首飞成功 引力一号 刷新多项纪录 全球最大固体运载火箭

出品|网易新闻

导语: 2024年1月11日,东方空间公司研制的“引力一号”遥一运载火箭从“东方航天港”号发射船上发射。姿轨控系统完成末修后,“廊坊空间一号”“三峡遥感一号”“联信盈达一号”三颗云遥一号气象空间遥感卫星进入轨道。“引力一号”运载火箭是国内运载能力最大的民商运载火箭和世界上最大的固体运载火箭。

一、跟其他固体运载火箭不一样的外观

“引力一号”运载火箭的外观很有特点,不同于世界上绝大部分的固体运载火箭只有一个光杆,该运载火箭采用了相同直径的助推器和一级捆绑设计,导致火箭整体比例相比M-V,谷神星一号,Vega等细长的火箭看起来不那么协调。甚至被戏称为“你刚玩KSP的时候会捏出来的火箭”。

但这绝对不是一拍脑袋想出来的构型。引力一号采用这种设计是体现了对海上发射的优化。2.65m固体火箭做到600吨推力在原理上没有任何问题。但这会带来多个问题,第一就是让火箭高度直接翻倍。想实现这么长的一级,必须使用分段浇筑固体火箭技术才能实现。增加了技术难度和投入,并且分段式固体火箭带来了额外的风险。

第二,由于“引力一号”并未在审核管理较为严格的内陆基地发射,而是选择了审批较为宽松的海阳进行海上发射,这就需要面对摇晃不定的海面了。如果做一个细长的固体火箭,那么对海面波高的要求会很高,不然火箭在不大的浪下就会产生极大的横摇。如果这个值过大有可能超出遥测和控制系统的测量能力,导致火箭出现起飞后横飞等一系列毁灭性结果。

第三,虽然2.65米直径固体理论上可以做到600吨推力,但由于它的直径过小,一方面导致工作时间不足,另一方面大燃气流量会导致发动机喉部尺寸会很大,因此喷管的扩张比不会很大,火箭性能也会受到影响,而更大直径的固体火箭发动机在火箭研发的时候并未出现,且价格会更高。因此“引力一号”火箭最终使用了更为合理且可靠的助推捆绑+芯级高空点火方案。

“引力一号”运载火箭采用伪四级固体方案,其固体助推器,芯一级和芯二级采用2.65m直径碳纤维缠绕复合材料(CFRP)壳体,装填被称为“中能推进剂”的,采用端羟基聚丁二烯(HTPB)作为粘合剂的固体推进剂。这种推进剂的海平面比冲可以达到255秒以上,真空比冲290秒以上。三级采用碳纤维缠绕复合材料壳体的高精度高空固体火箭发动机,搭配由东方空间自研的双组元姿轨控系统。姿轨控发动机采用一甲基肼-绿色四氧化二氮组合。在发射期间,海阳海上温度达到零下5℃,考虑到低温会对固体燃料产生影响,可能损害其力学特性等,“引力一号”被厚厚的保温层所覆盖,以免重蹈STS-51-L任务的悲剧。保温层在发射前6小时被取下。

“引力一号”运载火箭的助推器、一级和二级火箭均配备有推力矢量装置(TVC)以控制固体火箭摆动,驱动火箭进行偏航、俯仰和滚转三个通道上的控制。“引力一号”采用25kW超大功率电动伺服以驱动摇摆喷管,这项技术也在长征六号甲运载火箭助推器FG-112上用过,对标欧洲“阿丽亚娜6”火箭的P-120C固体火箭助推器。早期固体运载火箭,如Thiokol公司为Titan-3运载火箭配备SRM采用喷射高氯酸锶,高氯酸铵溶液等进行推力方向控制。长征11号运载火箭通过使用一个小的APU产生燃气供给TVC,这两者都存在着效率较低和可用工质有限的缺点。而电伺服是更先进的技术,拥有价格低廉和响应速度快,行程长的特点,但驱动力较小,因此在国内大型运载火箭上的使用有限。“引力一号”的成功发射将极大的拓宽电伺服的应用边界,为其在以后更大的固体火箭发动机(SC150)和液体火箭发动机上使用铺平了道路。

“引力一号”采用固体捆绑火箭也会遇到一些问题,一个显著的问题在于,由于固体火箭发动机的燃速和燃面并不恒定,导致固体火箭发动机的推力相比液体火箭发动机,会产生一定变化。而固体助推器装药的不均匀性会导致四根助推器产生的推力会存在略微变化。因此火箭需要针对这一项误差进行修正。这种技术最早用在“长征六号A”上,但“引力一号”完全依靠固体助推器提供控制力,因此对固体助推器控制的精度需求更大。通过采取大量模拟,优化软件逻辑,提升固体火箭助推器内弹道一致性,并且提前点燃第一级火箭以在助推器推力下降的时候获得足够的控制力等手段,东方空间已经成功克服了困难,实现了火箭首飞圆满成功。

