中國航天發展 - 2010年代從2000年到2010年，中華人民共和國的國內生產總值增長了三倍。隨著國民經濟的高速發展，中國對高解像度、高精度對地觀測系統的需求與日俱增。為了結束對於航空遙感和國外高解像度衛星系統獲取高解像度遙感數據的依賴，中國在2010年5月12日正式啟動了「高解像度對地觀測系統」重大專項，簡稱「高分專項」。高分專項的目的是建成中國高空間解像度、高時間解像度、高光譜解像度的對地觀測系統，並在2020年擁有具有時空協調、全天時、全天候、全球範圍的觀測能力，被視為建立中國戰略性空間基礎設施的重大工程。2013年4月26日，高分專項的首顆衛星「高分一號」由長徵二號丁運載火箭發射升空並送入預定軌道。在其後的數年間，多顆高分衛星被發射入軌，遙感方式涵蓋可見光、多光譜、紅外、高光譜、微波等。2020年，隨著「高分七號」衛星的正式投入使用，高分專項目標打造的天基對地觀測能力初步形成。
高分衛星所獲取的遙感影像 北斗衛星導航系統在2007年發射首顆北斗二號衛星後迎來了突飛猛進式的發展，僅2010年就發射了五顆北斗二號導航衛星。2012年底，由14顆衛星組成，可向亞太大部分地區提供定位導航授時服務的北斗二號系統構建完成。從2017年11月開始，更為先進的北斗三號系統開始建設，僅用了不到三年時間就發射了24顆地球中圓軌道衛星，3顆傾斜地球同步軌道衛星和3顆地球靜止軌道衛星，刷新了全球衛星導航系統組網速度的世界紀錄。2020年7月31日，中國共產黨中央委員會總書記習近平出席北斗三號全球衛星導航系統建成暨開通儀式，正式宣佈北斗三號全球衛星導航系統正式開通。完成後的北斗三號全球衛星導航系統具備導航定位和通信數傳兩大功能，可提供定位導航授時、全球短報文通信、區域短報文通信、國際搜救、星基增強、地基增強、精密單點定位共七類服務且性能指標先進，全球範圍定位精度優於10米、測速精度優於0.2米/秒、授時精度優於20納秒、全球服務可用性優於99%，已成為聯合國衛星導航委員會認定的全球衛星導航系統四大核心供應商之一。 在2010年代，中國載人航天工程聚焦於關鍵技術突破與太空短中期駐留能力的完善。2011年9月29日，長徵二號F/T1運載火箭將「天宮一號」目標飛行器發射至預定軌道以驗證中國的太空會合對接技術。11月1日，長徵二號F遙八火箭將神舟八號無人飛船發射升空。11月3日凌晨，神舟八號與天宮一號以自動模式成功實現中國首次太空會合與對接。至此，載人太空飛行的三項基本技術（天地往返、出艙活動、交會對接）均已被中國掌握。2012年6月16日，神舟九號飛船搭載太空人景海鵬、劉旺和劉洋發射升空後與天宮一號對接，三名太空人進入天宮一號，隨後進行了約十天的短期駐留並完成了首次手控交會對接試驗，其中劉洋憑藉這次任務成為中國首位進入太空的女太空人。差不多一年後的6月11日，神舟十號載人飛船發射升空並與天宮一號對接，三名太空人聶海勝、張曉光、王亞平進入太空站。在15天的飛行任務中，三名太空人進行了首次太空授課、第二次手控交會對接和首次繞飛交會試驗。
劉洋於2012年成為中國首位進入太空的女太空人 儘管天宮一號具備了空間實驗室或太空站的某些性質，但其功能離它們尚有一定的差距，中國第一個真正意義上的空間實驗室為2016年9月15日發射的「天宮二號」。與天宮一號不同的是，天宮二號具備太空補加功能，可開展大規模科學實驗，配套設備數量和安裝複雜度均創造了歷次載人太空飛行器任務之最。2016年的10月17日至11月18日間，神舟十一號乘組太空人景海鵬、陳冬進駐天宮二號生活了三十多天，進行了三十多項在軌實驗操作，刷新了中國載人航天的記錄。之後，2017年4月20日，天舟一號貨運飛船成功發射並與天宮二號完成自動交會對接。4月27日，天舟一號與天宮二號成功完成首次推進劑在軌補加試驗，標誌著中國突破和掌握推進劑在軌補加技術。至此，隨著空間實驗室、短中期駐留、在軌補加等任務的順利完成，中國載人航天工程完成了設定的「第二步」的目標，為2020年代長期太空站的建造工程做好了充分的技術準備。 