林迪
4月24日,作為航天大國的中國迎來自己的首個全民航天節(jié)——國務(wù)院已于3月8日批復同意:自2016年起,將每年4月24日設(shè)立為中國航天日。今年是中國航天事業(yè)發(fā)展60周年。1956年10月8日,中國第一個導彈研究機構(gòu)——國防部第五研究院宣布成立。這一歷史性的紀念日,標志著中國有了自己的導彈與航天事業(yè)。國家決定在2016年設(shè)立航天日,其承前啟后的里程碑意義顯而易見。
1970年4月24日,中國的首枚運載火箭長征一號將首顆人造衛(wèi)星東方紅一號成功送入太空。在將近50年之后,中國將每年的這一日子確定為中國航天日。圍繞首個航天日,中國官方發(fā)布了一系列令世人矚目的航天大項目。
火星探測計劃已經(jīng)啟動
國家國防科技工業(yè)局局長、國家航天局局長許達哲日前公布了中國“十三五”規(guī)劃中航天工程發(fā)展計劃。專家認為,這一系列計劃如果順利實施,將確保中國成功進入世界航天俱樂部的第一集團。
許達哲介紹說,中國首次火星探測任務(wù)已于2016年1月經(jīng)國務(wù)院批準實施,工程研制工作已經(jīng)全面啟動?;鹦翘綔y器計劃2020年前后擇機實施發(fā)射,2021年到達火星進行環(huán)繞和著陸巡視探測。
專家認為,相比印度向火星軌道發(fā)射“冰箱大小”的探測器,中國的探火計劃起點很高,并未像探月計劃那樣“繞、落、返”三步走,而是直接實施繞和落。這和中國探月計劃之前的技術(shù)積累不無關(guān)系。專家指出,目前,中國已經(jīng)完全具備探測火星的能力。相比探月計劃,探測火星需要更強的深空探測能力、更強大的火箭和更智能的自主化控制系統(tǒng)。不過,實施一個復雜的探月計劃,例如像嫦娥三號那種將月球車送上月球的難度,已超過一個簡單的探火計劃。
這名專家指出,新一代的長征五號運載火箭將是火星探測任務(wù)的理想發(fā)射載具,它的最高配置具備大約25噸的近地軌道運載能力,可以為環(huán)繞和著陸巡視探測器提供充足的運力儲備。而基本建成的分布于國內(nèi)和全球的深空探測網(wǎng)也將為探火計劃保駕護航。
中國探月工程已完成“三步走”第二步,圓滿完成了“繞、落”兩大任務(wù),目前進入第三步“月球采樣返回”。在這一階段以實施嫦娥五號任務(wù)以獲取月球樣品并返回地球為成功標志,2016年將開展正樣研制,預計嫦娥五號探測器將采用長征五號遙三運載火箭于2017年前后擇機發(fā)射。之后,中國將實施嫦娥四號任務(wù),實現(xiàn)世界上首次在月球背面著陸探測,計劃于2018年實施,目前國家已正式批準實施。據(jù)介紹,有關(guān)方面也在積極論證啟動我國的載人月球探測工作。
許達哲說,中國載人航天進入實施第三步戰(zhàn)略,計劃于2020前后完成中國空間站建造任務(wù)。我國將在2016下半年至2017年上半年期間,組織實施載人航天工程空間實驗室任務(wù),空間站研制工作進展順利,將于2020年前后完成。
據(jù)專家介紹,在月球背面著陸實施起來很復雜,需要在地月引力平衡點增加中繼衛(wèi)星進行中繼通信??臻g站的相關(guān)計劃如果順利完成,中國將進入世界航天俱樂部的第一集團。
一國運載火箭的能力有多大,該國的航天舞臺就有多大。新一代運載火箭長征五號和長征七號將于今年陸續(xù)首發(fā),它們的進展程度,決定著“十三五”期間中國航天計劃能否順利實施。畢竟上述運載火箭幾乎是全新研制的,技術(shù)復雜。
新一代火箭將滿足未來相當長一段時間我國應(yīng)用衛(wèi)星發(fā)射、載人航天、空間站計劃以及探火、探月計劃的需要。但如果進行載人登月,那么就必須研制近地軌道運載能力超過100噸的新型重型運載火箭。之前,有關(guān)方面曾透露長征九號重型運載火箭的預研情況,但是這次航天日并未透露新情況。
