中国航天：星空浩瀚 探索不止
包为民
宇宙、太空，浩瀚且深邃，承载着人类从古至今的伟大梦想。太空探索是人类对宇宙奥秘的探究和求索，是人类文明进步的重要驱动力。在文明进步的历史中，航天科技书写了人类从地球走向浩瀚宇宙的壮丽诗篇。在国家发展的征程上，航天力量拓展了人们的生存空间、维护了国家的发展安全。中华民族是勇于追梦的民族。嫦娥奔月、敦煌飞天，这些浪漫的神话故事生动展现了中华传统文化中对浩渺苍穹的想象和憧憬。新中国成立以来，我们坚持走自力更生、自主创新的航天发展道路，一步步实现了走出地球、探索宇宙、遨游太空的梦想，取得了一系列举世瞩目的辉煌成就，培育了深厚博大的航天精神，为建设航天强国奠定了坚实基础。探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦。2013年6月24日，习近平总书记在北京航天飞行控制中心同在天宫一号执行任务的神舟十号航天员亲切通话，强调“航天梦是强国梦的重要组成部分”。党的十八大以来，总书记一直关心关注我国航天事业发展，多次对建设航天强国作出重要指示，深刻指出，“星空浩瀚无比，探索永无止境，只有不断创新，中华民族才能更好走向未来”；“航天科技是科技进步和创新的重要领域，航天科技成就是国家科技水平和科技能力的重要标志”；“航天科技取得的创新成果极大鼓舞了中国人民的创新信念和信心，为全社会创新创造提供了强大激励”；要求新时代的航天工作者要勇于攀登航天科技高峰，“早日实现建设航天强国的伟大梦想”。总书记的关心指导、党中央的决策部署，引领新时代我国航天事业高速发展。中国航天正不断创造新的历史，中国人探索太空的脚步迈得更稳更远。1956年10月8日，党中央根据钱学森同志的建议成立了负责导弹技术研究的国防部第五研究院，新中国航天事业由此起步。1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射，把太空“听得到”《东方红》的豪迈撒向寰宇，开启了中国航天的新纪元。此后，我国航天事业迅速发展，从承载通信、导航、遥感等各项服务和任务的卫星遍布近地轨道，到飞船、空间站巡天；从“嫦娥”探月，到“天问”探火、“羲和”逐日……中国人在广袤太空留下一个个坚实足迹。神舟飞天，漫步太空。20世纪90年代初，党中央作出实施载人航天工程的重大决策，并部署了“三步走”的发展战略。2003年10月15日，神舟五号载人飞船成功发射，我国开启首次太空载人之旅，成为第三个独立掌握载人航天技术的国家，标志着“三步走”战略的“第一步”顺利完成。之后，从“天宫”到“天舟”，随着太空出舱、交会对接、在轨补加等多项核心技术实现“零”的突破，“三步走”战略的“第二步”扎实推进。2020年5月5日，我国新一代运载火箭长征五号B首次飞行任务成功，空间站阶段飞行任务首战告捷。2021年4月29日，天和核心舱成功发射，同年6月17日，3位航天员顺利进驻天和核心舱，成为入驻中国空间站的第一批主人。而后，我们圆满完成问天实验舱、梦天实验舱以及多次神舟载人飞船、天舟货运飞船飞行任务，12战连胜连捷，中国空间站全面建成，载人航天工程“三步走”发展战略目标全面实现，中国空间站转入应用与发展阶段。图为2024年6月26日，在中国航天科技集团五院举行的嫦娥六号返回器开舱仪式现场，科研人员取出月球样品容器准备称重。经测算，嫦娥六号任务采集月球背面样品1935.3克。 新华社记者 金立旺/摄
建造空间站、建成国家太空实验室，是实现我国载人航天工程的重要标志，是建设航天强国、科技强国的重要成果。截至2024年4月，神舟载人飞船执行任务18次，其中载人飞行13次，均取得圆满成功。当前，我们正在加紧研制梦舟载人飞船。这款飞船将满足载人月球探测、近地空间站任务需求，进一步推动我国载人航天技术水平全面提升。30年载人航天之路铸就的载人航天精神，是对“两弹一星”精神的继承和弘扬，是伟大民族精神的生动体现。蟾宫折桂，叩问苍穹。月球是地球的天然卫星，是人类走出地球、探索宇宙空间的第一站。从1999年起，国防科工委就开始组织论证月球探测的科学目标，建立全国大协作的工程体系，提出绕月探测工程方案。2004年1月，绕月探测工程正式立项，命名为嫦娥工程。