深空探測方面，在2007年嫦娥一號實現中國探月工程「繞」的目標後，中國開始為第二步的「落」做準備。中國第二個繞月探測器「嫦娥二號」於2010年10月1日發射，並首次使用地月轉移軌道在10月9日到達月球實現環月飛行，其在接下來的約八個月的工作時間內包括以15公里的低軌道高度對未來的中國探測器預選著陸區虹灣進行局部區域成像，為月球軟著陸做準備。2013年12月2日，長徵三號乙改進型運載火箭從西昌衛星發射中心升空，將中國的首個地外著陸器與巡視器組合體「嫦娥三號」送入地月轉移軌道。12月14日，嫦娥三號著陸器在月球正面的虹灣地區順利完成月面軟著陸，中國成為世界上第三個成功實現太空船地外天體軟著陸的國家。12月15日，「玉兔號」月球車被順利部署到月球表面，其後開展月面巡視勘察，中國探月工程二期「落/巡」的目標達成。
嫦娥三號搭載的玉兔號月球車是中國的首個地外天體巡視器 特別值得一提的是，中國在這一時期還進行了對更遠的深空世界的初步探測嘗試。2011年，由中國科學院國家太空科學中心發起、與俄羅斯合作的「螢火一號」火星探測任務進入實施階段，這是一次獨立於國家重大航天工程之外的小型地外探測活動，探測器重量僅約100公斤，被搭載在俄羅斯聯邦太空局的「福布斯－土壤」探測器上前往火星，目的為進入環繞火星軌道進行在軌探測。然而在2011年11月成功發射後，由於「福布斯－土壤」探測器的主引擎未能按專案啟動，俄羅斯探測器連同搭載的螢火一號最終未能離開近地軌道，於次年1月再入地球大氣層並墜毀於太平洋海域，任務最終失敗。儘管螢火一號由於非中方因素未能取得預想中的成績，但中國的獨立行星際深空探測也從此進入萌芽階段。2012年12月13日，結束了月球探測的的嫦娥二號在拓展試驗任務中在距離地球700萬公里處以3.2公里的最近距離飛掠小行星4179並拍照記錄，成為中國首個行星際探測器。2016年1月11日，中國的首個獨立火星探測任務正式立項並被列入《2016年中國的航天》白皮書中的近期目標內，專案在2020年發射探測器並史無前例地在一次任務中實現火星的環繞、著陸、巡視探測。 在對地觀測、衛星導航、載人太空飛行、地外探測等重大項目皆全面開花結果的同時，作為航天系統絕對基礎的中國運載火箭領域也在經歷著一場重要變革。自20世紀70年代以來，長徵系列運載火箭長期使用以偏二甲肼和四氧化二氮作為推進劑的引擎，此類引擎雖然簡單可靠，但存在著有毒、有污染、比衝低、循環方式落後等缺點，至20世紀80年代中後期的時候已經顯著落後於其它世界航天大國的水平。為了擺脫這種落後局面，自863專案在1986年立項起，中國就開始對新型航天動力系統推進劑的選用問題進行論證。在經過了十多年的前期研究後，於2000年正式立項研製採用高壓補燃循環的120噸級液氧煤油引擎。儘管在進入工程研製階段後遭遇了如引擎試車失敗甚至爆炸等的極大困難，研製團隊依然突破了高溫合金、起動技術等難關，於2006年成功完成了引擎的600秒長程試車，並於2012年通過了國防科工委的驗收。2015年9月20日，採用了一台120噸級液氧煤油引擎即YF-100的「長徵六號」小型運載火箭首飛成功，新一代引擎圓滿完成首次實戰。2016年6月25日，使用了六台YF-100的「長徵七號」中型運載火箭首飛成功，將中國火箭的低地球軌道最大運力提升至13.5噸，中國開始進入無毒、無污染、大推力的新一代運載火箭時代。
YF-100（中）與YF-77（右）是用於驅動新一代長徵運載火箭的其中兩款引擎 長徵七號的首飛同時也是位於海南省文昌市的中國文昌太空發射場所執行的首次發射任務，標誌著文昌太空發射場從此登上中國乃至世界航天的歷史舞台。與老牌的酒泉、太原和西昌相比，於2009年9月開工建設的文昌是最年輕也是最先進的太空發射場。由於文昌優越的地理條件，火箭在低緯度的文昌太空發射場發射時可提升10%至15%的運力，而且殘骸落區位於大海，極大地減少了對地面人員設施的潛在威脅，沿海的位置也使得大直徑火箭的運輸變得可能。獨特的優點使得文昌太空發射場在接下來的數年內成為了中國諸多重大航天任務的出發地，一次次吸引了世界的目光。
