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四十余位院士問天問月問星河

來源︰光明網-《光明日報》作者︰王 偉責任編輯︰劉秋麗
2021-04-30 17:33

天和核心艙入軌後,還將有問天、夢天兩個實驗艙擇機發射升空,與天和實現對接——

四十余位院士問天問月問星河

光明日報記者 崔興毅 光明日報通訊員 王 偉

4月29日,搭載空間站天和核心艙的長征五號B遙二運載火箭,在我國文昌航天發射場點火升空,發射任務的圓滿成功標志著中國空間站在軌組裝建造全面展開,為後續關鍵技術驗證和空間站組裝建造順利實施奠定了堅實基礎。

時值第六個中國航天日活動之際,40余位兩院院士會聚一堂,共襄一場航空航天領域的學術盛宴,22場主旨報告更是創歷屆航天日活動院士出席和報告場次之最。從“天基監視雷達”到小天體探測任務,從中國對地觀測技術的發展到中國空間技術的成就與展望,從“自力更生、艱苦奮斗”老一輩航天人精神到“特別能吃苦、特別能戰斗、特別能攻關、特別能奉獻”的載人航天精神……院士們齊聚“問天”,暢想我國航空航天事業的未來。

“地球是人類的搖籃,但人類不可能永遠生活在搖籃中”

從基礎研究到重大工程,未來幾年,我國將同步推進小行星探測、深空探測、重型火箭研發等多個重要項目,中國航天由“跟跑”到“領跑”,前沿科技取得巨大突破。

空天飛行研究正是其一。“空天飛行將推動實現革命性的空天航班、全球快速運輸等工程應用。”中國工程院院士、中國航天科工副總經理魏毅寅介紹,這些技術難題在近期也許會取得新的突破,接下來要做的是進行技術驗證、飛行驗證、臨近空間寬域飛行試驗等。加快推動空天飛行器技術發展,人類實現自由進入太空、建設太空信息港和地外天體基地的夢想將不再遙遠。

“空天飛行的優勢明顯,具有低成本航天發射、高可靠空天往返、快速響應便捷使用、航班化空天飛行等特點。”魏毅寅表示,面臨的挑戰也是空前的,例如什麼樣的發動機可以完成這樣一個過程,什麼樣的結構、材料可以耐受高溫熱等不同環境的考驗,以什麼氣動外形適應0到25馬赫全速域飛行……這些都是發展空天飛行器需要解決的關鍵問題。

天和核心艙入軌後,還將有問天、夢天兩個實驗艙擇機發射升空,與天和實現對接。

中國科學院院士、中國科學院國家空間科學中心主任王赤研究領域主要是空間物理和空間天氣,他是中科院空間科學先導專項(二期)負責人。王赤介紹,從廣義上來說,利用航天器開展的科學研究,就叫空間科學。當前,天空天文、太陽系空間、行星科學以及對地觀測,是我國空間科學研究中最重要的四個方面。

2011年,國務院批準中國科學院發起、主導空間科學的先導專項,一期工程共發射了4顆衛星——悟空號、墨子號、慧眼以及實踐十號。如今,這4顆科學衛星正在取得重大科學發現和技術突破。

王赤表示,雖然我國的深空探索與國外還有差距,但“天問一號”一步實現“繞落巡”是空間探測的高起點起步。他介紹,在空間科學先導專項(二期)階段,將圍繞兩方面來做研究——宇宙和太陽系的形成,以及太陽對地球的影響,為此,將立項研制發射4~6顆新的科學衛星,爭取在時域天文學、太陽磁場與爆發的關系、太陽風-磁層相互作用規律等空間科學相關領域取得重大原創成果。

“地球是人類的搖籃,但人類不可能永遠生活在搖籃中。”王赤告訴記者,“天問一號”是我國空間探測的高起點起步,未來將有更多機器被送達太空,探索宇宙和生命的奧秘。

“我國小天體探測任務已經進入工程研制階段”

中國科學院院士、嫦娥一號衛星系統總指揮兼總設計師、南京航空航天大學航天學院院長葉培建透露,我國小天體探測任務已經進入工程研制階段。為什麼要探測小行星?葉培建表示,實施小行星探測對全人類具有深遠的意義,小天體保存著太陽系形成演化的原始信息,能幫助我們了解宇宙演化和生命的起源;具有豐富的資源,蘊含很大的經濟價值。

2019年4月,國家航天局發布的《小行星探測任務有效載荷和搭載項目機遇公告》確定,中國小行星探測任務要通過一次發射,實現一顆近地小行星取樣返回和一顆主帶彗星繞飛探測,達到探測領域和核心技術的全面性突破,使我國小天體探測達到國際同期先進水平。

