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航天|中国航天“新高度”

2021年正值中国航天事业创建65周年。站在“两个一百年”奋斗目标的历史交汇点上,中国航天再次开启“超级模式”。

《中国经济周刊》 记者  贾璇

星空浩瀚无比,探索永无止境。

2021年正值中国航天事业创建65周年。站在“两个一百年”奋斗目标的历史交汇点上,中国航天再次开启“超级模式”。

这一年,“北斗”指路、“嫦娥”奔月;“天问一号”成功着陆火星,中国人首次进入自己的太空家园;聂海胜成为首位在轨百天的中国航天员,梳着“最牛冲天辫”的王亚平成为中国首位出舱的女航天员……

背后是无数为之默默奉献的航天前辈和众多“北京明白”的航天后浪们。他们正一步一个脚印,在浩瀚太空中不断刷新“中国高度”。随着中国航天事业的快速发展,中华民族探索太空的脚步会迈得更大、更远。

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从地月系到行星际的跨越

多年来,火星一直是人类深空探测的热点,是除月球外,最受关注的天体。从20世纪60年代开始,人类共实施了45次火星探测任务。

2020年7月23日12时41分,我国首颗火星探测器天问一号成功发射。在经过长达7个月、累计202天、4.75亿公里的漫长飞行之后,天问一号于2021年2月10日19时52分,精准实施近火制动捕获,中国航天探测器首次到达火星。

2021年5月15日7时18分,天问一号探测器成功在火星乌托邦平原南部软着陆,中国成为世界上第二个成功将探测器送上火星的国家。

中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平在贺电中指出,天问一号探测器着陆火星,迈出了我国星际探测征程的重要一步,实现了从地月系到行星际的跨越,在火星上首次留下中国人的印迹,这是我国航天事业发展的又一具有里程碑意义的进展。

尽管人类对火星向往已久,但火星探测并非易事。火星被称为“探测器坟场”,在人类向火星发起的45次挑战中,成功率仅为40%。

探测器到达火星后,在其表面着陆的难度非常大。火星大气稀薄,受季节、夜昼、火星风暴等影响,非常不稳定,且表面地形复杂,遍布岩石、斜坡、沟壑等障碍物。此外,火星尘暴也较地球更为严重。这些因素都会给着陆火星带来很大风险。

曾有人比喻称,要让探测器在火星精准着陆,相当于从法国巴黎击出高尔夫球,落在日本东京的一个洞里。

2020年7月,火星探测时隔26个月后再次迎来发射窗口期。来自3个国家的3台火星探测器相继升空,奔向火星。它们分别是中国的天问一号、美国的毅力号和阿联酋的希望号,这也被称为三国火星探测器同台竞技。

“我们能在3个国家同时进行火星探测时,圆满完成任务,得益于国家整体科研技术水平的提升。”天问一号火星环绕器副总指挥、上海航天技术研究院褚英志自信地对《中国经济周刊》说。

我国首次火星探测任务起步虽晚,但起点高、跨越大,从立项伊始就瞄准当前世界先进水平确定任务目标,明确提出在国际上首次通过一次发射,完成“环绕、着陆、巡视探测”三大任务。

据褚英志介绍,天问一号环绕器上的产品由1700余种、56000多只元器件组成,绝大多数都是自主研发的“国货”,有的元器件还是第一次在深空探测的飞行器上应用。

天问一号火星探测器成功着陆火星,再次激发人们前往火星旅行的向往。从20世纪60年代开始,人们就开始对火星旅游计划进行了初步的普查,直到今天,普查阶段基本完成。人类开启详查阶段,对火星的局部地区开始进行考察,这个计划将在21世纪20年代的末期实现。

6月11日,国家航天局在北京举行天问一号探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式,公布了由“祝融号”火星车拍摄的着陆点全景、火星地形地貌、“中国印迹”和“着巡合影”等影像图。首批科学影像图的发布,标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。

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“咱上边有人了”

“以往最复杂的航天器天宫一号或者天宫二号,主要参数为6000多个,但是仅空间站的核心舱一个舱,它的参数就超过4万个。” 北京航天飞行控制中心(以下简称飞控中心)天和核心舱总体副主任设计师李达飞曾在采访中向《中国经济周刊》举例说明载人航天工程的困难程度。

