中國航天示未來願景:運載火箭會學習 航天運輸航班化
運載火箭會(hui) 學習(xi) 航天運輸航班化
中國航天大會(hui) 展示未來願景
未來的運載火箭“會(hui) 學習(xi) ”——
從(cong) “十四五”開始,我國將通過“航天控製+人工智能”探索,打造“會(hui) 學習(xi) ”“終身學習(xi) ”的運載火箭,使其變得更聰明、更自主,不斷提高適應複雜環境和自主解決(jue) 問題的能力,以完成更複雜的探測任務。
未來的航天運輸將實現“航班化”——
我國計劃到2045年,實現1小時全球抵達、地麵與(yu) 軌道間以及軌道與(yu) 軌道間的航班化航天運輸。每年總飛行次數達千次量級,總貨運萬(wan) 噸級,總客運萬(wan) 人次。
未來的航天飛行器“更柔軟”——
如果航天飛行器具備隨時變形或適應環境連續改變能力等特殊性能,就可以在複雜飛行環境中完成更多更具挑戰性的任務。目前我國科學家已在相關(guan) 飛行器材料、智能控製等方麵開展研究,還將在柔性可變形跨域智能飛行領域進行更多探索……
遙望太空,逐夢星海。
近日在福建省福州市召開的2020年中國航天大會(hui) 上,圍繞航天發展戰略布局、關(guan) 鍵核心技術突破、“海上絲(si) 綢之路”空間信息產(chan) 業(ye) 發展、全球航天與(yu) 開放合作等焦點話題,來自中外航天界的領軍(jun) 人士展開熱烈研討,深入探討航天未來願景,推動世界航天領域的廣泛深度合作。
1 神舟飛船返回艙、天宮二號、長征係列運載火箭、嫦娥月球著陸器
大國重器展現科技實力
50年前,首顆人造衛星“東(dong) 方紅一號”的成功發射,開啟了我國航天事業(ye) 的偉(wei) 大征程。
此後,神舟飛天,嫦娥探月,天宮對接,北鬥組網……中國航天不斷取得新突破,實現跨越式發展。
中國航天大會(hui) 期間,“航天放飛中國夢”航天科普展暨中國航天成就展,介紹了我國航天發展的曆史和現狀,展示了一係列航天實物和模型。
航天科普展展館內(nei) ,4000平方米的展區分為(wei) 航天科普展區、航天成就展區、商業(ye) 航天展區、航天文創體(ti) 驗區等幾部分。神舟飛船返回艙、天宮二號模型、長征係列運載火箭模型、嫦娥月球著陸器模型等航天重器,向觀眾(zhong) 全方位展示了中國航天事業(ye) 取得的輝煌成就。
展區入口,“東(dong) 方紅一號”衛星1∶1模型極為(wei) 壯觀。展區左側(ce) ,長征係列運載火箭家族和快舟係列運載火箭模型如排兵布陣般列開,被人們(men) 昵稱為(wei) “胖五”的長征五號運載火箭也位列其中。作為(wei) 我國首個(ge) 自主研製的新一代大型運載火箭,長征五號火箭創下了多個(ge) “之最”——起飛質量最大、起飛推力最大、箭體(ti) 結構最大、運載能力最強、運載效率最高,成為(wei) 我國探月工程、空間站建設、首次火星探測任務的重要支撐。
神舟十號的返回艙、降落傘(san) 及艙外航空服等珍貴實物,吸引許多觀眾(zhong) 駐足。很多人依然清晰記得,2013年神舟十號與(yu) 天宮一號手控交會(hui) 對接那激動人心的一刻。
“現在大家看到的是‘天問一號’火星探測器的仿真模型。今年7月23日,在海南文昌發射場,長征五號遙四運載火箭托舉(ju) 著我國首次火星探測任務‘天問一號’探測器點火升空。”現場的誌願者向觀眾(zhong) 介紹。
中國首次火星探測任務工程總設計師張榮橋在中國航天大會(hui) 上介紹,截至9月18日8時30分,“天問一號”探測器飛行裏程已達1.55億(yi) 公裏,距離地球1800萬(wan) 公裏。飛行期間,“天問一號”已成功完成地月合影獲取、首次軌道中途修正、載荷自檢等工作。
“天問一號”將在地火轉移軌道飛行約7個(ge) 月,預計2021年2月被火星引力捕獲,進入環火軌道,著陸巡視器預計於(yu) 2021年5月降落火星。
如果首次火星探測任務圓滿成功,中國將成為(wei) 世界上第一個(ge) 通過一次任務實現火星“環繞、著陸、巡視”三個(ge) 目標的國家。
星空浩瀚無比,探索永無止境。
在世界航天進入大發展之際,中國航天朝著更高更遠的目標開啟新征程。
在中國航天大會(hui) 上,中國探月工程副總設計師於(yu) 登雲(yun) 說,我國探月工程穩步推進,預計今年底之前發射“嫦娥五號”,實現月球區域軟著陸及采樣返回。
中國載人航天工程副總設計師周雁飛則表示,我國目前的長征係列運載火箭無法滿足載人登月需求,目前正持續開展載人登月方案深化論證,考慮盡量利用成熟技術研製新一代載人運載火箭。新一代載人運載火箭能夠將載人飛船、月麵著陸器送入地月轉移軌道。
2 氣象衛星、導航係統、應急救援、生物科技、防災減災、智慧農(nong) 業(ye)
航天應用服務大眾(zhong) 生活
