2016年全國兩會上的航天熱點事件都有哪些？

[摘要]今年是中國航天大年，新火箭新飛船升空，同時還有新的發射場啟用。那麼，在今年的全國兩會上，未來五年有哪些航天熱點會付諸實施，成為公眾關注的焦點？今年註定是個航天大年，因為恰巧是中國航天事業創建60周年。在剛剛過去的2016年全國兩會上，中國航天科技集團共有13名人大代表或政協委員，再加上女航天員劉洋是作為軍界代表，可謂陣容強大。兩會期間也透露出不少振奮人心的消息，中國航天的發展也寫入了政府工作報告，彰顯中華民族的雄心壯志。今天我們來細數其中抓人眼球的幾個項目。長征五號2015年9月20日，長征六號首次發射，成功將20顆微小衛星送入太空創造了中國航天一箭多星發射的新紀錄。今年，新一代運載火箭長征五號、長征七號、長征十一號火箭將先後亮相，進一步提升我國運載火箭的運輸能力，而且這些火箭都將是無毒害無污染的（差點說成無污染無添加）。同時大家還能繼續看到老一代的長征二號丙火箭、正值壯年的長征三號甲系列、長征二號F火箭，這種「三代同堂」的盛況也是不多見的。其中長征五號火箭最引人關注，因為它的芯級模塊將達到5米直徑，助推器達到2.25米直徑或3.35米直徑（與老款火箭芯一級尺寸相當），它可以將23噸有效載荷運送到近地軌道，這個能力是運送神舟飛船的長征二號F火箭的2.7倍，是長征七號的1.7倍！今年長征五號有望將嫦娥五號運送到月球並軟著陸。未來五年長征系列火箭可能要發射約110次。近期又有消息稱中國正在規劃研究未來重型火箭的宏偉藍圖，屆時可能誕生直徑10米，長近100米，運力是現役火箭5倍多，超越美國SLS的重型火箭。這個夢想不太遠，預計用15年可以實現。駐留天宮「十三五」規劃提出將深空探測及空間飛行器在軌服務與維護系統作為六大「科技創新2030——重大項目」之一。今年我國載人航天將再出發，接連發射天宮二號空間實驗室（第三季度）和神舟十一號飛船（第四季度）後者將搭載2名航天員與天宮二號對接。「天宮二號」有三大任務：進一步驗證航天員在軌駐留技術；驗證推進劑在軌補加技術；開展大量科學和應用實驗。目前「天宮二號」已完成總裝，各系統正在進一步聯調聯試。神舟十一號任務的主要目的之一，是要開展航天員在太空中期駐留試驗，因此計劃完成30天在軌駐留。此前我國航天員在太空駐留時間最長紀錄神舟十號任務的15天。考慮到未來空間站的建設，神舟飛船可能面臨一次升級，以確保航天員可以在太空中長期駐留，即便目前神舟十一號飛船已經具備了在軌飛行半年的能力。我國計劃在2020年前後建成空間站，整體呈T字構型，由一個核心艙，兩個實驗艙組成，每個艙都是20噸級。所以天宮二號將成為中國未來空間站建設的重要試驗場。除了這次進行中期駐留的試驗外，計劃明年還將使用長征七號運載火箭發射新研發的天舟一號貨運飛船，與天宮二號對接，開展推進劑補加等相關試驗。中國卡角說到運載火箭，不得不提全新的海南文昌火箭發射場。建設工程於2009年9月14日正式開工，2014年10月中旬基本竣工，今年將實現正式啟用。海南文昌發射場有兩大核心特點——低緯度、濱海。過去我們的火箭直徑只能做到3.5米，不是因為我們做不大，而是由於陸地運輸的限制（如山洞、隧道、橋樑等）。但是火箭可以通過海陸運送至海南文昌再進行總裝，火箭可以造得足夠大。而且寬廣的海洋給回收、救援提供了便利，拋棄的火箭殘害也不怕砸到花花草草。而更接近赤道能獲得更大的起飛線速度，使火箭燃料消耗大大減少，同型號火箭推力可比中高緯度增加至少10%）。位於卡納維拉爾角美國著名的肯尼迪航天中心面朝大西洋，是天然的火箭發射場，建有多達23個發射工位。它位於北緯28°，而文昌是北緯19°，比它更具優勢。在中國航天步入六十甲子之際，海南文昌將承載中華民族全新的夢想再次起飛。