運(yùn)載火箭會學(xué)習(xí) 航天運(yùn)輸航班化

中國航天大會展示未來愿景

火箭模擬發(fā)射吸引眾多參觀者拍照。 張人峰 攝

未來的運(yùn)載火箭“會學(xué)習(xí)”——

從“十四五”開始，我國將通過“航天控制+人工智能”探索，打造“會學(xué)習(xí)”“終身學(xué)習(xí)”的運(yùn)載火箭，使其變得更聰明、更自主，不斷提高適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境和自主解決問題的能力，以完成更復(fù)雜的探測任務(wù)。

未來的航天運(yùn)輸將實(shí)現(xiàn)“航班化”——

我國計(jì)劃到2045年，實(shí)現(xiàn)1小時全球抵達(dá)、地面與軌道間以及軌道與軌道間的航班化航天運(yùn)輸。每年總飛行次數(shù)達(dá)千次量級，總貨運(yùn)萬噸級，總客運(yùn)萬人次。

未來的航天飛行器“更柔軟”——

如果航天飛行器具備隨時變形或適應(yīng)環(huán)境連續(xù)改變能力等特殊性能，就可以在復(fù)雜飛行環(huán)境中完成更多更具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。目前我國科學(xué)家已在相關(guān)飛行器材料、智能控制等方面開展研究，還將在柔性可變形跨域智能飛行領(lǐng)域進(jìn)行更多探索……

遙望太空，逐夢星海。

近日在福建省福州市召開的2020年中國航天大會上，圍繞航天發(fā)展戰(zhàn)略布局、關(guān)鍵核心技術(shù)突破、“海上絲綢之路”空間信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展、全球航天與開放合作等焦點(diǎn)話題，來自中外航天界的領(lǐng)軍人士展開熱烈研討，深入探討航天未來愿景，推動世界航天領(lǐng)域的廣泛深度合作。

1 神舟飛船返回艙、天宮二號、長征系列運(yùn)載火箭、嫦娥月球著陸器

大國重器展現(xiàn)科技實(shí)力

50年前，首顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”的成功發(fā)射，開啟了我國航天事業(yè)的偉大征程。

此后，神舟飛天，嫦娥探月，天宮對接，北斗組網(wǎng)……中國航天不斷取得新突破，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

中國航天大會期間，“航天放飛中國夢”航天科普展暨中國航天成就展，介紹了我國航天發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀，展示了一系列航天實(shí)物和模型。

航天科普展展館內(nèi)，4000平方米的展區(qū)分為航天科普展區(qū)、航天成就展區(qū)、商業(yè)航天展區(qū)、航天文創(chuàng)體驗(yàn)區(qū)等幾部分。神舟飛船返回艙、天宮二號模型、長征系列運(yùn)載火箭模型、嫦娥月球著陸器模型等航天重器，向觀眾全方位展示了中國航天事業(yè)取得的輝煌成就。

展區(qū)入口，“東方紅一號”衛(wèi)星1∶1模型極為壯觀。展區(qū)左側(cè)，長征系列運(yùn)載火箭家族和快舟系列運(yùn)載火箭模型如排兵布陣般列開，被人們昵稱為“胖五”的長征五號運(yùn)載火箭也位列其中。作為我國首個自主研制的新一代大型運(yùn)載火箭，長征五號火箭創(chuàng)下了多個“之最”——起飛質(zhì)量最大、起飛推力最大、箭體結(jié)構(gòu)最大、運(yùn)載能力最強(qiáng)、運(yùn)載效率最高，成為我國探月工程、空間站建設(shè)、首次火星探測任務(wù)的重要支撐。

神舟十號的返回艙、降落傘及艙外航空服等珍貴實(shí)物，吸引許多觀眾駐足。很多人依然清晰記得，2013年神舟十號與天宮一號手控交會對接那激動人心的一刻。

“現(xiàn)在大家看到的是‘天問一號’火星探測器的仿真模型。今年7月23日，在海南文昌發(fā)射場，長征五號遙四運(yùn)載火箭托舉著我國首次火星探測任務(wù)‘天問一號’探測器點(diǎn)火升空。”現(xiàn)場的志愿者向觀眾介紹。

