2019 科技彰显中国风采、中国力量
时间:2020-03-07 04:12    来源:本站

  新年前夕,国家主席习发表了二〇二〇年新年贺词,其中说:“嫦娥四号在人类历史上第一次登陆月球背面,长征五号遥三运载火箭成功发射,雪龙2号首航南极,北斗导航全球组网进入冲刺期,5G商用加速推出,北京大兴国际机场‘凤凰展翅’……这些成就凝结着新时代奋斗者的心血和汗水,彰显了不同凡响的中国风采、中国力量。”本期记者采访相关专家,与读者分享2019年这些令国人振奋的科技成就背后的故事和意义。

  2019年,当我们遥望星空时,多了一个期待和牵挂。在30多万公里之外的月球上,中国的“玉兔”(月球车)正一步又一步地迈着努力的步伐,带着我们的眼睛,一起探寻月球。

  嫦娥奔月这个古老的神话,在当代中国重新演绎,并不断延伸出新的“版本”。2019年1月3日10时26分,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面。这是人类探测器首次在月背软着陆,它还传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图。这张来自月球的照片,在网络上刷屏。通过它,人类第一次近距离地看到了月球背面的模样。

  差不多在嫦娥四号落月的同时,另一张照片也在网上广为流传。这张照片的背景是地球上的航天飞行控制中心,一位女航天人因激动而难以自已,一位年长的航天人站在她背后,紧紧握住她的右手。

  那位女航天人是嫦娥四号探测器项目执行总监张熇,彼时48岁。握住她手的是中国航天科技集团五院深空探测和空间科学首席科学家、嫦娥一号卫星总设计师叶培建院士,彼时74岁。两代“嫦娥人”的手握在一起,这或许是对中国航天精神传承与接力的一种最好的注解。

  20世纪80年代初,在瑞士留学的叶培建前往联合国世界知识产权总部参观一个展览,一块美国展出的月球岩石吸引了他的目光。“人家的水平确实不一样”,这是他第一次近距离接触月球探测的感受。二十多年后,中国启动探月工程,叶培建担任嫦娥一号卫星总设计师兼总指挥,并带领嫦娥一号任务团队取得了成功。

  从嫦娥一号到嫦娥四号,老“嫦娥人”叶培建能体会张熇那一刻的百感交集。据张熇回忆,当时,叶培建从后排走过来,拍了拍她的肩膀说:“辛苦了,不容易。”于是有了上面提到的那张照片。

  在这张照片的背后,还有许多年轻人的身影。“嫦娥奔月”的旅途上,不仅有叶培建和张熇这样的传承,还有更年轻一代的接力——

  比如,嫦娥四号“鹊桥”中继星星务分系统主管设计师侯文才,34岁。他和同事们完成了“鹊桥”的方案设计、生产、测试等工作。在测控对接任务中,他们在白雪覆盖的北方林海留下脚印,在黄沙遍地的西部戈壁洒下汗水。

  比如,嫦娥四号着陆器测试指挥岗齐天乐,29岁。举行完婚礼的第二天,一大早就坐早班机去了西昌卫星发射中心,投入嫦娥四号着陆器的测试工作。

  嫦娥四号任务的成功,是成千上万科技工作者一起奋斗的结果。比如,嫦娥四号着陆器有200多个设备、“玉兔”月球车有100多个设备需要测试;嫦娥四号的火箭进行了65项技术改进,针对窄窗口发射等风险制定了520项预案。在所有困难面前,大家同舟共济。正如张熇所说,“每次遇到问题,大家都在一起讨论和分析,改后再改再试”。

  叶培建院士后来接受记者采访,谈及那次“握手”时说:他们在一起走过这么多年的道路,张熇以及年青一代挑起了这个担子,他要给他们祝贺和鼓励。因为,“后面还有很多路要走呢”。

  这就是我们的“嫦娥人”,他们不负韶华,努力奔跑,让梦想在宇宙发出灿烂的光芒。尽管后面还有很多路要走,但我们相信,他们会更加勇敢和自信地走下去。

  2019年12月27日,长征五号遥三运载火箭(以下简称“长五遥三”)在中国文昌航天发射场点火升空,成功将实践二十号卫星送入预定轨道。作为我国首型5米芯级直径的大推力运载火箭,长征五号运载火箭运载能力位居世界前列。其成功发射,无疑将会为中国航天的“超级2020”打下坚实基础。

