300枚,用了4年多;而到第400枚,僅用了2年多。在2021年的密集發射任務中,兩次發射最短間隔僅4個多小時,更是實現了7天內密集實施4次任務的連戰連捷。隨著數量的快速提升,所發射的載荷質量和數量也在攀升,這些都是中國航天突飛猛進的最直接證明。
長征火箭的名字來自《七律·長征》壹詩,寫於1935年10月,當時長征並未完全結束。該詩描述了長征期間紅軍不畏艱難、勇往直前的精神,最著名的壹句是開頭“紅軍不怕遠征難,萬水千山只等閑”。在未來,長征依然會繼續行進!
6、長七甲歸來,長征火箭歷史性擴容
在經歷了初次發射的挫折後,長征七號甲(A)火箭終於在2021年3月11日王者歸來,並在12月23日再立新功!長征七號甲火箭是在長征七號的基礎上擴展而來,吸收了金牌火箭長三乙的優點,實現了三級半構型。長七甲整箭完全使用無毒安全推進劑,專註於高軌任務,它的運力、尤其是同步轉移軌道運力壹下增加到7噸級,填補了我國地球同步轉移軌道5.5噸~7噸之間運載能力的空白。
長七甲采用“通用化、系列化、組合化”設計理念,很容易實現批量生產和高密度發射。它還首次測試了Ka頻段6M衛星數據天基測量技術,直達天鏈中繼衛星,大幅減少了對遠望號航天測量船的依賴,也必將逐漸開啟長征火箭遙測的新時代。
7、太空烽火臺,“天鏈”鏈接天地
地球自轉對於航天任務的遙測是個巨大的阻礙,當航天器不能被地面和海上遙測站觀測到時,就會進入通信盲區。為此,我們的解決方案是在35786千米高的赤道上空,搭建壹條鏈接天地的信號中繼通路,猶如“太空烽火臺”壹般,讓信息交互暢通無阻進行。
“天宮課堂”順利進行的背後是天鏈系列衛星保駕護航(圖片來源:央視)
中國的中繼衛星通信系統,其名為“天鏈”。經過了若幹年的建設,天鏈壹號系統終於在2021年7月6日正式收官。與此同時,天鏈二號系統也已經陸續發星,並在此前基礎上進行壹系列的升級。學生們能暢通無阻地參與“太空課堂”,航天員能在太空中使用超級“太空Wi-Fi”,長征火箭和太空飛船能自在遨遊太空,這些都離不了天鏈在幕後的辛勤工作。
8、精彩繼續,嫦娥探月實現更多歷史性突破
嫦娥三號讓人類時隔37年再次著陸月球,嫦娥四號讓人類首次著陸月球背面,嫦娥五號讓人類時隔44年再次獲得月球樣本。而目前,更加精彩的突破仍在繼續進行。
2021年,中國航天首次公開了嫦娥五號獲取的1731克月壤樣本,並向國內外科研工作人員發放研究。由於嫦娥五號的發射情況和控制情況幾乎完美,它的軌道器部分還有大量推進劑結余,因此它開始完成各種高難度“附加題”。
在把月壤樣本送回地球附近後,它於2021年3月15日13時29分穿越地球繞太陽公轉的黃道面,成功抵達距離地球150萬千米的日地拉格朗日1點,這是中國航天首次完成這項任務!目前,它仍然在深空中旅行。
不僅如此,嫦娥四號和玉兔二號仍在月球背後超期工作,為人類不斷揭示這永不可見月面的奧秘(由於潮汐鎖定作用,在地球上永遠無法看到月球背後的絕大部分表面)。
9、重器初現,載人登月未來可期
中國現有的載人航天主要依托於長征火箭(2F、5、5B、7)、神舟飛船、天舟飛船和天宮空間站,但是它們對於未來載人登月和踏入更遠的深空是遠遠不夠的。我國已經確定未來進行載人登月,並且壹系列準備已經就緒,例如新載人飛船試驗船已成功試飛、新載人火箭和重型運載火箭已進入密集研發階段。新型號火箭,成為載人登月的焦點。
工欲善其事,必先利其器,火箭的核心是發動機。2021年,重型運載火箭220噸級補燃循環氫氧發動機完成首臺工程樣機,在航天科技集團六院11所(京)驚艷亮相,標誌著該發動機關深階段研制工作圓滿完成。或許通過對比更能說明它的意義:長征五號是中國現役最強火箭,它的核心液氫液氧發動機YF-77在真空中推力約為70噸,“僅為”新型號發動機的三分之壹左右。雖然新發動機推力為三倍,但研發的難度和技術復雜度可遠不止三倍。
10、多面開花,中國將走向更遠深空
