中國航天：星空浩瀚 探索不止

包為民

　　宇宙、太空，浩瀚且深邃，承載著人類從古至今的偉大夢想。太空探索是人類對宇宙奧秘的探究和求索，是人類文明進步的重要驅動力。在文明進步的歷史中，航天科技書寫了人類從地球走向浩瀚宇宙的壯麗詩篇。在國家發(fā)展的征程上，航天力量拓展了人們的生存空間、維護了國家的發(fā)展安全。

　　中華民族是勇于追夢的民族。嫦娥奔月、敦煌飛天，這些浪漫的神話故事生動展現(xiàn)了中華傳統(tǒng)文化中對浩渺蒼穹的想象和憧憬。新中國成立以來，我們堅持走自力更生、自主創(chuàng)新的航天發(fā)展道路，一步步實現(xiàn)了走出地球、探索宇宙、遨游太空的夢想，取得了一系列舉世矚目的輝煌成就，培育了深厚博大的航天精神，為建設航天強國奠定了堅實基礎。

　　探索浩瀚宇宙，發(fā)展航天事業(yè)，建設航天強國，是我們不懈追求的航天夢。2013年6月24日，習近平總書記在北京航天飛行控制中心同在天宮一號執(zhí)行任務的神舟十號航天員親切通話，強調“航天夢是強國夢的重要組成部分”。黨的十八大以來，總書記一直關心關注我國航天事業(yè)發(fā)展，多次對建設航天強國作出重要指示，深刻指出，“星空浩瀚無比，探索永無止境，只有不斷創(chuàng)新，中華民族才能更好走向未來”；“航天科技是科技進步和創(chuàng)新的重要領域，航天科技成就是國家科技水平和科技能力的重要標志”；“航天科技取得的創(chuàng)新成果極大鼓舞了中國人民的創(chuàng)新信念和信心，為全社會創(chuàng)新創(chuàng)造提供了強大激勵”；要求新時代的航天工作者要勇于攀登航天科技高峰，“早日實現(xiàn)建設航天強國的偉大夢想”。總書記的關心指導、黨中央的決策部署，引領新時代我國航天事業(yè)高速發(fā)展。中國航天正不斷創(chuàng)造新的歷史，中國人探索太空的腳步邁得更穩(wěn)更遠。

　　一、中國航天發(fā)展壯大的堅實足跡

　　1956年10月8日，黨中央根據(jù)錢學森同志的建議成立了負責導彈技術研究的國防部第五研究院，新中國航天事業(yè)由此起步。1970年4月24日，我國第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”成功發(fā)射，把太空“聽得到”《東方紅》的豪邁撒向寰宇，開啟了中國航天的新紀元。此后，我國航天事業(yè)迅速發(fā)展，從承載通信、導航、遙感等各項服務和任務的衛(wèi)星遍布近地軌道，到飛船、空間站巡天；從“嫦娥”探月，到“天問”探火、“羲和”逐日……中國人在廣袤太空留下一個個堅實足跡。

　　神舟飛天，漫步太空。20世紀90年代初，黨中央作出實施載人航天工程的重大決策，并部署了“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略。2003年10月15日，神舟五號載人飛船成功發(fā)射，我國開啟首次太空載人之旅，成為第三個獨立掌握載人航天技術的國家，標志著“三步走”戰(zhàn)略的“第一步”順利完成。之后，從“天宮”到“天舟”，隨著太空出艙、交會對接、在軌補加等多項核心技術實現(xiàn)“零”的突破，“三步走”戰(zhàn)略的“第二步”扎實推進。2020年5月5日，我國新一代運載火箭長征五號B首次飛行任務成功，空間站階段飛行任務首戰(zhàn)告捷。2021年4月29日，天和核心艙成功發(fā)射，同年6月17日，3位航天員順利進駐天和核心艙，成為入駐中國空間站的第一批主人。而后，我們圓滿完成問天實驗艙、夢天實驗艙以及多次神舟載人飛船、天舟貨運飛船飛行任務，12戰(zhàn)連勝連捷，中國空間站全面建成，載人航天工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略目標全面實現(xiàn)，中國空間站轉入應用與發(fā)展階段。