  2020年,我国将用长征五号运载火箭择机发射“嫦娥五号”,实现月面无人采样返回,圆满完成探月工程三步走的总体规划目标。据中国航天科技集团有限公司一院长征五号总指挥王珏介绍,嫦娥五号任务需要将8吨多的嫦娥五号探测器直接送入地月转移轨道,而完成这一任务,必须由具有大运载能力的长征五号运载火箭来完成。

  目前,我国正在开展首次火星探测工程的研制工作。按照计划,2020年,我国将通过长征五号发射火星探测器,并通过一次发射实现火星环绕、着陆和巡视探测。

  火星是太阳系的行星之一,大约每隔26个月就会发生一次“火星冲日”,这时火星与地球的距离会达到极近值,这段时间可以使用较小的代价将探测器送往火星,因此人类的火星探测活动通常也会每隔26个月出现一次高潮。2020年就有一次“火星冲日”的机会,探测器发射后,大约需要经过7个月左右的时间飞抵火星。

  中国航天科技集团有限公司一院长征五号运载火箭总设计师李东说,长征五号的成功研制,将大幅度提高我国进入空间的能力,助力我国深空探测能力和水平的提升,实现在深空探测领域的跨越。“按计划,我国将于2021年实现火星软着陆,开展火星环绕探测和巡视探测。”

  我国载人航天工程确立了三步走的发展战略:第一步,发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用试验;第二步,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;第三步,建造空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

  从2003年到2016年,我国将11位航天员14人次送至太空,将天宫一号和天宫二号送上天,意味着“三步走”的第一步和第二步任务已圆满完成。中国航天即将进入空间站时代。

  据中国载人航天工程办公室介绍,我国载人航天空间站预计在2022年左右建成,可支持3名航天员长期驻留,在轨运行10年,将向国际社会开放合作,提供全球共享的空间应用平台。

  作为执行载人航天空间站工程中发射空间站核心舱的主力火箭,长征五号B预计在2020年迎来首秀,这也将加速我国载人空间站建设的步伐。

  作为我国运载能力最大的火箭,长征五号的研制历程及成功发射,为新一代运载火箭积累了宝贵的经验,对我国多项航天重大工程的实施具有基础性和前提性作用。2020年,由中国航天科技集团有限公司一院抓总研制的长征五号B、长征七号甲、长征八号等多型新一代运载火箭将相继迎来首飞。

  探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦。长五遥三的成功,既为中国航天的“超级”2020打下了坚实基础,也为建设航天强国迈出了坚实一步。

  2019年10月15日,伴随一声长鸣,我国首艘自主建造的极地科学考察破冰船——“雪龙2”号从深圳启航,开启中国第36次南极科考之旅。作为又一国之重器,“雪龙2”号与“雪龙”号携手“双龙探极”,结束了我国长期单船开展极地考察的历史,揭开中国南极科考新的一页。

  “从2009年获批立项,到2019年7月交付,直至此次首航南极,‘雪龙2’号可谓‘十年磨一剑’。”“雪龙2”号总设计师、中国船舶工业集团有限公司第708研究所专家吴刚说。

  “雪龙2”号由中国船舶集团有限公司旗下七〇八所设计、江南造船(集团)有限责任公司承担建造,船长122.5米,宽22.3米,吃水7.85米,吃水排水量约13990吨,航速12节至15节,续航力2万海里,自持力60天,载员90人,是一艘满足无限航区要求、具备全球航行能力,能够在极区大洋安全航行的具备国际先进水平的极地科学考察破冰船。作为一艘破冰船,“雪龙2”号的破冰能力引人瞩目,它艏向破冰能持续破1.5米冰加0.2米雪,艉向破冰可在20米当年冰冰脊(含4米堆积层)中不被卡住。

