從1970年我國第一顆人造衛星“東方紅1號”上天,到如今中國宇航員太空漫步、嫦娥探月工程一期工程的圓滿完成,我國航天人經歷了50載的奮斗,每一步都充滿挑戰、穩扎穩打、步步為贏。9月19日下午,由江蘇省科協、江蘇科技報社、江蘇廣電總臺和解放軍理工大學共同主辦的系列高端科技報告會在南京舉行。中國科協副主席、中國工程院院士、中國嫦娥工程總指揮、中國載人航天工程副總指揮欒恩杰做客高端報告會第十九講,暢談中國航天與遙感技術的發展。

在我國航天事業發展史上,第一代航天人由三部分人組成:以錢學森為代表的海外留學歸來的愛國者,同蘇聯專家一起學習的大學生,以及舊中國培養的知識分子。欒恩杰院士說:“當時前蘇聯撤退了幫助我們發展航天事業的專家,就是靠這三部分人,組建起我們的航天工業,不斷地縮短與國際航天技術的差距,走出了一條自主創新的道路!”
同其他國家一樣,我國對航天領域的研究也是從尖端武器延伸而來的。前蘇聯和美國都是隨著武器系統的研制,來發展航天的,中國也不例外。當我國的運載能力上升到進入太空的能力時,尖端武器研制和發展航天就分開了,運載能力單獨走出了航天之路。
“如果一個國家具備3000多公里左右的運載能力,就可以發射衛星,衛星大小大致在百十公斤左右”,在中國航天人對運載能力不斷地研究之下,我們終于達到了這個能力——1970年中國第一顆人造衛星“東方紅1號”成功升空!這也成為中國航天發展史上第一個里程碑。
經過航天人33年的奮斗,我國運載能力實現了質的飛躍,達到9噸,“就是說可以把9噸左右的軌道器送入三四百公里的這樣一個高度去”。也許在地面上9噸并不是一個龐大的數字,但在航天領域卻是一個不一般的突破,“這代表我們可以建立一個讓人生存的環境條件!”這樣航天器就分為有人航天器和無人航天器,一批專業人才投入到載人航天器的研究中去。2003年10月15日,我國神舟五號載人飛船升空,表明我國掌握載人航天技術,成為中國航天事業發展史上的第二個里程碑。
在實現了載人航天后,中國航天人繼續向深空探測領域邁進,自主研制了衛星、火箭、測控、發射、地面數據處理等軟硬件設備設施。2009年3月1日,隨著嫦娥一號成功撞月,嫦娥工程順利完成了一期工程。推動地月飛行的技術,遠距離測通信技術、環月飛行、月球遙感技術、控制下撞月技術……這些技術的實現使探月航天工程初步系統建成,并且得到了全月球的成像。繼人造地球衛星、載人航天之后,月球探測工程作為中國航天發展史上的第三個里程碑,成為我國航天技術和空間科學高速發展的重要標志之一。
欒恩杰院士在主抓航天工程管理與質量管理時,創造性提出了“質量技術問題歸零”的概念,并確定了五條判別標準:“定位準確,機理清楚,問題浮現,措施有效,舉一反三”,并要求將可靠性納入設計和生產中去。
報告中,欒恩杰院士多次強調了提高可靠性的重要性:“用戶對需求的期望值和實際值的差就是可靠性。火箭發射2分鐘就過去了,但是作為衛星,如果要在天上連續工作10年,從這個意義上來說,航天產品要求更高。”什么是可靠性?欒院士打了個比方,他將中國生產出口日本的一次性雨傘與其他國家生產的雨傘進行比較,當市場上普遍出現的一次性雨傘都只能打2次時,我們生產的雨傘卻可以打10次,使用者就會想“雨傘打了2次都沒壞,用到第10次時才壞,中國人的產品真好,中國人最誠信。”這樣中國制造的一次性雨傘就會迅速占領市場。這樣的道理對于我國的航天事業同樣適用。
在回答記者關于“可靠性怎樣納入到設計和生產中去”的提問時,欒院士解釋說:“航天是高風險的,總有些未知的東西。怎么提高可靠性,要從設計當中把可靠性設計進去,掌握一定的余量,在各個環節把關,才能形成航天質量保證體系。新型號、新產品、新技術的應用仍然是挑戰,喚起了我們對可靠性的關注和重視,產品的可靠性是非常重要的。”在欒恩杰院士眼中,提高可靠性是航天事業發展的重中之重。
