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航导

深空探测是在卫星应用和载人航天取得重大成就的基础上,向更广阔的太阳系空间进行的探索。随着21世纪的到来,深空探测技术作为人类保护地球、进入宇宙、寻找新的生活家园的唯一手段,引起了世界各国的极大关注。
通过深空探测,能帮助人类研究太阳系及宇宙的起源、演变和现状,进一步认识地球环境的形成和演变,认识空间现象和地球自然系统之间的关系。从现实和长远来看,对深空的探测和开发具有十分重要的科学和经济意义。深空探测将是21世纪人类进行空间资源开发与利用、空间科学与技术创新的重要途径。
人类所生存的地球,只是浩瀚宇宙中的沧海一粟.自古以来,随着科学技术的进步和发展,了解太空,探索地球以外的物质,一直是人类不懈追求的梦想.人造地球卫星、载人航天技术的发展,使人类认识宇宙的目光越走越远;而探索更深更广的太空,则成为了现代人类航天活动的一个主要方向.深空探测主要包括对月球的探测、行星及其卫星探测和行星际探测三大方向.深空探测对人类了解太阳系的起源、演变历史和现状、通过对太阳系内各主要行星的比较研究进一步认识地球环境的形成和演变、探索生命的起源和演变以及积极开发和利用空间资源具有重要意义.深空探测系统主要包括深空探测器和深空测控网两个主要部分.深空探测器可分为月球探测器、行星和行星际探测器等几类.深空探测器作为深空探测的主要工具,其技术水平直接影响着整个深空探测计划.2000年11月中国国务院新闻办公室发布《中国的航天》政府白皮书,明确提出了未来十年将开展深空探测研究,重点开展月球探测.2002年公布的《国家产业技术政策》中也在"重点产业技术发展方向"中指出了深空探测将作为中国航空航天领域的重点发展方向.中国在继应用卫星和载人航天工程顺利实施之后,发展深空探测已成为必然趋势.本文对此进行了介绍.

中国航天发展的成就举世瞩目
1.空间技术的发展状况

卫星:继我国发射第一颗自行研制的东方红一号卫星至今已成功发射了15种类型、43颗自行研制的卫星,广泛应用于经济、科技、文化和国防建设等各个领域。其中,返回式卫星的返回技术达到世界领先水平,通信卫星、气象卫星、资源卫星、海洋卫星和科学实验卫星逐步形成系列,导航卫星的研制取得重大进展,多功能、多用途的应用卫星体系正在逐步形成。

运载火箭:中国依靠自己的力量,成功地研制了9种不同型号的长征系列运载火箭,太阳同步轨道运载能力达到2.8吨,地球同步转移轨道运载能力达到5.1吨,近地轨道运载能力达到9.2吨。1985

年中国政府正式宣布将长征系列运载火箭投放国际发射服务市场,截至今日,长征系列运载火箭已进行了60次发射,并自1996年10月以来,已连续18次发射成功。

载人航天:1999年11月20日,我国成功发射了第一艘无人试验飞船并顺利回收,是世界上第三个掌握载人航天技术的国家,标志着我国航天事业的发展跨上了一个新台阶。

2.空间应用的状况

卫星遥感应用:我国已有400多个单位近万名科技人员直接从事卫星遥感研究、试验和开发应用工作,建立了国家卫星气象应用中心、国家遥感中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等机构。利用国内外卫星开展了天气分析预报和气象研究,国土资源调查,农业资源规划和估产,森林监测、开发利用和保护,水利决策,环境监测,海洋气象、海洋风浪、海洋污染监测,地球测绘等方面的应用工作。尤其是气象卫星系统的业务运行,大大提高了灾害性天气预报的准确率,每年减少经济损失几十亿元。

