中国航天事业的发展历程与现状
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中国航天事业的发展历程与现状
中国是一个底子薄、人口多、工业基础差的发展中国家,因而在中国航天事业发展的不同年代,始终根据国家经济基础和技术能力,选择有限目标,采取循序渐进、逐步发展和壮大的策略。我们首先发展了进入空间的能力,随后发展了空间应用的能力,在国家经济实力壮大之后,开始发展载人航天的能力。现在我们正在发展深空探测的能力。经过50年的发展,逐步形成了比较完善的航天工业基础能力和配套能力。实践证明,我们走过的道路是一条符合中国国情的正确之路。
1. 进入空间的能力
开展航天活动的首要条件就是要拥有进入空间的能力。因此, 中国航天事业的早期活动集中在火箭技术的开发研制上。1970年,我们在中程导弹的基础上,研制了首枚液体运载火箭长征1号,成功发射了中国第一颗人造卫星,为中国开展航天活动奠定了基础。
在以后的30多年中,长征火箭突破了多项关键技术,运载能力和可靠性不断提髙。1981年,实现了一箭三星发射:1984年突破了低温发动机技术,成功地将通信卫星送入地球静止轨道:80年代末,掌握了运载火箭捆绑技术,1990年长征2号6捆绑火箭首发成功,为中国的大型运载火箭进入国际商业发射市场打下了基础。
90年代,长征运载火箭的可靠性获得了极大提高,从1996年10月至今,已经连续进行了59次成功的发射,将载人飞船和各种卫星送入不同轨道。
2007年7月初,长征火箭刚刚完成了第101次成功发射。目前,长征运载火箭己形成了谱系,具备了9.5吨的近地轨道、5.5吨的地球同步转移轨道运载能力,可以满足发射低、中、高不同轨道各类有效载荷的需要。
2、空间应用的能力
当火箭技术取得了重要突破之后,我们正式启动了卫星研制计划,中国首颗人造卫星——东方红1号于1970年4月发射成功。此后,我们在通信、遥感、导航定位和科学实验卫星四个领域,逐步形成了广播通信卫星、返回式卫星、气象卫星、地球资源卫星、海洋卫星、导航卫星、科学实验卫星等7个卫星系列。至今,我们研制并发射了 80多颗卫星,目前在轨运行的有28颗卫星。
中国幅员辽阔,拥有13亿人口,发展广播通信卫星是造福中国人民的必然选择。1984年,中国第一颗地球静止轨道试验通信卫星东方红2号发射成功,开辟了中国卫星通信事业的新时代。此后,发展了东方红2号甲实用通信卫星、东方红3号通信广播卫星。近期成功开发的东方红4号大型静止轨道卫星平台,设计寿命15年,输出功率10.5千瓦,适用于大容星通信广播、电视直播等,将满足中国卫星通信的需要。目前我们利用这一平台已研制并发射了鑫诺2号直播卫星、尼日利亚通信卫星,并正在为委内瑞拉制造新的通信卫星。
中国有960万平方公里的国土,300万平方公里的海域,1.8万公里漫长的海岸线,对国土资源的勘查、环境的监测和海洋资源的开发利用,都需要发展不同用途的遥感卫星。上世纪70年代发射了首颗返回式卫星:80年代发射了首颗气象卫星风云1号,90年代发射了首颗数字传输对地遥感卫星中巴地球资源卫星1号;21世纪初又发射了首颗海洋探测与监测卫星海洋1号。迄今,己经形成了返回式卫星、气象卫星、资源卫星、海洋卫星等遥感卫星系列。
在气象卫星方面,目前我们拥有风云1号太阳同步轨道气象卫星和风云2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,在中国天气预报和气象研究等方面发挥着重要作用,并被世界气象组织列入业务应用卫星序列,各国均可以接收它们传回的气象资料。
在地球资源卫星方面,中国和巴西合作开发了第一代中巴地球资源卫星1号,之后我们自行研制了第二代中国资源卫星——资源2号,实现了三星联网。这些卫星均已实现业务化运行,广泛用于中国经济建设的各领域。
21世纪也是海洋的世纪。利用海洋卫星获取海洋基础信息对于发展海洋事业尤为重要。我们先后发射了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,对我国沿海海域进行了大虽观测,取得了显著的社会经济效益。