中國首次火星探測任務(wù)工程總設(shè)計(jì)師張榮橋在中國航天大會上介紹，截至9月18日8時30分，“天問一號”探測器飛行里程已達(dá)1.55億公里，距離地球1800萬公里。飛行期間，“天問一號”已成功完成地月合影獲取、首次軌道中途修正、載荷自檢等工作。

“天問一號”將在地火轉(zhuǎn)移軌道飛行約7個月，預(yù)計(jì)2021年2月被火星引力捕獲，進(jìn)入環(huán)火軌道，著陸巡視器預(yù)計(jì)于2021年5月降落火星。

如果首次火星探測任務(wù)圓滿成功，中國將成為世界上第一個通過一次任務(wù)實(shí)現(xiàn)火星“環(huán)繞、著陸、巡視”三個目標(biāo)的國家。

星空浩瀚無比，探索永無止境。

在世界航天進(jìn)入大發(fā)展之際，中國航天朝著更高更遠(yuǎn)的目標(biāo)開啟新征程。

在中國航天大會上，中國探月工程副總設(shè)計(jì)師于登云說，我國探月工程穩(wěn)步推進(jìn)，預(yù)計(jì)今年底之前發(fā)射“嫦娥五號”，實(shí)現(xiàn)月球區(qū)域軟著陸及采樣返回。

中國載人航天工程副總設(shè)計(jì)師周雁飛則表示，我國目前的長征系列運(yùn)載火箭無法滿足載人登月需求，目前正持續(xù)開展載人登月方案深化論證，考慮盡量利用成熟技術(shù)研制新一代載人運(yùn)載火箭。新一代載人運(yùn)載火箭能夠?qū)⑤d人飛船、月面著陸器送入地月轉(zhuǎn)移軌道。

2 氣象衛(wèi)星、導(dǎo)航系統(tǒng)、應(yīng)急救援、生物科技、防災(zāi)減災(zāi)、智慧農(nóng)業(yè)

航天應(yīng)用服務(wù)大眾生活

高深莫測，遙不可及……在很多人的印象中，航天領(lǐng)域蒙著一層神秘的面紗，仿佛距離我們十分遙遠(yuǎn)。

殊不知，航天技術(shù)及其產(chǎn)品的應(yīng)用，早已深入人們生產(chǎn)生活的各個方面：從氣象衛(wèi)星、導(dǎo)航系統(tǒng)，到國土資源監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境保護(hù)，再到應(yīng)急救援、生物科技，航天科技創(chuàng)造美好生活，助力提升社會治理能力，已從夢想走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

以北斗為例，其在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面，已擁有多種導(dǎo)航型基礎(chǔ)產(chǎn)品、高精度測量型基礎(chǔ)產(chǎn)品等核心產(chǎn)品，在交通運(yùn)輸、漁船航運(yùn)、防災(zāi)減災(zāi)、智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用，并進(jìn)入消費(fèi)類電子等大眾高精度應(yīng)用領(lǐng)域。

“北斗服務(wù)正逐步走入手機(jī)、平板電腦、共享單車、老人關(guān)愛等更多生活應(yīng)用領(lǐng)域。”北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師楊長風(fēng)介紹，隨著芯片小型化、低功耗、低成本、射頻基帶一體化等技術(shù)發(fā)展，以及衛(wèi)星導(dǎo)航IP核與移動通信等領(lǐng)域廣泛集成，北斗將全面走向大眾應(yīng)用，服務(wù)大眾生活。

高分六號1：3模型是此次中國航天成就展上的重要展品之一。作為我國首顆實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)觀測的高分衛(wèi)星，高分六號在農(nóng)業(yè)資源監(jiān)測、林業(yè)資源調(diào)查、防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)等行業(yè)有廣泛應(yīng)用。

今年年初，高分系列衛(wèi)星為武漢火神山、雷神山醫(yī)院選址和建設(shè)工程規(guī)劃提供依據(jù)，在支援抗疫中發(fā)揮了重要作用。在北京大興國際機(jī)場建設(shè)中，高分衛(wèi)星通過使用不同體制的觀測系統(tǒng)測量地形與地貌，協(xié)助機(jī)場工程規(guī)劃和項(xiàng)目土地合理應(yīng)用，助力建設(shè)工程科學(xué)高效完成。在農(nóng)業(yè)估產(chǎn)與農(nóng)地保護(hù)、國土資源監(jiān)管與礦產(chǎn)資源調(diào)查、污染治理與環(huán)境保護(hù)中，都能看到高分衛(wèi)星的身影。