“引力一号”火箭起飞质量为405吨,近地轨道运载能力6.5吨,500km太阳同步轨道运载能力4.2吨,700km太阳同步轨道运载能力3.7吨,未来换装液体末级的引力一号甲运载火箭500km太阳同步轨道运载能力计划为5.9吨。这个数字远大于目前“织女星C”的2.5吨,但其首飞考虑到可靠性原因,火箭并未完全向运载能力方面优化,而是增添了冗余,最终首飞载荷为3吨。

二、全球最大的固体运载火箭

作为世界上最大的固体运载火箭,它并不同于之前民营航天初创研发大多选择的200-300kg级小型运载火箭,或是和1吨级区间的“快舟11”,“捷龙三号”“中科一号甲”固体火箭竞争,而是选择直接和“朱雀二号”,“智神星一号”等4-6吨级运载能力的中型液体运载火箭同台竞技,甚至运载能力还要高一点,这也是不同寻常的。

“引力一号”的研发和首飞晚于目前市场上已经存在的小型固体运载火箭,而国内在这个运力区间市场下的竞争十分激烈,东方空间如果在第一款运载火箭上采用小型火箭方案,竞争过“谷神星一号”等成熟高性能固体运载火箭想必是不太容易的。

而固体运载火箭拥有研发周期短、研发成本低、场区周期短的特点,再加上东方空间从四院获得了2.65米直径固体运载火箭技术,再加上目前跟他运力范围重叠的“朱雀2”仍然处在痛苦的变革阶段,“智神星一号”因为发动机可靠性原因持续推迟,反而让固体的“引力一号”后来居上,瞄准目前正在推进的一系列中小型卫星星座研制。由于目前国内运力不足,运载能力形成的早,就能早捞订单,因此采用固体大型火箭方案反而是在市场环境下的一种智慧。“引力一号”从提出到发射只过了三年。东方空间表示,目前该火箭已经接到包括长光卫星在内的大量订单,数量和质量均居于国内民营首位。该火箭目前计划在2024年第三季度和第四季度再各发射一次。

一系列中大型低轨道互联网/通导/遥感星座的提出对目前民营航天运载火箭的性能产生了较高的需求,如星网工程和G60“沪联网”。而大批量发射这种卫星的话,目前3.35m级别的中型运载火箭并不够看,需要更大的低成本10-20吨级运力的运载火箭,如“朱雀3”“天龙3”等,但这些火箭首飞都要到2024-2025年以后。事实上一款中高性能液体运载火箭的研发需要至少2-3年的时间和较大的资金投入。入局较晚的公司必须形成一种快速产生较大运力的方案。因此东方空间借助“引力一号”运载火箭较大的运载能力仍然可以夺得先机,提前开始批量化发射。为此“引力一号”配置了4200mm大直径整流罩,以适合低轨道星座的堆叠或者侧挂发射方案,也可以发射中小型的货运飞船或商业卫星拼车发射等载荷。

但是我们仍然需要明白,固体运载火箭受制于燃料成本和较高价值的壳体等限制,单位成本一般不会低于7万人民币每公斤(得益于规模较大,“引力一号”运载火箭的单位成本低于5万人民币),而液体运载火箭可以达到更低的价格。先进高性能重复使用液体火箭更能大幅度降低发射成本,是实现大型星座建设必不可少的项目。东方空间也在推进属于自己的大型液体运载火箭“引力2号”的研制,该运载火箭使用的“原力-85”液氧/煤油火箭发动机在2023年底实现了半系统试车(即燃气发生器-涡轮泵联合试验)。为攻克重复使用的技术难点,东方空间计划在1年内实现垂直起降展示任务。目前该公司已经宣布攻克了先进箭上计算机,凸优化算法等,计划在2025年首飞“引力2号”大型液体运载火箭。东方空间CEO表示该火箭单位成本能够接近一次性“猎鹰9”。

结语: 另外,此次发射使用的“东方航天港”号发射船是国内首条专用发射船。该船排水量22000吨,采用全电推进并且配备自动定位维持系统,可以在海浪冲击的情况下依靠船体侧面的螺旋桨推进实现稳定。但自动定位系统并未在本次发射中使用,而是采用了四个锚分别固定船的四角。“东方航天港”号还能执行远海发射,并且实现液体运载火箭的发射和回收。在闲暇时刻还能充当运输船进行大件货物运输,实现了一船多用。


2022年中国的十大科技成就有哪些?