卫星通信应用:过去20年,我国卫星通信产业得到快速发展,目前已建成国内卫星公众通信网,全国共有大中型卫星通信地球站37个。此外,VSAT通信近年来发展较快,已在邮电、金融、气象、新闻、交通、石油、水利、电力等几十个部门建立了80多个专用网,终端约1万个。在卫星广播电视方面,开通了中央台8套节目,30个省市电视台的卫星电视频道和30多路语音广播,卫星广播电视教育使我国3000多万人利用这所“空中”学校接受了教育和培训。

卫星导航定位应用:目前我国用户主要使用美国的全球导航定位系统(GPS),在各行业进行研究开发和实验性推广应用。至今航运导航是GPS的使用大户,我国有3万余条渔船装备了GPS,约占渔船数的11%。

3.空间科学的发展状况

空间科学在基础理论研究方面具有一定的国际地位,取得了一些创新成果,建立了相应的配套科学研究系统。早期利用火箭和气球,目前利用卫星开展了空间科学实验和探测,进行了微重力流体物理、空间材料科学、空间生命科学与生物技术以及星载空间环境及其效应等方面的研究,均取得了一定的科研成果,获得了一批宝贵的空间环境资料。

中国航天发展的经验弥足珍贵

中国航天的发展历程以及所取得的显著成就表明,它已不只是一项振奋人心的科学成就,或显示国力的标志,而是国民经济乃至世界经济发展的一种强大的推动力量。总结30年中国航天所走过的道路,主要有以下几方面的经验:

1.党中央、国务院和中央军委的高度重

视、正确领导和亲切关怀。1958年,毛主席就指出:我们要搞自己的人造地球卫星,这在当时中国的国民经济基础非常薄弱、吃饭穿衣问题还没有解决,而科学技术储备又严重不足、人才匮乏的情况下,能够下这样大的决心,是何等的胆识和气魄。中国的第三代领导集体从战略的高度统揽全局,始终坚定不移地支持发展中国的航天事业。江泽民总书记在第四十七届国际宇航联大会上指出:“中国政府一直把航天事业作为国家整体发展战略的重要组成部分,予以鼓励和扶持。今后,我们将一如既往地致力于航天事业,争取有所创新,为人类文明进步作出更大贡献。”

2.大力协同,齐心协力,共同努力是中国航天从一个胜利走向又一个胜利的必要保证。航天事业是大的系统工程,不仅仅是航天部门努力工作的结果,也凝结了全国各行各业的心血,是全国大协作的结晶。

3.作风精良、保障有力的航天高科技队伍是航天事业发展的基石。五六十年代,一批海外学者怀着赤子之心,回国报效,投身于祖国的航天事业,成为航天队伍初期的骨干力量;一大批优秀的中华儿女也从四面八方汇集到航天队伍里来。这些老一代的航天科技工作者克服了技术基础十分薄弱、工作条件异常艰苦的重重困难,献了青春献子孙,创造了中华民族发展史上不朽的功勋。今天,新一代的航天人,继承和发扬了航天的光荣传统,不计名利,不讲条件,而讲奉献、讲奋斗、讲创新,为中国航天的发展作出不懈的努力,成为中国航天发展的基石。

4.集中优势力量,打攻坚战,坚持有所为,有所不为。国家的财力有限,工业基础和技术基础还很薄弱,我们不具备在航天各个领域全面赶超世界先进水平的实力。30年来,中国航天坚持走自己的发展道路,坚持有所为,有所不为,集中优势力量,重点发展我国的卫星及其应用,取得了显著的经济效益和社会效益。

中国航天发展的未来前景广阔

航天活动的发展是惊人的。电力和石油是工业革命的命脉,而对通信、导航与授时、遥感、监测和气象有特殊贡献的航天能力必将扮演21世纪信息革命的不可或缺的重要角色。基于这种情况,世界各国对新世纪来临之际发展航天都给予了前所未有的重视。