从1975年至2007年,我们成功发射和回收了5种类型、21颗返回式卫星,卫星在轨工作时间最长达27天。这些卫星不仅用于资源调查、地图测绘、地质调查等遥感应用,还利用返回式卫星平台,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,取得了丰硕的成果。
中国从上世纪90年代开始,采用具有中国特色的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。目前,这一系统己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,己在经济建设和社会发展中发挥了重要作用。
从1971年至2007年,我们先后发射了10颗科学技术试验类卫星,包括8颗实践号与2颗探测号卫星,形成了系列。这些卫星在空间环境探测、空间科学试验以及新技术试验等方面,发挥了积极的作用。其中,我们研制的探测1号和2号参与了中欧共同实施的双星探测项目,与欧洲的4颗团星配合,在世界上首次实现了对地六点观测,探测了地球空间的环境现象及发生、发展机理。
3、载人航天的能力
中国在2003年依靠自己的力量,把航天员送入太空轨道。实际上,早在上世纪80年代末我们就开始对载人航天计划开展论证。1992年,在中国的经济改革不断取得成效,综合国力得到大幅提高,并且已经掌握大型运载火箭和航天器返回技术的条件下,中国政府做
出了实施载人航天工程的重大决策。从1999年至2002年,先后成功发射了4艘无人试验飞船,2003年10月,中国航天员驾驶神舟5号飞船圆满完成首次载人飞行,标志着中国独立掌握了载人航天技术。2005年10月,两名航天员乘坐祌舟6号实现了2人5天、航天员直接参与空间科学实验活动的新跨越。2008年9月25日,我国第三艘载人飞船神舟七号成功发射,三名航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏顺利升空。27日,翟志刚身着我国研制的“飞天”舱外航天服,在身着俄罗斯“海鹰”舱外航天服的刘伯明的辅助下,进行了19分35秒的出舱活动。中国随之成为世界上第三个掌握空间出舱活动技术的国家。2011年9月29日21时16分,中国无人太空实验舱天宫一号由酒泉卫星发射中心改进后的“长征二号FT1”火箭成功发射送入低地球轨道,在相继实现航天员上天、太空行走之后,为建设探索太空的前哨——永久载人空间站迈出关键一步。11月初,神舟八号将在同一发射架上升空,在太空中与天宫一号交会对接——这将使中国成为世界上第三个掌握空间交会对接技术的国家。2011年11月1日5时58分,我国自行研制的神舟八号飞船,在酒泉卫星发射中心发射升空,583秒后成功进入预定轨道。在随后的飞行过程中。神舟八号飞船将与在轨运行的天宫一号目标飞行器进行交会对接,实施我国首次空间无人交会对接试验。
与俄美飞船不同,我们的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,具有很高的智能化水平,可为3名航天员提供舒适的环境,不仅可人货合运,还可一船多用。飞船轨道舱兼具生活舱和留轨试验舱的功能,可驻留轨道数月开展空间科学探测和技术试验,为突破空间交会对接奠定基础。
4、深空探测的能力
在拥有了运载火箭、卫星和载人航天的关键技术后,2004年,中国政府根据科学技术发展的需要,特别是促进空间科学与空间技术发展的盖要,做出了实施月球探测工程的决策。中国的探月工程将分三个阶段实施,即“绕、落、回”。目前正在实施第一阶段“绕”,即开展绕月探测:发射环绕月球运行的探测器,对月球表面进行三维成像,探测多种元素的分布,探测月壤厚度和地月空间环境,并为第二、第二阶段月球软着陆选择着陆场。这颗探测器以中国古代传说“嫦娥奔月”中的美丽少女的名字“嫦娥”命名,运行在200公里的环月轨道,寿命1年。目前,我们基本完成了研制和测试工作,今年下半年将发射升空。
5、逐步完善形成了航天工业基础能力
经过50年的发展,中国航天事业己经具备了较强的设计能力、先进的加工制造能力、完备的测试和试验能力、可靠的发射能力和有效的测控昔理能力,形成了相对完整的航天工业体系。