空間瞭望智庫
“探索浩瀚宇宙,發(fā)展航天事業(yè),建設(shè)航天強(qiáng)國,是我們不懈追求的航天夢?!痹诹?xí)近平總書記的指引下,2019年中國航天始于夢想、基于創(chuàng)新、成于實(shí)干,為探索建立新型舉國體制做出了生動實(shí)踐,不斷為人類和平利用太空、推動構(gòu)建人類命運(yùn)共同體貢獻(xiàn)更多中國智慧、中國方案、中國力量。
2019年是新中國成立70周年,也是中國航天筑牢建設(shè)航天強(qiáng)國堅(jiān)實(shí)基石的攻堅(jiān)年。中國堅(jiān)定不移推進(jìn)航天強(qiáng)國建設(shè),年初以嫦娥四號探測器成功實(shí)現(xiàn)人類探測器首次月球背面軟著陸和巡視探測開幕,年末以長征五號火箭成功發(fā)射東方紅五號衛(wèi)星平臺首飛試驗(yàn)星收官,全年發(fā)射運(yùn)載火箭34次,再次位居世界航天年度發(fā)射榜首,其中中國航天科技集團(tuán)有限公司在世界宇航企業(yè)研制發(fā)射火箭次數(shù)和航天器總質(zhì)量兩個(gè)榜單實(shí)現(xiàn)“雙榜”第一。嫦娥四號成功著陸月球背面,長征五號遙三火箭成功發(fā)射,長征系列運(yùn)載火箭發(fā)射次數(shù)跨越300大關(guān),長征十一號火箭實(shí)現(xiàn)中國首次海上發(fā)射,北斗三號系統(tǒng)核心星座完成部署,高分對地觀測系統(tǒng)初步構(gòu)建,中國航天以一系列標(biāo)志性工程突破、里程碑式科技創(chuàng)新有力地增強(qiáng)了中國科技實(shí)力和綜合國力。
中國航天向世界展示了中國風(fēng)采、中國力量,也收獲了國家贊譽(yù)和社會美譽(yù)。孫家棟院士獲頒“共和國勛章”,葉培建院士獲“人民科學(xué)家”稱號,王永志、高鳳林、徐立平、葉培建、羅健夫等5名個(gè)人以及“北斗”、“神舟”、“嫦娥”等3個(gè)團(tuán)隊(duì)被授予“最美奮斗者”稱號。習(xí)近平主席2020年新年賀詞點(diǎn)贊中國航天科技,嫦娥四號、長征五號、北斗系統(tǒng)等重大項(xiàng)目的成功,顯著地激發(fā)了全國人民的民族自豪感和國家榮譽(yù)感。
中國航天科技活動的昨天應(yīng)當(dāng)揮毫記錄,今天更需奮斗創(chuàng)造,明天必將更加美好。2019年1月,中國航天科技集團(tuán)有限公司首次發(fā)布《中國航天科技活動藍(lán)皮書(2018年)》,促進(jìn)了社會各界了解和認(rèn)識中國航天事業(yè)的發(fā)展。2020年1月,空間瞭望智庫接續(xù)發(fā)布《中國航天科技活動藍(lán)皮書(2019年)》,力圖在更廣范圍、更深程度上記錄中國航天科技發(fā)展,播揚(yáng)中國航天科技成就。
各國高度重視航天戰(zhàn)略地位,推進(jìn)相關(guān)戰(zhàn)略部署。2019年,世界格局發(fā)生深刻變革,主要航天國家瞄準(zhǔn)提升本國綜合競爭力,將航天視作重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。美國《2020財(cái)年國防授權(quán)法案》正式生效,授權(quán)在空軍部下組建天軍,建設(shè)美軍第六個(gè)軍種;國防部發(fā)布《印太戰(zhàn)略報(bào)告》,明確美國在亞太地區(qū)的戰(zhàn)略性規(guī)劃。俄羅斯深化航天工業(yè)管理改革,通過制定法律法規(guī)、完善人才隊(duì)伍、優(yōu)化財(cái)政管理等多種舉措激發(fā)航天活力。法國批準(zhǔn)建立航天司令部,日本提出構(gòu)建太空安全部隊(duì),印度成立國防航天局,紛紛瞄準(zhǔn)提升航天能力,保護(hù)本國空間資產(chǎn)安全。中國繼續(xù)推進(jìn)航天強(qiáng)國建設(shè),頒布多項(xiàng)政策法規(guī),促進(jìn)商業(yè)運(yùn)載火箭發(fā)展,推進(jìn)民用遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用,深化北斗導(dǎo)航、衛(wèi)星通信與數(shù)字交通、港口、民航等行業(yè)的融合。