　　圖為2024年6月26日，在中國航天科技集團五院舉行的嫦娥六號返回器開艙儀式現(xiàn)場，科研人員取出月球樣品容器準備稱重。經測算，嫦娥六號任務采集月球背面樣品1935.3克。 新華社記者 金立旺/攝

　　建造空間站、建成國家太空實驗室，是實現(xiàn)我國載人航天工程的重要標志，是建設航天強國、科技強國的重要成果。截至2024年4月，神舟載人飛船執(zhí)行任務18次，其中載人飛行13次，均取得圓滿成功。當前，我們正在加緊研制夢舟載人飛船。這款飛船將滿足載人月球探測、近地空間站任務需求，進一步推動我國載人航天技術水平全面提升。30年載人航天之路鑄就的載人航天精神，是對“兩彈一星”精神的繼承和弘揚，是偉大民族精神的生動體現(xiàn)。

　　蟾宮折桂，叩問蒼穹。月球是地球的天然衛(wèi)星，是人類走出地球、探索宇宙空間的第一站。從1999年起，國防科工委就開始組織論證月球探測的科學目標，建立全國大協(xié)作的工程體系，提出繞月探測工程方案。2004年1月，繞月探測工程正式立項，命名為嫦娥工程。2007年10月24日，嫦娥一號探測器成功發(fā)射，邁出了我國月球探測的第一步。2019年1月3日，嫦娥四號實現(xiàn)人類探測器首次月球背面軟著陸。2020年12月17日，嫦娥五號攜帶著從月球采集的1731克月球樣品回到地球，中國成為世界上第三個實現(xiàn)月球采樣返回的國家，為深化人類對月球成因和太陽系演化歷史的科學認知作出重要貢獻。2024年6月25日，嫦娥六號攜帶從月背采集的1935.3克月球樣品返回地球，在人類歷史上首次實現(xiàn)月球背面采樣返回，成為我國建設航天強國、科技強國取得的又一標志性成果。

　　月球探測的每一個大膽設想、每一次成功實施，都是人類認識和利用空間能力的充分展示。20年探月之路孕育出追逐夢想、勇于探索、協(xié)同攻堅、合作共贏的探月精神，走出一條高質量、高效益的月球探測之路。實施探月工程，圓的就是中華民族自強不息的飛天攬月之夢。

　　步入深空，眺望寰宇。火星是太陽系內側的第四顆行星，被認為是和地球最相似的一顆行星。我國首次火星探測任務于2016年正式立項，提出一次任務實現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸和巡視的目標，對火星進行全球性、綜合性的環(huán)繞探測和火星表面的區(qū)域巡視探測。負責執(zhí)行我國第一次火星探測任務的天問一號探測器由上下兩部分構成，下面部分是環(huán)繞器，主要完成“奔火飛行”、環(huán)繞探測和中繼通信任務；上面部分是著陸巡視器，主要完成著陸任務，搭載了我國第一輛火星車祝融號。祝融在中國傳統(tǒng)文化中被尊為火神，第一輛火星車以“祝融”命名，寓意著點燃中國星際探測的火種，必將成為指引我們接續(xù)奮斗、不斷超越、逐夢深邃星空的火焰。

　　2021年5月15日，天問一號成功著陸火星，在火星上首次留下中國人的印記，邁出了我國星際探測征程的重要一步，實現(xiàn)了深空探測從地月系到行星際的跨越。我國成為第三個登陸火星的國家，在行星際探測領域進入世界先進行列。

　　二、中國航天探索太空的能力基石

　　在建成航天大國、走向航天強國的道路上，運載火箭及衛(wèi)星、飛船、空間站、探測器等航天器，在一系列重大工程中亮相登場、升級換代，中國航天進出太空、利用太空、探索太空的能力不斷提高。

　　進出太空的能力有多大，航天的舞臺就有多大。目前人類進出太空的方式，主要依靠運載火箭等航天運輸工具，其中運載火箭是人類克服地球引力、進入太空的主要工具，是發(fā)展空間技術、探索未知空間的基礎。我國自行研制的長征系列運載火箭歷經四代發(fā)展，已經擁有完備的大、中、小型火箭型譜，具備不同載荷進入太空的能力。

