纵横博览新时代的中国航天

作者: 薛惠锋

来源: 中国科学报

发布日期: 2019-04-23

本文回顾了中国航天的发展历程,介绍了世界航天的发展态势和中国航天在新时代的重大工程,如载人航天、月球探测、北斗卫星导航系统等,并展望了未来中国航天的发展方向和目标。

现代航天之父齐奥尔科夫斯基曾说过:“地球是人类的摇篮,但人类不可能永远被束缚在摇篮里。”人类对太空的好奇与求索自古有之,从中国远古时候的女娲补天、嫦娥奔月,到明朝的万户乘自制的火箭飞天,从冷战时期美苏太空争霸,到今天航天领域成为主要航天大国竞相角逐的战略高地。新的航天时代已经到来,航天的竞争也更加激烈。

目前,全球共有12个国家具备航天发射能力,70多个国家拥有自己的卫星,有1400多颗卫星在轨道上正常运行,250多名宇航员曾在太空生活工作,人类已经把探索的触角延伸到了太阳系各大行星。

整体上看,世界航天发展呈现四个突出特点:战略上顶层牵引、高度重视;技术上快速提升、创新驱动;模式上多元发展、国家主导;国际间竞争激烈、合作密切。

中国航天自1956年10月8日国防部第五研究院诞生之日起,在党中央的英明决策、坚强领导下,在以钱学森为代表的科技泰斗的接续奋斗下,创造了以“两弹一星”、载人航天、月球探测为里程碑的辉煌成就,走出了一条自力更生、自主创新的发展道路,我国已昂首屹立于世界航天大国之列。

步入新时代,在以习近平新时代中国特色社会主义思想的指导下,中国一系列航天重大工程顺利推进。

“长征”“神舟”“嫦娥”“天宫”频频闪耀在公众视野,中国航天一次次的跨越,也不断标注着中国太空探索的新高度,火箭运载能力进入国际先进行列,空间技术、空间应用取得丰硕成果。载人航天工程第二步胜利完成,中国航天迈进了“空间站时代”,载人航天工程第三步空间站工程已全面展开,各主要系统均在按计划进行初样研制。

探月工程实现了“绕”“落”“回”三步走战略中“落”这个第二阶段,“嫦娥四号”飞行任务的成功,实现了人类探测器首次月背软着陆、首次月背与地球的中继通信,开启了人类月球探测新篇章。北斗三号卫星导航系统按计划完成基本系统组网部署,并开始提供全球服务,使我国成为继美、俄之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

2016年,在中国航天事业创建60周年之际,经党中央批准,自2016年起,每年4月24日定为“中国航天日”。“中国航天日”的设立,对激励全民族创新精神,普及航天科学知识,建设航天强国,意义深远。

我国要在21世纪中叶全面建成航天强国,“具备六个能力,拥有四个要素”,即具备有效可靠的国家安全保障能力、自主可控的创新发展能力、聚焦前沿的科学探索研究能力、强大持续的经济社会发展服务能力、科学高效的现代治理能力、互利共赢的国际交流与合作能力;拥有先进开放的航天科技工业体系、稳定可靠的空间基础设施、开拓创新的人才队伍、深厚博大的航天精神。

当前,各学科交叉融合加快、新兴学科不断涌现,重大创新更多地出现在学科交叉领域,加快产业技术体系整体演进和生产生活方式深刻变革。随着先进材料、先进制造、微电子等技术与航天科技日益融合,航天领域新概念、新技术大量涌现,迎来新一轮创新发展和升级换代高潮。

科技发展呈现出群体突破的态势,信息技术、生命科学、纳米技术、先进制造技术、新材料、新能源等构成的高技术群体,与航天科技彼此渗透交叉,构成了协同发展的复杂体系;随着数理科学、信息科学、材料科学、生命科学等领域出现的重大进展,一些重要的科学问题和关键技术发生革命性突破的先兆已经显现,这将是多个学科的“群体突破”,航天科技将进入一个前所未有的创新群体集聚时代。

随着人工智能技术的发展和应用,航天器将能够自主完成制导、导航和控制、数据处理、故障判断和部分重构与维护工作,从而大大减少对于地面测控、通信等支持系统的依赖。同时,集成电路和人工智能技术的发展,可为航天系统小型化、轻量化、智能化、低功耗以及自主可控的需求提供解决方案。除此以外,在大数据的支持下快速发展的认知计算,将极大地提高机器人分析和决策能力;灵活的机器人末端执行器将大大提高机器人的应用范围。

人机协作机器人是智能机器人在工业领域迈出的第一步,将帮助人摆脱简单重复性劳动,替代人独立完成精巧复杂的操作。

借助前沿技术和先进制造,带来了制造理念和制造模式的转变,充分利用信息化等技术和手段,进行航天制造业务流程的优化和整合,可以有效提高型号产品的研发效率、降低研发成本、缩短研制周期、提升产品质量,不断满足进度需求,航天制造进入体系化、模块化、通用化发展新阶段,对航天装备的研制、生产、使用、维护和保障具有多重意义,全面支撑航天装备制造转型和发展。

信息时代,信息系统的互联互通、信息的顺畅传输与智能分布式处理成为必需,这进一步推动了天基的航天器系统与地面的其他信息系统全面实现互联互通,并高度交互和融合。在对地观测卫星领域,时空信息获取的天地一体化与全球化,时空信息处理加工的自动化、智能化与实时化,时空信息管理和分发的网格化,时空信息服务的大众化等需求,时刻推动着对地观测卫星系统与其他观测系统的设计一体化、部署一体化和应用一体化。

随着2024年国际空间站的退役,届时中国作为全球唯一拥有空间站的国家,将会加速空间资源的研究和开发。从以往重微重力研究、生命科学和航天医学逐渐转向技术验证、空间科学等领域,促进空间和地面水的创新技术和应用发展。未来,空间探测将持续保持热度,探测目标重点集中在月球、火星和小天体,兼顾太阳系其他天体,任务类型更加复杂,并向载人探测方向发展。

月球探测以月球资源、能源和特殊环境利用以及通过月球向更远深空为目标,未来将重点探测月球表面、极地以及水资源和各类矿藏,从而为月球基地的建设做准备。火星探测将重点探测生命信号以及宜居性,为载人火星探测做准备和奠定技术基础。小天体探测将关注科学、资源利用以及地球防护方面,同时作为空间探测技术能力发展和储备的重要试验场,重点研究其保留的太阳系原始物质,同时开展小行星撞击预警和防护研究。

UUID: 433a6353-f223-4837-8739-ed5e03cfd02b

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/中国科学报公众号-pdf2txt/2019-2020/中国科学报_2019-04-23_纵横博览新时代的中国航天.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0065 元