荃話題

中國航天科技

中國航天發展 - 2000年代

2000年後,中國經濟進入了高速增長的時期,國家綜合實力的迅速壯大使得航天活動也日益活躍。2000年11月,中國政府首次發佈關於中國航天發展政策的白皮書《中國的航天》,將其後十年左右的發展目標定為:

  • 建立長期穩定運行的衛星對地觀測體系。
  • 建立自主經營的衛星廣播通信系統。
  • 建立自主的衛星導航定位系統。
  • 全面提高中國運載火箭的整體水平和能力。
  • 實現載人太空飛行飛行,建立初步配套的載人太空飛行工程研製試驗體系。
  • 建立協調配套的全國衛星遙感應用體系。
  • 發展太空科學,開展深空探測。

白皮書中提到的自主衛星導航定位系統即北斗衛星導航系統。早在1983年,後來的863專案倡導者之一的陳芳允院士就提出過用「雙星定位」的方式建設初級的衛星導航系統。之後曾任「東方紅一號」設計師的中國著名衛星專家孫家棟提出了「三步走」的發展戰略以建設中國自己的衛星導航系統,服務範圍依次從中國擴展至亞太再至全球。2000年10月和12月,中國先後發射兩顆北斗導航試驗衛星,建立了「第一步」的北斗一號衛星導航試驗系統為中國及周邊區域提供定位、授時、廣域差分服務,並擁有雙向短報文通信功能,以初步探索的形式實現了中國衛星導航的從無到有。2007年與2009年,中國接連發射兩顆北斗二號導航衛星,成功競爭佔得國際電信聯盟授予的衛星導航所需的頻率,開始實現「第二步」,即構建中高軌混合星座架構的實用衛星導航系統以服務亞太地區。

北斗一號衛星導航試驗系統的覆蓋範圍

白皮書中的另一個重點目標是「實現載人太空飛行飛行」。中國的載人太空飛行在進入21世紀後也繼續了良好的發展勢頭,從2001年1月到2003年1月,中國載人航天工程在兩年的時間裏實施了三次不載人的神舟飛船飛行任務,完成了從發射到運行到返回的全過程,驗證了載人太空飛行所有系統的正確性與穩定性。其中2002年12月30日發射的「神舟四號」是神舟飛船正樣的最後一次不載人演練,在飛行6天18小時、繞地球108圈後於2003年1月5日安全著陸,圓滿完成了技術要求最高、參試系統最全、難度最大的一次無人飛行試驗,為中國實施首次載人太空飛行飛行任務掃清了障礙,中國人「飛天」夢想的實現進入倒數階段。

北京時間2003年10月15日09時00分,長徵二號F遙五運載火箭在酒泉衛星發射中心載人太空飛行發射場將搭載著太空人楊利偉的「神舟五號」發射升空。9時10分左右,飛船進入預定軌道,楊利偉成為首位進入太空的中國人。16日5時35分,北京航天指揮控制中心成功向正在太空運行的神舟五號發送返回指令,飛船開始返回。10月16日6時23分,神舟五號在內蒙古主著陸場成功著陸,太空人楊利偉在飛行21小時23分、繞地球14圈後安全出艙,中國首次載人太空飛行飛行獲得圓滿成功。楊利偉的首次飛天引起了全球的關注,多國航天機構向中國表示祝賀與肯定,時任聯合國秘書長科菲·安南也於10月15日和16日先後兩次發表聲明對神舟五號的成功表示熱烈祝賀。神舟五號任務的圓滿成功標誌著中國正式成為繼前蘇聯/俄羅斯和美國之後第三個獨立掌握載人太空飛行能力的國家,是中國航天史上的一個重大里程碑,也預示著科技實力不斷上升的中國開始改變21世紀世界航天的格局。

中國首位進入太空的太空人楊利偉

收藏於中國國家博物館內的神舟五號返回艙與楊利偉所使用的太空衣

在完成歷史性的首次載人太空飛行飛行任務後,中國載人航天工程並沒有從此停下腳步。2005年10月12日至17日間,神舟六號飛船搭載費俊龍、聶海勝兩名太空人順利完成了中國首次多人多天的載人太空飛行任務,全面驗證了神舟載人飛船的性能。2008年9月25日至28日間,神舟七號任務成功執行,太空人翟志剛、劉伯明和景海鵬進入太空並安全返回。其中在9月27日下午34分至17時00分間,翟志剛身著中國研製的「飛天」艙外太空衣,與身著俄羅斯「海鷹」艙外太空衣的劉伯明互相配合,成功實施了中國首次空間出艙活動,即「太空行走」。神舟七號任務的成功表明中國載人航天工程進展順利,已經進入「第二步」的關鍵技術突破階段,更多意義更重大、技術難度更高的任務將在下一個十年間實施。

2008年翟志剛在神舟七號任務中完成了中國人的首次太空行走

在載人太空飛行取得初步成功之後,中國航天很快將探索的腳步踏進了另一個具有重大意義的領域——深空探測。對於深空探測,最佳的起步目標就是離地球最近的自然天體——月球,《中國的航天》白皮書中就提到要在2000年代「開展以月球探測為主的深空探測的預先研究」。事實上,和許多其它航天項目一樣,中國月球探測的前期研究開始的時間遠早於政府公開之日。早在1994年,中國科學家就進行了月球探測的必要性與可行性研究。而在經過了多年更深入的研究與論證後,中國的月球探測工程於首次載人太空飛行飛行成功後的第二年也就是2004年的1月正式獲批。立項後的中國探月工程又被命名為「嫦娥工程」,整體被劃分為「探月」、「登月」、「駐月」三個階段,簡稱「探、登、駐」。而其中首先實施的探月階段又分為三步,全部由無人探測器完成,分別進行月球的環繞探測、軟著陸與巡視、採樣返回,簡稱「繞、落、回」。

北京時間2007年10月24日18時05分,中國的首個月球探測器「嫦娥一號」從西昌衛星發射中心由長徵三號甲運載火箭成功發射,目標是對月球進行全球性、整體性與綜合性探測。在經過了13天14小時200萬公里的行程後,嫦娥一號成功進入月球軌道,成為中國第一顆人造月球衛星。11月26日,嫦娥一號向地球傳回第一幅月面圖片和月球三維圖像。2008年11月7日,設計工作壽命一年的嫦娥一號成功在軌運行一週年,實現了工程提出的「精確變軌,成功繞月,有效探測,壽命一年」的預定目標。2009年3月1日,超期服役的嫦娥一號探測器在地面的指揮下受控撞擊在月球,嫦娥一號作為中國的首次深空探測任務以圓滿方式結束,被視為是中國航天繼人造地球衛星、載人太空飛行飛行後的第三座里程碑,中國從此進入世界深空探測俱樂部。

嫦娥一號所獲取的全月球影像圖

儘管自1999年以來遭受了美國的嚴厲打壓,中國的商業發射行業在21世紀的頭十年依然取得了一定的進展。2005年4月12日,中國使用長徵三號乙運載火箭成功將法國阿爾卡特公司製造的「亞太六號」通信衛星送入超地球同步轉移軌道,以採用歐洲設計規避美國限制的方式迎來了沈寂六年後的首次商業發射成功。2007年5月14日,中國再次使用長徵三號乙運載火箭將尼日利亞通信衛星一號送入太空,該衛星由中國空間技術研究院研製,使用中國第三代通信廣播衛星平台「東方紅四號」,這是中國首次以整星出口,即以火箭、衛星及在軌交付的方式進行商業發射,標誌中國擁有了為世界提供全產業鏈衛星服務的能力。


返回