光明日報記者 崔興毅

　　《2021中國的航太》白皮書日前發(fā)佈，除了系統(tǒng)介紹2016年以來我國在航太領(lǐng)域的重大工程和科學(xué)應(yīng)用外，也介紹了未來5年我國航太事業(yè)發(fā)展的主要任務(wù)、政策與措施、國際交流與合作等內(nèi)容。“中國航太重大工程正處在一個承上啟下的轉(zhuǎn)捩點。”國家航太局副局長吳艷華介紹，15年前啟動的重大工程項目基本到了收官收尾和正常運營應(yīng)用階段，現(xiàn)在正在規(guī)劃實施未來15年新的重大工程、重大任務(wù)，“中國航太過去更加注重空間技術(shù)推動，新時代我們更強調(diào)以空間應(yīng)用和空間科學(xué)研究的新發(fā)現(xiàn)來引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新，推動可持續(xù)發(fā)展”。

　　國際月球科研站概念圖 中國國家航太局供圖

　　神舟十三號航太員首次出艙活動。新華社發(fā)

　　未來五年，哪些亮點值得期待

　　運載火箭形成陸地、海上多樣化的發(fā)射能力，5年來共實施207次發(fā)射；

　　中國空間站建造全面實施，6名航太員先後進(jìn)駐，開啟了有人長期駐留時代；

　　嫦娥四號首次著陸月背巡視探測，嫦娥五號帶回1731克月壤；

　　天問一號實現(xiàn)中國航太從地月係到行星際探測的跨越，在火星上首次留下中國印跡；

　　北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成開通，高解析度對地觀測系統(tǒng)形成體系能力……

　　5年來，重大工程的實施，對我國空間科學(xué)起到了巨大的推動和帶動作用。

　　比如在歷史演化方面，“通過對月球淺層結(jié)構(gòu)的研究，對月球的演化歷史，特別是在地質(zhì)方面，取得了新的認(rèn)知。”國家航太局探月與航太工程中心主任劉繼忠介紹，通過對嫦娥五號月球樣品的分析和研究，把月球地質(zhì)活動時間軸從原來大家認(rèn)為的30億年推演到20億年，也就是説月球年輕了10億年左右，“這些對月球的認(rèn)知，包括對月球地貌的演化，都起到非常關(guān)鍵的作用”。

　　劉繼忠表示，從物質(zhì)能量來講，通過前期研究，發(fā)現(xiàn)了新的月球深部物質(zhì)類型，同時也發(fā)現(xiàn)迄今比較精確的宇宙射線能譜精細(xì)結(jié)構(gòu)；從空間環(huán)境來講，通過幾年科學(xué)研究，對月球粒子輻射劑量有了新的認(rèn)知，得到了新的數(shù)值。

　　“我們還發(fā)現(xiàn)月球微磁層，對太陽風(fēng)與月球相互作用建立了新模型、新機理，通過從空間對地球的觀測，也對地球電漿體層的整個活動演化取得了新的認(rèn)知。”劉繼忠説。

　　基礎(chǔ)堅實，未來可期。那麼，“十四五”期間，中國航太有哪些值得期待的亮點？

　　據(jù)吳艷華介紹，“十四五”期間，我國要啟動一批新的航太重大工程，包括探月工程四期、行星探測工程，還要論證實施重型運載火箭等一批重大工程，批復(fù)以後要接續(xù)實施。

　　“我們要推動空間技術(shù)、空間應(yīng)用一體化協(xié)同發(fā)展，尤其是要協(xié)同構(gòu)建空間基礎(chǔ)設(shè)施，包括通信、導(dǎo)航、遙感三類衛(wèi)星，形成完善的空間基礎(chǔ)設(shè)施，推廣衛(wèi)星應(yīng)用，廣泛服務(wù)於經(jīng)濟社會發(fā)展，同時為全世界服務(wù)。”吳艷華表示，下一步，將統(tǒng)籌規(guī)劃空間科學(xué)探索，發(fā)射一批用於科學(xué)論證的衛(wèi)星。同時我們要用好空間站、月球探測和行星探測這些平臺，深入開展科學(xué)研究，爭取有原創(chuàng)性的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，為人類作出貢獻(xiàn)。

　　劃重點 “羲和號”探日成果可期

　　“羲和號”衛(wèi)星是我國首顆太陽探測的科學(xué)技術(shù)實驗衛(wèi)星。在嫦娥五號成功實現(xiàn)月球採樣返回，天問一號成功實現(xiàn)對火星的“繞、落、巡視”探測之後，“羲和號”讓我國在一年的時間之內(nèi)，實現(xiàn)了對太陽系中的地球、行星以及太陽探測的全覆蓋，奏響了我國深空探測的“三重奏”。

　　經(jīng)過三個多月的在軌測試和實驗，“羲和號”衛(wèi)星已經(jīng)完成了衛(wèi)星平臺技術(shù)驗證40多次，對太陽進(jìn)行了探測成像290多次，衛(wèi)星的平臺及有關(guān)載荷工作穩(wěn)定正常，功能和性能滿足研製總要求。

