戚發(fā)軔,遼寧省復(fù)縣人。中國著名空間技術(shù)專家,神舟號飛船首任總設(shè)計師,中國工程院院士,國際宇航科學(xué)院院士。同時擔(dān)任過多個型號衛(wèi)星和飛船的總設(shè)計師,曾任中國空間技術(shù)研究院副院長、院長。他是中國載人航天工程的關(guān)鍵人物。曾獲國家科技進(jìn)步獎特等獎二次,一等獎、三等獎各一次,航空航天部勞動模范,全國“五一”勞動獎?wù)隆?000年獲中國工程科技獎。2001年當(dāng)選為中國工程院院士。
從1970年中國發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”,到2003年中國第一艘載人飛船“神舟五號”順利升空,再到“天問一號”探測器的火星探測之旅,直至神舟十三號載人飛船順利返回,我國航天事業(yè)從無到有,用自力更生的不懈努力,逐步掌握了進(jìn)入太空的能力,成為了世界公認(rèn)的航天大國。到底是什么讓我們對航天事業(yè)如此孜孜以求?浩瀚的太空,究竟能給我們提供什么?中國距離航天強(qiáng)國還有多遠(yuǎn)?
如何利用太空資源?
航天科技的發(fā)展離不開國家強(qiáng)有力的投入,僅載人航天工程一項,從1992年立項到“神舟十號”任務(wù)完成,國家就撥付了390億元資金?;蛟S有人會問,這樣的巨額投入,是否值得?其實,除了國家安全的戰(zhàn)略需要外,航天技術(shù)早已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面,電視、通信、導(dǎo)航,航天帶來的生活改變,已經(jīng)無處不在;資源普查、氣象數(shù)據(jù)、保障應(yīng)急救援等,更是與航天技術(shù)密不可分。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前有2000余項航天技術(shù)成果應(yīng)用于多個領(lǐng)域,1100余種新材料的研發(fā)得益于航天科技,航天技術(shù)直接帶動了材料、電子、機(jī)械、化工等多方面技術(shù)的發(fā)展。那么,航天科技究竟是怎么“落地”的?它又將為我們的經(jīng)濟(jì)生活帶來哪些深遠(yuǎn)的變革?
首先,中國具備了進(jìn)入太空的能力。1970年4月24日,我國成功發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星——“東方紅一號”。衛(wèi)星運行軌道,距地球最近點439公里,最遠(yuǎn)點2384公里,軌道平面和地球赤道平面的夾角68.5度,繞地球一周114分鐘,衛(wèi)星重173公斤。“東方紅一號”的發(fā)射成功,使我國成為世界上第五個獨立自主研制和發(fā)射人造地球衛(wèi)星的國家,標(biāo)志著我國在宇航技術(shù)研究方面取得了歷史性的重大突破。其次,我們具備了利用太空的能力。運載火箭把航天器送到軌道上就完成任務(wù)了,不進(jìn)入軌道。如何利用天上的資源,要靠航天器。航天器范圍很大,具體的分類及作用主要包括以下三個方面。
各種應(yīng)用衛(wèi)星服務(wù)社會與經(jīng)濟(jì)。中國當(dāng)年沒有通信衛(wèi)星的時候,中央電視臺的節(jié)目不能覆蓋全國,要靠微波中繼,每隔50公里有一個中繼站。從一個站發(fā)到另一個站,收到了以后再強(qiáng)化繼續(xù)發(fā)50公里,就這樣為全國輸送信號,非常困難,質(zhì)量也很不好,所以通信衛(wèi)星太重要了。1975年,中國下決心要搞通信衛(wèi)星。經(jīng)過9年會戰(zhàn),1984年4月8日,在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號火箭發(fā)射了“東方紅二號”試驗衛(wèi)星,4月16日成功定點于東經(jīng)125度赤道上空,這是中國第一顆地球靜止軌道通信衛(wèi)星,可以進(jìn)行全天候通信,中國開始了使用自己的通信衛(wèi)星的歷史。1997年5月12日,“東方紅三號”衛(wèi)星由中國運載火箭技術(shù)研究院研制的長征三號甲運載火箭發(fā)射升空,這是中國第一代采用三軸穩(wěn)定技術(shù)的地球同步衛(wèi)星。之后,“東方紅”系列逐漸發(fā)展成了大型衛(wèi)星平臺。目前不僅中國在用,白俄羅斯、老撾、巴基斯坦都用中國的通信衛(wèi)星,變成一個很大的產(chǎn)業(yè)?,F(xiàn)在我們還有了中繼衛(wèi)星,2011年7月11日和2012年7月25日,我國成功發(fā)射“天鏈一號”02星和“天鏈一號”03星,實現(xiàn)了“天鏈一號”三星全球組網(wǎng),標(biāo)志著我國第一代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)正式建成,開創(chuàng)了我國天基測控和數(shù)據(jù)傳輸?shù)男录o(jì)元。我國載人航天測控通信覆蓋率從不足20%,提高至98%以上。地球的空間是開放的,天上的衛(wèi)星,不管是中國的還是外國的,每天都在獲取信息。這對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國家安全都是不可少的。尤其是我們氣象衛(wèi)星臺風(fēng)預(yù)報很準(zhǔn),從這一點來看,帶來了很大的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
