1956年10月8日，中國(guó)第一個(gè)火箭導(dǎo)彈研究機(jī)構(gòu)成立，我國(guó)航天事業(yè)邁上歷史舞臺(tái)。歷經(jīng)60年發(fā)展，我國(guó)在運(yùn)載火箭、人造衛(wèi)星、載人飛船、探月工程領(lǐng)域取得豐碩成果——
欲與天公試比高
■杭添仁
60年前的10月8日，中國(guó)第一個(gè)火箭導(dǎo)彈研究機(jī)構(gòu)——國(guó)防部第五研究院宣布正式成立，中國(guó)航天事業(yè)就此展開?；厥字袊?guó)航天60年，我國(guó)已形成了載人航天、深空探測(cè)、導(dǎo)航定位、對(duì)地觀測(cè)、通信廣播、空間科學(xué)與技術(shù)試驗(yàn)等6大領(lǐng)域航天器研制業(yè)務(wù)，取得多方面巨大效益。
1 火箭陣容整齊
裝有逃逸塔的長(zhǎng)征2號(hào)F運(yùn)載火箭
1970年4月24日，東方紅1號(hào)衛(wèi)星成功升空，我國(guó)成為世界上第5個(gè)用自制火箭發(fā)射自制人造衛(wèi)星的國(guó)家。幾十年來(lái)，我國(guó)“長(zhǎng)征”系列火箭從常溫推進(jìn)到低溫推進(jìn)、從串聯(lián)到捆綁、從“一箭一星”到“一箭多星”、從發(fā)射衛(wèi)星到發(fā)射載人飛船、空間探測(cè)器，現(xiàn)具備發(fā)射各種航天器的能力。
我國(guó)現(xiàn)有長(zhǎng)征2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)成熟子系列運(yùn)載火箭。長(zhǎng)征2號(hào)子系列火箭目前主要用于發(fā)射低軌道航天器。其中長(zhǎng)征2號(hào)F運(yùn)載火箭近地軌道運(yùn)載能力8.1噸，是我國(guó)首枚載人運(yùn)載火箭，增加了故障檢測(cè)處理和逃逸系統(tǒng)，航天員的安全性達(dá)99.7%。
長(zhǎng)征3號(hào)子系列火箭目前主要用于發(fā)射高軌道航天器。長(zhǎng)征3號(hào)B運(yùn)載火箭可將5.5噸有效載荷送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道，是目前我國(guó)發(fā)射國(guó)內(nèi)外地球靜止衛(wèi)星的主力火箭。長(zhǎng)征4號(hào)子系列火箭目前主要用于發(fā)射極軌道航天器。
從2015年起，我國(guó)開始陸續(xù)發(fā)射新一代“長(zhǎng)征”火箭。2015年9月20日，我國(guó)長(zhǎng)征6號(hào)新一代小型液體火箭把20顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。
2015年9月25日，我國(guó)長(zhǎng)征11號(hào)運(yùn)載火箭將4顆小衛(wèi)星送入軌道。它是我國(guó)全新研制的4級(jí)固體小型運(yùn)載火箭，作為“長(zhǎng)征”家族中第一型和唯一型的固體火箭，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)運(yùn)載火箭24小時(shí)快速發(fā)射的跨越，可滿足應(yīng)急情況下微小衛(wèi)星發(fā)射需求。
2016年6月25日，我國(guó)新一代中型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征7號(hào)首射成功。它有著運(yùn)載能力高、綠色環(huán)保、價(jià)格低以及可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。
2 衛(wèi)星閃耀太空
東方紅1號(hào)衛(wèi)星在軌飛行示意圖
在人造地球衛(wèi)星領(lǐng)域，我國(guó)現(xiàn)能獨(dú)自研制、發(fā)射和應(yīng)用試驗(yàn)衛(wèi)星、科學(xué)衛(wèi)星和應(yīng)用衛(wèi)星3大類衛(wèi)星，有的達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
在試驗(yàn)衛(wèi)星方面，2012年發(fā)射的實(shí)踐9號(hào)A衛(wèi)星、實(shí)踐9號(hào)B衛(wèi)星是我國(guó)民用新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星系列的首批星。2015年，我國(guó)發(fā)射了通信技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星1號(hào)和吉林1號(hào)技術(shù)驗(yàn)證星。
在科學(xué)衛(wèi)星方面，我國(guó)在2003年、2004年分別發(fā)射了探測(cè)1號(hào)、探測(cè)2號(hào)衛(wèi)星，它們分別對(duì)地球近赤道區(qū)和極區(qū)兩個(gè)地球空間環(huán)境變化最為重要的區(qū)域進(jìn)行寬能譜粒子、高精度磁場(chǎng)及其波動(dòng)的探測(cè)。
