2016年全国两会上的航天热点事件都有哪些？

航天 · 2016-11-22 20:22:20

今年注定是个航天大年，因为恰巧是中国航天事业创建60周年。在刚刚过去的2016年全国两会上，中国航天科技集团共有13名人大代表或政协委员，再加上女航天员刘洋是作为军界代表，可谓阵容强大。两会期间也透露出不少振奋人心的消息，中国航天的发展也写入了政府工作报告，彰显中华民族的雄心壮志。今天我们来细数其中抓人眼球的几个项目。

（海南文昌全新亮相的长征五号运载火箭（图片来源：新浪微博 @航天见闻）　　长征五号　　2015年9月20日，长征六号首次发射，成功将20颗微小卫星送入太空创造了中国航天一箭多星发射的新纪录。　　今年，新一代运载火箭长征五号、长征七号、长征十一号火箭将先后亮相，进一步提升我国运载火箭的运输能力，而且这些火箭都将是无毒害无污染的（差点说成无污染无添加）。同时大家还能继续看到老一代的长征二号丙火箭、正值壮年的长征三号甲系列、长征二号F火箭，这种“三代同堂”的盛况也是不多见的。其中长征五号火箭最引人关注，因为它的芯级模块将达到5米直径，助推器达到2.25米直径或3.35米直径（与老款火箭芯一级尺寸相当），它可以将23吨有效载荷运送到近地轨道，这个能力是运送神舟飞船的长征二号F火箭的2.7倍，是长征七号的1.7倍！今年长征五号有望将嫦娥五号运送到月球并软着陆。未来五年长征系列火箭可能要发射约110次。　　近期又有消息称中国正在规划研究未来重型火箭的宏伟蓝图，届时可能诞生直径10米，长近100米，运力是现役火箭5倍多，超越美国SLS的重型火箭。这个梦想不太远，预计用15年可以实现。

天宫二号和空间站想象图（图片来源：新华网）　　驻留天宫　　“十三五”规划提出将深空探测及空间飞行器在轨服务与维护系统作为六大“科技创新2030——重大项目”之一。今年我国载人航天将再出发，接连发射天宫二号空间实验室（第三季度）和神舟十一号飞船（第四季度）后者将搭载2名航天员与天宫二号对接。　　“天宫二号”有三大任务：进一步验证航天员在轨驻留技术；验证推进剂在轨补加技术；开展大量科学和应用实验。目前“天宫二号”已完成总装，各系统正在进一步联调联试。神舟十一号任务的主要目的之一，是要开展航天员在太空中期驻留试验，因此计划完成30天在轨驻留。此前我国航天员在太空驻留时间最长纪录神舟十号任务的15天。考虑到未来空间站的建设，神舟飞船可能面临一次升级，以确保航天员可以在太空中长期驻留，即便目前神舟十一号飞船已经具备了在轨飞行半年的能力。　　我国计划在2020年前后建成空间站，整体呈T字构型，由一个核心舱，两个实验舱组成，每个舱都是20吨级。所以天宫二号将成为中国未来空间站建设的重要试验场。除了这次进行中期驻留的试验外，计划明年还将使用长征七号运载火箭发射新研发的天舟一号货运飞船，与天宫二号对接，开展推进剂补加等相关试验。

文昌发射场沙盘模型（图片来源：新浪微博 @闲聊外交）　　中国卡角　　说到运载火箭，不得不提全新的海南文昌火箭发射场。建设工程于2009年9月14日正式开工，2014年10月中旬基本竣工，今年将实现正式启用。　　海南文昌发射场有两大核心特点——低纬度、滨海。过去我们的火箭直径只能做到3.5米，不是因为我们做不大，而是由于陆地运输的限制（如山洞、隧道、桥梁等）。但是火箭可以通过海陆运送至海南文昌再进行总装，火箭可以造得足够大。而且宽广的海洋给回收、救援提供了便利，抛弃的火箭残害也不怕砸到花花草草。而更接近赤道能获得更大的起飞线速度，使火箭燃料消耗大大减少，同型号火箭推力可比中高纬度增加至少10%）。位于卡纳维拉尔角美国著名的肯尼迪航天中心面朝大西洋，是天然的火箭发射场，建有多达23个发射工位。它位于北纬28°，而文昌是北纬19°，比它更具优势。在中国航天步入六十甲子之际，海南文昌将承载中华民族全新的梦想再次起飞。　　值得一提的是，建成后的海南文昌发射场也将向美国人学习，对公众开发这片新的航天热土。毗邻发射场兴建一座占地总面积6048亩的航天主题公园，距离市区仅仅22公里，相信一定会吸引全国各地的未来小小科学家。

