科技中國(guó)：上九天攬?jiān)拢挛逖笞谨M

本刊記者

“可上九天攬?jiān)拢上挛逖笞谨M。”近幾年，人們常用這句話形容我國(guó)在深空、深海領(lǐng)域取得的科技成果。航天及深海探測(cè)是當(dāng)今世界高科技能力和水平的重要載體，是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的標(biāo)志。2012年，中國(guó)神舟九號(hào)載人飛船成功發(fā)射，同年中國(guó)自主研制的蛟龍?zhí)査⑿铝松詈］d人潛水器世界載人深潛紀(jì)錄。2012年至今，中國(guó)航空、深海探測(cè)領(lǐng)域取得了哪些新的突破？

航 天

10年來(lái)，中國(guó)航天不斷取得重要成就：成為世界上第三個(gè)獨(dú)立掌握載人航天技術(shù)、獨(dú)立開(kāi)展空間實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立進(jìn)行出艙活動(dòng)的國(guó)家；成為世界上第二個(gè)能夠?qū)⑻綔y(cè)器安全地送到火星表面的國(guó)家；在運(yùn)載火箭技術(shù)、探月工程等領(lǐng)域取得巨大成績(jī)，并通過(guò)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航等項(xiàng)目持續(xù)服務(wù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)。

載人航天

我國(guó)載人航天發(fā)展戰(zhàn)略分“三步走”：第一步，發(fā)射載人飛船，建成初步配套的試驗(yàn)性載人飛船工程，開(kāi)展空間應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。第二步，突破航天員出艙活動(dòng)技術(shù)、空間飛行器交會(huì)對(duì)接技術(shù)，發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室。第三步，建造空間站，解決有較大規(guī)模的、長(zhǎng)期有人照料的空間應(yīng)用問(wèn)題。

2013年6月11日，神舟十號(hào)發(fā)射成功，并隨后與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接。

2016年10月17日，神舟十一號(hào)發(fā)射成功，并隨后與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室成功交會(huì)對(duì)接。

2021年4月29日，中國(guó)空間站天和核心艙從海南文昌發(fā)射場(chǎng)發(fā)射入軌。核心艙的成功發(fā)射，標(biāo)志著我國(guó)正式拉開(kāi)空間站建造的大幕，中國(guó)載人航天進(jìn)入“空間站時(shí)代”。

2021年6月17日，神舟十二號(hào)成功發(fā)射，這是我國(guó)載人航天空間站階段首次載人飛行任務(wù)。3位航天員先后進(jìn)入天和核心艙，標(biāo)志著中國(guó)人首次進(jìn)入自己的空間站。

2021年10月16日，神舟十三號(hào)發(fā)射成功，這是中國(guó)迄今為止時(shí)間最長(zhǎng)的載人飛行任務(wù)。神舟十三號(hào)載人飛船實(shí)現(xiàn)多個(gè)首次：首次與三艙組合體自主快速?gòu)较蚪粫?huì)對(duì)接，首次長(zhǎng)期在軌停靠6個(gè)月，首次執(zhí)行應(yīng)急救援發(fā)射待命任務(wù)，首次實(shí)施快速返回流程。

2022年6月5日，神舟十四號(hào)成功發(fā)射。 任務(wù)期間將全面完成以天和核心艙、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙為基本構(gòu)型的天宮空間站建造，建成國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室。空間站建成后，每年與載人飛船、貨運(yùn)飛船對(duì)接若干次進(jìn)行補(bǔ)給，在400千米左右的軌道高度上維持設(shè)計(jì)壽命10年的運(yùn)行，我國(guó)也將成為世界上第三個(gè)能夠獨(dú)立研究和制造空間站的國(guó)家。

衛(wèi)星發(fā)射

10年來(lái)，我國(guó)衛(wèi)星發(fā)射已經(jīng)常態(tài)化。到目前為止，我國(guó)發(fā)射成功的衛(wèi)星數(shù)量已經(jīng)位于世界第二，其中，我國(guó)發(fā)射的悟空號(hào)、墨子號(hào)、慧眼號(hào)等科學(xué)衛(wèi)星開(kāi)啟了中國(guó)空間科學(xué)的新時(shí)代。

2015年12月，我國(guó)第一顆天文衛(wèi)星—悟空號(hào)發(fā)射成功。悟空號(hào)是一顆暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星，也是世界上迄今為止觀測(cè)能段范圍最寬、能量分辨率最優(yōu)的空間宇宙線探測(cè)器，將中國(guó)的暗物質(zhì)探測(cè)提升至新的水平。

2016年8月，墨子號(hào)發(fā)射成功。這是全球第一顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，圓滿完成了千公里級(jí)的星地雙向量子糾纏分發(fā)、量子密鑰分發(fā)、量子隱形傳態(tài)三大科學(xué)任務(wù)，并結(jié)合“京滬干線”首次成功實(shí)現(xiàn)洲際量子保密通信，為我國(guó)繼續(xù)引領(lǐng)世界量子通信技術(shù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2017年6月，我國(guó)首顆X射線空間天文衛(wèi)星慧眼號(hào)發(fā)射成功。截至目前，慧眼號(hào)衛(wèi)星連續(xù)3次刷新了回旋吸收線能量測(cè)量的最高紀(jì)錄，表現(xiàn)出在探測(cè)天體高能X射線能譜方面具有國(guó)際領(lǐng)先的獨(dú)特能力。