2015年12月發(fā)射的“悟空”暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星是我國(guó)第一顆天文衛(wèi)星。2016年4月6日,我國(guó)首顆微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星——實(shí)踐10號(hào)升空。它是單次搭載空間實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目最多的衛(wèi)星，專門用于微重力科學(xué)和空間生命科學(xué)空間實(shí)驗(yàn)研究。2016年8月16日，我國(guó)發(fā)射墨子號(hào)量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，擬在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)星地自由空間量子密鑰生成和分發(fā)、量子力學(xué)基本問(wèn)題及非局域性檢驗(yàn)等具有重要科學(xué)和實(shí)用意義的實(shí)驗(yàn)。
就我國(guó)發(fā)射的航天器來(lái)說(shuō)，我國(guó)發(fā)射的應(yīng)用衛(wèi)星品種和數(shù)量最多，用途最廣，效益最高。我國(guó)已先后研制、發(fā)射和應(yīng)用了3代固定通信衛(wèi)星、一代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星、一代移動(dòng)通信衛(wèi)星。
其中用于第二代通信衛(wèi)星的東方紅3號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)是目前我國(guó)經(jīng)過(guò)多次飛行考驗(yàn)的中容量地球靜止軌道衛(wèi)星平臺(tái)。
我國(guó)第三代固定通信衛(wèi)星采用東方紅4號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)，具有輸出功率大、承載能力強(qiáng)和服務(wù)壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，現(xiàn)已用于10多顆通信衛(wèi)星。
我國(guó)已發(fā)射了3顆采用東方紅3號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)的第一代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星天鏈1號(hào)。
2016年8月6日，我國(guó)首顆移動(dòng)通信衛(wèi)星——天通1號(hào)的01星升空。它標(biāo)志著我國(guó)正式進(jìn)入了地球同步軌道移動(dòng)通信衛(wèi)星俱樂(lè)部。
3 載人航天“三步走”
神舟5號(hào)載人飛船在軌飛行示意圖
載人航天是航天技術(shù)向更高階段的發(fā)展。目前，我國(guó)先后發(fā)射10艘宇宙飛船和天宮1號(hào)、天宮2號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室，突破和掌握了載人天地往返、空間出艙活動(dòng)、空間交會(huì)對(duì)接載人3大航天基本技術(shù)，成為世界上第3個(gè)獨(dú)立掌握了載人航天技術(shù)的國(guó)家。
1992年9月21日，我國(guó)的載人航天工程正式啟動(dòng)，采用“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略。第一步是研制載人飛船，實(shí)現(xiàn)我國(guó)載人航天的歷史性突破。這已通過(guò)神舟5號(hào)、6號(hào)載人飛船完成。
第二步是突破和掌握航天員太空行走、空間交會(huì)對(duì)接兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室和貨運(yùn)飛船。這是建造空間站的前提。這已通過(guò)神舟7號(hào)航天員翟志剛進(jìn)行太空行走拉開序幕，并分兩階段實(shí)施。
第一階段通過(guò)發(fā)射天宮1號(hào)目標(biāo)飛行器和神舟8號(hào)無(wú)人飛船實(shí)現(xiàn)了自控交會(huì)對(duì)接；通過(guò)分別發(fā)射神舟9號(hào)、神舟10號(hào)與天宮1號(hào)實(shí)現(xiàn)了自控和手控對(duì)接。這標(biāo)志著我國(guó)獨(dú)立掌握了空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)。此后，我國(guó)載人航天進(jìn)入第二步第二階段，已經(jīng)或?qū)⒃?016年、2017年分別發(fā)射天宮2號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室、神舟11號(hào)載人飛船和天舟1號(hào)貨運(yùn)飛船，主要任務(wù)是驗(yàn)證航天員中期在軌駐留技術(shù)、在軌加注技術(shù)和未來(lái)空間站的部分新技術(shù)。
