2012年6月16日18时37分,载有三名航天员的“神舟九号”飞船用“长征二号F”运载火箭发射成功。随后,18日14时许,神舟九号飞船和天宫一号成功对接。这是中国航天发展史上的一个重要里程碑,它的成功,不仅标志着中国突破了载人在轨交会对接技术,为2020年建成中国的空间站走出了最关键的一步,同时也标志着中国的航天事业,从此进入了一个创新发展的新阶段。
中国航天事业的辉煌成就
中国的航天事业,是从1970年4月24日,成功发射首颗“东方红”卫星开始的。42年来,中国的航天事业创造了在人造卫星、载人航天和绕月探测三个领域的辉煌成就,进一步增强了中国的国防实力、科技实力和民族凝聚力。主要的成就为:
首先,建立了配套的航天基础设施。这些基础设施包括运载火箭、发射场、返回场、测控网等。从2006年到2011年年底,“长征”系列运载火箭共完成67次发射任务,把79个(其中70个为自行研制)航天器成功送入预定轨道,运载火箭的可靠性显著增强。“长征”系列运载火箭型谱进一步完善。
其次,建立了应用卫星体系。这个体系包括气象、遥感、通信、导航卫星等。“中星十号”卫星的成功发射和稳定运行,大幅提高了中国通信广播卫星的功率和容量。“天链一号”数据中继卫星的成功发射,使中国初步具备天基数据传输能力和对航天器的天基测控服务能力。2007年2月,成功发射第四颗“北斗”导航试验卫星,进一步提升了“北斗”卫星导航试验系统性能。2007年4月以来已成功发射12颗卫星,目前已向亚太地区用户提供试运行服务。中国已基本建成“风云”、“海洋”、“资源”、“遥感”、“天绘”等卫星系列和“环境与灾害监测预报小卫星星座”。
再次,突破了载人航天的基本技术。这些基本技术包括进入、返回、出舱、交会对接等。2003年10月15日,中国用“神舟五号”飞船将中国首名航天员杨立伟送入太空。2008年9月25日至28日,成功发射“神舟七号”载人飞船,首次顺利实施航天员空间出舱活动。2011年9月、11月和2012年6月,先后发射“天宫一号”、“神舟八号”无人飞船和“神舟九号”载人飞船,全面突破了空间交会对接技术,进行了载人空间实验,为空间实验室和空间站的建设奠定了基础。
最后,开拓了深空探测的新领域。2007年10月24日,成功发射中国第一个月球探测器“嫦娥一号”,获取了全月球影像图。2010年10月1日,成功发射“嫦娥二号”月球探测器,获取了分辨率更高的全月球影像图和虹湾区域高清晰影像。
中国航天事业之所以能取得如此辉煌的成就,其主要经验是:坚持了自主创新的发展方针。中国航天立足自主创新,刻苦攻关,逐步掌握了航天领域的核心技术和关键技术,形成了一大批具有自主知识产权的创新成果。坚持了循序渐进的发展原则。中国航天的发展提倡实事求是,循序渐进,没有像美、苏那样曾在技术上出现过于冒进的现象,充分体现了中国航天贯彻科学发展观的巨大成效。坚持了系统工程的管理方法。近年来结合多型号并行研制、高密度发射和飞行试验的新任务,充分发挥总体的牵引拉动作用和专业的基础支撑作用,强化各系统间的协调配合,不断创新发展航天科研生产管理模式。坚持了质量第一的发展理念。航天产品具有高科技、高风险、高投入的特征,只有坚持质量就是生命的信念,航天事业才能不断发展壮大。
中国航天发展的机遇
世界航天发展史表明,在航天发展的前期,美苏两个大国的太空竞赛对航天发展产生过深刻的影响。虽然这个时期世界航天也曾不断创造过辉煌,但也有迫于政治压力而导致事故的许多沉痛教训。冷战结束后,世界航天活动开始进入一个重大的转型时期。当前,世界的政治、经济出现了多极化趋势,但各国又都面临许多全球性问题(如气候变化、能源短缺、金融危机等)的挑战,从而促使世界航天出现一系列新的趋势。
航天大国继续将太空作为综合国力竞争的制高点。各国在注意提高本国航天工业国际竞争力的基础上,为了节省投资、加速发展和减少风险,开始加强民用航天领域的国际合作。典型的例子是美、俄、西欧多国、日本、加拿大、巴西等联合发展了国际空间站。
各国的航天活动除了考虑提高国家威望外,更加注重实效。力求重大的航天发展计划,能够取得最大的政治、经济、科学和技术的综合效益。为此,各国的航天活动都在重点发展航天运载技术和应用卫星技术,积极发展载人航天技术和深空探测技术,并探索利用太空太阳能的可能性。
航天大国十分重视太空的军事作用,不断强化太空在军事战略中的地位。除了继续发挥卫星对军事侦察、监视、导航、导弹预警、气象保障等的战场支持作用外,还正在研究太空对抗和太空对地打击技术。太空在新军事革命中正在扮演日益重要的角色。
人与自动化系统的结合是航天发展的必由之路。人在太空具有自动化系统不可替代的独特作用,但人亲自进入太空总要冒一定的风险,付出较高的代价。因此,一切不需要人参与就可以完成的航天活动,包括许多深空探测活动,各国都用无人航天器去完成。
由于航天运输和航天器的成本居高不下,日益成为大规模利用太空资源的瓶颈。在受到经费制约的环境下,各国的航天发展都在技术创新上狠下功夫。只有突破关键技术,才能使航天发展跨上一个新的台阶。
