同城58网 科技 2022科技“大赏”载人航天,三十而立

2022科技“大赏”载人航天,三十而立

编者按:2022年,在元宇宙、AI、量子等众多前沿领域,不仅有大厂和创业公司,还有更多传统机构也蜂拥而入。无论是大洋彼岸的Roblox、Meta,还是身边的AR、VR、脑机、算力,各种概念和产品层出不穷。前沿科技领域卷起的商业旋风,正从上游加速传导下游,通过由虚入实场景化应用,匹配真实需求与未来世界,在彼此细分的商业赛道上大浪淘沙,这究竟是一个酝酿巨大机会的“新风口”,还是看破不说破的商业谎言?

“孩子,我要出趟远门,为你摘颗星星回来”。这是2016年10月17日,航天员刘洋在欢送战友景海鹏和陈冬乘坐“神舟十一”号进入太空,现场听到战友孩子问“爸爸去哪”时,想到的一句话,她想用这短短几个字,为孩子编织一个可以实现的梦想。

从神话、幻想,到理解、观测,直至成为人类太空探测领域的竞技场,摘星星的梦想正在一步一步成为现实。11月29日深夜,神舟十五号载人飞船发射取得圆满成功,空间站关键技术验证和建造阶段12次发射任务全部完成,中国空间站建造阶段收官之战圆满完成。按照计划,2022年底之前,我国将完成“三步走”发展战略的最后一步,把中国载人航天工程推向高潮。未来,中国载人航天将从近地空间走向地月空间,进而迈向深空。

载人飞船的抉择

我国进行载人航天研究的历史可以追溯到上世纪70年代初。

1966年,我国制定第一个“载人宇宙航行规划”,设想在1973-1975年发射我国第一艘载人宇宙飞船,并开始了我国载人飞船的总体方案论证工作。在1968年1月召开的载人飞船总体方案设想论证会上,我国第一艘载人飞船被命名为“曙光”1号。但是,在进行一段时间的工作以后,鉴于各方面的条件尚不成熟,这个计划被迫搁浅。

进入80年代后,伴随着我国空间技术的快速发展,在已经具备返回式卫星、气象卫星、资源卫星、通信卫星等各种应用卫星的颜值和发射能力之后,我国成为世界上第三个掌握卫星回收技术的国家,这为我国开展载人航天技术的研究打下了坚实基础。于是,载人航天的问题又一次被提了出来。

1986年,我国开始实施“863”计划,即发展高技术,其中包括发展载人航天技术,中国载人航天终于再次迎来了难得的发展机遇。

在载人航天器中,空间站具有体积大、寿命长、功能强的特点,适合长期载人航天开展太空科研工作,但不能天地往返,所以在研制、发射空间站之前要先研制可以天地往返但体积小、寿命短的宇宙飞船或航天飞机,主要用于接送航天员和货物。

关于研制哪种天地往返运输器让当时讨论的专家们有很大的分歧。探讨的5种方案中有4种是研制航天飞机的方案,只有1种是研制载人飞船方案。经过几年的深入论证,根据我国的国情和国力,遵照“有限目标、突出重点”的“863”高技术研究发展的指导思想,专家们最后一致同意从载人飞船起步,并且决定不走美苏研制载人飞船的老路,直接研制达到世界第三代载人飞船水平的“神舟”。

1992年1月,中央专门研究发展我国载人航天问题,同年9月21日,党中央正式批准中国载人航天工程立项启动,因此它又被称为“921”工程。

空间站建造收官战

2022年是中国载人航天工程立项30周年,也是空间站建造决战决胜之年,神舟十五号载人飞船的成功发射意味着空间站建造向终点冲刺。

按照计划,我国载人航天工程分为三步实施。第一步是突破和掌握载人天地往返运输技术,即用载人飞船将航天员安全地送入轨道,并安全返回地面。

“我奉命执行首次载人飞船飞行任务,准备完毕,待命出征,请指示。”2003年10月15日,航天员杨利伟等待飞行指令。倒计时、点火、升空……上午9时整,杨利伟乘坐神舟五号飞船飞向太空,这一刻,中华民族千年飞天梦圆。中国载人航天工程第一步完成。

第二步是突破航天员空间出舱活动、空间交会对接两项关键技术,并发射空间实验室和货运飞船,这些也都是建造空间站的基础。

2008年,神舟七号载人航天飞船从中国酒泉卫星发射中心载人航天发射场用长征二号F火箭发射升空。航天员翟志刚完成空间出舱活动,实现了中国历史上第一次太空漫步,也使我国突破和掌握了空间出舱活动技术。