中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。2017年11月5日，中國(guó)第三代導(dǎo)航衛(wèi)星北斗三號(hào)首次發(fā)射，標(biāo)志著中國(guó)正式開(kāi)始建造“北斗”全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。2018年12月，北斗三號(hào)基本系統(tǒng)完成建設(shè)，開(kāi)始提供全球服務(wù)，這標(biāo)志著北斗系統(tǒng)服務(wù)范圍由區(qū)域擴(kuò)展為全球，北斗系統(tǒng)正式邁入全球時(shí)代。2020年6月23日，中國(guó)北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射成功，標(biāo)志著中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成。中國(guó)北斗，成為我國(guó)第一個(gè)面向全球提供公共服務(wù)的重大空間基礎(chǔ)設(shè)施，也是我國(guó)攀登科技高峰、邁向航天強(qiáng)國(guó)的重要里程碑。

嫦娥奔月

探月工程是我國(guó)繼人造衛(wèi)星和載人航天之后的又一個(gè)重大工程，它還有一個(gè)更為動(dòng)聽(tīng)的別名—“嫦娥工程”。按照規(guī)劃，探月工程實(shí)施“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略，其中嫦娥一號(hào)和嫦娥二號(hào)完成第一步的任務(wù)，主要是在月球近地軌道實(shí)行月面拍攝任務(wù)，對(duì)月球的整體情況有一個(gè)大致了解。

2013年，嫦娥三號(hào)帶著我國(guó)首輛月球車(chē)玉兔一號(hào)造訪“廣寒宮”，實(shí)現(xiàn)月面軟著陸，“嫦娥”與“玉兔”互拍留影。這是我國(guó)航天器首次降落在地球以外的天體，我國(guó)也成為世界上第三個(gè)實(shí)現(xiàn)月面軟著陸和月面巡視探測(cè)的國(guó)家。

2018年，嫦娥四號(hào)成功升空。嫦娥四號(hào)是人類(lèi)唯一著陸月球背面的探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)首次月球背面軟著陸和巡視勘察，同時(shí)揭開(kāi)了月球背面的神秘面紗。

2020年，嫦娥五號(hào)發(fā)射成功，挑戰(zhàn)月球采樣返回。時(shí)隔44年，人類(lèi)再次帶回月球巖石樣本—1731克月壤樣品，這標(biāo)志著中國(guó)首次月球采樣返回任務(wù)圓滿完成，順利完成我國(guó)探月工程“繞、落、回”三步走的最后一步。這些成就奠定了本世紀(jì)前20年我國(guó)在無(wú)人月球探測(cè)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

火星探測(cè)

火星探測(cè)邁出了我國(guó)星際探測(cè)征程的重要一步，實(shí)現(xiàn)了從地月系到行星際的跨越。2020年7月23日，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器在文昌航天發(fā)射場(chǎng)正式啟航。天問(wèn)一號(hào)是中國(guó)第一個(gè)行星探測(cè)器，它重達(dá)5噸多，是迄今為止全球所有行星探測(cè)器中重量最大的一個(gè)。2021年5月15日，天問(wèn)一號(hào)著陸巡視器祝融號(hào)成功著陸火星，這是我國(guó)第一次在地球之外的行星上著陸人造探測(cè)器。天問(wèn)一號(hào)火星探測(cè)任務(wù)的最大挑戰(zhàn)在于火星“繞”（環(huán)繞）、“著”（降落軟著陸）、“巡”（移動(dòng)巡視）三大工程目標(biāo)同時(shí)實(shí)施，以及對(duì)火星進(jìn)行全方位研究，堪稱近幾十年來(lái)人類(lèi)火星探測(cè)技術(shù)復(fù)雜度之最。在世界航天史上，天問(wèn)一號(hào)不僅在火星上首次留下中國(guó)印跡，而且首次實(shí)現(xiàn)通過(guò)一次任務(wù)完成火星環(huán)繞、著陸和巡視三大目標(biāo)，充分展現(xiàn)了中國(guó)航天人的智慧，標(biāo)志著我國(guó)在行星探測(cè)領(lǐng)域跨入世界先進(jìn)行列。