为了适应上述这种形势,航天大国都在调整航天发展的目标和战略。各国都在积蓄力量,突破关键技术,迎接21世纪世界航天发展的新高潮。这方面最突出的例子,是美国将原定的“重返月球”的计划,调整为一项注重技术创新、而目标较为灵活的计划。
中国的航天技术,特别是载人航天和深空探测技术,起步较晚,但有明显的后发优势。这种优势体现在以下几个方面。首先是中国可以在总结世界航天技术发展的经验教训的基础上,避免了再走美国和苏联发展航天中曾走过的弯路,例如中国决定发展载人飞船前,就认真总结了美国发展航天飞机和苏联发展飞船的经验和教训,使得中国载人航天发展的步子走得十分平稳。其次是中国可以充分发挥现代的先进技术,特别是电子信息技术的作用,例如中国的载人飞船技术在电子信息技术方面就胜过美国和苏联以前研制的飞船,又如当年美国进行载人登月时,由于无法进行电视直播,在事后对美国是否真的登月,争论不断;而中国的民众可以通过电视,直接观看“神舟九号”与“天宫一号”交会对接的全过程。最后,航天技术像所有技术的发展过程一样,当技术趋于成熟时,其发展速度就会减慢,而中国正处在急起直追阶段,发展速度较快,从而可以大大缩短我们达到世界先进水平的时间。
总之,当前世界航天技术的发展态势,以及中国社会、经济和安全等对中国航天发展日益迫切的要求,为中国航天的发展,提供了最好的机遇期。
中国航天发展面临的挑战
经过42年的努力,中国已从一个航天大国逐步走向一个航天强国。虽然中国的航天技术与美国和俄罗斯,还存在一定的差距,但已和欧洲和日本达到同一水平,并各有其长,而中国在自主发展载人航天方面,更胜一筹。另一方面,一些新兴国家,如印度和巴西的航天也发展很快,特别是印度,在卫星及其应用领域的发展,很有特色。
面对世界航天发展的转型和中国社会、经济和军事准备的需求,中国航天发展也面临重大挑战。
中国现有运载火箭的运载能力明显不足,不能满足今后发射空间站和实现载人登月的要求。我们要发展新一代运载火箭和运载火箭上面级,实现“长征五号”运载火箭的首飞。“长征五号”运载火箭,将完全采用无毒无污染推进剂,并具备近地轨道25吨、地球同步转移轨道14吨的运载能力。在这基础上,为了满足今后载人登月的需要,在突破大推力火箭发动机技术的基础上,发展具有更大运载能力的重型运载火箭。
中国的应用卫星系统面临长寿命运行和拓展应用的考验。特别是在卫星应用方面,还存在着规模小、产业化程度低、经济效益较低等问题,只有加强国家统筹规划和大力培育市场,才能扭转应用落后于卫星平台发展的局面。未来要全面实施高分辨率对地观测系统重大科技专项,基本形成全天候、全天时、多谱段、不同分辨率、稳定运行的对地观测体系。完善固定通信业务卫星、电视广播业务卫星以及数据中继卫星,发展移动通信业务卫星,研制更大容量、更大功率的新一代地球静止轨道通信广播卫星平台。按照从试验系统,到区域系统,再到全球系统的“三步走”发展思路,继续构建中国“北斗”卫星导航系统。2012年,建成“北斗”卫星导航区域系统,预备提供覆盖亚太地区的导航定位、授时和短报文通信服务的能力;2020年左右,建成由5颗地球静止轨道卫星和30颗非地球静止轨道卫星组成的覆盖全球的“北斗”卫星导航系统。
中国载人航天尚未进入全面应用阶段,为了充分发挥载人航天的应用效益,还要攻克许多难题。要继续发射空间实验室、载人飞船和货运飞船,突破和掌握航天员中长期驻留、再生式生命保障、推进剂补加、空间站维护和长期运行等空间站关键技术,加大对空间科学与空间应用等薄弱环节的投入,为空间站建设、运行和发挥空间站的效益作好技术准备。
中国的深空探测还在起步阶段,探测的目标还十分有限,必须不断扩展探测的领域。要继续按照“绕、落、回”三步走的发展思路,发射月球软着陆和月面巡视勘测器,实现在月球的软着陆和巡视探测,完成月球探测第二步任务;实施以月面采样返回为目标的月球探测第三步任务。在这基础上,还要开展对太阳系行星、小行星和太阳的探测活动。
展望未来,面对中国航天发展的机遇和挑战,中国的航天要在卫星及其应用、载人航天和深空探测三个领域,保持平衡协调的发展,力求获得航天发展的最大综合效益。为此,要以管理体制和运行机制创新为基础,进一步深化改革,走出一条适应世界航天发展趋势、满足国家战略需求、适应市场经济变化,并充分发挥航天技术在建设创新型国家中的引领和支撑作用的、具有中国特色的航天发展道路。另一方面,我们要在自主创新的基础上,还要大力加强国际合作。目前,西方国家仍然用禁止高技术向中国出口为借口,排斥中国参加国际空间站。可以预料,随着中国航天能力的进一步提高,必将改变这种局面。
中国在航天领域经过42年的拼搏,用比先进国家少得多的投入,取得了十分辉煌的成就。今后我们一定要抢抓新机遇,迎接新挑战,履行新使命,在新的起点上,再创航天事业的新辉煌!
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