非凡75年·科技篇|中国航天“从无到强” 跻身世界前列
非凡75年·科技篇|中国航天“从无到强” 跻身世界前列
新中国成立75年来,中国航天事业经历了从无到有、从弱到强的跨越式发展。从第一颗人造卫星的成功发射,到载人航天工程的实施,再到深空探测和北斗导航系统的建设,中国航天事业取得了举世瞩目的成就,跻身世界航天大国行列。
建国初期:航天事业起步
新中国成立之初,航天事业从零起步。1956年,中央根据钱学森的建议,成立国防部第五研究院用于研究火箭、导弹技术,这可以视为国家航天事业的起点。
1970年4月,中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射,一曲《东方红》通过广播电台响彻神州,中国成为全球第五个独立研制并发射人造卫星的国家。1975年11月,中国又成功发射第一颗返回式卫星,该卫星在轨运行3天后成功返回地面。这两个里程碑事件,拉开了中国航天的序幕。
改革开放后的80年代,国家提出“863计划”发展高科技,航天技术在七大领域中位列第二,开启了航天科技腾飞的路程。
载人航天30年:建中国太空站
90年代初,国际格局风云变幻,世界主要大国竞相发展载人航天。美俄等16国联合建造国际空间站,中国却被排除在外。1992年,中国载人航天工程正式立项,确定了载人航天“三步走”战略,决心独立自主建造自己的太空站。
“三步走”的第一步是发射载人飞船。1992年至2002年,中国用10年完成了4次无人飞行任务。2003年,杨利伟搭乘“神舟五号”飞船在轨飞行14圈,历时21小时23分安全返回,成为浩瀚太空中的第一位中国访客,而中国则成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家。
第二步是实现飞行器交汇对接、建设太空实验室。2003年至2013年,中国10年间执行5次载人飞行,进一步完成了出舱活动、飞行器交汇对接等关键技术。2016年至2017年,第一个真正意义上的太空实验室“天宫二号”发射,“神舟十一号”航天员驻留30天,首次实现中期在轨驻留,意味着第二阶段圆满收官。
第三步则是建设太空站。有了丰富的经验积累,2020年至2022年间,各项发射任务密集举行,用时两年就完成了太空站在轨建设。太空站完全独立自主设计,基本构型为“T”字型,由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱构成。它在距离地面约400公里的轨道上运行,好像一个太空家园,长期可容纳3名航天员生活工作、进行各种太空实验。
载人航天工程是中国规模最大、系统组成最复杂、技术难度最高的国家重点项目之一。30年以来,工程取得4,000多项发明专利,推动航天产业腾飞,并带动原材料、微电子、机械制造、化工、冶金、通信等领域的快速发展,大大促进了科技水平的提升。
深空探测:“奔月探火”叩问苍穹
月球是地球的天然卫星,也是人类走出地球、探索太空的第一步。90年代初,航天专家提出了探月的构想;2004年,探月工程正式立项实施,命名为“嫦娥工程”,并确定了“绕、落、回”三步走的战略规划。
“三步走”的里程碑事件包括:
2007年10月,“嫦娥一号”卫星抵达200公里的环月轨道,成功实现绕月飞行,完成第一步“绕月”。
2013年12月,“嫦娥三号”探测器成功发射,首架月球车“玉兔号”在月面着陆并进行自动巡视勘察,完成了第二步“落月”。“玉兔号”在月球上“测月、巡天、观地”,设计寿命原本90天的它,超期工作3年多,取得月球浅表层地质结构、月基天文观测等科学数据。
- 2020年12月,“嫦娥五号”历经23天的旅程,将大约2公斤月球样品带回地球。至此,探月工程历时16年,圆满完成了“绕、落、回”的最后一步,中国成为世界上第三个实现月球采样返回的国家。
自动采样是嫦娥五号任务的核心关键环节之一,探测器经受住超过100摄氏度的月面高温考验,依托全新研制的地外天体样品采集机构,通过机械臂表取和钻具钻取两种方式分别采集月球样品。
探月工程圆满结束,登月及驻月工程紧随其后。根据规划,中国将于2030年前实现载人登月,2040年前建成国际月球科研站,并逐步发展建设多功能月球基地。
需要补充的是,月球探测仅仅是深空探测计划的一部分。目前“天问一号”已成功探测火星,后续中国还将实施火星采样返回,并对木星、天王星等行星进行探测,向更远的深空一步步迈进。
北斗系统:推动社会经济发展
航天事业不仅能“飞天”,推动科技发展;亦能“落地”,为社会生活带来诸多效益。目前人类利用太空科技最主要的方式,就是通过人造卫星进行通信、遥感、导航等等。
上世纪90年代,美国GPS、俄罗斯格洛纳斯这两大导航系统完成全球组网,几乎垄断全球导航系统。当时中国经济和科技实力落后,且面对严密的技术封锁。逆境之中,国家提出“三步走”的发展战略,独立建设自己的卫星导航系统。
在北斗一号实验系统、北斗二号区域系统建成之后,2017年11月到2020年6月,中国发射30颗组网星,建成北斗三号全球系统,使中国成为第3个独立拥有全球卫星导航系统的国家。
2000年年底,“北斗一号”系统建成,向中国提供服务;2012年年底,“北斗二号”系统建成,向亚太地区提供服务;2020年7月,北斗全球系统建成,向全球提供服务。
北斗系统的卫星核心部件100%自主可控,性能达到世界先进水平,为全球用户提供全天候、高精度的定位、导航、授时服务,应用在不同领域。
安装有北斗系统的终端设备具备短报文通信功能,可以在没有手机信号的情况下发送短信、报告位置。
例如在生活领域,北斗提供短报文通信服务,可以在没有手机信号的情况下发送短信、报告位置,在地震救灾中发挥重要作用;在交通及运输领域,不少汽车、船舶、航空器、农业机械,都运用北斗终端设备进行自动导航。
星空浩瀚,探索无止境,中国航天不断发展的壮阔历程,将来的成就令人期待。