太空育種是當(dāng)前航天與農(nóng)業(yè)相結(jié)合的前沿領(lǐng)域。

在航天產(chǎn)業(yè)融合成果展區(qū)，琳瑯滿目的太空蔬果、精美的太空月季引起觀眾注意。

“太空育種就是利用返回式衛(wèi)星搭載農(nóng)作物種子進(jìn)入太空環(huán)境，在微重力、弱電磁、強(qiáng)輻射等復(fù)雜多變的環(huán)境作用下，促使農(nóng)作物種子產(chǎn)生比地面正常環(huán)境更多的變異。” 據(jù)神舟綠鵬農(nóng)業(yè)科技有限公司區(qū)域經(jīng)理李亞平介紹，與轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品不同，太空育種不是直接人為改變種子原有基因，而是在變異中篩選更優(yōu)種子資源，將其與地面上的種子進(jìn)行“雜交”，從而培育新的品種。

截至2018年，我國利用神舟飛船、空間實(shí)驗(yàn)室及新一代載人飛船試驗(yàn)船等飛行器的資源余量，組織開展了累計(jì)百余種、5000多份作物種子和植物材料的空間搭載誘變實(shí)驗(yàn)，目前共有超過200種航天育種新品種通過國家及省部級評審。

商業(yè)航天發(fā)展，前景可觀，大有可為。

隨著國家商業(yè)航天政策的密集出臺和立法的加快，近年來國內(nèi)商業(yè)航天活動持續(xù)快速有序推進(jìn)。上海航天技術(shù)研究院科技委秘書長潘軍表示，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+航天”的產(chǎn)業(yè)升級變革，在全球新一輪工業(yè)革命的大背景下，中國航天領(lǐng)域在商業(yè)航天方面發(fā)展取得了突破性進(jìn)展。保守估計(jì)，未來5年至10年國內(nèi)商業(yè)小衛(wèi)星發(fā)射需求量將超過4000顆，制造的需求也將隨之大幅增長。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)商業(yè)航天參與企業(yè)已經(jīng)超過百家，主要集中在發(fā)射服務(wù)和衛(wèi)星系統(tǒng)兩大領(lǐng)域。隨著商業(yè)小衛(wèi)星制造、發(fā)射需求的興旺，商業(yè)航天參與企業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向也將從“單純的衛(wèi)星運(yùn)營”向“運(yùn)維+服務(wù)+跨界”過渡。

“‘太空經(jīng)濟(jì)’時代已經(jīng)到來，人人皆可參與航天。”北京九天微星科技發(fā)展有限公司副總裁張振興在論壇上介紹了衛(wèi)星在跨境物流運(yùn)輸監(jiān)測、智慧物流監(jiān)測、野生動物保護(hù)、野外放牧等領(lǐng)域的典型應(yīng)用。“星鏈計(jì)劃讓衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)從設(shè)想走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，今年4月，國家發(fā)改委將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入‘新基建’信息基礎(chǔ)設(shè)施范疇，未來3年將是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)‘新基建’的重要發(fā)展時期。”

3 “太極二號”雙星計(jì)劃啟動，中國宇航學(xué)會航天科學(xué)與技術(shù)教育工作委員會揭牌

創(chuàng)新與教育賦能時代未來

中科院正在啟動空間引力波探測計(jì)劃第二步——“太極二號”雙星計(jì)劃!

