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【光明日报】四十余位院士问天问月问星河

2021-04-30 光明日报 崔兴毅 王伟
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  4月29日,搭载空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空,发射任务的圆满成功标志着中国空间站在轨组装建造全面展开,为后续关键技术验证和空间站组装建造顺利实施奠定了坚实基础。

  时值第六个中国航天日活动之际,40余位两院院士会聚一堂,共襄一场航空航天领域的学术盛宴,22场主旨报告更是创历届航天日活动院士出席和报告场次之最。从“天基监视雷达”到小天体探测任务,从中国对地观测技术的发展到中国空间技术的成就与展望,从“自力更生、艰苦奋斗”老一辈航天人精神到“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的载人航天精神……院士们齐聚“问天”,畅想我国航空航天事业的未来。

  “地球是人类的摇篮,但人类不可能永远生活在摇篮中”

  从基础研究到重大工程,未来几年,我国将同步推进小行星探测、深空探测、重型火箭研发等多个重要项目,中国航天由“跟跑”到“领跑”,前沿科技取得巨大突破。

  空天飞行研究正是其一。“空天飞行将推动实现革命性的空天航班、全球快速运输等工程应用。”中国工程院院士、中国航天科工副总经理魏毅寅介绍,这些技术难题在近期也许会取得新的突破,接下来要做的是进行技术验证、飞行验证、临近空间宽域飞行试验等。加快推动空天飞行器技术发展,人类实现自由进入太空、建设太空信息港和地外天体基地的梦想将不再遥远。

  “空天飞行的优势明显,具有低成本航天发射、高可靠空天往返、快速响应便捷使用、航班化空天飞行等特点。”魏毅寅表示,面临的挑战也是空前的,例如什么样的发动机可以完成这样一个过程,什么样的结构、材料可以耐受高温热等不同环境的考验,以什么气动外形适应0到25马赫全速域飞行……这些都是发展空天飞行器需要解决的关键问题。

  天和核心舱入轨后,还将有问天、梦天两个实验舱择机发射升空,与天和实现对接。

  中国科学院院士、中国科学院国家空间科学中心主任王赤研究领域主要是空间物理和空间天气,他是中科院空间科学先导专项(二期)负责人。王赤介绍,从广义上来说,利用航天器开展的科学研究,就叫空间科学。当前,天空天文、太阳系空间、行星科学以及对地观测,是我国空间科学研究中最重要的四个方面。

  2011年,国务院批准中国科学院发起、主导空间科学的先导专项,一期工程共发射了4颗卫星——悟空号、墨子号、慧眼以及实践十号。如今,这4颗科学卫星正在取得重大科学发现和技术突破。

  王赤表示,虽然我国的深空探索与国外还有差距,但“天问一号”一步实现“绕落巡”是空间探测的高起点起步。他介绍,在空间科学先导专项(二期)阶段,将围绕两方面来做研究——宇宙和太阳系的形成,以及太阳对地球的影响,为此,将立项研制发射4~6颗新的科学卫星,争取在时域天文学、太阳磁场与爆发的关系、太阳风-磁层相互作用规律等空间科学相关领域取得重大原创成果。

  “地球是人类的摇篮,但人类不可能永远生活在摇篮中。”王赤告诉记者,“天问一号”是我国空间探测的高起点起步,未来将有更多机器被送达太空,探索宇宙和生命的奥秘。

  “我国小天体探测任务已经进入工程研制阶段”

  中国科学院院士、嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师、南京航空航天大学航天学院院长叶培建透露,我国小天体探测任务已经进入工程研制阶段。为什么要探测小行星?叶培建表示,实施小行星探测对全人类具有深远的意义,小天体保存着太阳系形成演化的原始信息,能帮助我们了解宇宙演化和生命的起源;具有丰富的资源,蕴含很大的经济价值。

  2019年4月,国家航天局发布的《小行星探测任务有效载荷和搭载项目机遇公告》确定,中国小行星探测任务要通过一次发射,实现一颗近地小行星取样返回和一颗主带彗星绕飞探测,达到探测领域和核心技术的全面性突破,使我国小天体探测达到国际同期先进水平。

  “由于小行星引力小,尚未有国家实现小行星降落采样。我国进行的第一次小行星探测就会选择降落采样。掌握了降落技术,就意味着将来如果有小行星撞击地球,我国可以直接接近并干预。”叶培建说。按照设想,小行星探测将在10年分3个阶段实施,即小行星探测、取样返回、探测彗星。

