在当前科学界最关心的宇宙起源、天体起源、生命起源这三个起源问题中,最本质的是人与宇宙的关系问题。在浩瀚的宇宙中,地球是否是适于人类生存的唯一家园?人类在宇宙中是否孤独?只有从太空探索中才能找到答案。人类进入太空,可以进一步认识和探索宇宙奥秘,发现和利用太空资源,开展空间探测和科学实验。
与此同时,伴随而生的以通信、导航、遥感为代表的空间应用和相关产业,对世界政治、经济、军事、科学技术等方面都产生了广泛而深远的影响。
中国航天事业发展的各个阶段,采取循序渐进、逐步扩展的策略。首先具备了进入空间的能力,随后发展了空间应用能力。在国家经济实力壮大后,开始发展载人航天和深空探测能力。60多年来,中国先后发射升空了近500颗人造卫星,实现了卫星系列化、平台化发展,初步形成了广播通信、气象海洋、地球资源、导航定位、科学技术试验五个系列,卫星的技术水平、应用能力以及长寿命、高可靠性逐步达到国际先进水平。
在广泛应用于农业、林业、海洋、国土、环保、气象等领域的遥感卫星方面,中国形成了“风云”“资源”和“海洋”三个系列卫星。2020年,东方红五号卫星公用平台和北斗三号全球卫星导航系统的建成,让我国的卫星实力前进了一大步。载人航天工程是世界公认的极具挑战性的高科技领域之一,是一项技术复杂、规模庞大、对可靠性和安全性要求很高的系统工程。
1992年,中国确定了载人航天“三步走”的发展策略:第一步,发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用试验;第二步,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;第三步,建造空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。
经过20多年的发展,我国先后攻克了飞船总体技术,制导、导航控制技术,飞船推进技术,返回和再入技术,高可靠性和高安全性运载火箭技术等重大技术难题。2003年10月15日,航天员杨利伟乘神舟五号飞船圆满完成了中国首次载人航天飞行,实现了中华民族绵延千年的飞天梦想。2005年,神舟六号飞船实现了两人五天的太空飞行,标志着中国跨入真正意义上有人参与的空间试验阶段,实现了工程第一步任务目标。
从单船飞行到组合体稳定运行,我们跨越了发达国家半个世纪的发展历程,先后把11名航天员14次送入太空,成功率100%。如今,我国是世界上第五个独立研制和发射卫星、第三个把人类送上太空的国家。在“长征”“神舟”“嫦娥”“天宫”“祝融”等一系列刷屏的航天热词和科技奇迹背后,更加熠熠闪光的是我国广大航天工作者不畏艰辛、无私奉献,践行出来的载人航天精神—“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”。
载人航天精神是“两弹一星”精神的发扬光大,也已成为中华民族的文化骄傲。
当前,中国载人航天工程已经全面转入空间站建造的任务准备阶段。2021年与2022年,我国将实施包括空间站核心舱、实验舱、载人飞船和货运飞船在内的11次发射任务。突破和掌握近地空间站组合体的建造和运营技术、近地空间长期载人飞行技术并开展较大规模的空间应用,后续还将实施载人登月等工程。
载人航天的发展除了走向深空外,也会走向普通人的生活,更加注重给人类社会带来福祉,也更加注重经济效益。2014年以来,中国也诞生了一大批商业航天企业,如星际荣耀、蓝箭航天、零壹空间、星河动力等。据不完全统计,国内的商业航天企业已经达到了百余家,主要从事两个方面的业务,分别是火箭制造和卫星制造(包括各种航天载荷制造),一些公司已经拥有了火箭入轨的能力。
我国空间站包括核心舱(天和)、实验舱I(问天)和实验舱Ⅱ(梦天),将于2022年前后完成在轨建造。空间站运行在倾角42°~43°、高度340~450千米的近圆轨道,设计寿命为10年,并具有通过维护维修延长使用寿命的能力。空间站额定乘员为3人,可以适应2人或无人值守飞行。建造期间,航天员乘组采用间断方式访问空间站;建造完成后,采用乘组轮换方式,实现航天员长期连续在轨生活和工作,轮换时最多可达6人。
在空间站这个平台上,将实施几百项甚至上千项科学实验和深空技术验证,包括太空3D打印、太空激光通信等,还将探索人类在太空长期生存的特殊物理和生命规律。共轨飞行的光学舱也是空间站的一部分,将开展大规模多色测光与无缝光谱巡天,包括深度和极深度巡天观测等科学活动,同时光学舱可以与空间站对接,进行在轨维护,实现长期运行。