對于航天工程中的遙感技術,欒恩杰院士指出,與第一方陣的俄羅斯、美國相比,我國遙感技術依然有差距:長期穩定運行,對地觀測遙感的觀測體系還沒有建設起來;衛星空間分辨率還存在著較大的差距,衛星的覆蓋面還比較小,探測效率比較低,無法滿足在時間上的需求,軍民應用還沒有做到進一步的開發。“但是我們要有決心,要有信心!”欒恩杰院士堅定地說。
在防災減災應用領域,有些災害如臺風、龍卷風的發生時間是極其短暫的,所以欒恩杰院士提出“遙感對致災因子連續的觀測就是我們遙感系統非常重要的課題”。 我國防災減災對遙感的需求,表現在對致災因子進行連續監測、遙感的全譜段覆蓋、對致災因子的物理說明,“天、空、地、海”一體化的監測等方面,力求全面跟蹤、監測各種致災因子,捕獲災害發生發展過程和各種災害信息。據他介紹,目前美國已形成颶風和海嘯的模型,對于不同氣候、不同季節都有不同的反應,通過模型進行推演,為預報災害發生提供了可能。欒院士說,“我們應該利用協會動員各方面的力量,用遙感對減災防災做出貢獻”。
眾所周知,我國災害種類多、分布地域廣、發生頻率高、區域性、地域性比較強,災害給國民經濟造成的損失嚴重。“我們國家70%以上的城市,50%以上的人口,75%以上的工農業產值分布在氣象、水文、地震、地質和海洋等自然災害的嚴重地區。現在因為生活水平的不斷提高,人們對減災防災的期望值很高,所以壓力很大,要充分利用發揮好遙感技術在減災防災上的貢獻。”欒恩杰院士如是說,同時他說,當前是中國遙感技術大力發展的重大機遇期。
經過近50年的努力,我國進入太空的能力已經位居世界前列,但差距尤存。欒恩杰院士說:“我們和俄羅斯和美國相比還差得很遠,亞洲國家、新興國家,包括韓國、巴西、印度,這些國家都是后起的,速度很快,如果我們不努力的話,我們就要被人家趕上,所以我們要努力。”
經過50年的發展,我國在航天基礎能力上實現了巨大的技術跨越,實現了一箭多星的技術。一箭多星技術的成功,標志著我國運載火箭能力的提高,標志著發射技術和火箭與衛星分離技術上的新突破。但一箭多星并不能真正解決發射成本和功能突破的問題,如果一箭搭載的小型衛星可以干大衛星的事,這才有意義。
欒恩杰院士提到,從新時期對衛星的需求來看,有兩個發展方向——一個是做大的衛星,另一個是做小衛星。他介紹說,美國的衛星很小,不到100公斤,上天以后發現地球帶,它是有科學發現的,所以東西不在大小。微衛星技術的發展對于一箭多星技術性價比的提高功不可沒,可以實現用更少的費用,發射具有更多功能的衛星。除去一箭多星技術,像無毒無污染的火箭技術、捆綁技術、返回式衛星技術、長壽命的通訊衛星技術、深空探測技術等航天技術也在不斷向前發展,也有許多技術難題有待優化和提高,航天之路漫漫,一代代航天人將上下而求索!
中國科協
欒恩杰簡介
中國工程院院士,原中國科學技術協會副主席、國防科學技術工業委員會副主任、中國嫦娥工程總指揮,中國載人航天工程副總指揮,全國政協常委,原國家航天局局長,全國政協常委,研究員。
1960年哈爾濱工業大學自動控制專業,1965年清華大學精密儀器專業研究生,1970年航天四院、一院17所技術員、工程師,1978年航天一院、二院17所副室主任、副所長、所長,二院副院長、高級工程師,1988年航空航天部總工程師、研究員,1993年航天總公司副總經理兼國家航天局副局長,1998年國防科工委副主任兼國家航天局局長。2009年當選中國工程院院士(工程管理學部)。