中国发展航天的宗旨,是要满足国民经济建设和国防建设的需要,保持中国航天在国际上较为领先的地位;是为增强我国的综合国力、维护国家安全、巩固我国的大国地位服务;是为实现我国“科教兴国”和可持续发展战略目标服务,是为和平开发利用外层空间,造福于人类服务。

21世纪,

中国航天将是机遇与挑战并存、动力与困难同在。我们要紧密地团结在以江泽民同志为核心的党中央的周围,继承和发扬“两弹一星”精神,发挥航天全国大协作的优势,紧紧抓住当前国民经济建设和国防建设对航天需求日益增长的大好机遇,保持发展势头,推动中国航天加速发展。

展望未来,中国航天的前景十分美好,中国将逐步建成具有多种功能、覆盖多种轨道,包括遥感、导航定位、通信、跟踪与数据中继等多种卫星系统组成的空间基础设施,建立天地统筹的卫星地面应用系统,形成能够长期稳定运行的、实施全天候、全天时、全立体观测的天地一体化网络系统———天基综合信息系统,使空间信息资源最大限度地满足国民经济建设和国防建设的需要。中国将采取有力措施,提高现有长征系列运载火箭的可靠性,降低成本,增强在国际商业发射服务市场上的竞争力,并在不远的将来推出无毒、无污染、高性能的新一代运载火箭。积极引导和扩大空间应用的规模和水平,推动中国航天的产业化进程,以取得更大的经济效益。根据国家的能力和实际需求,开展空间探测活动,按既定目标实现载人航天。

中国愿意在“和平利用、平等互利、取长补短、共同发展”的原则下,加强与世界各国的交流与合作,为人类探索与和平利用外层空间,为人类的文明与进步作出更大的贡献。(栾恩杰)

中国航天事业的回顾与展望

国家航天局局长 孙来燕

2007年10月10日


刚刚过去的20世纪,是人类科学技术飞速发展的时代,也是航天技术飞速发展的时期,半个多世纪以来,航天技术对人类社会的发展做出了巨大贡献。与此同时,中国的航天事业也取得了举世瞩目的辉煌成就。下面我将回顾中国航天事业的历史成就,展望未来发展,并简要介绍中国在航天领域开展的国际合作。

一、中国航天事业取得的成就

经过51年的发展,我国航天事业已经形成了六个能力——进入空间的能力、卫星研制能力、载人航天能力、深空探测能力、航天基础与保障能力,以及卫星应用能力。

1、进入空间的能力

中国长征运载火箭具备了9.5吨的近地轨道、5.6吨的同步转移轨道的运载能力,能够发射世界上绝大多数商业卫星。1996年10月以来,长征火箭已经连续60次发射成功。

至今,长征火箭进行了102次飞行,将87颗国产卫星和6艘飞船、28颗国外商用卫星送入预定轨道。前50次发射用了28年,后50次仅用了9年并且全部发射成功。未来我们将迎来新一轮高密度发射。

2、卫星研制与运行能力

目前我国已经拥

有通讯、遥感、资源、导航定位、气象、科学实验、海洋七个卫星系列。
在通信卫星方面:1984年,中国第一颗地球静止轨道试验通信卫星东方红二号发射成功,此后我们先后发射了东方红二号甲实用通信卫星、东方红三号中等通信容量的广播卫星。今年,我们用东方红四号(DFH-4)大型静止轨道卫星平台,为尼日利亚成功研制并在发射了大容量通信卫星。东方红四号平台设计寿命15 年,输出功率10.5 KW,适用于大容量通信广播、电视直播卫星等。它的成功研制,标志着中国卫星研制达到了新的高度。

在遥感卫星方面:20世纪80年代至今,我们已经形成了气象卫星、资源卫星、海洋卫星等三个遥感卫星系列。

——气象卫星:中国在上世纪80年代发射了首颗“风云1号”太阳同步轨道气象卫星,90年代发射了“风云二号”地球静止轨道气象卫星。两种气象卫星均实现了稳定的业务化应用,并被世界气象组织列入业务应用卫星序列。