值得一提的是，建成后的海南文昌發射場也將向美國人學習，對公眾開發這片新的航天熱土。毗鄰發射場興建一座佔地總面積6048畝的航天主題公園，距離市區僅僅22公里，相信一定會吸引全國各地的未來小小科學家。嫦五取樣嫦娥工程是我國探月工程。從長遠來看，可以分成「無人月球探測」、「載人登月」和「建立月球基地」三個階段（簡稱「探、登、駐」）。短期來講，也就是無人探測階段要完成「繞、落、回」三步走。嫦娥三號成功實現月面軟著陸並釋放了「玉兔」號月球車標誌著「落」的科學目標已經成功實現，那麼最後一步「回」就成為探月工程第一階段決戰性的收官之戰。今年下半年，我國將發射嫦娥五號，實現月面軟著陸、取樣再返回的任務。整個探測器由軌道器、返回器、著陸器、上升器四個部分組成。嫦娥五號有望實現我國開展航天活動以來的四個「首次」：首次在月球表面自動採樣；首次從月面起飛；首次在38萬公裡外的月球軌道上進行無人交會對接；首次帶著月壤以接近第二宇宙速度返回地球。嫦娥五號計劃攜帶約2千克樣本返回地球，相較過去前蘇聯月球16號最終取回樣品僅有100克。此外，嫦娥五號任務還有「三新」：全新的月球探測器——嫦娥五號、全新的火箭——長征五號、全新的發射場——海南文昌。再簡單說說月壤。月壤是指覆蓋在月球基岩層之上全部風化物質，甚至包括或卧、或埋於粉狀風化物中的直徑數米的岩石。在實際研究工作中，顆粒直徑≥1cm往往當做岩石樣本來研究；顆粒直徑<1cm通常就所謂月壤對待，不過絕大部分月壤顆粒直徑都是<1mm的。月壤形成於隕石撞擊、熱脹冷縮、火山爆發、宇宙射線轟擊等因素，物理性質和化學性質也很複雜。通過對月岩和月壤的研究可以推測月球的年齡、形成歷史，對研究地月系起源都大有幫助。月壤中的稀有氣體可能還儲存了獨特的太陽輻射歷史，完整地記錄了40多億年來太陽活動的歷史。還有引人關注的氦3，可能在月壤中普遍存在，含量豐富。要知道，它可以提供人類迫切需要的清潔能源。100噸氦-3能提供全世界一年所需的能源總量，而月球上的氦-3含量估計約100萬噸以上。月背探險中國計劃2018年前後發射嫦娥四號月球探測器（和嫦娥五號基本沒有關聯），力爭實現人類首次在月球背面軟著陸。嫦娥四號原本是探月二期「落月任務」即嫦娥三號的備份星。既然嫦娥三號已經功成名就，那麼四小妹不妨發揮餘熱，再挑戰一下難度，索性來嘗試人類從未做過的月球背面軟著陸。要知道截至目前，人類得到的月球背面的信息還都是月球軌道衛星或載人飛船經過時拍照得來的，都未曾實地考察。在月球背面軟著陸和正面軟著陸在「著陸」問題上沒有本質區別，但是月球的公轉和自轉周期相同，這就導致月球始終一面朝著地球，所以在月球背面的嫦娥四號最大的難點就在於我們在地球上是無法與它直接通信的。既看不到，又聽不到，還測不到，那還了得？因此在嫦娥四號本月之前，還必須先發射一顆承擔地月中繼通信任務的衛星，安置在地月系一個引力相對平衡的拉格朗日點（L2）上，這樣嫦娥四號就可以始終和地球通電話了。這也將是人類第一次在距離月球8萬公里的地方「架設通信基站」。微重實驗這是個近在眼前的最新突破，我國首顆微重力科學實驗衛星「實踐十號」計劃4月發射，現已運抵酒泉衛星發射中心。實踐十號衛星個頭不算小，重量也不算大，有意思的是，它沒有太陽能翻板，採用化學電池供電，還不需要火箭整流罩，因為其自身就像一顆子彈頭，能夠滿足發射過程中空氣動力學的要求。實踐十號是繼「悟空「之後第二顆專門為科學研究設計的衛星。別看它計劃在軌工作時間只有短短15天，但它將成為專門用於微重力科學和生命科學的實驗平台，將進行微重力流體物理、微重力燃燒、空間材料科學、空間輻射效應、重力生物效應、空間生物技術等六大領域6個領域的19項空間科學實驗。並且完成這些實驗后，它還能把實驗樣品帶回家！