2021年,人類的火箭發射次數已經突破了冷戰期間的最高點,這也昭示著壹個全新的太空時代正式到來。這個時代機遇,可能遠遠超過曾經的航海時代、陸權時代和航空時代對目前世界各個強國的意義,作為曾經深受苦難而如今處於偉大復興中的中華民族,更是不能錯過這個機會。
目前,中國航天還在進壹步穩步向前。預計在2022年,中國航天將會繼續保持高頻率火箭發射。中俄也發布了關於合作建設國際月球科研站的高規格聯合聲明,意味著雙方將會攜手踏上月球。嫦娥六號、七號、八號等嫦娥探月四期任務,也已經正式立項。國家航天局也正式宣布,我國將在2025年前後實施近地小行星取樣返回和主帶彗星環繞探測任務,實現近地小行星繞飛探測、附著和取樣返回;2030年前後,實施火星取樣返回任務;此外,還將實施木星系環繞探測和行星穿越探測任務。
可以說,這是個星辰大海的時代,中國航天人就是這壹批乘風破浪的弄潮兒。他們不僅讓壹系列華夏神話從夢想照進現實,也在這宇宙的壹隅不斷締造出新的太空神話。
2022年中國航天計劃
據中國航天科技集團官方社交媒體賬號消息,中國航天科技集團2022年計劃安排40余次宇航發射任務,將完成載人航天6次重大任務,全面建成中國空間站,還將完成長征六號甲運載火箭首飛任務。
據悉,1月4日,中國航天科技集團在北京召開2022年型號工作會。中國航天科技集團黨組書記、董事長吳燕生在會上表示,2021年,全年各項型號任務圓滿完成,實現了“十四五”發展的開門紅:中國空間站建設取得階段性重大勝利,“天問壹號”拓展了中國星際探索新邊疆,宇航發射及飛行試驗數量再次刷新歷史紀錄,計劃完成率和經費到款額均創歷史最高。
中國航天科技集團總經理、黨組副書記徐強在會上作型號工作報告,總結2021年型號科研生產工作,部署2022年科研生產任務。
報告指出,中國航天科技集團2022年計劃安排40余次宇航發射任務,將完成載人航天6次重大任務,包括兩次貨運飛船、兩次神舟飛船和實驗艙Ⅰ、實驗艙Ⅱ發射,以及在軌交會對接、出艙活動和飛船返回任務,全面建成空間站;完成長征六號甲運載火箭首飛任務。
報告顯示,全年型號科研生產任務呈現四大特點:壹是重大工程任務十分艱巨,發射飛行試驗數量持續保持高位;二是型號技術攻關難度大,技術風險識別與控制要求高;三是型號批產交付壓力大,科研生產轉型升級任務重;四是裝備體系化發展要求高,體系工作需統籌推進。
吳燕生進壹步就全年型號工作提出要求,要提升中國進入空間、利用空間、探索宇宙的能力,保持住宇航發射及重大飛行試驗連續成功的良好態勢,推進深化改革,把成本管控擺在更重要的位置。
未來五年,中國航天哪些亮點值得期待
運載火箭形成陸地、海上多樣化的發射能力,5年來***實施207次發射;
中國空間站建造全面實施,6名航天員先後進駐,開啟了有人長期駐留時代;
嫦娥四號首次著陸月背巡視探測,嫦娥五號帶回1731克月壤;
天問壹號實現中國航天從地月系到行星際探測的跨越,在火星上首次留下中國印跡;
北鬥全球衛星導航系統建成開通,高分辨率對地觀測系統形成體系能力
5年來,重大工程的實施,對我國空間科學起到了巨大的推動和帶動作用。
比如在歷史演化方面,“通過對月球淺層結構的研究,對月球的演化歷史,特別是在地質方面,取得了新的認知。”國家航天局探月與航天工程中心主任劉繼忠介紹,通過對嫦娥五號月球樣品的分析和研究,把月球地質活動時間軸從原來大家認為的30億年推演到20億年,也就是說月球年輕了10億年左右,“這些對月球的認知,包括對月球地貌的演化,都起到非常關鍵的作用”。
劉繼忠表示,從物質能量來講,通過前期研究,發現了新的月球深部物質類型,同時也發現迄今比較精確的宇宙射線能譜精細結構;從空間環境來講,通過幾年科學研究,對月球粒子輻射劑量有了新的認知,得到了新的數值。
“我們還發現月球微磁層,對太陽風與月球相互作用建立了新模型、新機理,通過從空間對地球的觀測,也對地球等離子體層的整個活動演化取得了新的認知。”劉繼忠說。
基礎堅實,未來可期。那麽,“十四五”期間,中國航天有哪些值得期待的亮點?