2022年中国的十大科技成就包括:1. **中国天眼FAST取得系列重要进展**:这意味着中国的大型射电望远镜在观测和数据处理方面取得了重大进展。 2. **中国空间站完成在轨建造并取得一系列重大进展**:中国空间站的建成并取得重大进展,标志着中国在太空探索领域取得了新的突破。 3. **科学家发现玉米和水稻增产关键基因**:通过发现和利用玉米和水稻增产关键基因,科学家们能够帮助提高这些重要作物的产量。 4. **科学家首次发现并证实玻色子奇异金属**:这一发现将开启新的物理学领域,有望带来全新的科技应用。 5. **科学家将二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸**:这项技术的突破意味着人类可以更加有效地利用大气中的二氧化碳,并将其转化为有用的有机物质。 6. **我国迄今运载能力最大固体运载火箭“力箭一号”首飞成功**:这标志着中国在固体运载火箭技术方面取得了重大突破。 7. **“夸父一号”发射成功,并发布首批科学图像**:这标志着中国空间科学取得了新的重要成就。 8. **新技术可在海水里原位直接电解制氢**:这一新技术为解决全球能源问题提供了新的思路。 9. **国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”实现重大突破**:这项突破对于物理研究和科技创新具有重要意义。 10. **“巅峰使命”珠峰科考创造多项新纪录**:这次科考在高峰环境中为科研人员提供了宝贵的数据和样本,有助于推动相关领域的研究。 以上是2022年中国的十大科技成就的一些例子,这些成就代表了中国科技在多个领域的重大进展和突破。

一箭六星!力箭一号运载火箭首飞成功,其主要任务是什么?

力箭1号运载火箭于2022年7月27日12时12分在中国酒泉卫星发射中心成功发射,一次性将六颗卫星,包括空间新技术试验卫星和低轨道量子密钥分发试验卫星等,送入预定轨道,任务取得圆满成功。 力箭一号是由中国科学院自主研发的固体运载火箭,其搭载的六颗卫星旨在开展空间探索及相关实验。 除了卫星搭载任务,力箭一号还承担着多项科学技术实验。 作为一款四级固体运载火箭,力箭一号采用了多项创新技术,包括航电一体化设计,大幅降低了发射成本,简化了发射流程,成为了一种低成本、灵活的运载火箭。 其起飞推力达到200吨,适用于发射太阳同步轨道和近地轨道卫星。 力箭一号搭载的六颗卫星中,主星为空间新技术试验卫星,携带了中国科学院最新研制的科学载荷,负责验证新技术并执行多项科学探测任务。 该卫星共搭载了四大类、十五个载荷,涉及对日对地的红外观测等多项任务。 “一箭六星”的任务不仅是为了验证国家卫星最新技术和科学探测,背后的研制过程也展示了许多首次使用的技术和创新成果。 这些卫星的重要性不止于空间探测,它们也是中国科学院研究方向成果的体现。