——地球资源卫星:上世纪90年代,中国和巴西合作开发了第一代中巴“资源1号”卫星,之后我们自行研制了第二代中国“资源二号”卫星,获得了更高的时间分辨率和空间分辨率。这些卫星均已实现业务化运行,广泛用于经济建设的各领域。

——海洋卫星:进入21世纪,我们先后发射了海洋-1A和1B两颗海洋探测与监测卫星,用于海洋污染监测,海冰预报,海岸带特征调查、海洋资源探测等。两颗卫星获取的海洋基础信息在发展我国海洋事业中发挥了重要作用。

在返回式卫星方面:从1975年至今,我们成功发射和回收了5种类型、21颗返回式卫星。利用返回式卫星,我们开展了资源调查、地图测绘、地质调查等遥感应用,并为国内外用户进行了100多项微重力和空间环境条件下的材料、生命科学实验,以及农作物种子搭载试验等。

在导航卫星方面:从上世纪90年代开始,我们采用双星定位技术和较少的资金投入,自主研制、建设了第一代“北斗”区域导航卫星系统。这一系统已具备了在中国及周边地区范围内的定位、授时功能,可提供区域性全天候导航定位服务。

在科学技术试验卫星方面:40多年来先后发射了10颗科学技术试验类卫星,形成了科学试验卫星系列。这些卫星在空间环境探测、空间科学试验和新技术试验等方面,发挥了积极的作用。
至今,我国自行研制和发射了80多颗人造地球卫星。未来,中国航天器的发射数量将大大增加,技术水平将不断提高。

3、载人航天的能力

1999年月11月,我国成功发射了第一艘无人飞船,2003年10月15日,中国神舟5号

飞船圆满完成了我国首次载人飞行,标志着中国独立掌握了载人航天技术。2005年10月12~17日,两名航天员圆满完成神舟六号飞行任务,实现了2人5天、航天员直接参与空间科学实验活动的新跨越。

神舟飞船采用了三舱一段结构,两对太阳电池翼构型,升力控制返回和圆顶降落伞回收方案,飞船轨道舱兼具生活舱,可驻留轨道数月开展空间科学探测和技术试验。从神舟二号到五号,四个轨道舱的上百种仪器进行了对地观测、空间科学实验。这项工程形成了100多项具有自主知识产权的新技术、新方法。

4、深空探测的能力

实施月球探测工程是中国向深空探测迈出的第一步。这一工程分三个阶段实施。在第一阶段,发射在月球200公里轨道运行的月球卫星——嫦娥1号,它的任务是拍摄月表三维照片,分析月球上多种元素的分布,探测月壤厚度,探测地月空间环境。嫦娥1号已进入发射准备阶段,计划2007年10月发射,在轨运行一年。完成第一阶段工程后,将实施第二、第三阶段工程。

5、航天基础与保障能力

——经过51年的发展,中国航天已具备较强的设计能力、加工制造能力、完备的测试和试验能力、可靠的发射能力、有效的测控管理能力,形成了较完整的航天工业体系

——在发射场方面,建设了酒泉、西昌和太原发三个射场。为配合新一代运载火箭计划,正在论证在海南建设新的发射场。

——在测控通信领域,建立了覆盖国家本土、太平洋和非洲地区的航天测控网,基本满足了航天活动的测控需要。

——在地面和应用系统方面,建成了中国遥感卫星地面站、国家卫星气象中心、国家卫星海洋应用中心和中国资源卫星应用中心等卫星地面和应用系统。在载人航天、月球探测等领域,也建成了配套的专业工程体系。