嫦娥五号的创新点（图片来源：新华网）　　嫦五取样　　嫦娥工程是我国探月工程。从长远来看，可以分成“无人月球探测”、“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段（简称“探、登、驻”）。短期来讲，也就是无人探测阶段要完成“绕、落、回”三步走。嫦娥三号成功实现月面软着陆并释放了“玉兔”号月球车标志着“落”的科学目标已经成功实现，那么最后一步“回”就成为探月工程第一阶段决战性的收官之战。　　今年下半年，我国将发射嫦娥五号，实现月面软着陆、取样再返回的任务。整个探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成。嫦娥五号有望实现我国开展航天活动以来的四个“首次”：首次在月球表面自动采样；首次从月面起飞；首次在38万公里外的月球轨道上进行无人交会对接；首次带着月壤以接近第二宇宙速度返回地球。嫦娥五号计划携带约2千克样本返回地球，相较过去前苏联月球16号最终取回样品仅有100克。此外，嫦娥五号任务还有“三新”：全新的月球探测器——嫦娥五号、全新的火箭——长征五号、全新的发射场——海南文昌。　　再简单说说月壤。月壤是指覆盖在月球基岩层之上全部风化物质，甚至包括或卧、或埋于粉状风化物中的直径数米的岩石。在实际研究工作中，颗粒直径≥1cm往往当做岩石样本来研究；颗粒直径<1cm通常就所谓月壤对待，不过绝大部分月壤颗粒直径都是<1mm的。月壤形成于陨石撞击、热胀冷缩、火山爆发、宇宙射线轰击等因素，物理性质和化学性质也很复杂。通过对月岩和月壤的研究可以推测月球的年龄、形成历史，对研究地月系起源都大有帮助。月壤中的稀有气体可能还储存了独特的太阳辐射历史，完整地记录了40多亿年来太阳活动的历史。还有引人关注的氦3，可能在月壤中普遍存在，含量丰富。要知道，它可以提供人类迫切需要的清洁能源。100吨氦-3能提供全世界一年所需的能源总量，而月球上的氦-3含量估计约100万吨以上。

神秘的月球背面与正面大不相同（图片来源网络）　　月背探险　　中国计划2018年前后发射嫦娥四号月球探测器（和嫦娥五号基本没有关联），力争实现人类首次在月球背面软着陆。嫦娥四号原本是探月二期“落月任务”即嫦娥三号的备份星。既然嫦娥三号已经功成名就，那么四小妹不妨发挥余热，再挑战一下难度，索性来尝试人类从未做过的月球背面软着陆。要知道截至目前，人类得到的月球背面的信息还都是月球轨道卫星或载人飞船经过时拍照得来的，都未曾实地考察。　　在月球背面软着陆和正面软着陆在“着陆”问题上没有本质区别，但是月球的公转和自转周期相同，这就导致月球始终一面朝着地球，所以在月球背面的嫦娥四号最大的难点就在于我们在地球上是无法与它直接通信的。既看不到，又听不到，还测不到，那还了得？因此在嫦娥四号本月之前，还必须先发射一颗承担地月中继通信任务的卫星，安置在地月系一个引力相对平衡的拉格朗日点（L2）上，这样嫦娥四号就可以始终和地球通电话了。这也将是人类第一次在距离月球8万公里的地方“架设通信基站”。

实践十号想象图（图片来自网络）　　微重实验　　这是个近在眼前的最新突破，我国首颗微重力科学实验卫星“实践十号”计划4月发射，现已运抵酒泉卫星发射中心。　　实践十号卫星个头不算小，重量也不算大，有意思的是，它没有太阳能翻板，采用化学电池供电，还不需要火箭整流罩，因为其自身就像一颗子弹头，能够满足发射过程中空气动力学的要求。实践十号是继“悟空“之后第二颗专门为科学研究设计的卫星。别看它计划在轨工作时间只有短短15天，但它将成为专门用于微重力科学和生命科学的实验平台，将进行微重力流体物理、微重力燃烧、空间材料科学、空间辐射效应、重力生物效应、空间生物技术等六大领域6个领域的19项空间科学实验。并且完成这些实验后，它还能把实验样品带回家！