“由于小行星引力小,尚未有國家實現小行星降落采樣。我國進行的第一次小行星探測就會選擇降落采樣。掌握了降落技術,就意味著將來如果有小行星撞擊地球,我國可以直接接近並干預。”葉培建說。按照設想,小行星探測將在10年分3個階段實施,即小行星探測、取樣返回、探測彗星。

葉培建表示,小行星探測需要解決航天器長遠飛行的動力問題、通信問題以及長達10年以上的地面管理問題。小行星近距離的探測和采樣難度很大,“因為小天體不過幾十米又幾乎沒有引力,我們首先要圍繞著小天體在不同相位進行懸停探測,了解小天體的各種特性,通過繞飛探測選擇可能著陸的地點,‘走一步看一看’最後才到小天體上進行采樣”。

近年來,中國航天逆勢而上,在嫦娥五號、“天問一號”,亞太6D新平台首飛等方面取得舉世矚目的成果。從1975年首次發射返回式遙感衛星起,中國已經形成了陸地、海洋、氣象、高分等遙感衛星系列,國際宇航科學院院士、高分專項工程總設計師童旭東重點介紹了中國對地觀測技術的發展概況、建設目標、應用等情況。

中國工程院院士、南京航空航天大學校長單忠德指出,航空航天領域生產裝備與制造車間數字化、智能化系統集成發展,不同制造裝備之間、上下料機構、物流系統等企業內外設備實現互聯互通和智能制造,可實現自運行、自調控,構建數字化生產線、離散型智能車間與工廠,實現批量柔性化智能化定制生產。

“天基”雷達是無線電領域中的前沿重點。“天基”雷達,就是裝在衛星上的雷達,它被應用于航天器的軌道交會、衛星回收、定位、監視及探測等。中國工程院院士、南京航空航天大學電子信息工程學院院長賁德指出︰“沒有任何一種現代戰爭能離開雷達。研究天基雷達難度很大,各國都在努力,但現在還沒有一個國家把它做出來,我們應該積極地開展‘天基’雷達研發。”

“新一代航天人的使命任務比老一代光榮艱巨”

國內航天研究領域的各位專家在講述航天事業技術發展時,圍繞新時代如何傳承弘揚航天精神進行了闡述,探討如何將航天精神轉化為加快建設航天強國的強大力量。

中國工程院院士、空間神舟飛船總設計師戚發軔是新中國航天史的譜寫者與見證者,曾參加中國第一發導彈、第一枚運載火箭、第一顆衛星、第一艘試驗飛船和第一艘載人飛船的研制工作。從以“自力更生、艱苦奮斗”為特點的老一輩航天人精神,到將“熱愛祖國”作為核心的兩彈一星精神,再到“特別能吃苦、特別能戰斗、特別能攻關、特別能奉獻”的載人航天精神,戚發軔結合親身經歷解讀“中國航天與航天精神”。

戚發軔表示,航天事業發展到現在,新問題新挑戰會不斷涌現,新一代航天人的使命任務比老一代光榮艱巨。“老一代航天人當年是解決‘有無問題’,別人有的我們要有;新一代航天人要解決‘別人有的我們要做得比他們好,他們沒有的我們也要有’的問題。”戚發軔說。

去年11月,探月工程嫦娥五號探測器成功發射,由南京航空航天大學趙淳生院士團隊研發的超聲電機等技術團隊助力“嫦娥”飛天。與傳統電機相比,超聲電機具有響應快、精度高、噪聲小、無電磁干擾等優點。超聲電機被應用到嫦娥三號和四號探測器。

趙淳生是我國第一個研究電動式激振器的科學家,也是我國超聲電機領域的奠基者和開拓者。82歲高齡的趙淳生,在20年前被查出患有癌癥,經過2次開刀6次化療,依然奮戰在科研一線。“搞科學研究需要幾十年如一日,反復實驗,反復鑽研。這個過程是漫長且枯燥的,這就需要大家肯吃苦,能堅持,願意為國奉獻,不計較個人得失。”

在單忠德看來,強化國家戰略科技力量,必須重視科研人員的主體作用,激發科技人才創新活力。只有不斷地推動有組織的科研教育、創新和人才培養,才能夠實現共同發展。

“強化國家戰略科技力量,必須重視科研人員的主體作用,激發科技人才創新活力。”單忠德告訴記者,此次發射的天和核心艙,以郭萬林院士為代表的南航科研人員為長征五號火箭成功發射,尤其是2017年第二次發射以來的歸零和驗證工作貢獻了“南航智慧”。“我們既要傳承航天精神和弘揚科學家精神,還要營造創新文化,真正讓每一個人都能夠去主動加速創新,共同推動我國由制造大國向制造強國轉變。”

《光明日報》( 2021年04月30日 09版)

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