中國首個航天日的背后

林迪

4月24日，作為航天大國的中國迎來自己的首個全民航天節——國務院已于3月8日批復同意：自2016年起，將每年4月24日設立為中國航天日。今年是中國航天事業發展60周年。1956年10月8日，中國第一個導彈研究機構——國防部第五研究院宣布成立。這一歷史性的紀念日，標志著中國有了自己的導彈與航天事業。國家決定在2016年設立航天日，其承前啟后的里程碑意義顯而易見。

1970年4月24日，中國的首枚運載火箭長征一號將首顆人造衛星東方紅一號成功送入太空。在將近50年之后，中國將每年的這一日子確定為中國航天日。圍繞首個航天日，中國官方發布了一系列令世人矚目的航天大項目。

火星探測計劃已經啟動

國家國防科技工業局局長、國家航天局局長許達哲日前公布了中國“十三五”規劃中航天工程發展計劃。專家認為，這一系列計劃如果順利實施，將確保中國成功進入世界航天俱樂部的第一集團。

許達哲介紹說，中國首次火星探測任務已于2016年1月經國務院批準實施，工程研制工作已經全面啟動。火星探測器計劃2020年前后擇機實施發射，2021年到達火星進行環繞和著陸巡視探測。

專家認為，相比印度向火星軌道發射“冰箱大小”的探測器，中國的探火計劃起點很高，并未像探月計劃那樣“繞、落、返”三步走，而是直接實施繞和落。這和中國探月計劃之前的技術積累不無關系。專家指出，目前，中國已經完全具備探測火星的能力。相比探月計劃，探測火星需要更強的深空探測能力、更強大的火箭和更智能的自主化控制系統。不過，實施一個復雜的探月計劃，例如像嫦娥三號那種將月球車送上月球的難度，已超過一個簡單的探火計劃。

這名專家指出，新一代的長征五號運載火箭將是火星探測任務的理想發射載具，它的最高配置具備大約25噸的近地軌道運載能力，可以為環繞和著陸巡視探測器提供充足的運力儲備。而基本建成的分布于國內和全球的深空探測網也將為探火計劃保駕護航。

中國探月工程已完成“三步走”第二步，圓滿完成了“繞、落”兩大任務，目前進入第三步“月球采樣返回”。在這一階段以實施嫦娥五號任務以獲取月球樣品并返回地球為成功標志，2016年將開展正樣研制，預計嫦娥五號探測器將采用長征五號遙三運載火箭于2017年前后擇機發射。之后，中國將實施嫦娥四號任務，實現世界上首次在月球背面著陸探測，計劃于2018年實施，目前國家已正式批準實施。據介紹，有關方面也在積極論證啟動我國的載人月球探測工作。

許達哲說，中國載人航天進入實施第三步戰略，計劃于2020前后完成中國空間站建造任務。我國將在2016下半年至2017年上半年期間，組織實施載人航天工程空間實驗室任務，空間站研制工作進展順利，將于2020年前后完成。

據專家介紹，在月球背面著陸實施起來很復雜，需要在地月引力平衡點增加中繼衛星進行中繼通信。空間站的相關計劃如果順利完成，中國將進入世界航天俱樂部的第一集團。

一國運載火箭的能力有多大，該國的航天舞臺就有多大。新一代運載火箭長征五號和長征七號將于今年陸續首發，它們的進展程度，決定著“十三五”期間中國航天計劃能否順利實施。畢竟上述運載火箭幾乎是全新研制的，技術復雜。

新一代火箭將滿足未來相當長一段時間我國應用衛星發射、載人航天、空間站計劃以及探火、探月計劃的需要。但如果進行載人登月，那么就必須研制近地軌道運載能力超過100噸的新型重型運載火箭。之前，有關方面曾透露長征九號重型運載火箭的預研情況，但是這次航天日并未透露新情況。

據報道，中國運載火箭技術研究院運載火箭系列總設計師龍樂豪院士此前呼吁，我國有必要加快重型運載火箭研究。在考慮可能的技術途徑和方案后，目前業內專家將目光聚焦在大推力液氧煤油發動機和大推力固體助推器這兩種重型運載火箭總體技術方案。龍樂豪介紹，這兩種構型的重型火箭長度達到100米級，火箭起飛重量達到4000噸級，起飛推力達到5000噸級，兩種方案的近地軌道運載能力超過130噸。

中國也在研制可回收火箭

中國航天雖然起步較晚，但進入太空的能力目前已達到航天大國的水平。“十二五”期間，俄羅斯每年航天發射數量保持在20-30次，美國每年20次左右，中國則以每年近20次的數量穩居第三，這表明中國進入太空的能力已達到國際第一梯隊。此外，中國還成為全球第五個能夠進行深空探測的國家。在世界航天大國中，中國的載人航天贏得了同行的尊重。

中國航天科技集團公司第一研究院黨委書記郝照平介紹說，低成本運載火箭、可進行載人登月與深空探測的重型運載火箭、類似美國SpaceX公司正在研制的可重復使用運載火箭，都是中國航天未來的發展與關注方向。例如中國也在研制可回收運載火箭，中國運載火箭技術研究院研發中心可回收火箭團隊負責人申麟透露，SpaceX公司較好地解決了回收的關鍵技術，但根據航天飛機的經驗，重復使用并不等同于低成本。申麟介紹了中國在這方面的研究成果，其中就包括“降落傘+氣囊”的回收火箭方式。目前神舟飛船采用的單傘回收方式已非常成熟，再加上緩沖氣囊，實現起來可能會有更好的效果。他透露：“去年底我們就進行過縮比模型的空投試驗，獲得的數據很好地支撐了相應的設計和論證工作。”

中國航天還有一個巨大的優勢——人才儲備。郝照平說，目前航天一院35歲以下人員比例為53%，科技人員平均年齡為35.3歲，比歐美發達國家年輕15歲。美國航天局前任局長邁克爾·格里芬也承認：“我們認為最可怕的不是中國航天取得的成就，而是現在領軍和主導中國航天的這些人太年輕了。他們會工作很多年，會創造很多驕人的業績。”

新一輪井噴

隨著“航天日”正式設立，中國航天在2016年也將迎來新一輪井噴。其中最受矚目的項目當屬新一代運載火箭“長征五號”和“長征七號”首飛，以及“天宮二號”空間實驗室與“天舟一號”貨運飛船首次對接。

“長征五號”的近地軌道運載能力高達25噸，與美國“宇宙神”5、歐洲“阿里安”5以及俄羅斯“質子”M屬同一級別，是中國現階段最強大的火箭。而“長征七號”13噸的近地軌道運載能力只比現役最強的“長征三號乙”稍多，但性價比更高，未來將承擔包括“天舟一號”貨運飛船在內的中國大部分空間載荷的發射。

載人航天版塊，“天宮二號”與“天舟一號”的對接將驗證空間站在軌燃料補給技術。載人航天器大多在較低軌道運行，受地球引力影響，需要經常進行軌道保持，由微型發動機提供額外推力來對沖引力影響。但航天器本身自帶的推進劑是有限的，載人空間站長期在軌，必須通過貨運飛船補充推進劑才能始終保持在軌運行。

經過數十年積淀與發展，在強大綜合國力與科技實力支撐下，中國航天正以讓外界側目的“火箭速度”躋身“航天超級大國”行列。從近年來的項目規劃看，中國不僅可以集中力量重點完成某一項重大航天任務，其同時進行多個重大項目的多任務管理能力業已形成。除了美俄兩國，在這個星球上，恐怕也只有中國具備在這個資本技術雙密集型產業內齊頭并舉、全面發力的底氣與雄心。