6.空间应用能力

几十年来,中国的航天事业在国民经济和社会发展中发挥了重要的促进作用,形成了广泛的空间应用的能力。例如:通信卫星承担了几十套电视节目、30路对外广播和8000多部卫星电话的传输任务,使电视人口覆盖率由68%增加到90%以上,全国500多个大中城市开通了长途自动拨号电话,基本改变了新疆、青海、云南、贵州等边远地区及海防海岛收视难、通信难的状况。政府利用“村村通”卫星直播平台,解决了全国10万个行政村的电视覆盖盲点。依靠通信卫星电视广播网播出教育节目,使3千多万人接受了大中专电视教育,远程教育网培养的大学毕业生已达200多万人,现有1600多万人在校学习。
卫星遥感已在我国气象、地矿、测绘、农林、水利、海洋、

环保、区域和城市规划等方面得到广泛应用。利用卫星遥感对洪水、干旱、台风、地震、森林火灾、病虫害等进行预报和评估,每年减少数百亿元自然灾害造成的损失。

中国进行了300多种农作物种子卫星搭载试验,完成了50多个品系大面积种植推广,经过太空育种的种子,可比原有品种增产10%-20%。利用空间微重力的特殊环境,获得了高质量的蛋白质晶体,掌握了有应用前景的空间生物制药技术和方法。

二、中国航天事业的未来发展

去年10月,中国政府发布了《2006年中国的航天》白皮书,描述了未来五年及较长一个时期,我国航天事业的发展目标和主要任务。未来一段时间,我们将重点实施下面五项重大工程。

一是继续实施载人航天工程。重点突破航天员出舱活动、空间飞行器交会对接等重大关键技术,为建立具有一定应用规模的有人照料、长期在轨飞行的空间实验室奠定基础。2008年我们将发射神舟七号飞船,突破航天员出舱活动。

二是实施月球探测工程。发射“嫦娥1号”后,将实施探月工程第二、第三阶段计划,2013年左右,完成月面软着陆探测;在2020年前,发射小型采样返回舱,采集月球样品返回地球,进行深入研究。

三是启动并实施高分辨率对地观测系统工程。将在天基、近空间、空基不同层次进行大气、陆地、海洋的综合观测,形成全天候、全天时、稳定运行的对地观测能力,并可根据需要对特定地区进行高精度观测,满足立体观测和高分辨率观测的需要。

四是完善“北斗”导航试验卫星系统。自主研制并建成12颗卫星组成的区域导航定位系统,满足中国及周边地区用户需求;在此基础上,进一步扩展到由30多颗不同轨道卫星组成的全球卫星导航定位系统,获得高精度授时和用户位置报告能力。

五是研制新一代无毒、无污染和大推力的运载火箭。使近地轨道运载能力从9.5吨提高到25吨,同步转移轨道运载能力从5.6吨提高到14吨。新型火箭预计在2013年左右投入使用。

三、积极推进国际合作,为维护世界和平力做贡献

和平利用外层空间,造福全人类,是中国发展航天事业的宗旨。坚持“平等互利、和平利用、共同发展”是我们开展航天合作的原则。目前,我国与俄罗斯、欧洲空间局等几十个国家和国际组织建立了良好的航天合作关系,先后与60多个国家和组织开展了双边、区域、多边以及商业服务等多种形式的广泛空间合作。例如,我国已为国外客户成功发射28颗卫星;我国与巴西成功研制了中巴资源卫星;我国参加了欧洲伽俐略导航卫星项目,并与欧洲

成功实施了双星探测项目。今年中国航天局与俄罗斯航天局签署了中俄火星探测合作协议。我们还为尼日利亚研制和发射了大容量通信卫星。作为重要的航天国家,中国加入了多个国际航天组织,并在联合国及有关组织的外空事务中发挥着重要作用。

结语

过去五十年,中国航天事业取得了举世瞩目的成就;未来十五年,中国航天事业将面临更多的挑战,也充满了难得的发展机遇,中国航天将进入更快发展的新时期。太空属于人类,航天需要合作。我们愿意与世界各国共同推进航天领域的国际合作,为人类和平利用太空贡献力量!