中国航天成就有哪些

随着2022年到来,过去一年中国航天都干了些什么?又有哪些成果?中国航天最新成就有哪些?今天小编整理了中国航天最新成就大全供大家参考,一起来看看吧!中国航天最新成就2021年,中国航天又迎来了突飞猛进的一年,在载人航天、火星探测与月球探测等领域均取得了重大成就。 今天我们就来“盘一盘”这一年以来中国航天取得的十大成就吧。 1、天上有“宫阙”:中国正式进入空间站时代2021年4月29日,中国空间站天和核心舱成功发射升空。 随后,它先后与天舟二号和三号货运飞船、神舟十二号和十三号载人飞船对接,共计6名航天员先后入驻,标志着中国航天正式进入空间站时代。 按照预定计划,天宫空间站还会在2022年迎来两个实验舱和数次天舟/神舟对接任务,从而完成全部建设。 遥想1992年9月21日,中国载人航天工程方才正式起步。 29年的不懈探索,让“长征”、“神舟”、“天舟”和“天宫”等一系列浪漫的名字逐渐变成现实。 如今,中国终于要拥有自己的“天上宫阙”,“天神”航天员们自由天地往返,让中华文明古老的飞天神话从梦想照进现实!2、天上有“神仙”:空间站应用达到新高度建设空间站是人类载人航天技术发展到一定程度后才出现的里程碑事件,是人类工业文明的巅峰之作。 它能促进航天、甚至很多相关制造业的发展,是任何一个航天大国技术发展的必经之路。 天宫空间站,不仅工程意义显著,对于提升我国整体科学技术水平有着重要意义。 相比较此前载人航天任务主要为实现技术的逐个突破,天宫空间站则到了技术投资“大丰收”的阶段,更强调科学探索与实际应用价值,打造我国探入宇宙的“太空实验室”。 因此,天宫运行第一年也见证了我国载人航天和科学应用事业的突飞猛进。 例如,天宫空间站的航天员们已经实现了四次高难度的出舱行走,每次持续时间6-8小时,远长于2008年神舟七号实现的20分钟出舱行走突破。 并且王亚平也迈出了中国女性进入太空的“第一步”。 目前,翟志刚、王亚平和叶光富正驻留太空,他们预计工作约六个月时间,必将打破中国航天员最长滞空纪录。 此外,空间站还实现了快速交会对接、径向对接等多项技术突破,大大增强了相关技术性能。 在具体应用方面,空间站的科学实验类型和数量也将远超此前所有任务的总和。 在航天科普方面,天地互动的“太空课堂”也在数以亿计的学生脑中埋下了航天的种子。 3、祝融号“下凡”:中国火神踏上火星2021年5月15日,在经历了296天的太空之旅后,天问一号火星探测器所携带的祝融号火星车及其着陆组合体,成功地降落在火星北半球的乌托邦平原南部,实现了中国航天史无前例的重大突破:天问一号,成为中国首颗人造火星卫星;祝融号,成为中国首个火星巡视器(火星车)。 祝融,源于中国古老神话中“火神”的名称,成功踏上了火星!目前祝融号已经超出了预定的三个月工作时间,仍在火星正常工作。 它已经行驶了超过1400米,每一步都是中国航天在火星探测史上的新纪录。 祝融号也在源源不断向地球发送揭示火星奥秘的各类科研数据,还成为了国际科研合作的典范,与欧空局火星快车任务进行在轨通信中继测试,实现了中欧在火星的“太空握手”。 4、羲和号升空,中国进入探日时代2021年10月14日,我国成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”。 它的重要使命是研究人类这唯一可以依靠的宝贵恒星——太阳,深入了解它的磁场起源和演化、高能粒子的加速和传播等重要物理过程,让我国正式迈入探日时代。 羲和是中国古代神话中太阳神之母的名字,用这个如此特殊的名称形容一个探求太阳起源的卫星可谓浪漫无比。 除此之外,另一太阳神话的主角“夸父”也在酝酿之中,它将是个24小时面对太阳的太阳天文台,为我们揭示太阳的一举一动。 羲和探日,夸父追日,是中国航天对太阳研究过程中撰写的新神话。 5、万水千山只等闲,长征火箭发射突破纪录2021年,中国火箭共计实现了55次发射,不仅位列世界第一,也助力人类航天突破了史上最高火箭发射纪录。 其中,长征系列火箭发射次数突破400,全年实施48箭、103颗航天器,发射任务创年度新纪录。 长征系列运载火箭,从第1枚到第100枚,用了37年;到第200枚,又用了7年;到第300枚,用了4年多;而到第400枚,仅用了2年多。 在2021年的密集发射任务中,两次发射最短间隔仅4个多小时,更是实现了7天内密集实施4次任务的连战连捷。 