宇航精英京華論劍 中國航天眺望未來

□ 文/宗禾 攝/宿東

宇航精英京華論劍 中國航天眺望未來

□ 文/宗禾 攝/宿東

載人空間站建設全面展開、嫦娥五號探測器即將登上月球并采樣返回、火星探測項目已經啟動……在2017年全球航天探索大會上，中國航天過去取得的成就令世人矚目，而未來的計劃更是激動人心。探索太空是人類共同的理想，國際合作是航天探索的必由之路。中國作為航天大國，已成為全球航天合作中不容忽視的重要力量。

李源潮接見參會中外嘉賓并合影

中國宇航學會理事長、中國航天科技集團公司董事長雷凡培在開幕式上致辭

中國航天科技集團公司總經理吳燕生作報告

【中國航天 正按計劃向深空前進】

中國航天科技集團公司總經理吳燕生在2017年全球航天探索大會上介紹，中國迄今已連續成功發射了11艘載人飛船、2個空間實驗室和1艘貨運飛船，圓滿完成了中國載人航天三步走戰略規劃的第二步任務；月球探測工程成功實施了四次任務和試驗；迄今中國擁有實際在軌運行衛星140余顆，初步構成了中國空間基礎設施。

同時，中國航天正按照規劃的宏圖，邁著堅實的腳步向深空前進。吳燕生說，中國載人空間站計劃于2022年完成建造；月球探測工程計劃于 2017年年底發射的嫦娥五號月球探測器將實施月球探測和采樣返回，計劃于2018年發射的嫦娥四號月球探測器將實現月球背面軟著陸；計劃于2020年左右發射火星探測器，同時開展載人登月概念研究。

他說，未來一段時間，中國航天還將建成完備的空間基礎設施，推進空間科學發展，實現新一代運載火箭的迭代，繼續提供國際商業發射和衛星在軌交付等服務。

【探月三期 采用復雜方案有深意】

中國航天科技集團公司總工程師、探月三期工程副總設計師孫為鋼向與會者介紹了中國探月三期工程的整體情況。

與會代表在航天展品前駐足拍照

孫為鋼介紹，探月三期工程將采用長征五號運載火箭，在海南文昌航天發射場將8噸多的嫦娥五號探測器送入地月轉移軌道。探測器與運載火箭分離后，經地月轉移飛行和軌道修正，在近月點實施制動，進入環月圓軌道。環月期間，探測器一分為二，分為著陸上升組合體與軌返組合體，其中軌返組合體繼續環月飛行，而著陸上升組合體經變軌和動力下降飛行，在月面預定區域軟著陸。著陸上升組合體著陸后完成月面樣品采集、封裝，隨后上升器從著陸上升組合體中分離，月面點火起飛進入交會對接軌道。軌返組合體與上升器完成交會對接后，將月球樣品從上升器轉移至返回器內，軌返組合體再與上升器分離。軌返組合體進入月地轉移軌道，在距地球一定高度處返回器從軌返組合體中分離。返回器采用半彈道跳躍再入方式進入大氣層，并最終落至地面著陸場。為降低工程風險，探月三期工程于2014年10月成功進行了一次跳躍式再入返回飛行試驗，驗證了半彈道跳躍式再入的氣動、熱防護、再入GNC等技術，獲取了有效的試驗數據。

據了解，探月三期工程采用了一個復雜的工程方案，要在嫦娥三號月面軟著陸的基礎上，突破月面表取采樣、鉆取采樣、月球樣品封裝技術，突破月面起飛技術，掌握月球軌道交匯對接技術，樣品轉移技術，工程中還有實現多次分離，以及高精度的軌道測量和控制技術。“我認為如果再把運載能力和探測器擴大些，并增加生命保障系統，提高產品的安全性和可靠性，我們就具備了載人登月的能力。難度大我們的收獲也大。”孫為鋼說。

【深空探索 瞄準火星并飛向更遠深空】

深空探測是當前世界航天發展前沿領域，這其中，并不缺乏中國人的參與。除探月工程外，中國的其他深空探測也在呈現全新的圖景：在并不遙遠的將來，火星地表也將迎來中國自己的“火星車”，木星系空間也會有中國探測器的身影……

參加SpaceUp青年交流活動的航天青年們開心合影

“飛天探索是人類的秉性，走出地球探索宇宙空間奧秘，也是我們不懈的精神追求。”國家天文臺副臺長李春來說，深空探測不僅引領高技術發展，吸引并造就相關領域頂尖人才，也在實現人類追求更高能力、更遠到達、更廣視野的理想追求。