高深莫測,遙不可及……在很多人的印象中,航天領域蒙著一層神秘的麵紗,仿佛距離我們(men) 十分遙遠。
殊不知,航天技術及其產(chan) 品的應用,早已深入人們(men) 生產(chan) 生活的各個(ge) 方麵:從(cong) 氣象衛星、導航係統,到國土資源監測、生態環境保護,再到應急救援、生物科技,航天科技創造美好生活,助力提升社會(hui) 治理能力,已從(cong) 夢想走進現實。
以北鬥為(wei) 例,其在產(chan) 業(ye) 化應用方麵,已擁有多種導航型基礎產(chan) 品、高精度測量型基礎產(chan) 品等核心產(chan) 品,在交通運輸、漁船航運、防災減災、智慧農(nong) 業(ye) 等領域應用,並進入消費類電子等大眾(zhong) 高精度應用領域。
“北鬥服務正逐步走入手機、平板電腦、共享單車、老人關(guan) 愛等更多生活應用領域。”北鬥衛星導航係統工程總設計師楊長風介紹,隨著芯片小型化、低功耗、低成本、射頻基帶一體(ti) 化等技術發展,以及衛星導航IP核與(yu) 移動通信等領域廣泛集成,北鬥將全麵走向大眾(zhong) 應用,服務大眾(zhong) 生活。
高分六號1:3模型是此次中國航天成就展上的重要展品之一。作為(wei) 我國首顆實現精準農(nong) 業(ye) 觀測的高分衛星,高分六號在農(nong) 業(ye) 資源監測、林業(ye) 資源調查、防災減災救災等行業(ye) 有廣泛應用。
今年年初,高分係列衛星為(wei) 武漢火神山、雷神山醫院選址和建設工程規劃提供依據,在支援抗疫中發揮了重要作用。在北京大興(xing) 國際機場建設中,高分衛星通過使用不同體(ti) 製的觀測係統測量地形與(yu) 地貌,協助機場工程規劃和項目土地合理應用,助力建設工程科學高效完成。在農(nong) 業(ye) 估產(chan) 與(yu) 農(nong) 地保護、國土資源監管與(yu) 礦產(chan) 資源調查、汙染治理與(yu) 環境保護中,都能看到高分衛星的身影。
太空育種是當前航天與(yu) 農(nong) 業(ye) 相結合的前沿領域。
在航天產(chan) 業(ye) 融合成果展區,琳琅滿目的太空蔬果、精美的太空月季引起觀眾(zhong) 注意。
“太空育種就是利用返回式衛星搭載農(nong) 作物種子進入太空環境,在微重力、弱電磁、強輻射等複雜多變的環境作用下,促使農(nong) 作物種子產(chan) 生比地麵正常環境更多的變異。” 據神舟綠鵬農(nong) 業(ye) 科技有限公司區域經理李亞(ya) 平介紹,與(yu) 轉基因農(nong) 產(chan) 品不同,太空育種不是直接人為(wei) 改變種子原有基因,而是在變異中篩選更優(you) 種子資源,將其與(yu) 地麵上的種子進行“雜交”,從(cong) 而培育新的品種。
截至2018年,我國利用神舟飛船、空間實驗室及新一代載人飛船試驗船等飛行器的資源餘(yu) 量,組織開展了累計百餘(yu) 種、5000多份作物種子和植物材料的空間搭載誘變實驗,目前共有超過200種航天育種新品種通過國家及省部級評審。
商業(ye) 航天發展,前景可觀,大有可為(wei) 。
隨著國家商業(ye) 航天政策的密集出台和立法的加快,近年來國內(nei) 商業(ye) 航天活動持續快速有序推進。上海航天技術研究院科技委秘書(shu) 長潘軍(jun) 表示,隨著“互聯網+航天”的產(chan) 業(ye) 升級變革,在全球新一輪工業(ye) 革命的大背景下,中國航天領域在商業(ye) 航天方麵發展取得了突破性進展。保守估計,未來5年至10年國內(nei) 商業(ye) 小衛星發射需求量將超過4000顆,製造的需求也將隨之大幅增長。
據不完全統計,目前國內(nei) 商業(ye) 航天參與(yu) 企業(ye) 已經超過百家,主要集中在發射服務和衛星係統兩(liang) 大領域。隨著商業(ye) 小衛星製造、發射需求的興(xing) 旺,商業(ye) 航天參與(yu) 企業(ye) 的產(chan) 業(ye) 發展方向也將從(cong) “單純的衛星運營”向“運維+服務+跨界”過渡。
“‘太空經濟’時代已經到來,人人皆可參與(yu) 航天。”北京九天微星科技發展有限公司副總裁張振興(xing) 在論壇上介紹了衛星在跨境物流運輸監測、智慧物流監測、野生動物保護、野外放牧等領域的典型應用。“星鏈計劃讓衛星互聯網從(cong) 設想走進現實,今年4月,國家發改委將衛星互聯網納入‘新基建’信息基礎設施範疇,未來3年將是衛星互聯網‘新基建’的重要發展時期。”
3 “太極二號”雙星計劃啟動,中國宇航學會(hui) 航天科學與(yu) 技術教育工作委員會(hui) 揭牌
創新與(yu) 教育賦能時代未來
中科院正在啟動空間引力波探測計劃第二步——“太極二號”雙星計劃!