第三步是在2020年左右建成長(zhǎng)期載人的大型空間站，將在軌運(yùn)營(yíng)10年以上，成為我國(guó)空間科學(xué)和新技術(shù)研究試驗(yàn)以及科普教育的重要基地。
2016年10月，我國(guó)將發(fā)射神舟11號(hào)載人飛船。其任務(wù)是執(zhí)行人員和物資天地往返任務(wù)；進(jìn)一步驗(yàn)證改進(jìn)型飛船性能；確保航天員安全返回地面。2017年，我國(guó)將用長(zhǎng)征7號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射我國(guó)第一艘貨運(yùn)飛船天舟1號(hào)，驗(yàn)證推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加技術(shù)。“天舟”貨運(yùn)飛船貨運(yùn)載荷比達(dá)到了世界先進(jìn)水平，擁有較高的運(yùn)輸效率。
此后，我國(guó)將以空間站建設(shè)和應(yīng)用為基礎(chǔ)，以載人月球探測(cè)為新突破，以支撐國(guó)家發(fā)展利益向地月空間拓展為目標(biāo)，研究制訂新形勢(shì)下載人航天發(fā)展的新戰(zhàn)略。
4 啟動(dòng)深空探測(cè)
玉兔號(hào)月球車全景相機(jī)拍攝的嫦娥3號(hào)著陸器
深空探測(cè)是了解地球、太陽(yáng)系和宇宙，進(jìn)而考察、勘探和駐留在太陽(yáng)系內(nèi)其他天體的第一步。我國(guó)于2004年開展了以月球探測(cè)為起點(diǎn)的深空探測(cè)。
我國(guó)探月工程（又叫嫦娥工程）分為“繞、落、回”三個(gè)發(fā)展階段，現(xiàn)已完成前兩個(gè)階段。
第一階段為繞月探測(cè)，即在2004-2007年研制、發(fā)射繞月探測(cè)器。這一階段突破了地月飛行、遠(yuǎn)距離測(cè)控和通信、繞月飛行等技術(shù)，建立了我國(guó)月球探測(cè)航天工程初步系統(tǒng)。
第二階段為落月探測(cè)，即在2007-2013年研制和發(fā)射攜帶月球車的落月探測(cè)器。這一階段突破了月球軟著陸、自動(dòng)巡視勘察、月夜生存等關(guān)鍵技術(shù)，為建立月球基地提供參數(shù)。
第三階段為采樣返回探測(cè)，即在2013-2017年研制和發(fā)射采樣返回器到月球表面特定區(qū)域軟著陸并采樣。這一階段主要突破返回器自地外天體自動(dòng)返回地球的技術(shù)和高精細(xì)月球樣品分析技術(shù)等。
我國(guó)繞月探測(cè)通過(guò)發(fā)射嫦娥1號(hào)繞月探測(cè)器實(shí)現(xiàn)。2007年10月24日,我國(guó)首個(gè)月球探測(cè)器——嫦娥1號(hào)繞月探測(cè)器進(jìn)入太空，它獲取了全月球影像圖、月表化學(xué)元素分布、月表礦物含量等科學(xué)研究成果，填補(bǔ)了我國(guó)在月球探測(cè)領(lǐng)域的空白。
我國(guó)落月探測(cè)通過(guò)先后發(fā)射嫦娥2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)探測(cè)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，2013年12月2日成功發(fā)射的嫦娥3號(hào)落月探測(cè)器首次實(shí)現(xiàn)了我國(guó)對(duì)地球以外天體的軟著陸，我國(guó)成為世界上第3個(gè)掌握落月探測(cè)技術(shù)的國(guó)家。我國(guó)將發(fā)射嫦娥4號(hào)落月探測(cè)器，它有望實(shí)現(xiàn)3大壯舉：首次實(shí)現(xiàn)人類探測(cè)器造訪月球背面；首次實(shí)現(xiàn)人類航天器在地月拉格朗日2點(diǎn)對(duì)地月中繼通信；為專家提供月球背面空間科學(xué)研究平臺(tái)。
我國(guó)月球采樣返回探測(cè)是通過(guò)發(fā)射嫦娥5號(hào)試驗(yàn)器、嫦娥5號(hào)、嫦娥6號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)已發(fā)射了嫦娥5號(hào)試驗(yàn)器。
“十三五”期間，我國(guó)將完成載人航天、探月工程、北斗導(dǎo)航等重大專項(xiàng)；推動(dòng)航天方面的立法工作。2025年前后，將全面建成國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施。