随着数量的快速提升,所发射的载荷质量和数量也在攀升,这些都是中国航天突飞猛进的最直接证明。 长征火箭的名字来自《七律·长征》一诗,写于1935年10月,当时长征并未完全结束。 该诗描述了长征期间红军不畏艰难、勇往直前的精神,最著名的一句是开头“红军不怕远征难,万水千山只等闲”。 在未来,长征依然会继续行进!6、长七甲归来,长征火箭历史性扩容在经历了初次发射的挫折后,长征七号甲(A)火箭终于在2021年3月11日王者归来,并在12月23日再立新功!长征七号甲火箭是在长征七号的基础上扩展而来,吸收了金牌火箭长三乙的优点,实现了三级半构型。 长七甲整箭完全使用无毒安全推进剂,专注于高轨任务,它的运力、尤其是同步转移轨道运力一下增加到7吨级,填补了我国地球同步转移轨道5.5吨~7吨之间运载能力的空白。 长七甲采用“通用化、系列化、组合化”设计理念,很容易实现批量生产和高密度发射。 它还首次测试了Ka频段6M卫星数据天基测量技术,直达天链中继卫星,大幅减少了对远望号航天测量船的依赖,也必将逐渐开启长征火箭遥测的新时代。 7、太空烽火台,“天链”链接天地地球自转对于航天任务的遥测是个巨大的阻碍,当航天器不能被地面和海上遥测站观测到时,就会进入通信盲区。 为此,我们的解决方案是在千米高的赤道上空,搭建一条链接天地的信号中继通路,犹如“太空烽火台”一般,让信息交互畅通无阻进行。 △“天宫课堂”顺利进行的背后是天链系列卫星保驾护航(图片来源:央视)中国的中继卫星通信系统,其名为“天链”。 经过了若干年的建设,天链一号系统终于在2021年7月6日正式收官。 与此同时,天链二号系统也已经陆续发星,并在此前基础上进行一系列的升级。 学生们能畅通无阻地参与“太空课堂”,航天员能在太空中使用超级“太空Wi-Fi”,长征火箭和太空飞船能自在遨游太空,这些都离不了天链在幕后的辛勤工作。 8、精彩继续,嫦娥探月实现更多历史性突破嫦娥三号让人类时隔37年再次着陆月球,嫦娥四号让人类首次着陆月球背面,嫦娥五号让人类时隔44年再次获得月球样本。 而目前,更加精彩的突破仍在继续进行。 2021年,中国航天首次公开了嫦娥五号获取的1731克月壤样本,并向国内外科研工作人员发放研究。 由于嫦娥五号的发射情况和控制情况几乎完美,它的轨道器部分还有大量推进剂结余,因此它开始完成各种高难度“附加题”。 在把月壤样本送回地球附近后,它于2021年3月15日13时29分穿越地球绕太阳公转的黄道面,成功抵达距离地球150万千米的日地拉格朗日1点,这是中国航天首次完成这项任务!目前,它仍然在深空中旅行。 不仅如此,嫦娥四号和玉兔二号仍在月球背后超期工作,为人类不断揭示这永不可见月面的奥秘(由于潮汐锁定作用,在地球上永远无法看到月球背后的绝大部分表面)。 9、重器初现,载人登月未来可期中国现有的载人航天主要依托于长征火箭(2F、5、5B、7)、神舟飞船、天舟飞船和天宫空间站,但是它们对于未来载人登月和踏入更远的深空是远远不够的。 我国已经确定未来进行载人登月,并且一系列准备已经就绪,例如新载人飞船试验船已成功试飞、新载人火箭和重型运载火箭已进入密集研发阶段。 新型号火箭,成为载人登月的焦点。 工欲善其事,必先利其器,火箭的核心是发动机。 2021年,重型运载火箭220吨级补燃循环氢氧发动机完成首台工程样机,在航天科技集团六院11所(京)惊艳亮相,标志着该发动机关深阶段研制工作圆满完成。 或许通过对比更能说明它的意义:长征五号是中国现役最强火箭,它的核心液氢液氧发动机YF-77在真空中推力约为70吨,“仅为”新型号发动机的三分之一左右。 虽然新发动机推力为三倍,但研发的难度和技术复杂度可远不止三倍。 10、多面开花,中国将走向更远深空2021年,人类的火箭发射次数已经突破了冷战期间的最高点,这也昭示着一个全新的太空时代正式到来。 这个时代机遇,可能远远超过曾经的航海时代、陆权时代和航空时代对目前世界各个强国的意义,作为曾经深受苦难而如今处于伟大复兴中的中华民族,更是不能错过这个机会。 目前,中国航天还在进一步稳步向前。 预计在2022年,中国航天将会继续保持高频率火箭发射。 中俄也发布了关于合作建设国际月球科研站的高规格联合声明,意味着双方将会携手踏上月球。 嫦娥六号、七号、八号等嫦娥探月四期任务,也已经正式立项。 