據(jù)報道,中國運載火箭技術(shù)研究院運載火箭系列總設(shè)計師龍樂豪院士此前呼吁,我國有必要加快重型運載火箭研究。在考慮可能的技術(shù)途徑和方案后,目前業(yè)內(nèi)專家將目光聚焦在大推力液氧煤油發(fā)動機和大推力固體助推器這兩種重型運載火箭總體技術(shù)方案。龍樂豪介紹,這兩種構(gòu)型的重型火箭長度達到100米級,火箭起飛重量達到4000噸級,起飛推力達到5000噸級,兩種方案的近地軌道運載能力超過130噸。
中國也在研制可回收火箭
中國航天雖然起步較晚,但進入太空的能力目前已達到航天大國的水平?!笆濉逼陂g,俄羅斯每年航天發(fā)射數(shù)量保持在20-30次,美國每年20次左右,中國則以每年近20次的數(shù)量穩(wěn)居第三,這表明中國進入太空的能力已達到國際第一梯隊。此外,中國還成為全球第五個能夠進行深空探測的國家。在世界航天大國中,中國的載人航天贏得了同行的尊重。
中國航天科技集團公司第一研究院黨委書記郝照平介紹說,低成本運載火箭、可進行載人登月與深空探測的重型運載火箭、類似美國SpaceX公司正在研制的可重復使用運載火箭,都是中國航天未來的發(fā)展與關(guān)注方向。例如中國也在研制可回收運載火箭,中國運載火箭技術(shù)研究院研發(fā)中心可回收火箭團隊負責人申麟透露,SpaceX公司較好地解決了回收的關(guān)鍵技術(shù),但根據(jù)航天飛機的經(jīng)驗,重復使用并不等同于低成本。申麟介紹了中國在這方面的研究成果,其中就包括“降落傘+氣囊”的回收火箭方式。目前神舟飛船采用的單傘回收方式已非常成熟,再加上緩沖氣囊,實現(xiàn)起來可能會有更好的效果。他透露:“去年底我們就進行過縮比模型的空投試驗,獲得的數(shù)據(jù)很好地支撐了相應(yīng)的設(shè)計和論證工作?!?/p>
中國航天還有一個巨大的優(yōu)勢——人才儲備。郝照平說,目前航天一院35歲以下人員比例為53%,科技人員平均年齡為35.3歲,比歐美發(fā)達國家年輕15歲。美國航天局前任局長邁克爾·格里芬也承認:“我們認為最可怕的不是中國航天取得的成就,而是現(xiàn)在領(lǐng)軍和主導中國航天的這些人太年輕了。他們會工作很多年,會創(chuàng)造很多驕人的業(yè)績?!?/p>
新一輪井噴
隨著“航天日”正式設(shè)立,中國航天在2016年也將迎來新一輪井噴。其中最受矚目的項目當屬新一代運載火箭“長征五號”和“長征七號”首飛,以及“天宮二號”空間實驗室與“天舟一號”貨運飛船首次對接。
“長征五號”的近地軌道運載能力高達25噸,與美國“宇宙神”5、歐洲“阿里安”5以及俄羅斯“質(zhì)子”M屬同一級別,是中國現(xiàn)階段最強大的火箭。而“長征七號”13噸的近地軌道運載能力只比現(xiàn)役最強的“長征三號乙”稍多,但性價比更高,未來將承擔包括“天舟一號”貨運飛船在內(nèi)的中國大部分空間載荷的發(fā)射。
載人航天版塊,“天宮二號”與“天舟一號”的對接將驗證空間站在軌燃料補給技術(shù)。載人航天器大多在較低軌道運行,受地球引力影響,需要經(jīng)常進行軌道保持,由微型發(fā)動機提供額外推力來對沖引力影響。但航天器本身自帶的推進劑是有限的,載人空間站長期在軌,必須通過貨運飛船補充推進劑才能始終保持在軌運行。
經(jīng)過數(shù)十年積淀與發(fā)展,在強大綜合國力與科技實力支撐下,中國航天正以讓外界側(cè)目的“火箭速度”躋身“航天超級大國”行列。從近年來的項目規(guī)劃看,中國不僅可以集中力量重點完成某一項重大航天任務(wù),其同時進行多個重大項目的多任務(wù)管理能力業(yè)已形成。除了美俄兩國,在這個星球上,恐怕也只有中國具備在這個資本技術(shù)雙密集型產(chǎn)業(yè)內(nèi)齊頭并舉、全面發(fā)力的底氣與雄心。