载人航天工程是中国航天史上规模最大、技术最复杂的跨世纪重点工程。今年,中国载人航天工程已经全面从小步快跑式的“补课式”追赶,进入为期10年以上的常态化运营、科学实验应用与发展阶段。

4月29日,中国空间站天和核心舱进入预定轨道,空间站在轨组装建造全面展开。5月29日,天舟二号货运飞船在海南文昌发射场成功发射。8小时后,天舟二号与天和核心舱完成对接,“快递包裹”顺利抵达目的地,为空间站提供补给,给航天员日后在太空的生活与工作提供保障。

6月17日,神舟十二号载人飞船顺利升空,中国航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波顺利进入中国人自己的“太空家园”,网友自豪地说“咱上边有人了”。

该乘组在轨的3个月中,首次开展机械臂操作、出舱活动等工作,验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。

神舟十二号任务直播时,多次喊出“北京明白”口令的飞控中心北京总调度高健引发网友关注。年轻的面庞和沉着的状态圈粉无数,网友亲切地称他为“北京大明白”。

据介绍,该中心274个重点岗位中,30岁以下的年轻人占85%以上,他们多是1995年以后毕业的博士、硕士和本科生。其中,超100名青年科技干部已经成长为各领域的技术带头人,关键技术课题负责人平均年龄不超过30岁,形成了元气满满的优秀青年科技人才方阵。

7月4日,经过约7小时的出舱活动,神舟十二号航天员乘组完成出舱任务。这是继2008年神舟七号载人飞行任务后,中国航天员再次实施的空间出舱活动,也是空间站阶段中国航天员的首次空间出舱活动。

9月16日8时56分,神舟十二号航天员乘组在空间站组合体工作生活90天后撤离空间站,刷新了中国航天员单次飞行任务太空驻留时间的纪录。17日,神舟十二号返回舱顺利着陆,3位航天员平安回家。

仅3天后,9月20日,天舟三号货运飞船成功发射,中秋太空快递“签收”成功。

“相比天舟二号,天舟三号货物装载的密度更大,货物在发射场安装的效率更高。”中国航天科技集团五院货运飞船系统总体主管设计师王冉介绍,天舟三号任务是空间站关键技术验证及建造阶段的第二次货物运输应用性飞行,货运飞船为满载状态。

神舟十二号返回地球一个月后,神舟十三号再出发。10月16日凌晨0时23分,3名中国航天员翟志刚、王亚平和叶光富乘坐神舟十三号载人飞船冲向宇宙,开启为期半年之久的太空驻留。

据中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任林西强介绍,与神舟十二号任务相比,神舟十三号任务蕴含多个中国载人航天的“首次”突破。空间站在轨建设分为关键技术验证和建造两个阶段实施,神舟十三号任务是关键技术验证阶段的决胜之战、收官之战,也是空间站在轨建设过程中承前启后的关键之战。

11月7日20时,神舟十三号航天员执行首次出舱任务。太空传回的视频中,航天员翟志刚说:“我已出舱,感觉良好!”王亚平说:“我一会儿出舱,感觉良好!”叶光富说:“我下次出舱,感觉良好!”幽默又自信的语言,也让他们收获了一个新的称呼——“感觉良好乘组”。

12月9日,“感觉良好”乘组在中国空间站进行太空授课,被网友称为“最贵网课”,这也是我国第二次将三尺讲台放置在遥远的宇宙之中。

本次太空授课活动采取天地互动方式进行,在中国科技馆设置地面主课堂,在广西南宁、四川汶川、香港、澳门设置地面分课堂。3名航天员在轨介绍展示了中国空间站工作生活场景,演示微重力环境下细胞学实验、物体运动、液体表面张力等现象,与地面课堂进行实时交流。

太空授课不仅拉近了民众和航天的距离,更在广大青少年心中种下“科技强国”的种子。同时,一系列演示实验、天地互动,更向世界展示了中国航天的软实力。

按计划,我国将于明年发射问天实验舱、梦天实验舱以及两艘载人飞船、两艘货运飞船,完成空间站的在轨组装建造。未来空间站将成为国家级的太空实验室。之后,其将在航天医学、航天育种、新材料研发等方面产生巨大经济效益。

(本文刊发于《中国经济周刊》2021年第24期)


2021年第24期《中国经济周刊》封面

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