国家航天局也正式宣布,我国将在2025年前后实施近地小行星取样返回和主带彗星环绕探测任务,实现近地小行星绕飞探测、附着和取样返回;2030年前后,实施火星取样返回任务;此外,还将实施木星系环绕探测和行星穿越探测任务。 可以说,这是个星辰大海的时代,中国航天人就是这一批乘风破浪的弄潮儿。 他们不仅让一系列华夏神话从梦想照进现实,也在这宇宙的一隅不断缔造出新的太空神话。 2022年中国航天计划据中国航天科技集团官方社交媒体账号消息,中国航天科技集团2022年计划安排40余次宇航发射任务,将完成载人航天6次重大任务,全面建成中国空间站,还将完成长征六号甲运载火箭首飞任务。 据悉,1月4日,中国航天科技集团在北京召开2022年型号工作会。 中国航天科技集团党组书记、董事长吴燕生在会上表示,2021年,全年各项型号任务圆满完成,实现了“十四五”发展的开门红:中国空间站建设取得阶段性重大胜利,“天问一号”拓展了中国星际探索新边疆,宇航发射及飞行试验数量再次刷新历史纪录,计划完成率和经费到款额均创历史最高。 中国航天科技集团总经理、党组副书记徐强在会上作型号工作报告,总结2021年型号科研生产工作,部署2022年科研生产任务。 报告指出,中国航天科技集团2022年计划安排40余次宇航发射任务,将完成载人航天6次重大任务,包括两次货运飞船、两次神舟飞船和实验舱Ⅰ、实验舱Ⅱ发射,以及在轨交会对接、出舱活动和飞船返回任务,全面建成空间站;完成长征六号甲运载火箭首飞任务。 报告显示,全年型号科研生产任务呈现四大特点:一是重大工程任务十分艰巨,发射飞行试验数量持续保持高位;二是型号技术攻关难度大,技术风险识别与控制要求高;三是型号批产交付压力大,科研生产转型升级任务重;四是装备体系化发展要求高,体系工作需统筹推进。 吴燕生进一步就全年型号工作提出要求,要提升中国进入空间、利用空间、探索宇宙的能力,保持住宇航发射及重大飞行试验连续成功的良好态势,推进深化改革,把成本管控摆在更重要的位置。 未来五年,中国航天哪些亮点值得期待运载火箭形成陆地、海上多样化的发射能力,5年来共实施207次发射;中国空间站建造全面实施,6名航天员先后进驻,开启了有人长期驻留时代;嫦娥四号首次着陆月背巡视探测,嫦娥五号带回1731克月壤;天问一号实现中国航天从地月系到行星际探测的跨越,在火星上首次留下中国印迹;北斗全球卫星导航系统建成开通,高分辨率对地观测系统形成体系能力??5年来,重大工程的实施,对我国空间科学起到了巨大的推动和带动作用。 比如在历史演化方面,“通过对月球浅层结构的研究,对月球的演化历史,特别是在地质方面,取得了新的认知。 ”国家航天局探月与航天工程中心主任刘继忠介绍,通过对嫦娥五号月球样品的分析和研究,把月球地质活动时间轴从原来大家认为的30亿年推演到20亿年,也就是说月球年轻了10亿年左右,“这些对月球的认知,包括对月球地貌的演化,都起到非常关键的作用”。 刘继忠表示,从物质能量来讲,通过前期研究,发现了新的月球深部物质类型,同时也发现迄今比较精确的宇宙射线能谱精细结构;从空间环境来讲,通过几年科学研究,对月球粒子辐射剂量有了新的认知,得到了新的数值。 “我们还发现月球微磁层,对太阳风与月球相互作用建立了新模型、新机理,通过从空间对地球的观测,也对地球等离子体层的整个活动演化取得了新的认知。 ”刘继忠说。 基础坚实,未来可期。 那么,“十四五”期间,中国航天有哪些值得期待的亮点?据吴艳华介绍,“十四五”期间,我国要启动一批新的航天重大工程,包括探月工程四期、行星探测工程,还要论证实施重型运载火箭等一批重大工程,批复以后要接续实施。 “我们要推动空间技术、空间应用一体化协同发展,尤其是要协同构建空间基础设施,包括通信、导航、遥感三类卫星,形成完善的空间基础设施,推广卫星应用,广泛服务于经济社会发展,同时为全世界服务。 ”吴艳华表示,下一步,将统筹规划空间科学探索,发射一批用于科学论证的卫星。 同时我们要用好空间站、月球探测和行星探测这些平台,深入开展科学研究,争取有原创性的科学发现,为人类作出贡献。 划重点“羲和号”探日成果可期“羲和号”卫星是我国首颗太阳探测的科学技术实验卫星。 在嫦娥五号成功实现月球采样返回,天问一号成功实现对火星的“绕、落、巡视”探测之后,“羲和号”让我国在一年的时间之内,实现了对太阳系中的地球、行星以及太阳探测的全覆盖,奏响了我国深空探测的“三重奏”。 