未来,中国人是否也可以定一个自己的航天“小目标”呢?或许在不久的将来,去月球、火星甚至“行星穿越”都不是梦。国务院新闻办公室27日发表的《2016中国的航天》白皮书指出,我国继续实施月球探测工程,实现区域软着陆及采样返回,实现人类探测器在月球背面首次软着陆。实施首次火星探测任务,2020年发射首颗火星探测器。
白皮书显示,我国将实施中国首次火星探测任务,突破火星环绕、着陆、巡视探测等关键技术;于2020年发射首颗火星探测器,实施环绕和巡视联合探测,开展火星采样返回。
2017年年底,我国将发射“嫦娥五号”月球探测器,实现区域软着陆及采样返回,全面实现月球探测工程“三步走”战略目标。“嫦娥五号”探测器系统副总设计师彭兢表示,目前“嫦娥五号”正在按计划实施,总体进展顺利,飞行产品正处于测试阶段。
2018年前后我国将发射“嫦娥四号”月球探测器,实现人类探测器在月球背面首次软着陆。专家普遍认为,目前人类对月球的探测还远远不够,关于月球仍有许多值得探索的资源和未解之谜。此次发布的航天白皮书还指出,未来小行星探测、木星系及行星穿越探测等方案都将进行深化论证和关键技术攻关,并且适时启动。不仅如此,研究太阳系起源与演化、地外生命信息探寻等重大科学问题也将成为我国未来航天科学研究的重点方向。
1 未来5年、10年内将送俩机器人登月
27日,国家航天局副局长吴艳华在《2016中国的航天》白皮书发布会后透露,2020年左右,我国除了发射首个火星探测器外,还有望发射一颗“嫦娥五号”的备份星——“嫦娥六号”月球探测器。对于大家关注的中国航天员何时会登上月球的疑问,吴艳华称,载人月球探测正在进行方案的深化论证阶段,目前设想在未来五年、十年分别开展两次以机器人为代表的月球南北极的探测。
神舟十一号航天员顺利往返太空,中国航天再一次向世人彰显了航天大国的实力。同时,也在全球引发新一轮关注——中国有没有计划将人送上月球,何时有望启程出发?对此,吴艳华透露,人类探索月球有三大高峰和热点时期。第一阶段以美国宇航员阿姆斯特朗1969年登上月球为标志,之前以美俄为代表进行了大量的月球探测任务,包括绕月探测、机器人着陆探测和载人登月。第二阶段,是以美、俄、欧洲等为代表,以空间科学为目的开展的月球探测,中国和印度也积极开展了月球探测任务。当前,正处于月球探测第三阶段的酝酿期和推进期,俄罗斯、欧洲、中国、日本、印度等都在积极开展相关论证工作。美国已经宣布以载人火星探测为重点,但是要迈向火星,也离不开月球技术的支持,包括未来要不要在月球上建立中转站的问题,也是路径之一。
吴艳华介绍,中国国家航天局对未来月球探测进行了规划,主要是“一个明确”和“两个论证”。“一个明确”,就是2017年要完成中国探月工程“三步走”的最后一步,即2017年底发射“嫦娥五号”,实现月球软着陆以及采样返回。我们要从月面和月岩上,分不同的深度进行钻井取样,以供科学家研究月球科学所用,目前各项工作推进顺利。在2018年前后发射“嫦娥四号”月球探测器,实现人类探测器在月球背面首次软着陆,开展原位和巡视探测,以及地月L2点中继通信。由于太阳潮汐的原因,月球背后总是和地球相背,在L2点发射一颗中继卫星,进行中继数据传输,同时未来也可为世界的深空探测提供服务和合作。
“两个论证”,就是设想在未来五年、十年开展两次以机器人为代表的月球南北极的探测。月球极区有可能存在水和冰的迹象,因为外太空存在水,是人类移居外星球的生存基本条件,这也是探测的重要内容。此外,我国还将发射“嫦娥五号”的备份星——“嫦娥六号”月球探测器,计划到月球背面采样返回。“‘嫦娥六号’的发射时间要等到‘嫦娥五号’和‘嫦娥四号’发射以后才能确定,初步想法在2020年前后发射。”他说。