據吳艷華介紹,“十四五”期間,我國要啟動壹批新的航天重大工程,包括探月工程四期、行星探測工程,還要論證實施重型運載火箭等壹批重大工程,批復以後要接續實施。
“我們要推動空間技術、空間應用壹體化協同發展,尤其是要協同構建空間基礎設施,包括通信、導航、遙感三類衛星,形成完善的空間基礎設施,推廣衛星應用,廣泛服務於經濟社會發展,同時為全世界服務。”吳艷華表示,下壹步,將統籌規劃空間科學探索,發射壹批用於科學論證的衛星。同時我們要用好空間站、月球探測和行星探測這些平臺,深入開展科學研究,爭取有原創性的科學發現,為人類作出貢獻。
劃重點 “羲和號”探日成果可期
“羲和號”衛星是我國首顆太陽探測的科學技術實驗衛星。在嫦娥五號成功實現月球采樣返回,天問壹號成功實現對火星的“繞、落、巡視”探測之後,“羲和號”讓我國在壹年的時間之內,實現了對太陽系中的地球、行星以及太陽探測的全覆蓋,奏響了我國深空探測的“三重奏”。
經過三個多月的在軌測試和實驗,“羲和號”衛星已經完成了衛星平臺技術驗證40多次,對太陽進行了探測成像290多次,衛星的平臺及有關載荷工作穩定正常,功能和性能滿足研制總要求。
目前,“羲和號”衛星已經取得了壹系列技術和科學實驗成果。據國家航天局對地觀測與數據中心主任趙堅介紹,壹是在軌驗證了新型高精度衛星平臺的超高指向精度和超高穩定度技術,與傳統的同等慣量衛星平臺相比,這顆衛星的指向精度和穩定精度均提高了兩個數量級。二是在太陽科學探測方面,這是在國際上首次在軌獲得了太陽H-α譜線,全日面的H-α波段的光譜圖像。
太陽H-α譜線是什麽?“這是光子與氫原子相互作用後,電子能級躍遷產生的譜線,是太陽爆發時響應最強烈的壹個譜線,能夠直接反映爆發的特征。”趙堅介紹,以前人類對太陽的觀測,H-α譜線只能在地球上進行探測,但因為受到大氣擾動,這個數據是不連續、不穩定的。
“現在通過衛星在軌進行探測,就可以去掉這些不穩定因素,對太陽進行高分辨率的觀測和成像,可以更加準確地獲得太陽爆發時大氣溫度、速度等物理量的變化,進而建立起太陽爆發從光球到日冕的能量積累、釋放、傳輸的完整物理模型,對研究太陽爆發的動力學過程及物理機理提供關鍵數據,有望獲得有國際影響力的科學產出。”趙堅說。
關於我國未來的探日計劃,趙堅表示,目前科學家們正在開展相關的論證研究,將進壹步了解太陽構造,確定太陽活動特征,掌握其機理和活動規律,更好地預報空間天氣,造福人類。
嫦娥八號2030年前發射
目前國家已批復探月工程四期任務,包括嫦娥六號、嫦娥七號、嫦娥八號任務,這三項任務將在未來10年陸續實施。
“我們已經發射的嫦娥四號,落在了月球背面,任務已成功實施。”劉繼忠表示,後續還有三次任務。嫦娥六號要到月球的高價值地區進行采樣返回,後續還有新的月壤、新的樣品返回地球。嫦娥七號主要是對月球極區進行科學探測,特別是對月球的水分布進行探測。嫦娥八號則將實施極區的科學探測以及為科研站後續的關鍵技術進行驗證。
“整個探月四期,我們基本上要達到建設科研站基本型的目標,同時也是為後續我們與國際合作建設國際月球科研站打下基礎。這些任務我們和國際同行也在密切溝通協調,將壹起合作開展相關探測。”劉繼忠介紹,比如,嫦娥七號任務已經和俄羅斯的“luna-26”簽訂了協議,***同進行探測。“按照目前整體研制進展,在2025年前後,我們將完成嫦娥六號和嫦娥七號的相關工作,同時開展嫦娥八號的研制;在2030年之前,要完成嫦娥八號發射。2030年以前,探月四期能夠取得預期成果。”
建設國際月球科研站
“總體來說,像地球的南極站、北極站壹樣,未來傾向於在月球南極建成地面科考設施,在月軌、月表建設科研實驗設施,開展多學科、多目標科研工作。”吳艷華介紹說。
那麽,國際月球科研站是什麽?後續如何開展工作?
我國將和俄羅斯***同建設國際月球科研站。“我們的嫦娥六號、嫦娥七號和俄羅斯規劃的相應任務,用5年左右的時間,完成建站之前的勘察工作。我們再用10年左右的時間,完成設施建設。建設月球科研站就像建立壹個小城鎮壹樣,它要有能源系統,要有通信導航系統,要有遠程運輸系統,要有天地往返系統,還要有地面支持系統。如果考慮到遠期有人常駐的目標,還要有生命保障系統。”吳艷華表示,計劃2035年以後,根據各個國家、各個組織的科考任務分次到月球上做科考。
“中俄兩國航天機構還要向全世界正式發布建設國際月球科研站的宣言,把建設原則、參與宗旨向國際社會發布。”吳艷華透露,總的來說,在任務或者項目的各個階段,包括建設的各種任務層級,無論是系統級、分系統級還是設備級,還是科學數據***享研究級,包括天地支持級,“我們都不設限,壹塊兒來建”。