正在如火如荼地進(jìn)行中的中國載人空間站計劃會讓中國航天在未來20年內(nèi)在近地軌道上大有作為。而向更深遠(yuǎn)的地方看去，中國探月工程也會給我們帶來更多的喜悅。中國探月工程目標(biāo)明確，其進(jìn)展也非常順利。

2016年3月21日，國務(wù)院對于工業(yè)信息化部、國防科工局關(guān)于設(shè)立“中國航天日”的請示進(jìn)行了批復(fù)，同意自2016年起，將每年的4月24日設(shè)立為“中國航天日”?；厥淄拢诠?970年4月24日，中國在第一個火箭發(fā)射實驗基地酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”。中國進(jìn)行太空探索的大幕從此拉開。46年過去了，那枚“東方紅一號”衛(wèi)星仍然在近地點(diǎn)466.1千米，遠(yuǎn)地點(diǎn)2073.3千米，傾角為68.4。的軌道上圍繞地球以110.8分鐘的周期轉(zhuǎn)動。如今，我們展望未來，在中國人已經(jīng)實現(xiàn)了一箭多星、衛(wèi)星導(dǎo)航、載人航天、載人空間站、探測月球等多項技術(shù)突破之后，中國航天在未來將會給我們帶來哪些驚喜呢？

航天強(qiáng)國 當(dāng)配重箭

中國取得的太空探索成就已經(jīng)眾所周知，而這些成就與中國的運(yùn)載火箭是分不開的。當(dāng)人們在關(guān)注登上了月球的探測器和在太空實驗室中進(jìn)行科學(xué)研究的航天員的時候，是不應(yīng)當(dāng)忽略把他們送上太空的運(yùn)載火箭的。無論是近地軌道上的衛(wèi)星和空間站，還是在月球上甚至上月球以遠(yuǎn)的探測器，都需要依賴強(qiáng)有力的運(yùn)載火箭。

我們可以從最近的火箭發(fā)射密度上感受到中國運(yùn)載火箭的蓬勃發(fā)展。以2015年為例，全世界在這一年共進(jìn)行了87次火箭發(fā)射，其中中國有19次發(fā)射，占全世界總數(shù)的21.8%。從次數(shù)上來說，僅次于俄羅斯（26次）和美國（20次），居世界第3位。但是，從發(fā)射成功率上來說，中國在去年已穩(wěn)居第一，19次發(fā)射全部成功，成功率達(dá)100%，而俄羅斯和美國在2015年分別有3次和2次失敗。進(jìn)入發(fā)射密度第一梯隊的中國已經(jīng)與美俄之外的其他國家拉開了距離。（去年一年，歐空局的發(fā)射次數(shù)為12次、印度、日本和伊朗分別為5次、4次和1次。）按照這樣的發(fā)射密度和今后大量的航天發(fā)射需求，中國航天在未來將長期保持在第一梯隊中并將進(jìn)一步把發(fā)射密度和發(fā)射可靠性提升到更高的水平。

在去年的19次發(fā)射中，中國將45顆衛(wèi)星送入了太空軌道。從數(shù)量上來看，中國一定是采用了一箭多星的技術(shù)。其中，最值得關(guān)注的莫過于2015年9月20日發(fā)射成功的“長征”6號運(yùn)載火箭了。她以一箭二十星的成績在其嶄露頭角的時候就給中國航天贏得了亞洲第一的一箭多星成績。另外，在關(guān)注一箭二十星的時候，千萬不能冷落了“長征”6號火箭本身。這次發(fā)射是中國新一代運(yùn)載火箭的首秀。我國的運(yùn)載火箭從此邁入了液氧煤油發(fā)動機(jī)的時代。新一代運(yùn)載火箭無毒、無污染、動力強(qiáng)勁、發(fā)射準(zhǔn)備時間短。水平整體測試、水平整體星箭對接、水平整體運(yùn)輸起豎發(fā)射的“三平測發(fā)”模式使“長征”6號給人一種耳目一新的感覺。干凈明亮的尾焰、設(shè)計緊湊的箭體讓人體會到了“航天強(qiáng)國”的實力。

“長征”6號的成功給了我們更大的想象空間。畢竟，這樣的新一代運(yùn)載火箭象征著中國航天也開始進(jìn)入了使用無毒無污染推進(jìn)劑的時代。在我們慶祝第一個中國航天日的時候，我們回昧新一代運(yùn)載火箭首秀時的驚喜，當(dāng)然更多的是憧憬中國的新一代重型運(yùn)載火箭——“長征”5號了。這枚有20層樓高、起飛重量為800噸左右的運(yùn)載火箭矗立在我國新建成的海南文昌發(fā)射基地。在這個目前中國最靠近赤道的發(fā)射場上，“長征”5號重型運(yùn)載火箭將托起中國大型航天器的核心組件，同時也肩負(fù)著托舉中國人更大的航天夢想的重任。