在2017年全球航天探索大會上，記者了解到，中國深空探測最新計劃中，火星是首選目標。根據規劃，中國將在2020年發射首個火星探測器，一次實現火星環繞、著陸、巡視探測；其后實施第二次火星探測任務，并進行火星表面采樣返回，開展火星構造、物質成分、火星環境等科學分析與研究。

“之所以將火星列為首選目標，是因為火星是離地球最近，且環境最為相似的類地行星。開展火星探測，可以深化對火星演變的認知，進而回答‘火星是地球的未來？’或‘火星是地球的過去？’等重大科學問題。”中國首次火星探測任務工程總設計師張榮橋說，基于現有航天能力，探測器飛行8～10個月可到達火星，任務周期較為合適，探測可達性也比較好。

同時，中國人的眼光也并未局限在火星探索上，木星系及其以遠的空間也是深空探測的重要對象。“人類已有的探測表明，木星的衛星上具有可能產生生命的條件，蘊含大量原創性重大科學發現的機會。”張榮橋說，由于其距離遠、飛行時間長，工程實施還將會帶動新能源、長壽命、遠距離的測控通訊等深遠航天技術的發展。

深空探測具有成本高、風險高等特點，既是“勇敢者的游戲”，更需要科學攻關的精神，一系列科學技術、工程建設問題需要進一步突破。

例如，深空探測器需要更大推力的運載火箭，以脫離地球引力。著陸采樣返回等任務，需要更大質量的探測器來完成。同時，深空探測器發射的時機，受天體運行規律的約束性強，發射機會難得。比如火星探測，每隔26個月才有一次機會。張榮橋說，有效實施深空探測任務，就需要盡快發展大推力火箭，同時對于現有火箭零窗口發射能力加以深入研究，充分挖掘其能力。

執行深空探測任務，飛行時間需要幾個月至幾年，甚至幾十年；距離從百萬千米，延伸到幾億、幾十億千米，星地時延甚至達到數小時，因此，中國就需要對包括星際航行的軌道設計、新型導航方法及探測器自測量、自計算、自診斷、自恢復等技術進行逐一突破。

“中國深空探測本著‘創新、協調、和平、開放’的發展原則，愿與國際同仁廣泛開展合作交流，包括科學目標的選擇、載荷搭載、測控資源的相互支持、科學數據共享等。”張榮橋說，希望全世界深空探測領域的科學家、工程師們攜手推動，讓人類進入深空的腳步走得更快、更遠。

航天員王亞平在開幕式上和小朋友們互動

【空間站 研制建設全面展開】

“目前，中國空間站研制建設工作已全面展開，計劃在2019年～2022年間完成在軌組裝并投入運營”，中國載人航天工程辦公室副主任楊利偉在2017年全球航天探索大會上說。

據介紹，中國政府于2010年9月批準載人空間站工程立項，分空間實驗室任務和空間站任務兩個階段實施。中國空間站計劃在2019年-2022年間完成在軌組裝并投入運營，開展較大規模的空間科學研究與應用實驗。

中國空間站基本構型包括核心艙和2個實驗艙，采用對稱T形構型，軌道傾角42度，高度340千米至450千米，設計壽命10年，額定成員3人，乘組輪換時最多可達6人，乘組一般在軌執行任務周期為半年。空間站各艙段將由長征五號運載火箭在中國文昌航天發射場發射，貨運飛船將由長征七號運載火箭發射，神舟載人飛船將由長征二號F火箭在酒泉衛星發射中心發射。

中國空間站在核心艙和2個實驗艙上均配備了具有國際化標準接口的科學實驗柜，用于開展各類空間科學實驗，主要領域包括：空間生命科學與生物技術、微重力流體物理與燃燒科學、空間材料科學、微重力基礎物理等。此外，還將研制發射2米口徑的空間天文望遠鏡，可用于開展大規模、多色成像與無縫廣譜巡天，為天文和物理科學前沿提供觀測數據。

【長征火箭 將實現新跨越】

中國運載火箭技術研究院科技委主任魯宇在全球航天探索大會上透露，中國正在開展重型運載火箭關鍵技術攻關，主要用于未來的深空探測，特別是建立月球基地、載人登月等方面的需求。