2007年10月24日，嫦娥一号探测器成功发射，迈出了我国月球探测的第一步。2019年1月3日，嫦娥四号实现人类探测器首次月球背面软着陆。2020年12月17日，嫦娥五号携带着从月球采集的1731克月球样品回到地球，中国成为世界上第三个实现月球采样返回的国家，为深化人类对月球成因和太阳系演化历史的科学认知作出重要贡献。2024年6月25日，嫦娥六号携带从月背采集的1935.3克月球样品返回地球，在人类历史上首次实现月球背面采样返回，成为我国建设航天强国、科技强国取得的又一标志性成果。月球探测的每一个大胆设想、每一次成功实施，都是人类认识和利用空间能力的充分展示。20年探月之路孕育出追逐梦想、勇于探索、协同攻坚、合作共赢的探月精神，走出一条高质量、高效益的月球探测之路。实施探月工程，圆的就是中华民族自强不息的飞天揽月之梦。步入深空，眺望寰宇。火星是太阳系内侧的第四颗行星，被认为是和地球最相似的一颗行星。我国首次火星探测任务于2016年正式立项，提出一次任务实现火星环绕、着陆和巡视的目标，对火星进行全球性、综合性的环绕探测和火星表面的区域巡视探测。负责执行我国第一次火星探测任务的天问一号探测器由上下两部分构成，下面部分是环绕器，主要完成“奔火飞行”、环绕探测和中继通信任务；上面部分是着陆巡视器，主要完成着陆任务，搭载了我国第一辆火星车祝融号。祝融在中国传统文化中被尊为火神，第一辆火星车以“祝融”命名，寓意着点燃中国星际探测的火种，必将成为指引我们接续奋斗、不断超越、逐梦深邃星空的火焰。2021年5月15日，天问一号成功着陆火星，在火星上首次留下中国人的印记，迈出了我国星际探测征程的重要一步，实现了深空探测从地月系到行星际的跨越。我国成为第三个登陆火星的国家，在行星际探测领域进入世界先进行列。在建成航天大国、走向航天强国的道路上，运载火箭及卫星、飞船、空间站、探测器等航天器，在一系列重大工程中亮相登场、升级换代，中国航天进出太空、利用太空、探索太空的能力不断提高。进出太空的能力有多大，航天的舞台就有多大。目前人类进出太空的方式，主要依靠运载火箭等航天运输工具，其中运载火箭是人类克服地球引力、进入太空的主要工具，是发展空间技术、探索未知空间的基础。我国自行研制的长征系列运载火箭历经四代发展，已经拥有完备的大、中、小型火箭型谱，具备不同载荷进入太空的能力。运载能力是火箭最基本、最重要的指标，长征系列运载火箭一直致力于提升运载能力。就近地轨道运载能力而言，1970年发射的长征一号仅有0.3吨。“十三五”期间，长征五号等新一代运载火箭实现了近地轨道运载能力25吨级、地球同步转移轨道运载能力14吨级的跨越，我国进入空间的能力达到世界一流水平。目前正在研制、计划2027年首飞的长征十号，预计运载能力将达到70吨级。2024年6月22日，长征二号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞，成功将中法天文卫星送入预定轨道，此次任务是长征系列运载火箭的第525次飞行。长征系列运载火箭首个100次发射用了37年，最近完成的第5个100次发射只用了2年，发射频次增速非常快。从多级串联到多级串联加捆绑，从常规推进到低温推进，运载火箭发射的轨道从地球低轨道到高轨道、从月球轨道到行星际轨道，发射方式从“一箭一星”到“一箭多星”、从无人返回到载人飞行，我国的运载火箭发展逐步实现系列化、模块化和通用化，发射成本不断降低，可靠性日益提高。利用太空向广深拓延，持续发力服务经济社会发展。目前人类利用太空的方式，主要是通过通信、导航、遥感等各类人造卫星，利用空间环境和资源，为人类社会提供各项服务。通信卫星是用来进行远距离无线电通信的卫星。在通信卫星出现之前，地球上远距离的两地之间通信有两种方法：一种是利用电缆，另一种是用地面无线电设备。无线电微波能传输的信息容量很大，又比较稳定。但是，除长波电台等，大部分无线通信手段的通信距离只有几百米到几百公里。20世纪50年代末，人造地球卫星上天以后，人们很快想到，在远距离通信中可以利用人造卫星。为了加强从卫星上反射回地面的无线电波，人们把卫星做成像地面上的微波中继站一样，卫星接收到地面发来的无线电波以后先进行放大、再发向地面。