经过三个多月的在轨测试和实验,“羲和号”卫星已经完成了卫星平台技术验证40多次,对太阳进行了探测成像290多次,卫星的平台及有关载荷工作稳定正常,功能和性能满足研制总要求。 目前,“羲和号”卫星已经取得了一系列技术和科学实验成果。 据国家航天局对地观测与数据中心主任赵坚介绍,一是在轨验证了新型高精度卫星平台的超高指向精度和超高稳定度技术,与传统的同等惯量卫星平台相比,这颗卫星的指向精度和稳定精度均提高了两个数量级。 二是在太阳科学探测方面,这是在国际上首次在轨获得了太阳H-α谱线,全日面的H-α波段的光谱图像。 太阳H-α谱线是什么?“这是光子与氢原子相互作用后,电子能级跃迁产生的谱线,是太阳爆发时响应最强烈的一个谱线,能够直接反映爆发的特征。 ”赵坚介绍,以前人类对太阳的观测,H-α谱线只能在地球上进行探测,但因为受到大气扰动,这个数据是不连续、不稳定的。 “现在通过卫星在轨进行探测,就可以去掉这些不稳定因素,对太阳进行高分辨率的观测和成像,可以更加准确地获得太阳爆发时大气温度、速度等物理量的变化,进而建立起太阳爆发从光球到日冕的能量积累、释放、传输的完整物理模型,对研究太阳爆发的动力学过程及物理机理提供关键数据,有望获得有国际影响力的科学产出。 ”赵坚说。 关于我国未来的探日计划,赵坚表示,目前科学家们正在开展相关的论证研究,将进一步了解太阳构造,确定太阳活动特征,掌握其机理和活动规律,更好地预报空间天气,造福人类。 划重点嫦娥八号2030年前发射目前国家已批复探月工程四期任务,包括嫦娥六号、嫦娥七号、嫦娥八号任务,这三项任务将在未来10年陆续实施。 “我们已经发射的嫦娥四号,落在了月球背面,任务已成功实施。 ”刘继忠表示,后续还有三次任务。 嫦娥六号要到月球的高价值地区进行采样返回,后续还有新的月壤、新的样品返回地球。 嫦娥七号主要是对月球极区进行科学探测,特别是对月球的水分布进行探测。 嫦娥八号则将实施极区的科学探测以及为科研站后续的关键技术进行验证。 “整个探月四期,我们基本上要达到建设科研站基本型的目标,同时也是为后续我们与国际合作建设国际月球科研站打下基础。 这些任务我们和国际同行也在密切沟通协调,将一起合作开展相关探测。 ”刘继忠介绍,比如,嫦娥七号任务已经和俄罗斯的“luna-26”签订了协议,共同进行探测。 “按照目前整体研制进展,在2025年前后,我们将完成嫦娥六号和嫦娥七号的相关工作,同时开展嫦娥八号的研制;在2030年之前,要完成嫦娥八号发射。 2030年以前,探月四期能够取得预期成果。 ”划重点建设国际月球科研站“总体来说,像地球的南极站、北极站一样,未来倾向于在月球南极建成地面科考设施,在月轨、月表建设科研实验设施,开展多学科、多目标科研工作。 ”吴艳华介绍说。 那么,国际月球科研站是什么?后续如何开展工作?我国将和俄罗斯共同建设国际月球科研站。 “我们的嫦娥六号、嫦娥七号和俄罗斯规划的相应任务,用5年左右的时间,完成建站之前的勘察工作。 我们再用10年左右的时间,完成设施建设。 建设月球科研站就像建立一个小城镇一样,它要有能源系统,要有通信导航系统,要有远程运输系统,要有天地往返系统,还要有地面支持系统。 如果考虑到远期有人常驻的目标,还要有生命保障系统。 ”吴艳华表示,计划2035年以后,根据各个国家、各个组织的科考任务分次到月球上做科考。 “中俄两国航天机构还要向全世界正式发布建设国际月球科研站的宣言,把建设原则、参与宗旨向国际社会发布。 ”吴艳华透露,总的来说,在任务或者项目的各个阶段,包括建设的各种任务层级,无论是系统级、分系统级还是设备级,还是科学数据共享研究级,包括天地支持级,“我们都不设限,一块儿来建”。 投入产出比1∶10,航天回报“经济账”这么算花这么多钱搞航天值不值?这是一个经常会被问到的问题。 不说情怀与责任,仅算经济账,航天探索的回报也极为可观。 “航天的发展确实是需要高投入。 但是,航天及其应用所产生的效益更大。 据初步统计,可以达到1∶10以上的投入产出比。 ”据国家航天局对地观测与数据中心主任赵坚介绍,目前,航天应用已经广泛用于国土资源调查、环境保护、农业发展、林草监测、防灾减灾、气象预报、海洋开发、交通运输、教育医疗、城乡建设等经济社会各个领域,衍生出的新技术应用,也已经进入千家万户,老百姓也能切身体会到航天科技所创造的美好生活。 