量子通信（图片来源网络）　　量子通信　　紧接着，今年7月，还有一颗更有分量的科学实验卫星将发射升空，它将是全球首颗量子科学实验卫星，中国有可能会成为世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信的国家。　　目前，量子科学实验卫星已完成载荷、平台产品研制，正在对发射星集成测试。另外一项由中国科学技术大学牵头承担的量子通信“京沪干线”项目已完成1554公里主干线光缆勘查和改造，将进行二期现场实施建设。量子科学实验卫星上天后，有望与地面已有的光纤量子通信网络结合，初步构建一个广域量子通信体系。如果是这样的话，可以说中国是真正意义上在量子信息技术方面走在了世界头排。

当前北斗导航系统服务区域（图片来源网络）　　北斗布局　　去年，北斗卫星导航系统已成功打开东盟市场，泰国、马来西亚、印度尼西亚等国都已逐步引入该系统，其中泰国科技部就与中国相关企业推动首期30亿元规模的合作。　　在今年全国两会“中国制造2025”产业规划里也明确将“航空航天装备产业升级”作为下一代产业升级的重点方向和目标，毫无疑问，北斗产业将是重中之重。“北斗+”这一概念也孕育而生。产业应用的重要性对北斗系统而言不亚于技术意义上的突破，海外市场的应用更是成为北斗导航产业的重要目标，在实施“一带一路”的战略背景下，东盟自然也就成了重点方向。　　目前，我国已成功发射了21颗北斗导航定位卫星，区域组网已完成，可以为包括东南亚的整个亚太区域提供定位、导航、授时和通信服务。预计到2018年，北斗系统将率先为“一带一路”国家提供基本服务，2020年将形成35颗卫星的全球服务能力，建成国际一流的覆盖全球的卫星导航系统，完成从亚洲走向世界的跨越。

公开展示的萤火一号模型（图片来源网络）　　再探荧惑　　随着电影《火星救援》的上映，火星探测又成为大热话题。中国本有希望赶在印度之前探测火星了，可惜“搭错车”，没有被俄罗斯的火箭送入预定轨道。火星每隔2年多才会接近地球一次，所以错过了今年，只能等到2018年再次尝试。　　在今年两会上，全国政协委员、月球探测卫星总指挥顾问兼总设计师顾问叶培建带来了振奋人心的消息：我国火星探测器有望于2020年发射，而且希望是首次发射，直接尝试登陆！　　按叶大师的话来说，虽然时间紧、任务重、技术难，但是这个团队是成功实现嫦娥三号登月的主力，这方面有坚实的技术储备，虽然我们未能成为第一个实现火星探测的亚洲国家，但是在技术上以及科学目标上可以有值得期待的突破。想想首次探测遥远的火星就要实施软着陆，这是世界上从未有国家敢这么做的，就冲这一条，要给中国航天人点个赞！

太空电站想象图（图片来源：www.cnr.cn）　　太空发电　　相比前几条还算“现实主义”的话，这个项目有点“脑洞大开”的意思。　　所谓空间太阳能电站就是指在太空中建设一座发电站！这套系统是要在太空中获取太阳能，然后转化为电能，再通过无线能量传输方式传输到地面；或者退而求其次，直接将太阳光反射到地面，在地面进行发电。太空里接收太阳能的优势不言而喻，因为不会受到季节、昼夜、天气变化等的影响；能量密度也很高，是地面平均光照功率的7至12倍。只要能解决稳定地将能量传输到地面，那就基本属于“旱涝保收，吃喝不愁”了。所以，空间电站的发电效率远高于地面太阳能电站，其应用前景毋庸置疑。　　随着技术的进步，太阳能电池发电效率、微波转化效率等有了显著发展，为空间太阳能电站的研究奠定了良好基础。不过，要想达到工业应用的标准，发电量至少是兆瓦（MW）甚至是吉瓦（GW）量级，按当前的技术能力这恐怕需要几平方公里的太阳能电池板。看来还有很长一段路要走。不过目前世界各国包括美国、俄罗斯、日本在内都在开展研究，已形成了几十种概念方案。中航集团五院提出的“多旋转关节空间太阳能电站”方案更是令人欣喜地获得了2015年世界太阳能卫星设计竞赛第一名。

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