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科技報導

中國航天的2020:從月球取樣 還想登陸火星



2019年12月27日,長征五號遙三運載火箭成功發射,中國航天的2019完美收官。即“超級2018”後,中國航天又將迎來破紀錄的“超級2020”。 2019年是承前啟後的一年,是中國航天人努力奔跑的追夢之年。辭舊迎新,讓我們共同追憶2019,遠眺2020。

勇闖深空

2019年1月3日,嫦娥四號探測器實現了人類歷史上首次月球背面著陸,在1969年人類登陸月球後,月球探測終於翻開了由中國人書寫的嶄新一頁。

而玉兔二號月球車則打破了由蘇聯“月球車1號”保持了49年之久的世界紀錄,成為人類歷史上工作時間最長的月球表面巡視器。

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嫦娥四號著陸器地形地貌相機環拍全景圖(圓柱投影) | 圖片來源:中國探月

而在2020年年底,中國探月“繞落回”三部曲的第三樂章即將奏響,嫦娥五號探測器將奔赴廣寒宮,執行全球自1976年以來的首次月球取樣返回任務。

除了帶回超過2千克的月壤和月岩樣本,嫦娥五號還將驗證月面上升、月球軌道交會對接等關鍵技術。這些關鍵技術將成為我國未來載人登月的堅實基礎和有力保證。

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嫦娥五號探測器 | 圖片來源:國家航天局

2019年11月14日,河北懷來,地外天體著陸綜合試驗場。

幾十米高的鋼鐵塔架,懸吊著頗具科幻風格的試驗平台,模擬出僅相當於0.376倍地球重力的火星環境。

在這裡,中國火星著陸器懸停避障試驗順利進行,試驗模擬了著陸器在火星環境下懸停、避障、緩速下降的過程,對其設計正確性進行了綜合驗證。

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地外天體著陸綜合試驗場塔架 | 圖片來源:新華網

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試驗平台與模擬著陸器 | 圖片來源:新華網

這是中國火星探測任務首次公開亮相。

十年前,中國的火星探測之路從國際合作起步,螢火一號小衛星作為俄羅斯“福布斯-土壤”探測器的一名乘客,計劃飛向火星展開探測。

但天有不測風雲,2011年11月,“福布斯-土壤”探測器升空後出現故障,任務失敗,中國的首次火星任務嘗試,還沒有踏上征途,就猝然終結。

要把命運掌握在自己手中。

因此,中國人自己的火星之旅,即將在2020年起航。

中國航天在很短的時間內拿出了跨越性的方案:“繞、落、巡”,一個方案,一次完成。

第一次火星任務就採用複雜而綜合性極強的方案設計,這在世界火星探測歷史上是絕無僅有的,別的國家幾十年的進展,我們要一次實現。

但是,得益於嫦娥工程和載人航天的大量技術積累,這個方案並非無根浮萍,而是切實可行的。

風險一直存在,而風險的背面,是無盡的機遇。

為了追趕先行者們的腳步,中國航天人甘冒奇險,中國火星探測器獨闖“虎穴龍潭”,在2020年發射窗口,飛向那顆寫滿傳說的紅色星球。

願紅旗五洲四海齊招展,哪怕是火海刀山也撲上前。

衝啊!中國航天!

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中國火星探測器熱試驗 | 圖片來源:中國空間技術研究院

澤被寰球

儘管長期遭受國際封鎖,中國航天依然以實際行動展現著航天大國的擔當。

2019年6月5日,我國首次海上發射取得圓滿成功。

南北迴歸線之內的熱帶地區,集中了全球近一半的人口,但經濟發展長期滯後,航天發展水平普遍較低。

長征十一號火箭的海上發射,使得熱帶國家可以用更低的價格獲取專門服務於本國的衛星,以航天技術助力國家發展。

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長征十一號運載火箭海上發射 | 圖片來源:鄧燁晨@中國青年報

2019年12月20日,我國成功發射了一顆贈與埃塞俄比亞的小衛星,結束了該國沒有衛星的歷史。

對於飽受自然災害之苦的埃塞俄比亞來說,這顆小衛星不僅意味著他們能夠以航天遙感手段實現防災減災,更意味著埃塞俄比亞擁有了第一批航天科技工作者。接受了中國培訓的埃塞專家,可以對衛星進行自主控制和使用。

西方列強為非洲大地帶去的,是殺戮和瘟疫。

中國人民為非洲大地送來的,是鐵路和衛星。

在幫助朋友這件事上,我們是認真的。

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贈埃塞俄比亞小衛星 | 圖片來源:中國太空網

航天並非高高在上遙不可及,航天與你我生活息息相關。

2019年,高分六號衛星投入運營。作為一顆擁有超大幅寬成像和紅邊波段探測等“獨門絕技”的高分辨率對地觀測衛星,高分六號與先期發射的高分一號成功實現了組網運行,兩顆衛星即可實現對我國陸地區域的重訪觀測,極大提高了我國遙感數據的獲取規模和數據時效性。

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高分六號衛星 | 圖片來源:中國空間技術研究院

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高分六號與高分一號組網運行 | 圖片來源:中國空間技術研究院

2019年11月4日,在地球觀測組織(Group on Earth Observations,GEO)2019年會議上,中國航天局推出了“中國國家航天局高分衛星16m數據共享服務平台(CNSA-GEO平台)”,正式宣布將中國高分16米數據對外開放共享。

只要登錄CNSA-GEO平台(www.cnsageo.com),全世界的科研工作者都能獲取中國高分16米衛星數據。

這是中國航天為全人類可持續發展做出的重要貢獻,是應對氣候變化和防災減災的重要舉措,更是響應“一帶一路”倡議,落實《聯合國2030年可持續發展議程》,構建人類命運共同體的中國智慧和中國方案。

