加强空间应用 建设航天强国

2024-06-03 10:14:35 来源: 瞭望 2024年第23期

  

中国工程院院士戚发轫

中国有了近地轨道25吨的运载能力,能够建立空间站,还可以把10吨重的东西送到静止轨道

建立国家层面的空间频率轨位资源统筹与协调机制,打破部门所有制,实现资源共享

新一代航天人要解决赶超、引领的问题,这种情况下别人不可能帮你,甚至还会打压你,所以更要自立自强。要发展、要强大,只能靠自己,不能靠别人

  文 |《瞭望》新闻周刊记者 扈永顺

  

  当下,在距地球近400公里的太空轨道,3名神舟十八号乘组航天员正在我国自己建造的空间站内进行为期6个月的工作、生活。

  探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦。近年来,我国航天发射捷报频传,航天领域不断创造出一个又一个奇迹,航天强国建设步履铿锵。面向2045年全面建成世界航天强国的目标,我们还需要在哪些方面发力?近日,《瞭望》新闻周刊记者专访了中国工程院院士、神舟号飞船首任总设计师、空间技术专家戚发轫。

  戚发轫的工作经历堪称新中国航天事业发展的简史,航天史上许多个“第一”融入到了他的生命中,他参加研制了第一发导弹、第一枚运载火箭,主持第一颗卫星东方红一号、第一颗通信卫星东方红二号、第一艘载人飞船神舟五号的研制工作。

  戚发轫对卫星和飞船研制作出了系统的、创造性的成就和贡献,在主持中国第一颗人造卫星东方红一号研制工作时,他提出了完整的地面实验方案,并担任东方红二号和东方红三号卫星总设计师。59岁时,他挂帅执掌神舟飞船设计,制定了符合中国实际情况的总体方案,神舟五号载人飞船得以完成中国首次载人飞行任务,将中国首位航天员杨利伟送入太空。

  “载人航天、北斗导航、嫦娥探月、天问探火,一次次历史性飞跃,不断刷新着航天的新高度,我国已经成为名副其实的航天大国。”戚发轫表示,但不可回避的一个事实是,当前我国与世界航天强国相比,在空间科学、空间技术、空间应用领域还存在差距,例如我们在轨卫星数量虽然世界第二,但还没形成成熟的卫星应用产业,太阳系行星和小行星还未完全探索,等等。

  航天强国建设稳步推进

  《瞭望》:我国提出力争到2030年跻身世界航天强国行列,目前已经打下了哪些基础?

  戚发轫:经过几代航天人的接续奋斗,我国航天事业创造了以“两弹一星”、载人航天、月球探测为代表的辉煌成就,走出了一条自力更生、自主创新的发展道路,我国航天事业从无到有,成为世界公认的航天大国。

  首先,中国具备了进入太空的能力。进入太空就是要把卫星或飞船加速到第一宇宙速度,克服地球引力,变成天体绕着地球转。1970年我国发射第一颗人造地球卫星东方红一号,使我国成为世界上第五个独立自主研制和发射人造地球卫星的国家,标志着我国在宇航技术研究方面取得了历史性的重大突破。2003年我国第一艘载人飞船神舟五号顺利升空,天问一号探测器的火星探测之旅,神舟十八号载人飞船出征,都表明我国进入太空的能力大幅提升。现在中国有了近地轨道25吨的运载能力,能够建立空间站,还可以把10吨重的东西送到静止轨道。

  其次,我们具备了利用太空的能力。利用天上的资源,要靠航天器,按分类及作用分主要包括服务社会与经济的各种应用卫星、将实验室搬到太空的载人航天器、帮我们了解宇宙的深空探测器。

  各种应用卫星服务社会与经济。1975年我国下决心搞通信卫星,经过9年会战,1984年发射了东方红二号试验卫星,这是我国第一颗地球静止轨道通信卫星,可以进行全天候通信。1997年,东方红三号卫星发射升空,这是我国第一代采用三轴稳定技术的地球同步卫星。之后,东方红系列逐渐发展成了大型卫星平台,不仅中国在用,白俄罗斯、老挝、巴基斯坦、尼日利亚、委内瑞拉等也用中国的通信卫星。