归纳来说,“嫦娥四号”、“嫦娥六号”,以及两次机器人的月球探测这四次任务,就是我国即将要启动实施的探月工程四期。
2 火星车正在进行初样方案设计
谈及未来深空探测,不得不提到火星探测。我国政府今年1月份正式批准了首次火星探测任务,标志着中国航天深空探测将由月球起步,迈向更深、更远的宇宙。吴艳华介绍,因为月球是离地球最近的一个星球,太阳系和宇宙非常浩瀚,需要探测的东西非常多,所以真正的深空探测一定还要向前迈进。在此基础上,我国目前在抓紧进行论证深空探测未来10至15年的规划。
初步论证的结果,未来想实施的深空探测工作包括四次重大任务:第一就是2020年首次火星探测任务,这一次要一步实现绕、着、巡。也就是说,不仅要绕火星,还要软着陆,同时要上到火星表面进行巡视探测;接下来,我国还规划了第二次火星探测任务,在第一次任务取得成功的基础上,参照月球探测经验,未来要进行火星表面的采样返回,由我国和世界科学家利用在火星上取得的样本,对火星构造、环境和物质成分进行科学研究。还有两次任务,分别是在未来五年内,启动一次小行星探测以及一次对木星系及行星穿越探测。他表示,这四次任务总体论证为中国深空探测工程的一期工程,未来可能还会进行二期、三期工程。
此外,我国还会适时启动工程实施,研究太阳系起源与演化、地外生命信息探寻等重大科学问题。
3 重型运载火箭长征九号2030年首飞
在航天运输系统中,未来五年,我国将研制发射无毒无污染中型运载火箭——长征八号,完善新一代运载火箭型谱,进一步提升可靠性;开展重型运载火箭关键技术攻关和方案深化论证,突破重型运载火箭总体、大推力液氧煤油发动机、氢氧发动机等关键技术,启动重型运载火箭工程;开展低成本运载火箭、新型上面级、天地往返可重复使用运输系统等技术研究。
吴艳华表示,中国下一代的运载火箭代表将是编号为长征九号的重型运载火箭,目前正在进行方案的深化论证和关键技术攻关,争取在不久的将来能作为重大工程启动实施。“国际上所有运载器,包括车辆、飞机、轮船等一定都要动力先行。我们航天人有一句话‘发展航天,火箭要先行;发展火箭,动力要先行。’因此,未来我们要先把重型大推力火箭发动机提前攻关,为工程的实施创造条件,目前计划重型运载火箭的首飞时间在2030年左右。”他说。
4 未来十年预计发射约100颗卫星
白皮书还公布了一项已经列入国家“十三五”重大科技项目的重大工程——建立中国天地一体化信息网络系统。吴艳华称,这是一个创新的思维,在政府引导投资的基础上,通过市场化、商业化、企业化运作方式来推动一个服务民生和经济社会的重大航天科技应用工程,简单来说就是利用未来比较完备的高轨卫星和低轨移动卫星,加上未来发展的地面移动光纤系统等进行天地互联互通,成为覆盖全球的信息网络系统。目前国际上也有很多国家、公司在进行规划,大家的方案不一样,有的要发射几百颗甚至几千颗小卫星。我们要体现中国特色,体现有比较好的技术经济可行性,在全球任何地点,没有通讯传输的障碍,能够做到实时互联互通,而且争取按照通信行业5G发展方向,与之同步。
“目前,我国在天上有170多颗卫星,未来十年预计将发射约100颗卫星,为中国国民经济建设和社会发展服务,也为全人类福祉作出新的贡献。”吴艳华说,“要把大量航天科技和知识产权转化为为民生服务的产品和项目,用科技创新成果,提升产品和服务的效果。”
另一项重大工程是飞行器在轨服务与维修系统。当前,很多航天器包括一些很有价值的地球静止轨道卫星在轨期间也会有故障的时候,如果不及时维修,它们就会成为太空垃圾。我国实施这一工程的目的就是培养航天器在轨服务与维修的能力,同时研究应对未来世界航天面临的重大挑战——空间碎片。