随后的几年,通过发射“天宫”1号目标飞行器,“神舟”8号、9号、10号飞船与之分别对接,我国突破和掌握了自动和手动交会对接技术,并验证了组合体飞行技术,飞船定型。通过发射“天宫”2号空间实验室,“神舟”11号载人飞船和“天舟”1号货运飞船与之分别对接,验证了航天员中期在轨驻留技术、在轨加注技术、货运飞船技术和未来空间站的部分新技术,并进行了较大规模的科学实验和技术试验。由此,“三步走”发展战略中的第二步已经完成。

建造中国空间站、建成国家太空实验室是载人航天工程“三步走”的最后一步,也是建设航天强国、科技强国的重要标志。根据规划,这一步要在2022年底前完成。

2022年11月30日,中国航天员首次在空间站迎接载人飞船来访。7时33分,在“T”字基本构型的中国空间站里,翘盼已久的神舟十四号航天员乘组顺利打开“家门”,热情欢迎远道而来的亲人入驻“天宫”。“胜利会师”的两个航天员乘组,一起在中国人自己的“太空家园”里留下了一张足以载入史册的太空合影。

中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室主任助理季启明表示,神舟十五号载人飞行任务,对于完成空间站建造、开启空间站应用与发展新阶段具有承上启下的重要意义。

在近地轨道建造“太空之家”的同时,中国载人航天已经将目光投向了更远的月球。

“我们已经完成了载人月球探测关键技术攻关和方案深化论证,突破了新一代载人飞船、新一代载人运载火箭、月面着陆器、登月服等关键技术,形成了具有中国特色的载人登月任务实施方案,已经具备开展载人月球探测工程实施的条件。我相信,中国人九天揽月的梦想将在不远的将来成为现实。”季启明说。

商业航天遍地开花

中国航天空间应用全面发展,推动牵引卫星通信、卫星导航和卫星遥感全面服务国计民生。

根据公开资料,通信卫星累计为国内偏远地区1.4亿户家庭提供直播卫星电视以及远程教育、远程医疗、农村电商等服务,并在多次灾害救援中提供高效应急通信服务;北斗导航为超过700万辆道路运营车辆提供安全保障服务,为超过4万艘海洋渔船提供定位和短报及通信服务;卫星遥感为国内数万家用户和全球100多个国家提供服务,有力保障国内外重特大自然灾害应急监测。

通信、导航、遥感等领域的商业化应用带来大量发射需求,现有运载能力不足。银河航天、蓝箭航天等主打卫星研制和火箭研制的商业航天企业应运而生。

就如中国载人航天工程办公室主任郝淳所说,载人航天工程在自身发展的同时,还可以带动相关产业升级,推动经济社会发展,与国计民生密切关联。而商业航天作为战略性科技力量,其发展也呈现出了创新、协同和可持续的趋势。

“将研究制定商业航天发展指导意见,促进商业航天快速发展。”商业航天的发展在国务院新闻办发布的《2021中国的航天》白皮书中也有被提到。自2015年政策放开以来,中国商业航天进入快速发展期。如今,商业航天已是年均增速超20%、规模超万亿元的庞大产业。

银河航天是较早进入商用航天领域的一员。2018年成立后不久,银河航天便开启了自主研制低轨宽带通信卫星之路。花费一年半的时间,银河航天成功研制了国内乃至全球首颗通信能力达48Gbps的Q/V频段低轨宽带通信卫星——银河航天首发星,并于2020年1月成功发射。目前,银河航天首发星已在轨良好运行1000余天,完成了多种应用场景测试,迈出了卫星互联网建设坚实的一步。

对于商业航天来说,低成本是影响其生存与发展的重要因素之一。但怎么才能让成本降下去的同时,又要可靠性、安全性不减,这对企业来说并不轻松。这时,在民用工业领域寻找航天级产品,从而降低单机成本成为解决方案之一。

能不能把汽车导航芯片用在卫星上?银河航天综合电子团队突然产生了一个疑问:汽车导航用的是什么芯片?按照市场价算,一台普通的汽车大概十几万、二十万元,那汽车芯片的价位不可能是十万元。

当时银河航天正在02批卫星的研制阶段,而根据首发星的成本,一个导航芯片就高达几十万元。这样的想法让这个团队如获至宝,越想越兴奋的他们马上开会,把思路打开后,大家开始去民用工业领域里找替代品。最终,银河航天02批卫星上的星载计算机,其中导航芯片就使用的是汽车导航芯片。

银河航天只是我国商业航天发展的一个缩影。在政策扶持下,已成为推动国家创新体系建设和航天产业高质量发展重要支撑的商业航天正在进入快速发展期,资本也已经闻风而动。华泰证券统计,2011-2021年,中国商业航天领域总披露融资额达243.1亿元,其中,2021年就超64亿元。华泰证券预测,2023年将成为中国商业航天大年,商业航天板块是未来几年的重要投资方向。

北京商报记者郭秀娟

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