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地球觀測組織2019年會議 | 圖片來源:中國科普網

而在2020年,航天領域的一大看點正是環境減災二號衛星的發射。

作為中國四大衛星系列之一,“環境減災”系列衛星一直在環境監測、災害防治等方面發揮著巨大的作用。環境減災一號光學雙星自2008年發射以來,一直穩定在軌運行。作為聯合國災害管理與應急反應天基信息平台(UN-SPIDER)和國際減災憲章(International Charter on Space and Major Disasters)的值班衛星,在近12年後的今天,環境減災一號仍然在為全世界提供數據,創下了我國低軌衛星壽命的新紀錄。

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環境減災一號衛星全國影像鑲嵌圖 | 圖片來源見水印

環境減災二號衛星與前代相比,其性能實現了巨大飛躍,很多關鍵技術指標提升不是一倍,不是兩倍,而是至少一個數量級。

在發射後,環境減災二號也將延續環境減災一號等中國衛星的使命,執行國際減災憲章的值班任務,為全世界遭受災害侵襲的人民在第一時間伸出來自中國的援手。

對了,2020年,北斗衛星導航系統——即北斗三號系統將全面建成。在2019年伽利略系統因地面故障導致系統受損,至今無法完全恢復。北斗系統的建設完成,能夠為全世界用戶提供了更精確、更可靠的全球導航與定位服務。今後,無論走到哪裡,北斗將始終伴你左右。

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北斗衛星導航系統 | 圖片來源:中國衛星導航系統管理辦公室

服務中國,造福世界,是中國航天不變的追求。

鳳凰涅槃

2019年12月27日,在經歷了908天的奮戰後,長征五號遙三運載火箭發射終於取得了圓滿成功。

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長征五號遙三火箭發射 | 圖片來源:中國航天科技集團

這是苦難的908天,這是艱辛的908天。

作為中國新一代運載火箭的源頭與核心,長征五號上新技術的應用超過了90%。

大推力液氧液氫發動機、分級燃燒循環液氧煤油發動機……一切都是全新的。

困難如期而至。

2017年7月2日,長征五號遙二火箭發射失利,故障定位在芯一級的大推力液氧液氫發動機YF-77上。

科學家們似乎已經找到了癥結所在,故障歸零工作也已經完成。

但在接下來的兩年時間內,YF-77似乎像著了魔一樣,試驗成功了又出問題。

長征五號的糾結,與長征四號丙發射遙感33號衛星失利等其他事件交織在一起,在互聯網傳播中被無限放大。不僅長征五​​號研製團隊,整個中國航天都面臨著巨大的質疑。

是我們的發展道路走錯了嗎?

如果看一看美蘇兩國航天時代之前的科技發展水平,看一看美蘇兩國在冷戰時期不計成本的瘋狂投入,再看一看“一窮二白”的新中國與常年不及美國零頭的航天預算。

然後再想一想中國航天在不到70年的時間裡向前追趕了多少。

相信每一個中國人心裡都會有一桿秤。

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東方紅一號衛星升起的地方 | 圖片來源:互聯網

一個是在600分的基礎上考到750分,一個是從不到200分考到700分。

中國航天的發展道路是絕對經得起考驗的。

對於取得的成就,我們不要妄自尊大,但更不能妄自菲薄。

失敗不可怕,可怕的是不能正確面對失敗,可怕的是不能從失敗中成長。

我們不怕燃燒,我們不怕白熱化,我們不怕前路漫漫,我們不怕道阻且長。

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精益求精,萬無一失 | 圖片來源:中國航天報

2020年,長征五號將要承擔火星探測器、嫦娥五號等重大發射任務。

2020年,用於近地軌道發射的長征五號乙運載火箭即將首飛,中國的新一代載人飛船將在此次發射中接受檢驗。

2020年,長征七號甲等多型新一代運載火箭也將實現首飛。

只有經歷鳳凰涅槃的苦痛,才有鳳舞九天的絢爛。

只爭朝夕,不負韶華,中國航天人一直在努力奔跑。

“超級2020”來了。

我們,準備好了。

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圖片來源:網友拍攝

參考文獻

(1) 長征五號遙三成功發射將開啟中國航天“超級2020”(EB/OL). 人民網, (2020-01-01). http://scitech.people.com.cn/n1/2019 /1227/c1007-31526649.html.

(2) 我國完成首次火星探測任務著陸器懸停避障試驗-新華網, (2020-01-01). http://www.xinhuanet.com/mil/2019-11/14/c_1210354203.htm.

(3) 2019年12月24日外交部發言人耿爽主持例行記者會- 中華人民共和國外交部, (2020-01-01). https://www.fmprc.gov.cn/web/fyrbt_673021 /jzhsl_673025/t1727471.shtml.

(4) 高分一號、高分六號數據正式面向全球開放共享! -中國空間技術研究院, (2020-01-01). http://www.cast.cn/Item/Show.asp?d=6687&m=1.

(5) 北斗衛星導航系統(EB/OL). 北斗衛星導航系統, (2020-01-01). http://www.beidou.gov.cn/.

(6) 航天科技集團2019年十大新聞發布_中國航天科技集團, (2020-01-01). http://www.spacechina.com/n25/n2014789/n2414549/c2818645/content.html.

(7) 中國航天報 . 長五,這兩年你經歷了什麼? (EB/OL). 中國航天報, (2019-12-27). https://mp.weixin.qq.com/s/q2gBuFB69lShdJ7J-jJfjQ.

(原標題:石豪:為了“超級2020”,中國航天只爭朝夕)

【文/觀察者網專欄作者 石豪 科研工作者、航空航天觀察者】