未來，當(dāng)“長征”5號運(yùn)載火箭正式服役之后，中國將擁有與美國的“德爾塔”-4重型運(yùn)載火箭和歐空局的“阿麗亞娜”-5重型運(yùn)載火箭以及俄羅斯的“質(zhì)子”-M重型運(yùn)載火箭相同級別的運(yùn)載能力。（實際上，從近地軌道的運(yùn)載能力上來說，未來的“長征”5號系列重型運(yùn)載火箭具有爭奪同級別運(yùn)載火箭中的運(yùn)載能力桂冠的實力。）這款運(yùn)載火箭的芯級直徑達(dá)5米。中國最高、最重和運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭等稱號將會被“長征”5號火箭在最近的發(fā)射中一舉拿下?！伴L征”5號會將中國火箭的運(yùn)載能力從現(xiàn)役長征系列火箭的水平上提升2.5倍。這枚火箭之所以能夠擁有如此強(qiáng)大的運(yùn)載能力，是因為其上裝備的3款大推力火箭發(fā)動機(jī)。我們期待著“長征”5號火箭的首次發(fā)射。在那時，我們將會看到“中國推力最大的液氧煤油發(fā)動機(jī)”“中國推力最大的液氫液氧發(fā)動機(jī)”和“中國比沖最高的火箭發(fā)動機(jī)”聯(lián)袂登場，為充滿期待的人們帶來無比震撼的感受。

天上宮闕 在軌實驗

中國目前已經(jīng)擁有的大型運(yùn)載火箭以及將要橫空出世的重型運(yùn)載火箭為大型航天器組件的入軌提供了保證。這也就使得有著悠久歷史的中國人的居住在天上宮闕中的夢想逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實。我國的載人空間站工程早在2010年9月份就獲準(zhǔn)實施了。這是中國載人航天工程的新起點(diǎn)，標(biāo)志著中國航天員不僅僅是太空中的匆匆過客，而是有了自己的居所，有了屬于中國人的“天宮”，當(dāng)然這也給全世界航天科技工作者提供了合作和共同發(fā)展的機(jī)會。

在我們慶祝中國的第一個航天日的時候，正好處在中國載人空間站計劃的關(guān)鍵一年。按計劃，今年我國將會發(fā)射“天宮”2號空間實驗室。按照蘇聯(lián)和美國建造太空實驗室的規(guī)律和我國的載人空間實驗室的計劃綜合分析，在今年的“天宮”2號入軌后不久，就會有飛船與其進(jìn)行對接。隨后，我國將會發(fā)射“神舟”11號飛船和“天舟”1號貨運(yùn)飛船與空間實驗室實現(xiàn)對接。也就是說，我們很快將會看到中國自己專用的無人貨運(yùn)飛船。

貨運(yùn)飛船系統(tǒng)是任何一個想要建設(shè)空間站的國家都需要掌握的關(guān)鍵技術(shù)。無人貨運(yùn)飛船能夠在自主對接的時候為在軌運(yùn)行的空間站補(bǔ)充推進(jìn)劑、運(yùn)送補(bǔ)給物資。擁有貨運(yùn)飛船之后才意味著空間站有了真正意義上的長期在軌服役能力。

當(dāng)貨運(yùn)飛船技術(shù)成熟之后，我國將在2018年發(fā)射空間站的核心艙段。在進(jìn)行空間站在軌建造技術(shù)的驗證通過之后，陸續(xù)會有其他艙段與核心艙進(jìn)行對接。在不久的將來，人們將會認(rèn)識到大量具有新用途的中國制造的航天器。除了曾經(jīng)多次成功往返天地之間，贏得了“中國第一個載人飛船系列”的“神舟”號載人飛船外，未來的中國空間站的每個艙段和貨運(yùn)飛船也都有自己的名字和代號。其中，載人空間站命名為“天宮”，代號“TG”；貨運(yùn)飛船命名為“天舟”，代號“TZ”。這兩種航天器會在今年和明年的發(fā)射與實驗中為人們所熟知。而將在2020年至2022年之間完成建設(shè)的中國空間站則有著一系列新的名稱?？臻g站核心艙被命名為“天和”，代號“TH”；空間站實驗艙Ⅰ被命名為“問天”，代號“WT”：空間站實驗艙Ⅱ被命名為“巡天”，代號“XT”。建好的空間站將具備對接載人飛船和無人貨運(yùn)飛船的能力，并且在航天員駐守在空間站的時候，載人飛船能夠與空間站一起長期運(yùn)行在軌道上。建成的空間站整體呈“中”字，配備大型太陽能電池帆板，按照核心艙與實驗艙的重量通常在20噸以上來推算，建成后的中國空間站的重量應(yīng)當(dāng)不小于90噸。另外，結(jié)合國際空間站的使用壽命和通常建成的空間站擁有10年左右的在軌運(yùn)營時間來看，在2022年之后的幾年時間里，以中國的“天和”艙為核心的空間站或許會是那時候唯一一座在太空中正常運(yùn)轉(zhuǎn)的可供宇航員長期在軌工作和生活的大型空間站。