　　運載能力是火箭最基本、最重要的指標，長征系列運載火箭一直致力于提升運載能力。就近地軌道運載能力而言，1970年發(fā)射的長征一號僅有0.3噸。“十三五”期間，長征五號等新一代運載火箭實現(xiàn)了近地軌道運載能力25噸級、地球同步轉移軌道運載能力14噸級的跨越，我國進入空間的能力達到世界一流水平。目前正在研制、計劃2027年首飛的長征十號，預計運載能力將達到70噸級。

　　2024年6月22日，長征二號丙運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火起飛，成功將中法天文衛(wèi)星送入預定軌道，此次任務是長征系列運載火箭的第525次飛行。長征系列運載火箭首個100次發(fā)射用了37年，最近完成的第5個100次發(fā)射只用了2年，發(fā)射頻次增速非常快。從多級串聯(lián)到多級串聯(lián)加捆綁，從常規(guī)推進到低溫推進，運載火箭發(fā)射的軌道從地球低軌道到高軌道、從月球軌道到行星際軌道，發(fā)射方式從“一箭一星”到“一箭多星”、從無人返回到載人飛行，我國的運載火箭發(fā)展逐步實現(xiàn)系列化、模塊化和通用化，發(fā)射成本不斷降低，可靠性日益提高。

　　利用太空向廣深拓延，持續(xù)發(fā)力服務經濟社會發(fā)展。目前人類利用太空的方式，主要是通過通信、導航、遙感等各類人造衛(wèi)星，利用空間環(huán)境和資源，為人類社會提供各項服務。

　　通信衛(wèi)星是用來進行遠距離無線電通信的衛(wèi)星。在通信衛(wèi)星出現(xiàn)之前，地球上遠距離的兩地之間通信有兩種方法：一種是利用電纜，另一種是用地面無線電設備。無線電微波能傳輸?shù)男畔⑷萘亢艽螅直容^穩(wěn)定。但是，除長波電臺等，大部分無線通信手段的通信距離只有幾百米到幾百公里。20世紀50年代末，人造地球衛(wèi)星上天以后，人們很快想到，在遠距離通信中可以利用人造衛(wèi)星。為了加強從衛(wèi)星上反射回地面的無線電波，人們把衛(wèi)星做成像地面上的微波中繼站一樣，衛(wèi)星接收到地面發(fā)來的無線電波以后先進行放大、再發(fā)向地面。自1984年成功發(fā)射第一顆靜止軌道通信衛(wèi)星至今，我國通信衛(wèi)星實現(xiàn)了從實用到商用、從固定業(yè)務到移動業(yè)務、從窄帶業(yè)務到寬帶業(yè)務、從單星系統(tǒng)到星座網絡的跨越，通信速率、容量、支持終端數(shù)量實現(xiàn)了萬倍量級的提升，滿足電視廣播、遠程教育及醫(yī)療、寬帶通信等不同場景下的應用需求。同時，我國東方紅系列通信平臺快速發(fā)展，從東方紅一號到五號，枝繁葉茂，不斷壯大。

　　導航衛(wèi)星從衛(wèi)星上連續(xù)發(fā)射無線電信號，為地面、海洋、空中和空間用戶導航定位。20世紀后期，我國開始探索建設衛(wèi)星導航系統(tǒng)。2000年底，建成北斗一號系統(tǒng)，向中國提供服務；2012年底，建成北斗二號系統(tǒng)，向亞太地區(qū)提供服務；2020年，建成北斗三號系統(tǒng)，向全球提供服務。北斗系統(tǒng)突破了新型導航信號、星間鏈路、高性能星載原子鐘等核心技術，實現(xiàn)了衛(wèi)星核心器部件100%自主可控，服務性能達到國際先進水平。目前，北斗系統(tǒng)在全球一半以上國家和地區(qū)推廣使用，規(guī)模應用進入市場化、產業(yè)化、國際化發(fā)展，這是我國為全球公共服務基礎設施建設作出的重大貢獻。30年來的北斗系統(tǒng)研制建設實踐，培育了自主創(chuàng)新、開放融合、萬眾一心、追求卓越的新時代北斗精神，是航天科技戰(zhàn)線紅色基因在新時代的賡續(xù)傳承。