　　目前，“羲和號”衛(wèi)星已經(jīng)取得了一系列技術(shù)和科學(xué)實驗成果。據(jù)國家航太局對地觀測與數(shù)據(jù)中心主任趙堅介紹，一是在軌驗證了新型高精度衛(wèi)星平臺的超高指向精度和超高穩(wěn)定度技術(shù)，與傳統(tǒng)的同等慣量衛(wèi)星平臺相比，這顆衛(wèi)星的指向精度和穩(wěn)定精度均提高了兩個數(shù)量級。二是在太陽科學(xué)探測方面，這是在國際上首次在軌獲得了太陽H-α譜線，全日面的H-α波段的光譜圖像。

　　太陽H-α譜線是什麼？“這是光子與氫原子相互作用後，電子能級躍遷産生的譜線，是太陽爆發(fā)時響應(yīng)最強烈的一個譜線，能夠直接反映爆發(fā)的特徵。”趙堅介紹，以前人類對太陽的觀測，H-α譜線只能在地球上進(jìn)行探測，但因為受到大氣擾動，這個數(shù)據(jù)是不連續(xù)、不穩(wěn)定的。

　　“現(xiàn)在通過衛(wèi)星在軌進(jìn)行探測，就可以去掉這些不穩(wěn)定因素，對太陽進(jìn)行高解析度的觀測和成像，可以更加準(zhǔn)確地獲得太陽爆發(fā)時大氣溫度、速度等物理量的變化，進(jìn)而建立起太陽爆發(fā)從光球到日冕的能量積累、釋放、傳輸?shù)耐暾锢砟Ｐ停瑢ρ芯刻柋l(fā)的動力學(xué)過程及物理機理提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，有望獲得有國際影響力的科學(xué)産出。”趙堅説。

　　關(guān)於我國未來的探日計劃，趙堅表示，目前科學(xué)家們正在開展相關(guān)的論證研究，將進(jìn)一步了解太陽構(gòu)造，確定太陽活動特徵，掌握其機理和活動規(guī)律，更好地預(yù)報空間天氣，造福人類。

　　劃重點 嫦娥八號2030年前發(fā)射

　　目前國家已批復(fù)探月工程四期任務(wù)，包括嫦娥六號、嫦娥七號、嫦娥八號任務(wù)，這三項任務(wù)將在未來10年陸續(xù)實施。

　　“我們已經(jīng)發(fā)射的嫦娥四號，落在了月球背面，任務(wù)已成功實施。”劉繼忠表示，後續(xù)還有三次任務(wù)。嫦娥六號要到月球的高價值地區(qū)進(jìn)行採樣返回，後續(xù)還有新的月壤、新的樣品返回地球。嫦娥七號主要是對月球極區(qū)進(jìn)行科學(xué)探測，特別是對月球的水分佈進(jìn)行探測。嫦娥八號則將實施極區(qū)的科學(xué)探測以及為科研站後續(xù)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行驗證。

　　“整個探月四期，我們基本上要達(dá)到建設(shè)科研站基本型的目標(biāo)，同時也是為後續(xù)我們與國際合作建設(shè)國際月球科研站打下基礎(chǔ)。這些任務(wù)我們和國際同行也在密切溝通協(xié)調(diào)，將一起合作開展相關(guān)探測。”劉繼忠介紹，比如，嫦娥七號任務(wù)已經(jīng)和俄羅斯的“l(fā)una-26”簽訂了協(xié)議，共同進(jìn)行探測。“按照目前整體研製進(jìn)展，在2025年前後，我們將完成嫦娥六號和嫦娥七號的相關(guān)工作，同時開展嫦娥八號的研製；在2030年之前，要完成嫦娥八號發(fā)射。2030年以前，探月四期能夠取得預(yù)期成果。”

　　劃重點 建設(shè)國際月球科研站

　　“總體來説，像地球的南極站、北極站一樣，未來傾向於在月球南極建成地面科考設(shè)施，在月軌、月表建設(shè)科研實驗設(shè)施，開展多學(xué)科、多目標(biāo)科研工作。”吳艷華介紹説。

　　那麼，國際月球科研站是什麼？後續(xù)如何開展工作？

　　我國將和俄羅斯共同建設(shè)國際月球科研站。“我們的嫦娥六號、嫦娥七號和俄羅斯規(guī)劃的相應(yīng)任務(wù)，用5年左右的時間，完成建站之前的勘察工作。我們再用10年左右的時間，完成設(shè)施建設(shè)。建設(shè)月球科研站就像建立一個小城鎮(zhèn)一樣，它要有能源系統(tǒng)，要有通信導(dǎo)航系統(tǒng)，要有遠(yuǎn)端運輸系統(tǒng)，要有天地往返系統(tǒng)，還要有地面支援系統(tǒng)。如果考慮到遠(yuǎn)期有人常駐的目標(biāo)，還要有生命保障系統(tǒng)。”吳艷華表示，計劃2035年以後，根據(jù)各個國家、各個組織的科考任務(wù)分次到月球上做科考。