廣寒常駐 螢火漫步

正在如火如荼地進(jìn)行中的中國載人空間站計劃會讓中國航天在未來20年內(nèi)在近地軌道上大有作為。而向更深遠(yuǎn)的地方看去，中國探月工程也會給我們帶來更多的喜悅。中國探月工程目標(biāo)明確，其進(jìn)展也非常順利。在2003年3月1日正式啟動的中國探月工程（代號為“嫦娥工程”）有著一個歷時長達(dá)20年的長遠(yuǎn)計劃。在這20年的時間里，中國航天人首先會發(fā)射繞月衛(wèi)星，繼而是發(fā)射無人探測裝置，實現(xiàn)月面軟著陸探測，然后運(yùn)輸機(jī)器人上月球建立觀測點(diǎn)，最后實現(xiàn)采取月球上的樣本安全返回地球，這也就是人們經(jīng)常聽到的“繞”、“落”、“回”3個階段。在2007年，“嫦娥”1號對月球表面環(huán)境、地貌、地形、地質(zhì)構(gòu)成等進(jìn)行了探測。隨后，“嫦娥”2號的環(huán)月觀測任務(wù)和“嫦娥”3號及其后續(xù)的“軟著陸”與月面巡視探測任務(wù)也已順利完成。

未來，我們期待新的“嫦娥”探測器會將月球上的土壤與巖石樣本采回地球。按照現(xiàn)在的樣子，我們預(yù)計到2017年最晚到2018年，中國就會啟動并實現(xiàn)月壤的采回項目，實現(xiàn)中國探月工程的完美收官。不過，實際上三步走的探月工程對于月球這顆目前距離地球最近的自然天體的探測來說，總是有些讓人意猶未盡的感覺。在擁有了更大推力的重型運(yùn)載火箭之后，中國將不僅僅能夠把無人探測器送上月球，而是能夠把航天員甚至是大型基地建設(shè)設(shè)備運(yùn)往月球并實現(xiàn)軟著陸。

由此看來，“繞”、“落”、“回”3步走的探月工程只是更大的月球相關(guān)項目中的第一個環(huán)節(jié)，我們不妨將視野放寬，大膽設(shè)想一個更為長遠(yuǎn)的月球計劃：將“繞”、“落”、“回”3步走歸入一類，稱作“探”：將載人登月，由中國航天員在月球表面進(jìn)行現(xiàn)場探索的計劃稱作“登”：把在月球上建立長期有人照料的基地的計劃稱作“駐”。那么，中國在走完“繞”、“落”、“回”這一系列步子相對較小的3步之后，緊接著就可以邁開大步向“登”和“駐”前進(jìn)。在美國“重返月球”計劃的前景尚不明朗以及其他各國的載人登月項目還未能擁有正式啟動條件的情況下，一旦中國的登月計劃實現(xiàn)，那么中國航天員就有可能成為1972年12月11日人類最近一次登月之后最先返回月球的人。

再進(jìn)一步考慮，如果計劃順利的話，中國或許還能夠成為世界上第一個在月球建立永久基地的國家。另外，當(dāng)一枚火箭擁有了向月球運(yùn)輸大型設(shè)備的能力的同時，也就意味著它具備了向火星發(fā)射探測器的潛力。在空間站中積累的太空長期工作生活的經(jīng)驗和在載人登月中掌握的超大型運(yùn)載火箭的能力使得發(fā)射火星探測器乃至載人探測火星有了一定的可行性。而這一切計劃開始出現(xiàn)的場景，或許用不著大家等到2030年。

邀游太虛 探索八荒

北京時間2012年12月13日16時30分09秒，“嫦娥”2號在距地球約700萬千米遠(yuǎn)的深空掠過小行星4179，最近距離僅為3.2千米。這是中國第一次對小行星進(jìn)行探測。原本設(shè)計用來探測距離地球38萬千米的月球的探測器在完成了既定的“考試”內(nèi)容之后把探測小行星這道“附加題”也答得漂漂亮亮。

這充分表現(xiàn)了中國航天勇于探索的精神。而在剛剛發(fā)布不久的《“十三五”規(guī)劃綱要》中提出的中國科技發(fā)展戰(zhàn)略里，“強(qiáng)化宇宙演化、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、生命起源、腦與認(rèn)知等基礎(chǔ)前沿科學(xué)研究。積極提出并牽頭組織國際大科學(xué)計劃和大科學(xué)工程，建設(shè)若干國際創(chuàng)新合作平臺”被明確提出。而宇宙演化、生命起源等前沿科學(xué)的研究都是和航天密不可分的。

帶著對未來的憧憬和對未知的好奇心，我們期盼中國航天給大家?guī)砀嗟捏@喜。同時我們也相信中國航天有著承載重大科研使命，促進(jìn)人類探索的能力。就在4月6日，也就是2016年的第97天，中國航天進(jìn)行了今年的第4次發(fā)射，把帶著19項實驗任務(wù)的我國首顆微重力科學(xué)實驗衛(wèi)星送入了近地軌道。

責(zé)任編輯：邢強(qiáng)