魯宇說，正在研制的重型運載火箭暫時代稱“長征九號”，其近地軌道運載能力將達140噸、地月轉移軌道運載能力將達50噸，目標是在2028年到2030年前后首飛。

技術參觀

中國運載火箭技術研究院科技委主任魯宇作報告

中國載人航天工程空間站系統總設計師楊宏作報告

與此同時，中國還將發展可重復使用的空間運輸系統。正在開展的可重復使用運載火箭技術研究，包括傘降回收和垂直起降技術，目前已經完成部分實驗驗證，一些關鍵技術取得突破。

魯宇說，中國已經明確了升力體式重復使用運載器“三步走”的發展思路。“第一步是實現火箭動力部分重復使用，第二步是實現火箭動力完全重復使用，第三步是研制組合動力飛行器。”

中國還在開展低成本中型運載火箭長征八號的研制工作，“以此及新一代運載火箭為基礎，可以構建新一代中高軌中型運載火箭，全面更新中國長征系列運載火箭型譜，增強商業競爭力。”魯宇說。

【商業航天 尋求“走出去”】

目前，航天商業化已經成為推動航天事業不斷向前發展的重要動力。美國航天基金會發布的《2015年航天報告》統計，全球航天經濟總量已達3300億美元，其中商業航天產業占比超過70%。

近年來，中國在開拓國際商業航天服務領域捷報頻傳：2007年尼日利亞一號通訊衛星成功發射，實現中國整星出口“零”的突破；2016年白俄羅斯通信衛星一號首次打開整星在軌交付業務的歐洲市場；北斗衛星導航系統計劃在2018年左右覆蓋“一帶一路”沿線國家及地區……

在2017年全球航天探索大會上，中國航天科技集團公司總經理吳燕生表示，作為我國較早走出國門、參與國際市場競爭的高科技產品，近幾年，我國先后實施了52次共60顆衛星的國際商業發射和搭載，在軌交付了9顆衛星，取得很大進展。

業內人士認為，中國商業航天產品“走出去”穩步推進，表明中國航天在國際商業市場競爭中具備了較強的競爭力，已逐步獲得了國際用戶的認可。

“中國商業航天服務要走出國門，離不開對國際航天市場規律的準確把握，只有結合用戶情況，解決問題，才能爭取更多主動權。”中國長城工業集團公司總裁殷禮明認為。

今年5月17日，航天科技集團所屬中國長城工業集團有限公司從激烈的競爭中勝出，與印尼衛星運營公司PSNS簽署了印尼PALAPA—N1通信衛星項目合同。這是長城公司自去年10月與在泰國拿下衛星采購合同后，短短半年內獲得的第二單通信衛星商業項目。

印尼的通信衛星需求廣闊，但融資能力有限卻令當地運營商陷入擴張發展的“瓶頸”。為了贏得市場，長城公司在競標中直擊關鍵，不僅向印尼客戶提供高通量通信衛星，還提供包括發射服務、地面控制系統、保險和融資支持在內的一攬子產品、服務和一體化解決方案，通過多元保障免去用戶的后顧之憂。

航天局長全體會議

上圖：全球網絡論壇 下圖：青年專家論壇

相較過去，商業發射不再以承擔國家任務為主要導向，靈活多變的商業環境在促進火箭設計理念、團隊工作機制、市場營銷策略作出適當調整。

魯宇在會上介紹，中國今后在提供商業發射服務時，中低軌主流衛星發射任務將主要采用新一代中型運載火箭長征八號來完成；微小衛星專屬發射可以采用長征十一號；高軌發射任務將由長征三號甲和長征五號來完成，其中長征五號將主要面向大型載荷、多星發射任務以及探月、探火等深空任務。

他還表示，中國將提供“太空順風車”和“太空班車”服務。“太空順風車”是通過定期公布并及時更新潛在的搭載發射服務能力和時機，為發展中國家和新興航天國家提供搭載發射平臺；“太空班車”是采用“長征系列火箭＋遠征系列上面級”的發射形式，對多個搭載載荷進行集群式發射，實現搭載載荷軌道部署。

此外，中國還將租用國外發射場以提高發射的靈活性，在赤道地區建設國際聯合發射場，并與其它國家合作研制海上發射平臺。

【國際合作 開拓新境界】

中國航天發展的基礎在于自力更生，但這一偉大事業要長遠發展，也離不開國際合作。當前，太空探索對任何一個國家地區來說，都是投入巨大、難度很高、風險很高的工程，需要凝聚全人類的智慧和力量。