自1984年成功发射第一颗静止轨道通信卫星至今，我国通信卫星实现了从实用到商用、从固定业务到移动业务、从窄带业务到宽带业务、从单星系统到星座网络的跨越，通信速率、容量、支持终端数量实现了万倍量级的提升，满足电视广播、远程教育及医疗、宽带通信等不同场景下的应用需求。同时，我国东方红系列通信平台快速发展，从东方红一号到五号，枝繁叶茂，不断壮大。导航卫星从卫星上连续发射无线电信号，为地面、海洋、空中和空间用户导航定位。20世纪后期，我国开始探索建设卫星导航系统。2000年底，建成北斗一号系统，向中国提供服务；2012年底，建成北斗二号系统，向亚太地区提供服务；2020年，建成北斗三号系统，向全球提供服务。北斗系统突破了新型导航信号、星间链路、高性能星载原子钟等核心技术，实现了卫星核心器部件100%自主可控，服务性能达到国际先进水平。目前，北斗系统在全球一半以上国家和地区推广使用，规模应用进入市场化、产业化、国际化发展，这是我国为全球公共服务基础设施建设作出的重大贡献。30年来的北斗系统研制建设实践，培育了自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越的新时代北斗精神，是航天科技战线红色基因在新时代的赓续传承。遥感卫星能在规定的时间内覆盖整个地球或指定的任何区域。当沿地球同步轨道运行时，它能高时间分辨率的对地球表面某指定地域进行遥感；当沿太阳同步轨道等近地轨道运行时，能高空间分辨率的对某指定地区进行遥感。我国目前已经建成以资源、海洋、环境减灾、风云等为代表的遥感卫星系列，并实施高分辨率对地观测系统重大专项，对地成像分辨率最高优于0.5米，观测手段覆盖可见光、红外、激光、高光谱、合成孔径雷达等，应用于农业、林业、海洋、国土、环保、气象等领域。目前，我国在轨稳定运行的高分辨率对地观测卫星超过200颗，仅公益民用可见光卫星就可实现2米分辨率数据对全国陆地国土的季度覆盖。通过遥感卫星，我们既能感受世界的温度，也能看到这个世界的微妙变化。对太空的利用，为我们的经济社会发展和生产生活带来诸多效益。比如，在电力领域，北斗高精度定位用于无人机自主巡检、变电站机器人巡检、杆塔监测等业务；在交通运输领域，约有830万辆道路营运车辆、近5万艘船舶、2100多架通用航空器应用了北斗终端设备；在农业领域，基于北斗系统的农机自动驾驶终端已达20万台（套），实现了跨企业农机作业数据整合，24小时动态监测水稻、小麦、玉米等主要粮食作物收获和拖拉机作业。2023年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到5362亿元人民币，同比增长7.09%；其中由卫星导航应用和服务所衍生带动形成的关联产值达到3751亿元人民币。探索太空求解未知，揭示宇宙自然现象及规律。探索太空，指以空间站、空间探测器等航天器为主要平台，开展空间科学探索。空间站，是一种在近地轨道长时间运行、可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。目前，中国空间站全面建成，我们的“太空之家”遨游苍穹。中国空间站包括天和核心舱、梦天实验舱、问天实验舱、载人飞船（即已经命名的神舟号飞船）和货运飞船（天舟飞船）5个模块。各飞行器既具备独立的飞行能力，又可以与核心舱组合成多种形态的空间组合体，在核心舱统一调度下协同工作。截至2024年4月，我国已成功发射25艘载人飞船和货运飞船，先后将35人次送入太空。中国航天探索太空的各项能力也不断提升。比如，货物装载空间和物资上行能力大大提升。相比于之前，新批次货运飞船密封舱装载能力由5.5吨增加至6.7吨，整船物资装载能力由6.9吨提高至7.4吨，上行载货比由0.51提高至0.53，运输效率位居世界第一。此外，中国空间站作为国家太空实验室，成果转移转化成效显著，已安排在轨实施了100多个空间科学研究与应用项目，航天育种搭载实验3000多项，4000余项成果应用于各行各业。这些科学实验和结果应用，促进了我国科技水平整体提升，造福国计民生。图为2022年6月5日，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。飞船完成自主快速交会对接后，中国航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲顺利进驻天和核心舱。 航天科技集团供图 宿东/摄