運(yùn)載火箭

火箭的能力有多大，航天的舞臺(tái)就有多大。可以說(shuō)，中國(guó)航天科技的每項(xiàng)成就都首先歸功于長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭。從2012年至今，我國(guó)長(zhǎng)征系列火箭發(fā)射了200多次。當(dāng)前，我國(guó)航天已進(jìn)入高密度發(fā)射常態(tài)化階段，高密度發(fā)射的同時(shí)，一直保持著相當(dāng)高的成功率。近年來(lái)，我國(guó)新一代運(yùn)載火箭集體亮相，逐漸在密集、復(fù)雜的航天任務(wù)中擔(dān)當(dāng)重任。2016年6月25日，中國(guó)新一代中型運(yùn)載火箭—長(zhǎng)征七號(hào)成功首飛。長(zhǎng)征七號(hào)是新一代中型兩級(jí)液體捆綁式運(yùn)載火箭，是為了滿足空間站工程發(fā)射貨運(yùn)飛船而研制的新一代中型運(yùn)載火箭。2016年11月3日，中國(guó)目前運(yùn)載能力最大的火箭—長(zhǎng)征五號(hào)成功首飛。長(zhǎng)征五號(hào)是新一代大型兩級(jí)低溫液體捆綁式運(yùn)載火箭。它將長(zhǎng)征火箭家族近地軌道運(yùn)力上限從8噸提到25噸以上，標(biāo)志著中國(guó)運(yùn)載火箭實(shí)現(xiàn)升級(jí)換代，使中國(guó)運(yùn)載火箭低軌和高軌的運(yùn)載能力均躍升至世界第二。新一代運(yùn)載火箭不僅采用無(wú)毒、無(wú)污染推進(jìn)劑，而且運(yùn)載能力倍增，使我國(guó)自主進(jìn)入空間能力大幅提高。長(zhǎng)征系列新一代運(yùn)載火箭成功完成多次重大航天任務(wù)，將我國(guó)首個(gè)空間站核心艙、嫦娥五號(hào)月球探測(cè)器、天問(wèn)一號(hào)火星探測(cè)器、天舟貨運(yùn)飛船等“國(guó)之重器”送入太空。

深海探測(cè)

自10年前蛟龍?zhí)柹詈］d人潛水器創(chuàng)造了下潛7062米的世界紀(jì)錄，10年來(lái)，隨著深海勇士號(hào)、奮斗者號(hào)、海斗一號(hào)等深海潛水器的成功研制與投入使用，我國(guó)已經(jīng)站在深海前沿科學(xué)研究、深海資源勘查、深海環(huán)境調(diào)查等領(lǐng)域的國(guó)際前沿。目前，我國(guó)已擁有蛟龍?zhí)枴⑸詈Ｓ率刻?hào)、奮斗者號(hào)3臺(tái)深海載人潛水器，還有海斗號(hào)、潛龍?zhí)枴⒑Ｑ嗵?hào)、海翼號(hào)和海龍?zhí)柕认盗袩o(wú)人潛水器，實(shí)現(xiàn)了載人、無(wú)人深海探測(cè)器的全海探測(cè)。

深海勇士號(hào)是中國(guó)第二臺(tái)深海載人潛水器。2017年，深海勇士號(hào)在南海完成全部海上試驗(yàn)任務(wù)，它的設(shè)計(jì)和制造都立足國(guó)內(nèi)，國(guó)產(chǎn)化率達(dá) 95%以上。從蛟龍?zhí)柕缴詈Ｓ率刻?hào)，進(jìn)一步提升了我國(guó)載人深潛核心技術(shù)及關(guān)鍵部件自主創(chuàng)新能力，有力推動(dòng)了深潛裝備譜系化發(fā)展和產(chǎn)業(yè)體系的建立，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)載人深潛由集成創(chuàng)新向全面自主創(chuàng)新的歷史性跨越。

2020年11月，萬(wàn)米級(jí)載人潛水器奮斗者號(hào)在馬里亞納海溝成功坐底10909米，創(chuàng)造了中國(guó)載人深潛的新紀(jì)錄。這意味著，我國(guó)載人深海潛水器技術(shù)在任何海域都沒(méi)有禁區(qū)了。奮斗者號(hào)融合了之前兩代深潛裝備的“優(yōu)良血統(tǒng)”，不僅采用了安全穩(wěn)定、動(dòng)力強(qiáng)勁的能源系統(tǒng)，還擁有更加先進(jìn)的控制系統(tǒng)和定位系統(tǒng)，以及更加耐壓的載人球艙和浮力材料。截至目前，奮斗者號(hào)已完成20余次萬(wàn)米下潛，我國(guó)萬(wàn)米深潛作業(yè)次數(shù)和下潛人數(shù)居世界首位。

2020年5月，海斗一號(hào)全海深自主遙控潛水器勝利挺進(jìn)全球最深海區(qū)—馬里亞納海溝挑戰(zhàn)者深淵，成功完成4次萬(wàn)米下潛和試驗(yàn)性應(yīng)用，率先實(shí)現(xiàn)我國(guó)“十三五”全海深重大裝備研制、海試和試驗(yàn)性應(yīng)用，填補(bǔ)了我國(guó)萬(wàn)米作業(yè)型潛水器空白。海斗一號(hào)萬(wàn)米深潛成功，作為我國(guó)海洋技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)里程碑，標(biāo)志著我國(guó)跨入全海深探測(cè)與作業(yè)的新時(shí)代，為我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略做出了重大貢獻(xiàn)。