國際宇航聯合會副主席、中國航天科技集團公司科技委副主任于登云表示，人類未來航天探索的內容會更豐富、探索的目標也會更遠，如果能集中全球各國的力量，則能快速實現航天探索的目標，化解技術風險，分攤經費，共享成果，這對全球各個國家都是有利的。

6月5日，美國“龍”飛船往國際空間站送“中國貨”。盡管受阻于美國國會2011年出臺的“沃爾夫條款”，中國與美國官方的太空合作被“冷凍”，但“龍”飛船將中國獨立設計的實驗項目送向國際空間站，仍在釋放一個積極信號，那就是航天探索國際合作仍有很大空間。

據楊利偉介紹，中國載人航天工程在發展過程中，按照和平利用、平等互利、共同發展的原則，與俄羅斯、德國、法國、意大利等國，以及聯合國外空司、歐空局等國際或地區航天機構，建立了穩定的合作框架，開展了卓有成效的合作。在中國空間站建設和運營過程中，將繼續堅持和平利用、平等互利、共同發展的基本原則，圍繞平臺技術與艙段研制、空間科學實驗與應用、航天員選拔訓練與飛行、載人航天技術成果推廣等領域，與世界各國及相關國際機構開展更加廣泛、更深層次的交流與合作。

①中國國家航天局副局長吳艷華在航天局長全體會議上發言

②中國航天科技集團總工程師、探月三期工程副總設計師孫為鋼在作報告

③國際宇航聯合會副主席、中國航天科技集團公司科技委副主任于登云作報告

④人類首個登月乘組成員奧爾德林與中國太空第一人楊利偉熱情握手

⑤人類首個登月乘組成員奧爾德林做循環飛行器登陸火星途徑的主旨報告

中國宇航學會副理事長兼秘書長王一然和國際宇航聯執行主任克里斯汀·費齊廷格給志愿者代表頒發紀念證書

中國嫦娥工程已經為國際合作提供了良好的項目平臺。記者從2017年全球航天探索大會上獲悉，明年我國計劃發射的嫦娥四號，將搭載荷蘭、德國等國低射頻電探測儀等4臺科學載荷，共同飛赴月球，探索宇宙科學奧秘。

這4臺國際合作科學載荷由中國按照技術指標先進性、科學目標創新性等原則，面向全球征集，集中體現了各國在相關領域的技術優勢。會上，中國國家航天局副局長吳艷華向參與嫦娥四號任務國際合作的歐洲空間局和德國、瑞典、荷蘭、沙特等4個國家的航天機構頒發了“中國探月工程嫦娥四號任務國際合作伙伴”紀念杯。

除了技術合作之外，中國還積極進一步推動空間領域國際合作，先后與歐空局、俄羅斯、巴西、法國等國家及國際組織建立雙邊航天合作機制，簽署一系列合作大綱，明確在空間科學、空間技術、空間應用等領域，特別是在深空探測方面加強交流與合作。

在此次大會上，國際上對中國的所有航天計劃都非常關注，他們對中國的航天成就表示祝賀，也對未來合作充滿興趣。

國際宇航聯合會秘書處執行主任克里斯汀·費齊廷格告訴記者，航天探索需要合作，而合作中需要一些國家來牽頭和主導，中國在航天國際合作上的態度很開放，相信中國未來會在合作中發揮重要的作用。

“國際上月球探測的成功率大約為50%，而中國目前已實施的四次月球探測任務和試驗都100%成功。中國航天探索已取得的顯著成績，更堅定了國際合作的自信。”于登云說，除了在現有的載人航天、月球探測之外，下一步，中國還將在火星、小行星、木星探索領域，更廣泛地與各國加強合作，共享成果。中國參與國際航天合作的條件越來越成熟，這為我國在國際合作中掌握主動打下很好的基礎。

“無垠的太空是人類共有的疆域，和平利用外層空間、為全人類謀福祉是中國航天發展始終秉承的理念。”2017年全球航天探索大會共同主席、中國宇航學會理事長、中國航天科技集團公司董事長雷凡培表示，中國愿與所有致力于航天發展的各國政府、航天組織、企業集團和科技工作者加強合作，攜手并進，共同推動航天技術的發展，共同推動人類社會的進步。（本刊綜合新華社、解放軍報報道）★