自2016年開始投入使用的文昌太空發射場遠景 比長徵七號更重大的運載火箭領域的突破來自「長徵五號」。長徵五號的前期論證始於1986年，自2006年開始正式立項研製，其長達十年的研製過程共突破12大類247項核心關鍵技術，被稱為跨時代的研製項目。作為中國的首型大型運載火箭，外號「胖五」的長徵五號總長約57米，起飛質量約870噸，其芯級直徑突破了傳統長徵火箭的3.35米，達到了5米之巨，其近地軌道與地球同步轉移軌道運力分別達到25噸與14噸，將長徵三號乙火箭保持了多年的相應記錄大幅提升到了其2.5倍以上，被航天界視為實現中國航天發射綜合能力歷史性跨越、由航天大國邁向航天強國的重要基石。然而，在2016年11月4日自文昌太空發射場成功首飛後，長徵五號遙二運載火箭在2017年7月2日的第二次驗證飛行中出現異常，發射失利。長徵五號遙二任務的失利使得長徵五號火箭進入了漫長的「歸零」階段，中國航天未來數年內的多個完全依賴於長徵五號進行的重大項目遭受或面臨被大幅推遲的不利局面。 儘管面臨著長徵五號前景不明的陰霾，中國航天在接下來的兩年內依舊達成了一個足以載入世界航天史冊的成就。由於潮汐鎖定的作用，作為地球唯一天然衛星的月球長期以同一面朝向地球旋轉，在航天時代到來之前，人類從未見過月球背面的模樣。儘管隨著20世紀60年代以來多國月球環繞器的到達，月背的大致模樣已被人類所熟知，但由於通信障礙等因素，人類直至21世紀初也尚未對月背進行過近距離的探測。這一缺憾在2019年被中國的「嫦娥四號」任務終結。2018年12月8日，原本作為嫦娥三號備份的嫦娥四號探測器在西昌衛星發射中心由長徵三號乙運載火箭成功發射飛往月球。在此前發射並成功運行於地月拉格朗日L2點的「鵲橋號」中繼衛星的支持下，2019年1月3日，嫦娥四號在月球背面的馮·卡門撞擊坑成功完成軟著陸，成為人類歷史上首個成功在月背軟著陸的探測器，並拍下傳回世界第一張近距離拍攝月背影像圖。幾個小時後，著陸器將「玉兔二號」月球車釋放至月背表面，留下人類探測器的第一道印跡，開始人類在月背表面的首次巡視探測。嫦娥四號月背探測任務填補了人類月球探測的空白，使得中國航天站在了國際航天界月球研究的前沿，於2020年獲得國際宇航聯合會的最高獎「世界航天獎」，是該國際組織成立70年來首次把這一獎項授予中國航天界人士。
2019年嫦娥四號成為人類首個軟著陸於月球背面的探測器並釋放出玉兔二號月球車進行巡視探測
鵲橋號中繼衛星與火箭分離時的畫面 除了嫦娥四號，這一時期內中國航天的其它主要事件與成就包括：2016年3月8日，中華人民共和國國務院決定自2016年起，將每年的4月24日也就是東方紅一號的發射紀念日設立為「中國航天日」。8月16日，世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」成功發射。2017年6月15日，中國首顆X射線調製望遠鏡衛星「慧眼」成功發射，推動高能天體物理研究進入世界先進行列。8月21日，中國航天員中心在山東省煙臺市附近海域組織實施了為期17天的中歐太空人海上救生訓練，共有16名中國航天員和2名歐洲太空人參加，是首次有外國太空人參與中國組織的大型訓練任務。2018年，中國成功完成了35次軌道發射，首次位居世界第一。2019年6月5日，「長徵十一號」在黃海海域成功完成中國首次海上運載火箭發射。7月25日，中國民營航天公司星際榮耀首次發射「雙曲線一號」小型固體火箭並成功將載荷送入軌道，這是中國民營公司首次成功實施商業運載火箭的軌道發射。 時間來到2010年代的尾聲，經過了兩年多共908天的歸零後，2019年12月27日，長徵五號遙三運載火箭在文昌太空發射場重飛成功，將東方紅五號衛星公用平台首飛試驗星實踐二十號送入預定軌道。隨著這次任務的完美成功，2017年遙二失利的陰霾被一掃而空，長徵五號實現了「王者歸來」，中國進入空間的能力得到跨越式的提高，中國航天的數個重大項目都將隨著長徵五號的重飛成功在2020年代初集中迎來歷史性的飛躍。 |
