航天大国的辉煌成就和卓越贡献
——看新中国成立70 周年的新成就
2020-01-02张继庆
张继庆
2019 年是中华人民共和国成立70 周年。70 年来,我国各方面发生了翻天覆地的巨大变化,航天事业取得了举世瞩目的辉煌成就,对国际航天事业作出了卓越贡献。
作为献身航天事业60 余年的科技工作者,笔者参加并见证了我国在创业初期所经历的种种艰苦和困难,感慨万千。新中国成立之初,百废待兴,特别是像航天这种高科技,闻所未闻,学所未学,唯有依靠从美国归来的爱国科学家开课培训,从零开始。加上美国及苏联修正主义对我们进行技术封锁,我国航天事业举步维艰,困难重重。但在党的“以自力更生为主,力争外援和利用资本主义国家已有科学成果”的方针指导下,全体航天人艰苦创业,航天事业从无到有、由小到大,不断开拓创新,走出了一条具有中国特色的航天事业发展道路,形成了空间探索和导弹、卫星、运载火箭配套的航天研究、设计、实验、生产体系。
一、导弹、卫星、运载火箭组建完整系列
“长征”系列运载火箭先后研制了12 种型号,实现了从常温推进剂到低温推进剂、从发动机串联到捆绑、一箭单星到一箭多星,以及从发射卫星载荷、武器载荷到发射载人飞船,具备了发射各种轨道的空间飞行器的能力。先后为我国发射了广播通信、气象、海洋、地球资源、返回式遥感、科学技术试验等方面的应用卫星达300 多颗,为我国的国民经济、社会发展和人民生活作出了重大贡献。
1990 年起,我国使用“长征”系列运载火箭为欧美、拉美、亚非多国发射了数十颗由美国、法国、瑞典、中国等国制造的卫星,使我国在国际卫星发射服务市场上打破美、俄、法的垄断,争得了一席之地。
我国在发射的可靠性、安全性、成功率和入轨精度等方面,已达国际一流水平。1970—2019 年,我国共发射“长征”系列运载火箭达300 次,成功率为96%,个别型号如“长征”三号甲成功率甚至高达100%。
二、宇宙飞船和空间实验室的发射和对接
1999 年起,我国成功发射了4 艘“神舟”号实验宇宙飞船,2003-2013 年间,陆续成功发射了6 艘“神舟”号载人宇宙飞船,将9 位航天员先后送入太空进行科学考察和科学实验,实现与“天宫”一号目标飞行器和“天宫”二号空间实验室的对接,完成任务后成功返回。
航天飞行器的研制成功,表明了我国火箭推进技术、自动控制技术、入轨和返回技术都已达到国际先进水平,并得到全世界宇航界的高度评价,当之无愧地步入航天大国之列。
三、太空探索阶段
探月工程被命名为“嫦娥工程”。2007—2014年,我国发射“嫦娥”一号、“嫦娥”二号和“嫦娥”三号探测器,先后实现绕月飞行、观察和勘测。2019 年初,我国成功发射“嫦娥”四号,并将月球车降落在月球背面,利用“嫦娥”四号探测,证明了月球背面南极—艾特肯盆地存在以橄榄石和低钙辉石为主的深部物质,实现人类第一次完成月球车在月球背面着陆,引起国际宇航界的高度重视。下一步我国将进入载人登月阶段,这一步我国是艰难的、需研制更大推力的可多次点火的新型火箭发动机。
我国目前正在进行的重大航天工程如下:
一是大推力新型火箭发动机“长征”七号和“长征”五号的研制。
我国从2006 年开始研制“长征”七号 和“长征”五号系列发动机,其中助推发动机的推进剂采用高能的液氧/煤油,芯一级、芯二级发动机的推进剂采用低温高能的液氢/液氧。“长征”五号发动机推力巨大,组成运载火箭的长度达56.97 米,箭体舱段直径达5 米,可将23 吨的载荷送入近地轨道、13 吨的载荷送入地球同步转移轨道,是目前世界上最大最先进的运载火箭之一。
“长征”七号火箭于2016 年6 月25 日在文昌航天基地成功发射,搭载了20 颗卫星。2017 年11 月3 日,首个“长征”五号火箭成功发射。
二是量子通信卫星发射成功和量子通信的创立。
2016 年8 月16 日,我国成功发射世界上首颗量子科学实验卫星——“墨子”号。紧接着,2017 年9 月29 日,世界首条量子保密通信干线“京沪干线”正式开通。当日,结合“京沪干线”与“墨子”号的天地链路,我国科学家团队成功实现了洲际量子保密通信。特别是2019 年8 月6日,中国量子计算领域最大的突破曝光:科学家团队与中国科学院物理所团队合作,研制出包含24 个比特的高性能超导量子处理器,刷新了所有物理体系中最大的纠缠态制备的世界记录,这标志着我国为未来实现覆盖全球的量子保密通信网络率先迈出了坚实的一步。
三是“长征”十一号运载火箭首次海上发射(一箭七星)成功。
2019 年6 月5 日,我国在黄海海域使用“长征”十一号运载火箭将技术试验卫星“捕风”一号A、B 星及5 颗商业卫星顺利送入预定轨道,取得成功。此次试验采用“长征”十一号海射型固体运载火箭,以民用船舶为发射平台,探索了我国海上发射管理模式,验证了海上发射能力,有利于更好地满足不同倾角卫星的发射需求。
运载火箭海上发射具有灵活性强、任务适应性好、发射经济性优等特点,可灵活选择发射点和落区,满足各种轨道有效载荷发射需求,可为“一带一路”沿线提供更好的航天商业发射服务。
四是中国“北斗”卫星导航系统的建立。
中国“北斗”(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统,是继美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲伽利略GSNS 之后,第四个成熟的卫星导航系统。
过去,我国靠租用美国的GPS 为全国的陆海空活动导航定位,不仅要花费大量租金,还要承担技术上受制于人、有随时被切断而影响国防和经济生活的巨大风险。因此,我国自主建立导航系统,陆续研制发射了多颗组网卫星。2019 年6 月,中国成功发射第45/46 颗导航卫星,标志着中国开始建成“北斗”全球卫星导航系统。
“北斗”系统已向“一带一路”沿线90 多国提供服务,全球约有3 亿智能手机用上“北斗”。截至2019 年8 月,我国已将导航定位范围由区域拓展到全球,正式向全球提供服务。与此同时,我国研制成功并开通了互联网的根服务器,彻底摆脱了过去租用美国服务器的控制,是我国对世界电子网络科技的重大贡献。
五是中国载人空间站的建立。
中国载人空间站,是一个在轨组装成的具有中国特色的空间实验室系统,预计在2022 年前后建成。空间站工程将继续使用已有的“神舟”飞船、“长征”二号F 火箭发射场和着陆场。大型空间站的舱室将由“长征”五号火箭发射。到2024 年,当国际空间站退役后,中国空间站将成为全世界唯一在轨运行的空间站。