　　遙感衛(wèi)星能在規(guī)定的時間內覆蓋整個地球或指定的任何區(qū)域。當沿地球同步軌道運行時，它能高時間分辨率的對地球表面某指定地域進行遙感；當沿太陽同步軌道等近地軌道運行時，能高空間分辨率的對某指定地區(qū)進行遙感。我國目前已經建成以資源、海洋、環(huán)境減災、風云等為代表的遙感衛(wèi)星系列，并實施高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項，對地成像分辨率最高優(yōu)于0.5米，觀測手段覆蓋可見光、紅外、激光、高光譜、合成孔徑雷達等，應用于農業(yè)、林業(yè)、海洋、國土、環(huán)保、氣象等領域。目前，我國在軌穩(wěn)定運行的高分辨率對地觀測衛(wèi)星超過200顆，僅公益民用可見光衛(wèi)星就可實現(xiàn)2米分辨率數(shù)據(jù)對全國陸地國土的季度覆蓋。通過遙感衛(wèi)星，我們既能感受世界的溫度，也能看到這個世界的微妙變化。

　　對太空的利用，為我們的經濟社會發(fā)展和生產生活帶來諸多效益。比如，在電力領域，北斗高精度定位用于無人機自主巡檢、變電站機器人巡檢、桿塔監(jiān)測等業(yè)務；在交通運輸領域，約有830萬輛道路營運車輛、近5萬艘船舶、2100多架通用航空器應用了北斗終端設備；在農業(yè)領域，基于北斗系統(tǒng)的農機自動駕駛終端已達20萬臺（套），實現(xiàn)了跨企業(yè)農機作業(yè)數(shù)據(jù)整合，24小時動態(tài)監(jiān)測水稻、小麥、玉米等主要糧食作物收獲和拖拉機作業(yè)。2023年我國衛(wèi)星導航與位置服務產業(yè)總體產值達到5362億元人民幣，同比增長7.09%；其中由衛(wèi)星導航應用和服務所衍生帶動形成的關聯(lián)產值達到3751億元人民幣。

　　探索太空求解未知，揭示宇宙自然現(xiàn)象及規(guī)律。探索太空，指以空間站、空間探測器等航天器為主要平臺，開展空間科學探索。

　　空間站，是一種在近地軌道長時間運行、可供多名航天員巡訪、長期工作和生活的載人航天器。目前，中國空間站全面建成，我們的“太空之家”遨游蒼穹。中國空間站包括天和核心艙、夢天實驗艙、問天實驗艙、載人飛船（即已經命名的神舟號飛船）和貨運飛船（天舟飛船）5個模塊。各飛行器既具備獨立的飛行能力，又可以與核心艙組合成多種形態(tài)的空間組合體，在核心艙統(tǒng)一調度下協(xié)同工作。截至2024年4月，我國已成功發(fā)射25艘載人飛船和貨運飛船，先后將35人次送入太空。中國航天探索太空的各項能力也不斷提升。比如，貨物裝載空間和物資上行能力大大提升。相比于之前，新批次貨運飛船密封艙裝載能力由5.5噸增加至6.7噸，整船物資裝載能力由6.9噸提高至7.4噸，上行載貨比由0.51提高至0.53，運輸效率位居世界第一。此外，中國空間站作為國家太空實驗室，成果轉移轉化成效顯著，已安排在軌實施了100多個空間科學研究與應用項目，航天育種搭載實驗3000多項，4000余項成果應用于各行各業(yè)。這些科學實驗和結果應用，促進了我國科技水平整體提升，造福國計民生。

　　圖為2022年6月5日，搭載神舟十四號載人飛船的長征二號F遙十四運載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射。飛船完成自主快速交會對接后，中國航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲順利進駐天和核心艙。 航天科技集團供圖 宿東/攝