空间探测器，又名深空探测器，是人类对远方天体和空间进行探测的无人航天器，是现阶段空间探测的主要工具。按探测的对象，空间探测器包括月球探测器、行星和行星际探测器、小天体探测器等。在月球及深空探测方面，我国成功发射6个月球探测器。其中，嫦娥二号探测器在国际上首次获得7米分辨率全月图；嫦娥五号采用具有世界领先水平的月球轨道无人对接方案转移月壤，采样重量领先无人月球采样历史；嫦娥六号任务自发射后历经53天，11个飞行阶段，突破了月球逆行轨道设计与控制、月背智能快速采样、月背起飞上升等关键技术，首次获取月背的月球样品，并搭载4台国际载荷，开展了务实高效的国际合作。在火星探测方面，天问一号探测器的环绕器，经过多次精准近火制动，进入遥感使命轨道，获取覆盖火星全球的中分辨率影像数据，实现火星全球探测。着陆巡视器巧妙利用悬停避障技术，通过实施气动减速、降落伞减速、动力减速和着陆缓冲，成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区；祝融号火星车发回的火星表面移动过程视频，是人类首次获取火星车在火星表面的移动过程影像。环绕器和火星车均完成既定科学探测任务。仰望深邃星空，脚踏航天强国建设之路，中国航天要加快推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展，重点提升航天科技创新动力、经济社会发展支撑能力，更好服务新质生产力发展、推进中国式现代化，积极开展更广泛的国际交流合作，增进人类共同福祉。实施空间开发与应用的重大科技工程和科学任务。重点推进行星探测、月球探测、载人航天、重型运载火箭、可重复使用航天运输系统等重大工程。比如，2025年前后实施近地小行星取样返回和主带彗星环绕探测；2030年前后实施火星取样返回任务，以及木星系环绕探测和行星穿越探测等；继续发射嫦娥七号、嫦娥八号探测器，实施月球极区环境与资源勘查及采样返回，构成科研站基本型等；2030年前实现中国人首次登陆月球，开展月球科学考察及相关技术试验，推动载人航天技术由近地向深空跨越式发展。提高自由进出、高效利用、科学探索太空的能力。进出太空要向高性能、低成本、远距离、快响应、智能化、规模化发展。建设重型火箭及新一代载人火箭，加快可重复使用运载器的研制和运营，建设惠及民生的航班化航天运输系统。利用太空要实现一星多能、多星组网，并拓展至地月空间，实现在轨服务。围绕通信、导航、遥感等应用需求，建成技术先进、全球覆盖、高效综合信息网络。建成在轨服务与维护系统，设立“空间4S店”，在空间对卫星进行在轨维修，实现卫星在轨升级、在轨建造。探索太空要实现近地空间站长期运营，地月空间重点开发，月球以远逐步探索。启动太阳系近邻探索，寻找可能存在的地外生命及可能适合人类的宜居星球，探寻“我们人类孤独吗”的答案。创新优化机制、培养优秀人才、凝聚优势力量。继续发挥新型举国体制优势，带动各类先进优质生产要素向发展新质生产力顺畅流动，推动国家整体科技实力提升。加大自主创新工作力度，加速打造航天战略科技力量，实现从跟随式发展到创新引领发展的转变。加快发展航天应用产业，改造提升传统产业，培育新兴太空产业，布局建设未来产业，助推经济高质量发展。吸引汇聚优秀人才，按照发展新质生产力要求，畅通教育、科技、人才的良性循环。传承弘扬“两弹一星”精神、载人航天精神、探月精神、新时代北斗精神等，激发内生驱动力。九天揽月、北斗璀璨、星汉灿烂、太空遨游。中国航天将以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，用新的科技突破、新的“中国高度”，实现更加绚丽壮阔的航天梦、强国梦。（作者：包为民 中国科协副主席、中国科学院院士、航天科技集团科技委主任）
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