  吴刚透露,在“雪龙2”号的设计和建造过程中,工程团队遇到了许多技术难题,比如破冰艏和侧推孔带来的气泡下泄,可能干扰船底换能器正常工作的问题;吊舱全回转推进带来的操纵安全性问题;首制船如何精准控制整船重量重心的问题。这些技术难题不仅在设计和建造过程中先后被攻克,许多技术难题最后还变成了技术亮点。

  江南造船集团“雪龙2”号船总建造师陈建新则告诉记者,自从2016年12月20号进行第一块钢材点火切割开始,建造团队克服了新工艺、新材料、新技术带来的诸多难点,单就建造智能船舶和智能船体的关键设备量,就比一般性的科考船增加了三倍,在这么短的时间要完成这些工作是一个很大的考验。

  吴刚介绍,通过建造“雪龙2”号,我国掌握了双向破冰船型设计技术、PC3级破冰船结构设计技术、破冰船低温防寒设计技术和破冰船建造焊接技术,逐步建立起中国自己的极地船规则规范,首次采用的智能船体和智能机舱等设计更具有中国特色,且具备世界先进水平。“雪龙2”号填补了我国在极地科考重大装备领域的空白,正规网投真人也彰显出我国船舶技术的不断提高。

  国家海洋局极地考察办公室主任秦为稼表示,两船合作的首次“双龙探极”开启了中国极地考察新格局,“双龙探极”今后会成为常态化的考察模式。“雪龙2”号既可拓展考察海域,也使我国具备了除了夏季航次外,实施其他季节考察航次的能力,它将成为我国开展极地海洋环境调查和科学研究的重要基础平台。

  “雪龙2”号的命名人是自然资源部第二海洋研究所陈大可院士,对于这艘巨船的意义,陈院士在命名词中这样写道:“我命名你为‘雪龙2’号,愿你:承续永恒的南极精神,满载极地人和祖国的期许,承载起极地求索的使命与担当,承载起兴海强国的光荣与梦想,面向南北两极,劈波斩浪,破冰前行,顺利平安!”

  2019年12月27日,中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其介绍,2019年,北斗三号卫星导航系统全球覆盖和服务能力进一步完善,“朋友圈”持续扩大。

  2019年,我国实施7箭10星高密度发射,北斗三号所有中圆地球轨道(MEO)卫星完成组网,标志着北斗三号系统核心星座部署完成,水平和高程定位精度实测均优于5米,初步形成星基增强、精密定位、短报文通信、国际搜救服务能力、已提供地基增强完全服务能力,构成了集多种服务能力于一体的北斗特色应用服务体系。

  随着5G商用时代的到来,北斗正在与新一代通信、区块链、人工智能等新技术加速融合,北斗应用新模式、新业态、新经济不断涌现。截至2019年年底,累计申请7万件,位居全球第一;北斗国家标准和专项标准陆续发布,应用产业保障环境逐步完善。

  双边合作走深走实。中俄卫星导航政府间合作协定正式生效,为中俄互建监测站等合作提供组织与法律保障;中美深化信号互操作协调;中欧开展频率协调。持续推动系统兼容共用,让全球用户更好地享用多系统带来的好处。

  多边合作成果显著。在联合国全球卫星导航系统国际委员会(ICG)等多边平台上积极发声。成功举办第二届中阿北斗合作论坛、第一届中国-中亚北斗合作论坛,与“一带一路”国家和国际组织的合作更加广泛,北斗“朋友圈”持续扩大。

  北斗应用落地海外。国产北斗基础产品已出口120余个国家和地区,基于北斗的土地确权、精准农业、数字施工、智慧港口等,已在东盟、南亚、东欧、西亚、非洲等得到成功应用。

  国际标准快速推进。北斗全球信号技术指标基本完成验证,计划2020年进入国际民航组织标准;支持北斗三号新信号的首个5G移动通信国际标准成功立项;正在开展北斗中轨搜救载荷相关标准文件制定和入网测试;首个北斗船载终端检测标准通过国际电工委员会审议。

  未来,北斗系统作为我国面向全球提供公共服务的重大空间基础设施,将始终秉承“中国的北斗、世界的北斗、一流的北斗”的发展理念,服务全球,造福人类。