  我们还有了中继卫星,2011年和2012年,我国成功发射天链一号02星和03星,实现了天链一号三星全球组网,标志着我国第一代数据中继卫星系统正式建成,开创了我国天基测控和数据传输的新纪元。我国载人航天测控通信覆盖率从不足30%,提高至98%以上。其他还有像导航卫星、遥感卫星、气象卫星,对社会经济发展、国家安全都必不可少。

  载人航天将实验室搬到太空。中国载人航天工程分三步走:第一步是载人飞船阶段,就是能把人送上天,在天上运行一段时间再回到地面。第二步是空间实验室阶段。这个阶段解决了四大关键问题:人能出舱;交会对接;补加;再生式生命保障。第三步是建立中国空间站。我们完成了问天实验舱、梦天实验舱、神舟载人飞船和天舟货运飞船等6项重大任务,全面建成了天宫空间站,标志着中国独立掌握了近地轨道大型航天器在轨组装建造技术,具备了开展空间长期有人参与科学技术实(试)验的能力,为推动我国空间科学、技术的创新发展,为建设航天强国、提升我国在国际载人航天领域的影响力提供了重要支撑。

  深空探测帮我们了解宇宙。深空探测我们从月球起步,分三步:第一步是绕月,嫦娥一号绕月成功,最后撞击到月球表面预定地点,第一步圆满完成。第二步是落月,神舟三号把月球车带到了月球,科学家拿到了在月球上直接测试的一些数据。我们更了不起的事情是把嫦娥四号送到了月球的背面。第三步是取回样本,2020年嫦娥五号探测器成功着陆月球,返回舱带回了近2公斤的月壤,首次实现了中国地外天体采样返回。通过对月球土壤的研究,可以了解到月球的地质演化历史,还能寻求新能源。现在嫦娥六号探测器发射任务取得圆满成功,将从月球背面采集更多样品。

  此外,我们还开展了火星探测,天问一号火星探测任务取得了显著成果。

  发展航天产业加强空间应用

  《瞭望》:成为航天强国需要从哪些方面发力?

  戚发轫:现在国际航天“一超两强三大”的格局仍然没有改变:美国是超级强国,俄罗斯和欧洲是两大强国和地区,中国、日本、印度是航天大国。我国在航天基础理论研究、先进材料与先进工艺、试验设施与试验方法、空间科学与空间应用等方面与国外航天强国相比还有差距。

  成为航天强国,要在三大领域同步发展:

  第一是航天技术领域。造卫星、造火箭、发射卫星、发射飞船,在这个领域我们取得了很大的成绩,现在我们赶上了俄罗斯、美国、日本、欧洲近地轨道25吨的运载能力。但人要上月球,需要运载能力上百吨的运载火箭。

  第二是空间科学领域,我们的航天器到了火星,和国外比还有差距。现在的太空博弈,已经跨过近地轨道和月球轨道,直接向整个太阳系发展,欧洲虽然没有发展载人航天和登月工程,但通过跨国航天合作已经在深空探测领域积累了先发优势,我们需要加快追赶。

  第三是航天应用领域。我国目前在轨运行的卫星数量位居世界第二位,但在应用方面尚未开展充分探索,尚未形成大规模的产业效益。商业航天、太空经济对我们来讲是一个比较新的领域,要想很好地发挥这方面的作用,不能完全靠国家、靠国有企业,需要民营企业参加。

  《瞭望》:需要从哪些方面加强空间应用?