赵坚举例,通信广播卫星可以为民众开通全球移动通信、广播电视直播以及提供高速宽带上网,极大方便了人们在信息时代的数字化生活;卫星导航定位成了百姓日常生活中不可或缺的助手,极大方便了人们的交通和出行,改变了人们的生产和生活方式;气象卫星可以提供全球和特定地区的精准气象预报,为人们的衣食住行提供暖心、周到的气象保障。 比如,人们在飞机、高铁上处理公务、休闲学习的需求越来越迫切,但时断时续的信号带来诸多不便。 在第六个“中国航天日”航天产业成就展上,航天科工二院25所先进通信技术研究室主任杨健就介绍过一款名为“二维相控阵用户站”的创新产品。 这款产品安装在高铁上后,作为天基宽带互联网系统的重要一环,能建立起用户与卫星间的数据传输链路,微信发不出去、电话接不进来等问题都能迎刃而解,实现极速上网。 “别看这个相控阵用户站不起眼,看上去仅有笔记本电脑大小,没有机械部件。 但它是优化通信信号的利器,容易携带,适用于航空、航海、汽车等多种场景。 ”在防灾减灾方面,卫星由于不受极端天气干扰正好大显身手!据介绍,为应对去年郑州突发特大暴雨造成的严重洪涝灾害,国防科工局重大专项工程中心紧急启动应急响应机制,调用高分三号SAR卫星以及高分六号等卫星开展应急成像。 两天时间安排卫星成像4次,获取灾区有效数据5景,第一时间提供给应急管理部、水利部等应急单位,高效发挥了航天应急信息支持作用。 “高分卫星制作的台风观测高清云图,可以清晰地观测到台风眼的结构以及运动变化的规律,对全球全年产生的台风无漏报,极大地减少了防灾减灾的成本,并在预防森林大火和应对洪涝灾害等方面也发挥了十分重要的作用。 ”赵坚介绍,前一段时间汤加发生火山爆发,中国国家航天局应急启动了对地观测卫星系统,调动了十余颗卫星进行高频次观测,及时将相关影像数据提供给国际组织,贡献中国力量。 “致广大而尽精微”是航天技术发展的重要遵循。 在推动空间科学、空间技术跨越发展的同时,必须算好、用活这笔“经济账”。 “航天技术的进一步开发和利用,将帮助我们共同守护好这颗蓝色星球,造福民众。 ”赵坚言词肯定地说。 中国航天事业的发展史如下:1956年10月8日,钱学森受命组建的中国第一个火箭与导弹研究机构成立。 1956年也被认为是中国导弹梦、航天梦的元年。 1970年,中国用第一枚运载火箭“长征一号”将第一颗人造地球卫星“东方红一号”送入太空,中国成为世界上第五个用自制火箭发射国产卫星的国家。 1975年,中国发射了一颗返回式人造卫星,第一次实现人造卫星“收放自如”。 1981年,中国用一枚运载火箭发射了三颗科学实验卫星,成为第四个独立掌握“一箭多星”发射技术的国家。 1999年,中国第一艘无人试验飞船“神舟一号”成功发射,随后“神州二号”“神州三号”“神州四号”陆续顺利发射升空。 2003年,航天员杨利伟穿越大气层,不远万里为浩瀚星空增添了一抹中国红,标志着中国成为世界上第三个将人类送上太空的国家。 2007年,嫦娥奔月再也不是幻想,“嫦娥一号”用相机掀开了月球表面神秘的面纱。 2008年,“神州七号”搭载三名航天员,完成中国航天员首次空间出舱活动。 2010年,“嫦娥二号”获得更高精度的月球表面三维影像,探测月球物质成分、月壤特性、地月与近月空间环境,刷新中国航天新高度。 2012年,“神州九号”与“天宫一号”实现载人“太空之吻”。 2013年,“嫦娥三号”成为中国第一个月球软着陆的无人登月探测器。 2016年,经中央批准、国务院批复,自2016年起,将每年4月24日设立为“中国航天日”。 2018年,“嫦娥四号”带着“玉兔二号”来到了月球背面,开启月球探测新旅程,为人类首次揭开月球背面的神秘面纱。 2019年,新一代固体运载火箭“长征十一号”首次完成海上发射,填补了中国运载火箭海上发射的空白,标志着中国成为世界上第三个掌握海射技术的国家。 2020年7月,中国首次火星探测任务“天问一号”发射升空,迈出了中国自主开展行星探测的第一步。 2020年11月,“长征五号”成功将“嫦娥五号”送入地月转移轨道,开启中国首次地外天体采样返回之旅。 2021年6月17日9时22分,长征二号F遥十二运载火箭托举神舟十二号载人飞船拖曳着红色尾焰升空。 “最强双十二”联手,将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空。 中国航天最新成就大全

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