中科院院士、空間引力波探測“太極計(jì)劃”首席科學(xué)家吳岳良在本屆中國航天大會上發(fā)布的這一重磅消息，引發(fā)國內(nèi)外學(xué)者強(qiáng)烈關(guān)注。

中科院從2008年開始前瞻論證我國空間引力波探測的可行性，經(jīng)多年研究，提出了我國空間引力波探測“太極計(jì)劃”，確定了“單星、雙星、三星”的“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略和路線圖。2019年8月，我國首顆空間引力波探測技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“太極一號”成功發(fā)射，邁出了我國空間引力波探測奠基性的第一步。而眼下，隨著“太極二號”雙星計(jì)劃的啟動，我國空間引力波探測又邁上新臺階。

科研永不止步，創(chuàng)新永不停歇。而科學(xué)精神，需要傳承。

“立足國內(nèi)，面向國際，繁榮學(xué)術(shù)，培養(yǎng)航天下一代”是本屆中國航天大會的指導(dǎo)思想。

建設(shè)航天強(qiáng)國，培養(yǎng)航天英才，要從培養(yǎng)青少年的航天夢開始。

弘揚(yáng)航天精神，擁抱星辰大海。本屆中國航天大會上出現(xiàn)了眾多青少年的身影。很多學(xué)校團(tuán)體組織前來參觀。

“總指揮長同志，我們奉命執(zhí)行嫦娥十號與神舟十五號載人登月飛行任務(wù)，準(zhǔn)備完畢，請指示! ”“出發(fā)!”……在航天科普展展館的航天互動體驗(yàn)區(qū)，不少中小學(xué)生登上“夢回神舟”神舟飛船返回艙，通過VR技術(shù)，體驗(yàn)宇航員乘坐火箭登陸太空，探索太空，遇險、重返地球的過程。

航天領(lǐng)域是最早應(yīng)用VR技術(shù)的先行者之一。在VR體驗(yàn)展區(qū)，以真實(shí)航天器、航天過程為原型，細(xì)節(jié)還原度更高的VR虛擬展示系統(tǒng)，也受到廣大青少年追捧。

“我們以神舟五號、嫦娥三號、天宮二號為原型，制作了載人航天、登月計(jì)劃、空間站對接等虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，應(yīng)用實(shí)時生成、虛幻引擎等技術(shù)，為科技工作者、航天愛好者，特別是青少年提供更為直觀、便捷的學(xué)習(xí)途徑。”哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社產(chǎn)品部主任胡湘寧告訴記者，作為國家文化產(chǎn)業(yè)支柱項(xiàng)目，VR虛擬展示系統(tǒng)項(xiàng)目將緊跟最前沿航天進(jìn)展，持續(xù)開展探索研發(fā)工作。

人才培養(yǎng)，是邁向航天強(qiáng)國的基礎(chǔ)。

在9月19日召開的中國航天科技教育暨產(chǎn)教融合論壇上，中國航天科技國際文化交流中心副主任周岫彬指出，高端裝備制造業(yè)人才普遍短缺，航天高端裝備人才方面也是如此。要通過航天產(chǎn)教深度融合賦能教育，通過航天文化、航天教師、產(chǎn)業(yè)資源、人才需求與供給及用人標(biāo)準(zhǔn)賦能航天教育，使學(xué)校提升、人才成長與企業(yè)成長互相賦能，實(shí)現(xiàn)共贏。

論壇期間，中國宇航學(xué)會航天科學(xué)與技術(shù)教育工作委員會正式揭牌，將“航天科普教育的頂層設(shè)計(jì)”“國家航天博物館的建設(shè)”等作為今后工作的重點(diǎn)，旨在對以航天為代表的國防軍工領(lǐng)域教育基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行整合、利用、建設(shè)，針對培養(yǎng)未來航天等國防領(lǐng)域所需的應(yīng)用技術(shù)人才等工作進(jìn)行研究、指導(dǎo)和評估，推動應(yīng)用技術(shù)高校、職業(yè)教育企事業(yè)單位與國防軍工企業(yè)之間開展溝通交流。

與此同時，以振興航天為目標(biāo)，以培養(yǎng)人才為導(dǎo)向的中國航天官方青少年教育品牌“中國青少年航天訓(xùn)練營”也在大會上正式官宣并簽約。未來將圍繞如何打造中國第一個官方航天主題營地教育品牌矩陣，在資源開發(fā)、課程開發(fā)、運(yùn)營模式、教育收效等方面進(jìn)行前所未有的深入探索。據(jù)悉，目前“中國青少年航天訓(xùn)練營”已落地3站，來自全國各地的近700名青少年參與其中。(本報(bào)記者 楊心怡 初英杰 通訊員 柯競)

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