  戚发轫:空间应用作为航天技术产生经济、社会效益的最前沿,在航天强国建设过程中发挥关键性的支撑作用。加强空间应用,要坚持服务重大需求、服务百姓生活,协调顶层规划、卫星研制、空间应用等各方力量,完善创新链、产业链、服务链,形成快速闭环迭代,推进技术进步与政策完善,构建天、地、用互动发展,标准统一、协调健康的空间应用新格局。

  第一,强化天、地、用一体化设计研制理念。建议改进有效载荷、提升卫星总体设计水平,让卫星更好用,支持从“保成功”向“保好用”跨越。在科研星研制阶段,明确用户责任,在应用模式、数据校正方式与标定周期等方面发挥更大作用,全面加强天、地、用一体化闭合设计和应用水平。

  第二,实行将研、建、用多个环节纳入统一考核的新考核理念。改变现有卫星研制、地面系统建设、数据处理与应用等环节考核行动分离、考核尺度不一、考核部门多头的现象,建议由国家主管部门牵头,建立天地一体化考核机制,推行天地一体化考核管理办法,采取“行政+技术”综合手段,既要各负其责,又要体现卫星和应用整体的质量、效率、效益。

  第三,建立国家层面的空间频率轨位资源统筹与协调机制,打破卫星、数据资源部门所有制,提高数据共享积极性。制定通信广播、遥感科学、导航定位等领域卫星频轨资源使用规划,对卫星测控、数传频率资源统一进行顶层规划设计;对卫星轨位资源按照国家安全、国民经济等不同需求进行等级划分;积极推广频率复用、多星共轨等技术体制,鼓励商业航天选用高频段、空闲频段等,促进系统建设与资源使用的有机衔接;加大对数据中心、资源调配机构等的适度激励,解决数据服务中的实际问题;指导建立可以规范民商卫星、测控、地面站、处理、分发等资源的协调调度使用机制。

  做好航天精神的代际传承

  《瞭望》:应如何加强青年航天人才培养?

  戚发轫:加强青年航天人才培养,需以精神塑造人。在创业和攻坚时代,我们一穷二白,在技术、产品上被国外封锁、受到压制,老一代航天人要解决有无的问题,必须要自力更生打破国外垄断,那时候是跟跑。改革开放后,情况发生了很大变化,有些人会质疑是否还需要继续发扬自力更生、艰苦奋斗的精神,我认为新一代航天人要解决赶超、引领的问题,这种情况下别人不可能帮你,甚至还会打压你,所以更要自立自强。要发展、要强大,只能靠自己,不能靠别人。

  不管情况有什么变化,自力更生的志气不能丢。自力更生、艰苦奋斗是一辈子的事情,过去如此,现在如此,将来也是如此。任何时候都要吃苦,现在要吃的苦就是排除外部的诱惑和干扰,全力以赴干好国家交给我们的任务。我国现在的科研条件和工业水平已经取得长足发展,但以自力更生、艰苦奋斗为基础和代表的航天精神仍需要发挥引领作用,我们现在比过去更需要航天精神的指引。

  一个没有精神鼓舞和引领的人,必将无所作为,这也是前些年设立“中国航天日”的重要目的之一。以航天精神、“两弹一星”精神和载人航天精神为代表的航天三大精神,以及探月精神和新时代北斗精神,反映了不同时期中国航天事业的特征,体现出一脉相承的伟大民族精神,激励着一代代为建设航天强国而奋勇向前的航天人。

  人要有爱,而最高尚、最伟大的爱,就是爱国家。爱国是高尚的,却并非高不可攀,只要我们努力将个人的时间、精力、知识和技能奉献给国家、事业和岗位,那就是爱国。我在传播航天知识、倡导航天精神的过程中深刻体会到,科普不只是普及知识,更重要的是普及、传承、弘扬科学精神。

  除了做好航天精神的代际传承,我们还要继承、发扬老一代航天人“传帮带”的优良传统。记得当年东风二号首飞失败时,我有一种“天塌下来”的感觉。当时,现场的一位领导鼓励大家:“失败是成功之母,总结经验再干!”这句话激励着我们后来迈向成功。在实际工作中,要多为年轻人创造独立思考积极干事的机会,在少干预甚至不干预的同时,允许他们试错、犯错,出错后帮助他们发现不足、总结经验,让年轻人在实践中不断地成长、进步。