中国航天日:从天宫冲向太阳系边缘

创建时间:2022-05-16
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        2022年4月24日,已经发射52年的东方红1号卫星,依然在太空中飞行。虽然它早就耗光了电力,但由于轨道特点,未来它极有可能永远围绕地球运行下去。这颗卫星,对于14亿中国人有着别样的意义。它标志着我们千百年来的航天梦终于从“嫦娥奔月”和“万户飞天”的传说成为现实,这一天也因此被载入史册。自2016年起,4月24日正式被确认为“中国航天日”。

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第七个中国航天日海报出炉,作者ZZMwonder。它融合了各任务铭文、长征五号火箭、文昌航天发射场和摘星星的航天员等元素,真正的“梦想照进现实”(图源:国家航天局)

        2022,对于中国航天来说注定是转折性的一年,我们将见证中国人的脚步留在太空,并逐渐向着月球和深空迈去。 

        一、天上宫阙,即将落成

        自1992年9月21日启动“921工程”,经过30年的持续发展,中国载人航天工程已经积累了4型火箭(长征2F、7、5、5B)、13艘神舟载人飞船、3艘天舟货运飞船、3批航天员、两个天宫目标飞行器/空间实验室和天宫核心舱。2022年中国航天将全面完成天宫空间站的建造,实现载人航天工程中的最后一步——“运营长期在轨驻留的大型空间站”。

       拥有一座空间站,就意味着我们在外太空会有一个长期稳定的生活和工作空间,航天员可以通过载人火箭和飞船,实现频繁的天地往返并长期驻留。通过搭载的一系列顶级科研设备,空间站也将成为一个重要的“太空实验室”,相关科研成果不仅会直接推动航天技术进一步发展,还能带动众多产业链上下游的制造业发展,对于提升我国整体科学技术水平有着重要意义。

       与此同时,我国也将继续研制新一代载人运载火箭和新一代载人飞船。其中,新一代载人运载火箭和新一代载人飞船的返回舱都能实现可重复使用。新一代载人飞船综合能力将得到大幅提升,最多搭载7名航天员。这意味着我们的眼光已经不满足于近地空间,未来还会走得更远,直抵载人登月甚至更远的深空探测事业中。

        二、载人登月,未来可期

       今年年初,我国已正式批复嫦娥探月工程第四期任务。不仅嫦娥六、七、八号会成为现实,未来的中俄共建月球科研站和载人登月都已经纳入议程。在过去的嫦娥三期任务中,中国取得了举世瞩目的成就。

        2013年12月14日,嫦娥三号和玉兔一号成功软着陆月球,成为37年内再次访问月球的人类使者;2018年5月21日,鹊桥号出发,成为人类唯一的地球/月球背后通信中继卫星;2019年1月3日,嫦娥四号和玉兔二号成功着陆月球背面南极-艾特肯盆地,实现人类探测器首次在月球背面软着陆;2020年12月17日,嫦娥五号在时隔44年后再次为人类取回月壤样本,由于推进剂大幅剩余它的轨道器至今仍在太空中执行新的任务。

       而未来,嫦娥六号计划在月球南极进行采样返回,嫦娥七号计划开展对月球地形地貌、物质成份、空间环境的综合探测,嫦娥八号将聚焦于科学探测试验和关键技术的进一步突破。新一代载人飞船、新一代载人火箭和新一代重型运载火箭研发,都将持续突破并“箭”指月球。我国还计划在下一个十年建立小型国际月球科研站,支持长时段、较大规模的科学探测。2030-2035年间,将其进行扩展,以满足短期有人值守、长期自动运行的需求。最终,于2036年至2045年间建成综合型的月球基地,实现人类长期驻留,开发利用月球资源,保持定期的地月往返航班。

       三、星辰大海,冲出太阳系!

       太阳系是所有人类的家园,它是由一颗恒星、八大行星、数百颗卫星及更多小天体组成的庞大系统,地球在其中显得极其渺小。但在整个宇宙面前,即便是太阳系也显得十分微不足道。仅在银河系中,就有约1000-4000亿颗太阳这样的恒星,而银河系又是宇宙一隅的沙尘。人类航天先驱齐奥尔科夫斯基有句经典名言,“地球是人类的摇篮,但人类不可能永远待在摇篮里”。如果同样按照他的逻辑去定义,太阳系仅是人类的第一个“家”,走出家门,才是人类长远的未来。
       在今年的全国两会期间,全国政协委员、中国探月工程总设计师吴伟仁院士向媒体介绍了中国航天的宏伟发展蓝图。天问一号成功火星探测以后,我国将继续进行小行星采样返回、火星采样返回、木星探测等规划,以及更遥远的太阳系边缘探测。吴伟仁说:“我们希望在2049年完成100个天文单位,到达距离地球150亿公里的地方”。一个天文单位是个什么样的概念?这是地球到太阳的平均距离,需光速行进500秒,约1.5亿千米,对于人类而言是个真正的“天文”数字。这远远超出了天宫与地球表面约400千米的距离,月球距离地球也才38万千米,仅约0.0025天文单位,光速耗时1.3秒即可。而吴院士介绍的规划,直接把我们的视线导向了太阳系的边缘,光速行进都需要十几个小时。冲出太阳系,对航天技术水平的要求将达到新高度。我们需要重型运载火箭、深空通信网络、新一代智能航天器、航天器核能、深空制导导航与控制等一系列技术的大幅提升。这些新技术必将为中国航天造就一个高水平、整体化的发展平台,也能引领中国高科技行业未来的发展方向,意义非凡。

       52年了,东方红1号卫星仍然在太空中运行,它也在见证着中国人的脚步一步一步迈得更远。正如今年中国航天日的主题“航天点亮梦想”,中国航天在让我们一个又一个梦想照进现实,也在不断拓展我们可以梦想的未来。

人类的大航天时代已经大幕开启,中国,不能落下。

                                                                                                                                         来源:中国科普博览