5 北斗2018年向“一带一路”沿线及周边国家提供服务
吴艳华介绍,中央作出“一带一路”的战略部署,旨在实现沿线国家的政策沟通、设施联通、贸易畅通、资金融通、民心相通。在推进“一带一路”空间信息走廊建设与应用方面,我国要与沿线国家共建空间信息走廊,实现设施联通。他指出,每个国家有各自的航天优势和资源,未来要以在轨和规划中的卫星为基础,与沿线国家共同补充完善天基系统和地面系统。我国计划利用10年左右时间,进一步完善空间基础设施,覆盖“一带一路”,为沿线国家提供空间信息服务,实现信息互联互通,简单来说这主要涉及三大卫星系列,分别是气象卫星、海洋卫星和陆地观测卫星在内的遥感卫星序列,通信卫星序列和北斗导航卫星序列。
以卫星导航系统为例,未来五年,我国将继续开展北斗全球系统建设,计划于2018年面向“一带一路”沿线及周边国家提供基本服务;2020年前后,完成35颗卫星发射组网,为全球用户提供服务;持续统筹推进北斗地基、星基增强系统建设,为各类用户提供更高精度、更为可靠的服务。
另外,我国将要建设的天地一体化信息网络系统,从通信设施来说,就是要做到天地互联、覆盖全球,当然也包括“一带一路”国家。遥感卫星星座的思路是与有关国家建立联合星座或者虚拟合作星座,例如国家航天局倡导的金砖五国的遥感卫星星座得到了其他四国航天局的热烈响应,每个国家贡献一颗卫星并实现数据分享,那么在这个虚拟星座中,每个国家就会得到五颗卫星的数据,这就是合作共赢。
此外,还将加强信息共享共用,实现民心相通。“一带一路”周边国家包括沿线国家,在经济社会发展上都面临着很多共同的挑战。中国的卫星已经广泛应用到国民经济的各个领域,未来将进一步加强与沿线国家在防灾减灾、生态环境、气候变化、可持续发展等重大问题的交流与合作,将各国天上的卫星共同打造分成式卫星应用中心和空间信息服务平台,促进空间信息共享共用,共同应对重大挑战。
发展愿景
2030年左右跻身世界航天强国行列
吴艳华透露,目前我国已初步研究提出航天强国发展路线图,计划用15年时间,到2030年左右跻身航天强国之列。
国务院新闻办新闻发言人袭艳春说,这是中国官方继2000年、2006年、2011年后,第四次发布航天白皮书。正文内容包括“发展宗旨、愿景与原则”、“2011年以来的主要进展”、“未来五年的主要任务”、“发展政策与措施”、“国际交流与合作”等部分,全文约1.1万字。
白皮书指出,中国航天事业的发展宗旨是探索外层空间,扩展对地球和宇宙的认识;和平利用外层空间,促进人类文明和社会进步,造福全人类;满足经济建设、科技发展、国家安全和社会进步等方面的需求,提高全民科学文化素质,维护国家权益,增强综合国力。
白皮书首次提出“航天强国”的发展愿景,并从创新发展能力、科学探索能力、经济社会服务能力、国际交流与合作能力等方面进行了阐述。
吴艳华表示,中国航天创建60年来,取得了以“两弹一星”、载人航天、月球探测为代表的一系列辉煌成就,建立了完整配套的科研生产体系和种类齐全的产品体系,造就了一支德才兼备的人才队伍,已经成为航天大国。今年是航天事业创建60周年,迈入一个新的甲子。未来总体的愿景是通过“十三五”的建设和发展,要把航天重大工程和部署的各项任务完成好,并通过实施强基工程,解决和克服影响发展的短板和弱项。再通过十年左右的时间,建立比较完善的空间基础设施,这也是中国政府正式发布的未来十年国家空间基础设施中长期规划的重点任务,未来十年预计将发射约100颗卫星,为中国国民经济建设和社会发展服务,也为全人类福祉作出新的贡献。总体目标就是到2030年左右,中国航天要跻身世界航天强国行列。