　　“中俄兩國航太機構(gòu)還要向全世界正式發(fā)佈建設(shè)國際月球科研站的宣言，把建設(shè)原則、參與宗旨向國際社會發(fā)佈。”吳艷華透露，總的來説，在任務(wù)或者項目的各個階段，包括建設(shè)的各種任務(wù)層級，無論是系統(tǒng)級、分系統(tǒng)級還是設(shè)備級，還是科學(xué)數(shù)據(jù)共用研究級，包括天地支援級，“我們都不設(shè)限，一塊兒來建”。

　　投入産出比1：10，航太回報“經(jīng)濟賬”這麼算

　　花這麼多錢搞航太值不值？這是一個經(jīng)常會被問到的問題。

　　不説情懷與責(zé)任，僅算經(jīng)濟賬，航太探索的回報也極為可觀。“航太的發(fā)展確實是需要高投入。但是，航太及其應(yīng)用所産生的效益更大。據(jù)初步統(tǒng)計，可以達(dá)到1：10以上的投入産出比。”據(jù)國家航太局對地觀測與數(shù)據(jù)中心主任趙堅介紹，目前，航太應(yīng)用已經(jīng)廣泛用於國土資源調(diào)查、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)發(fā)展、林草監(jiān)測、防災(zāi)減災(zāi)、氣象預(yù)報、海洋開發(fā)、交通運輸、教育醫(yī)療、城鄉(xiāng)建設(shè)等經(jīng)濟社會各個領(lǐng)域，衍生出的新技術(shù)應(yīng)用，也已經(jīng)進(jìn)入千家萬戶，老百姓也能切身體會到航太科技所創(chuàng)造的美好生活。

　　趙堅舉例，通信廣播衛(wèi)星可以為民眾開通全球行動通訊、廣播電視直播以及提供高速寬頻上網(wǎng)，極大方便了人們在資訊時代的數(shù)字化生活；衛(wèi)星導(dǎo)航定位成了百姓日常生活中不可或缺的助手，極大方便了人們的交通和出行，改變了人們的生産和生活方式；氣象衛(wèi)星可以提供全球和特定地區(qū)的精準(zhǔn)氣象預(yù)報，為人們的衣食住行提供暖心、週到的氣象保障。

　　比如，人們在飛機、高鐵上處理公務(wù)、休閒學(xué)習(xí)的需求越來越迫切，但時斷時續(xù)的信號帶來諸多不便。

　　在第六個“中國航太日”航太産業(yè)成就展上，航太科工二院25所先進(jìn)通信技術(shù)研究室主任楊健就介紹過一款名為“二維相控陣用戶站”的創(chuàng)新産品。這款産品安裝在高鐵上後，作為天基寬頻網(wǎng)際網(wǎng)路系統(tǒng)的重要一環(huán)，能建立起用戶與衛(wèi)星間的數(shù)據(jù)傳輸鏈路，微信發(fā)不出去、電話接不進(jìn)來等問題都能迎刃而解，實現(xiàn)極速上網(wǎng)。“別看這個相控陣用戶站不起眼，看上去僅有筆記型電腦大小，沒有機械部件。但它是優(yōu)化通信信號的利器，容易攜帶，適用於航空、航海、汽車等多種場景。”

　　在防災(zāi)減災(zāi)方面，衛(wèi)星由於不受極端天氣干擾正好大顯身手！

　　據(jù)介紹，為應(yīng)對去年鄭州突發(fā)特大暴雨造成的嚴(yán)重洪澇災(zāi)害，國防科工局重大專項工程中心緊急啟動應(yīng)急響應(yīng)機制，調(diào)用高分三號SAR衛(wèi)星以及高分六號等衛(wèi)星開展應(yīng)急成像。兩天時間安排衛(wèi)星成像4次，獲取災(zāi)區(qū)有效數(shù)據(jù)5景，第一時間提供給應(yīng)急管理部、水利部等應(yīng)急單位，高效發(fā)揮了航太應(yīng)急資訊支援作用。

　　“高分衛(wèi)星製作的颱風(fēng)觀測高清雲(yún)圖，可以清晰地觀測到颱風(fēng)眼的結(jié)構(gòu)以及運動變化的規(guī)律，對全球全年産生的颱風(fēng)無漏報，極大地減少了防災(zāi)減災(zāi)的成本，並在預(yù)防森林大火和應(yīng)對洪澇災(zāi)害等方面也發(fā)揮了十分重要的作用。”趙堅介紹，前一段時間東加發(fā)生火山爆發(fā)，中國國家航太局應(yīng)急啟動了對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)，調(diào)動了十余顆衛(wèi)星進(jìn)行高頻次觀測，及時將相關(guān)影像數(shù)據(jù)提供給國際組織，貢獻(xiàn)中國力量。

　　“致廣大而盡精微”是航太技術(shù)發(fā)展的重要遵循。在推動空間科學(xué)、空間技術(shù)跨越發(fā)展的同時，必須算好、用活這筆“經(jīng)濟賬”。“航太技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)和利用，將幫助我們共同守護(hù)好這顆藍(lán)色星球，造福民眾。”趙堅言詞肯定地説。

　　《光明日報》（ 2022年02月24日 16版）