　　空間探測器，又名深空探測器，是人類對遠方天體和空間進行探測的無人航天器，是現(xiàn)階段空間探測的主要工具。按探測的對象，空間探測器包括月球探測器、行星和行星際探測器、小天體探測器等。在月球及深空探測方面，我國成功發(fā)射6個月球探測器。其中，嫦娥二號探測器在國際上首次獲得7米分辨率全月圖；嫦娥五號采用具有世界領先水平的月球軌道無人對接方案轉移月壤，采樣重量領先無人月球采樣歷史；嫦娥六號任務自發(fā)射后歷經53天，11個飛行階段，突破了月球逆行軌道設計與控制、月背智能快速采樣、月背起飛上升等關鍵技術，首次獲取月背的月球樣品，并搭載4臺國際載荷，開展了務實高效的國際合作。在火星探測方面，天問一號探測器的環(huán)繞器，經過多次精準近火制動，進入遙感使命軌道，獲取覆蓋火星全球的中分辨率影像數(shù)據(jù)，實現(xiàn)火星全球探測。著陸巡視器巧妙利用懸停避障技術，通過實施氣動減速、降落傘減速、動力減速和著陸緩沖，成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區(qū)；祝融號火星車發(fā)回的火星表面移動過程視頻，是人類首次獲取火星車在火星表面的移動過程影像。環(huán)繞器和火星車均完成既定科學探測任務。

　　三、中國航天逐夢蒼穹的未來詩篇

　　仰望深邃星空，腳踏航天強國建設之路，中國航天要加快推動空間科學、空間技術、空間應用全面發(fā)展，重點提升航天科技創(chuàng)新動力、經濟社會發(fā)展支撐能力，更好服務新質生產力發(fā)展、推進中國式現(xiàn)代化，積極開展更廣泛的國際交流合作，增進人類共同福祉。

　　實施空間開發(fā)與應用的重大科技工程和科學任務。重點推進行星探測、月球探測、載人航天、重型運載火箭、可重復使用航天運輸系統(tǒng)等重大工程。比如，2025年前后實施近地小行星取樣返回和主帶彗星環(huán)繞探測；2030年前后實施火星取樣返回任務，以及木星系環(huán)繞探測和行星穿越探測等；繼續(xù)發(fā)射嫦娥七號、嫦娥八號探測器，實施月球極區(qū)環(huán)境與資源勘查及采樣返回，構成科研站基本型等；2030年前實現(xiàn)中國人首次登陸月球，開展月球科學考察及相關技術試驗，推動載人航天技術由近地向深空跨越式發(fā)展。

　　提高自由進出、高效利用、科學探索太空的能力。進出太空要向高性能、低成本、遠距離、快響應、智能化、規(guī)模化發(fā)展。建設重型火箭及新一代載人火箭，加快可重復使用運載器的研制和運營，建設惠及民生的航班化航天運輸系統(tǒng)。利用太空要實現(xiàn)一星多能、多星組網，并拓展至地月空間，實現(xiàn)在軌服務。圍繞通信、導航、遙感等應用需求，建成技術先進、全球覆蓋、高效綜合信息網絡。建成在軌服務與維護系統(tǒng)，設立“空間4S店”，在空間對衛(wèi)星進行在軌維修，實現(xiàn)衛(wèi)星在軌升級、在軌建造。探索太空要實現(xiàn)近地空間站長期運營，地月空間重點開發(fā)，月球以遠逐步探索。啟動太陽系近鄰探索，尋找可能存在的地外生命及可能適合人類的宜居星球，探尋“我們人類孤獨嗎”的答案。

　　創(chuàng)新優(yōu)化機制、培養(yǎng)優(yōu)秀人才、凝聚優(yōu)勢力量。繼續(xù)發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢，帶動各類先進優(yōu)質生產要素向發(fā)展新質生產力順暢流動，推動國家整體科技實力提升。加大自主創(chuàng)新工作力度，加速打造航天戰(zhàn)略科技力量，實現(xiàn)從跟隨式發(fā)展到創(chuàng)新引領發(fā)展的轉變。加快發(fā)展航天應用產業(yè)，改造提升傳統(tǒng)產業(yè)，培育新興太空產業(yè)，布局建設未來產業(yè)，助推經濟高質量發(fā)展。吸引匯聚優(yōu)秀人才，按照發(fā)展新質生產力要求，暢通教育、科技、人才的良性循環(huán)。傳承弘揚“兩彈一星”精神、載人航天精神、探月精神、新時代北斗精神等，激發(fā)內生驅動力。

　　九天攬月、北斗璀璨、星漢燦爛、太空遨游。中國航天將以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，用新的科技突破、新的“中國高度”，實現(xiàn)更加絢麗壯闊的航天夢、強國夢。

作者：中國科協(xié)副主席、中國科學院院士、航天科技集團科技委主任