量子通信緊接著，今年7月，還有一顆更有分量的科學實驗衛星將發射升空，它將是全球首顆量子科學實驗衛星，中國有可能會成為世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信的國家。目前，量子科學實驗衛星已完成載荷、平台產品研製，正在對發射星集成測試。另外一項由中國科學技術大學牽頭承擔的量子通信「京滬幹線」項目已完成1554公里主幹線光纜勘查和改造，將進行二期現場實施建設。量子科學實驗衛星上天後，有望與地面已有的光纖量子通信網路結合，初步構建一個廣域量子通信體系。如果是這樣的話，可以說中國是真正意義上在量子信息技術方面走在了世界頭排。北斗布局去年，北斗衛星導航系統已成功打開東盟市場，泰國、馬來西亞、印度尼西亞等國都已逐步引入該系統，其中泰國科技部就與中國相關企業推動首期30億元規模的合作。在今年全國兩會「中國製造2025」產業規劃里也明確將「航空航天裝備產業升級」作為下一代產業升級的重點方向和目標，毫無疑問，北斗產業將是重中之重。「北斗+」這一概念也孕育而生。產業應用的重要性對北斗系統而言不亞於技術意義上的突破，海外市場的應用更是成為北斗導航產業的重要目標，在實施「一帶一路」的戰略背景下，東盟自然也就成了重點方向。目前，我國已成功發射了21顆北斗導航定位衛星，區域組網已完成，可以為包括東南亞的整個亞太區域提供定位、導航、授時和通信服務。預計到2018年，北斗系統將率先為「一帶一路」國家提供基本服務，2020年將形成35顆衛星的全球服務能力，建成國際一流的覆蓋全球的衛星導航系統，完成從亞洲走向世界的跨越。再探熒惑隨著電影《火星救援》的上映，火星探測又成為大熱話題。中國本有希望趕在印度之前探測火星了，可惜「搭錯車」，沒有被俄羅斯的火箭送入預定軌道。火星每隔2年多才會接近地球一次，所以錯過了今年，只能等到2018年再次嘗試。在今年兩會上，全國政協委員、月球探測衛星總指揮顧問兼總設計師顧問葉培建帶來了振奮人心的消息：我國火星探測器有望於2020年發射，而且希望是首次發射，直接嘗試登陸！按葉大師的話來說，雖然時間緊、任務重、技術難，但是這個團隊是成功實現嫦娥三號登月的主力，這方面有堅實的技術儲備，雖然我們未能成為第一個實現火星探測的亞洲國家，但是在技術上以及科學目標上可以有值得期待的突破。想想首次探測遙遠的火星就要實施軟著陸，這是世界上從未有國家敢這麼做的，就沖這一條，要給中國航天人點個贊！太空發電相比前幾條還算「現實主義」的話，這個項目有點「腦洞大開」的意思。所謂空間太陽能電站就是指在太空中建設一座發電站！這套系統是要在太空中獲取太陽能，然後轉化為電能，再通過無線能量傳輸方式傳輸到地面；或者退而求其次，直接將太陽光反射到地面，在地面進行發電。太空里接收太陽能的優勢不言而喻，因為不會受到季節、晝夜、天氣變化等的影響；能量密度也很高，是地面平均光照功率的7至12倍。只要能解決穩定地將能量傳輸到地面，那就基本屬於「旱澇保收，吃喝不愁」了。所以，空間電站的發電效率遠高於地面太陽能電站，其應用前景毋庸置疑。隨著技術的進步，太陽能電池發電效率、微波轉化效率等有了顯著發展，為空間太陽能電站的研究奠定了良好基礎。不過，要想達到工業應用的標準，發電量至少是兆瓦（MW）甚至是吉瓦（GW）量級，按當前的技術能力這恐怕需要幾平方公里的太陽能電池板。看來還有很長一段路要走。不過目前世界各國包括美國、俄羅斯、日本在內都在開展研究，已形成了幾十種概念方案。中航集團五院提出的「多旋轉關節空間太陽能電站」方案更是令人欣喜地獲得了2015年世界太陽能衛星設計競賽第一名。

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