中科院院士、空間引力波探測“太極計劃”首席科學家吳嶽良在本屆中國航天大會(hui) 上發布的這一重磅消息,引發國內(nei) 外學者強烈關(guan) 注。
中科院從(cong) 2008年開始前瞻論證我國空間引力波探測的可行性,經多年研究,提出了我國空間引力波探測“太極計劃”,確定了“單星、雙星、三星”的“三步走”發展戰略和路線圖。2019年8月,我國首顆空間引力波探測技術實驗衛星“太極一號”成功發射,邁出了我國空間引力波探測奠基性的第一步。而眼下,隨著“太極二號”雙星計劃的啟動,我國空間引力波探測又邁上新台階。
科研永不止步,創新永不停歇。而科學精神,需要傳(chuan) 承。
“立足國內(nei) ,麵向國際,繁榮學術,培養(yang) 航天下一代”是本屆中國航天大會(hui) 的指導思想。
建設航天強國,培養(yang) 航天英才,要從(cong) 培養(yang) 青少年的航天夢開始。
弘揚航天精神,擁抱星辰大海。本屆中國航天大會(hui) 上出現了眾(zhong) 多青少年的身影。很多學校團體(ti) 組織前來參觀。
“總指揮長同誌,我們(men) 奉命執行嫦娥十號與(yu) 神舟十五號載人登月飛行任務,準備完畢,請指示! ”“出發!”……在航天科普展展館的航天互動體(ti) 驗區,不少中小學生登上“夢回神舟”神舟飛船返回艙,通過VR技術,體(ti) 驗宇航員乘坐火箭登陸太空,探索太空,遇險、重返地球的過程。
航天領域是最早應用VR技術的先行者之一。在VR體(ti) 驗展區,以真實航天器、航天過程為(wei) 原型,細節還原度更高的VR虛擬展示係統,也受到廣大青少年追捧。
“我們(men) 以神舟五號、嫦娥三號、天宮二號為(wei) 原型,製作了載人航天、登月計劃、空間站對接等虛擬現實體(ti) 驗,應用實時生成、虛幻引擎等技術,為(wei) 科技工作者、航天愛好者,特別是青少年提供更為(wei) 直觀、便捷的學習(xi) 途徑。”哈爾濱工業(ye) 大學出版社產(chan) 品部主任胡湘寧告訴記者,作為(wei) 國家文化產(chan) 業(ye) 支柱項目,VR虛擬展示係統項目將緊跟最前沿航天進展,持續開展探索研發工作。
人才培養(yang) ,是邁向航天強國的基礎。
在9月19日召開的中國航天科技教育暨產(chan) 教融合論壇上,中國航天科技國際文化交流中心副主任周岫彬指出,高端裝備製造業(ye) 人才普遍短缺,航天高端裝備人才方麵也是如此。要通過航天產(chan) 教深度融合賦能教育,通過航天文化、航天教師、產(chan) 業(ye) 資源、人才需求與(yu) 供給及用人標準賦能航天教育,使學校提升、人才成長與(yu) 企業(ye) 成長互相賦能,實現共贏。
論壇期間,中國宇航學會(hui) 航天科學與(yu) 技術教育工作委員會(hui) 正式揭牌,將“航天科普教育的頂層設計”“國家航天博物館的建設”等作為(wei) 今後工作的重點,旨在對以航天為(wei) 代表的國防軍(jun) 工領域教育基礎設施進行整合、利用、建設,針對培養(yang) 未來航天等國防領域所需的應用技術人才等工作進行研究、指導和評估,推動應用技術高校、職業(ye) 教育企事業(ye) 單位與(yu) 國防軍(jun) 工企業(ye) 之間開展溝通交流。
與(yu) 此同時,以振興(xing) 航天為(wei) 目標,以培養(yang) 人才為(wei) 導向的中國航天官方青少年教育品牌“中國青少年航天訓練營”也在大會(hui) 上正式官宣並簽約。未來將圍繞如何打造中國第一個(ge) 官方航天主題營地教育品牌矩陣,在資源開發、課程開發、運營模式、教育收效等方麵進行前所未有的深入探索。據悉,目前“中國青少年航天訓練營”已落地3站,來自全國各地的近700名青少年參與(yu) 其中。(本報記者 楊心怡 初英傑 通訊員 柯競)
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