載人航天將實驗室搬到太空。1986年863計劃的出臺,當(dāng)中就有一項中國載人航天下一步怎么辦。經(jīng)過論證,得出三條結(jié)論:第一,得趕快辦,否則來不及了;第二,中國人要上天,只能用飛船,不能用航天飛機(jī);第三,要搞飛船得做充分的準(zhǔn)備。人上天再回來不是目的,要建立一個空間站,讓科學(xué)家在這個平臺上,作一些研究,為老百姓服務(wù)。根據(jù)這三個結(jié)論,確立了中國載人航天工程的三步走戰(zhàn)略:第一步是載人飛船階段,就是能把人送上天,在天上運行一段再回到地面上來。第二步是空間實驗室階段。這個階段需要解決四大關(guān)鍵問題:人能出艙;交會對接;補(bǔ)加;再生式生命保障??臻g實驗室階段這四個關(guān)鍵問題,到目前為止全部解決了。第三步是建立中國的空間站,2022年,中國載人航天空間站工程進(jìn)入空間站建造階段,將完成“問天”實驗艙、“夢天”實驗艙、“神舟”載人飛船和“天舟”貨運飛船等6項重大任務(wù),全面建成空間站。
深空探測幫我們了解宇宙。深空探測我們從月球起步。月球起步也是分三步:第一步是繞,“嫦娥一號”繞月成功,最后撞擊到月球表面預(yù)定地點,第一步圓滿完成了。第二步是落,“神舟三號”把“玉兔”這個月球車帶到月球上去了,科學(xué)家拿到了在月球上直接測試的一些數(shù)據(jù)。我們更了不起的事情就是把“嫦娥四號”送到了月球的背面,這個影響也是非常大的。第三步是取,2020年12月1日,“嫦娥五號”探測器成功著陸月球,2020年12月17日,“嫦娥五號”返回艙安全著陸,帶回了近2公斤的月球樣品,首次實現(xiàn)了中國地外天體采樣返回。月球樣品主要為月壤,即覆蓋在月球表面的“土壤”。“嫦娥五號”月球取土的意義非凡,通過對月球土壤的研究,專家可以了解到月球的地質(zhì)演化歷史,還能尋求新能源。在深空探測方面,我們對地球的衛(wèi)星——月球搞清楚了,現(xiàn)在要到行星上去了。應(yīng)該說在以上三方面都取得了很大的成績。
距離航天強(qiáng)國有多遠(yuǎn)?
我國航天領(lǐng)域不斷創(chuàng)造出一個又一個驚人奇跡。載人航天、北斗導(dǎo)航、嫦娥探月、天問探火,一次次歷史性飛躍,不斷刷新著航天的新高度。我國提出:力爭到2030年,推動我國達(dá)到國際一流水平的航天技術(shù)指標(biāo)從30%提高到60%,躋身世界航天強(qiáng)國行列。到2045年,全面建成世界航天強(qiáng)國。不可回避的一個事實是,當(dāng)前我國與世界航天強(qiáng)國相比,在航天基礎(chǔ)理論研究、先進(jìn)材料與先進(jìn)工藝、試驗設(shè)施與試驗方法、空間科學(xué)與空間應(yīng)用等方面,還存在差距,一些高性能材料、元器件,還不能自主制造,只能依賴進(jìn)口,這些成為奔向航天強(qiáng)國的障礙。
中國是一個航天大國,要成為一個航天強(qiáng)國,差距在什么地方?成為航天強(qiáng)國,要在三大領(lǐng)域同步均勻地發(fā)展:第一個領(lǐng)域是航天技術(shù)。造衛(wèi)星、造火箭、發(fā)射衛(wèi)星、發(fā)射飛船,在這個領(lǐng)域我們應(yīng)該說成績很大,比一些強(qiáng)國差距不是很大了。第二個領(lǐng)域是空間科學(xué),我們要探索浩瀚的宇宙,把整個太陽系里頭這些行星、小行星、衛(wèi)星搞清楚。我們剛剛到了火星,和國外比我們還有差距。第三個領(lǐng)域是航天應(yīng)用。發(fā)展航天事業(yè)的社會效益是毋庸置疑的,對科學(xué)研究的帶動作用也是很大的,國防安全更是少不了航天領(lǐng)域的貢獻(xiàn),但是要帶來經(jīng)濟(jì)效益,還是要形成產(chǎn)業(yè)。航天產(chǎn)業(yè)真正掙錢的是地面應(yīng)用。商業(yè)航天、太空經(jīng)濟(jì)對中國來講應(yīng)該是一個比較新的領(lǐng)域,要想很好地發(fā)揮這方面的作用,完全靠國家、靠國有企業(yè)是完不成這個任務(wù)的,需要民營企業(yè)參加,要進(jìn)入市場里,變成一個大的產(chǎn)業(yè),這樣才能夠產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益。我們航天人都應(yīng)該有一個強(qiáng)國夢,為中國早日成為科技強(qiáng)國貢獻(xiàn)航天力量。
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