  叶培建表示,小行星探测需要解决航天器长远飞行的动力问题、通信问题以及长达10年以上的地面管理问题。小行星近距离的探测和采样难度很大,“因为小天体不过几十米又几乎没有引力,我们首先要围绕着小天体在不同相位进行悬停探测,了解小天体的各种特性,通过绕飞探测选择可能着陆的地点,‘走一步看一看’最后才到小天体上进行采样”。

  近年来,中国航天逆势而上,在嫦娥五号、“天问一号”,亚太6D新平台首飞等方面取得举世瞩目的成果。从1975年首次发射返回式遥感卫星起,中国已经形成了陆地、海洋、气象、高分等遥感卫星系列,国际宇航科学院院士、高分专项工程总设计师童旭东重点介绍了中国对地观测技术的发展概况、建设目标、应用等情况。

  中国工程院院士、南京航空航天大学校长单忠德指出,航空航天领域生产装备与制造车间数字化、智能化系统集成发展,不同制造装备之间、上下料机构、物流系统等企业内外设备实现互联互通和智能制造,可实现自运行、自调控,构建数字化生产线、离散型智能车间与工厂,实现批量柔性化智能化定制生产。

  “天基”雷达是无线电领域中的前沿重点。“天基”雷达,就是装在卫星上的雷达,它被应用于航天器的轨道交会、卫星回收、定位、监视及探测等。中国工程院院士、南京航空航天大学电子信息工程学院院长贲德指出:“没有任何一种现代战争能离开雷达。研究天基雷达难度很大,各国都在努力,但现在还没有一个国家把它做出来,我们应该积极地开展‘天基’雷达研发。”

  “新一代航天人的使命任务比老一代光荣艰巨”

  国内航天研究领域的各位专家在讲述航天事业技术发展时,围绕新时代如何传承弘扬航天精神进行了阐述,探讨如何将航天精神转化为加快建设航天强国的强大力量。

  中国工程院院士、空间神舟飞船总设计师戚发轫是新中国航天史的谱写者与见证者,曾参加中国第一发导弹、第一枚运载火箭、第一颗卫星、第一艘试验飞船和第一艘载人飞船的研制工作。从以“自力更生、艰苦奋斗”为特点的老一辈航天人精神,到将“热爱祖国”作为核心的两弹一星精神,再到“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的载人航天精神,戚发轫结合亲身经历解读“中国航天与航天精神”。

  戚发轫表示,航天事业发展到现在,新问题新挑战会不断涌现,新一代航天人的使命任务比老一代光荣艰巨。“老一代航天人当年是解决‘有无问题’,别人有的我们要有;新一代航天人要解决‘别人有的我们要做得比他们好,他们没有的我们也要有’的问题。”戚发轫说。

  去年11月,探月工程嫦娥五号探测器成功发射,由南京航空航天大学赵淳生院士团队研发的超声电机等技术团队助力“嫦娥”飞天。与传统电机相比,超声电机具有响应快、精度高、噪声小、无电磁干扰等优点。超声电机被应用到嫦娥三号和四号探测器。

  赵淳生是我国第一个研究电动式激振器的科学家,也是我国超声电机领域的奠基者和开拓者。82岁高龄的赵淳生,在20年前被查出患有癌症,经过2次开刀6次化疗,依然奋战在科研一线。“搞科学研究需要几十年如一日,反复实验,反复钻研。这个过程是漫长且枯燥的,这就需要大家肯吃苦,能坚持,愿意为国奉献,不计较个人得失。”

  在单忠德看来,强化国家战略科技力量,必须重视科研人员的主体作用,激发科技人才创新活力。只有不断地推动有组织的科研教育、创新和人才培养,才能够实现共同发展。

  “强化国家战略科技力量,必须重视科研人员的主体作用,激发科技人才创新活力。”单忠德告诉记者,此次发射的天和核心舱,以郭万林院士为代表的南航科研人员为长征五号火箭成功发射,尤其是2017年第二次发射以来的归零和验证工作贡献了“南航智慧”。“我们既要传承航天精神和弘扬科学家精神,还要营造创新文化,真正让每一个人都能够去主动加速创新,共同推动我国由制造大国向制造强国转变。”

(原载于《光明日报》 2021-04-30 09版)

打印 责任编辑:阎芳

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