航天發(fā)射活動持續(xù)高度活躍。2019年,全球?qū)嵤?02次發(fā)射任務(wù),居1991年以來第二高位,連續(xù)兩年發(fā)射次數(shù)過百;發(fā)射航天器共計(jì)492個(gè),創(chuàng)造歷史新高。中國完成34次航天發(fā)射,連續(xù)兩年位居世界第一,發(fā)射航天器總數(shù)量居世界第二。其中,中國航天科技集團(tuán)有限公司(以下簡稱航天科技集團(tuán))長征系列和捷龍一號運(yùn)載火箭共計(jì)完成27次發(fā)射;研制發(fā)射航天器總質(zhì)量與總數(shù)量分別居全球航天器制造商第一和第二位。
航天運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展成果顯著。重型運(yùn)載火箭投入使用,美國“獵鷹重型”運(yùn)載火箭完成2次商業(yè)發(fā)射服務(wù),中國長征五號遙三火箭成功發(fā)射。重復(fù)使用技術(shù)更加成熟,“獵鷹重型”運(yùn)載火箭在一次任務(wù)中實(shí)現(xiàn)3枚火箭助推器同時(shí)回收;獵鷹-9火箭第一級實(shí)現(xiàn)4次復(fù)用,整流罩首次成功回收并復(fù)用。中國商業(yè)運(yùn)載火箭取得重要突破,長征十一號運(yùn)載火箭完成首次海上發(fā)射,捷龍一號、雙曲線一號等運(yùn)載火箭首飛成功。
表1 2019年世界航天發(fā)射情況
通信衛(wèi)星系統(tǒng)向更大規(guī)模、更大容量方向并行推進(jìn),天地一體化網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步融合發(fā)展。2019年,低軌巨型星座進(jìn)入實(shí)質(zhì)性建設(shè)階段,“一網(wǎng)”與“星鏈”星座相繼啟動部署,年度部署數(shù)量超過120顆,推動全球競爭態(tài)勢加速升級;超大容量衛(wèi)星引領(lǐng)傳統(tǒng)高軌衛(wèi)星能力演進(jìn),美、歐多個(gè)新一代甚高通量衛(wèi)星系統(tǒng)研制進(jìn)入關(guān)鍵階段,單星容量將突破500Gbit/s;“天地一體、萬物互聯(lián)”時(shí)代更近一步,多項(xiàng)衛(wèi)星與地面新一代移動通信網(wǎng)絡(luò)(5G)融合研究、試驗(yàn)與應(yīng)用計(jì)劃穩(wěn)步實(shí)施,持續(xù)向全球無縫網(wǎng)絡(luò)推進(jìn)。中國開啟第二代中繼衛(wèi)星建設(shè)序幕;東方紅五號平臺首飛成功,質(zhì)量、功率、壽命實(shí)現(xiàn)跨越式提升。
導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)加速升級換代。2019年,美國繼續(xù)推進(jìn)GPS系統(tǒng)升級換代計(jì)劃,首顆GPS-3衛(wèi)星即將投入運(yùn)行,第二顆GPS-3衛(wèi)星成功發(fā)射;俄羅斯基本完成格洛納斯-K系列衛(wèi)星研制,計(jì)劃2025年前完成星座全面更新;中國北斗三號系統(tǒng)核心星座部署完成,全球服務(wù)能力不斷提升,向更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時(shí)空體系發(fā)展。航天仍是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)活動,歐洲伽利略系統(tǒng)在7月發(fā)生服務(wù)全面中斷事故,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行引發(fā)全球關(guān)注。
遙感衛(wèi)星系統(tǒng)規(guī)模與性能穩(wěn)步提升。2019年,各國加速光學(xué)/雷達(dá)衛(wèi)星的升級換代,持續(xù)增強(qiáng)成像偵察能力。美國部署新型“鎖眼”衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)立體化偵察能力;加拿大、意大利發(fā)射新一代雷達(dá)成像衛(wèi)星,高分辨率寬幅成像能力全面提升;商業(yè)微納雷達(dá)衛(wèi)星星座成為新的發(fā)展熱點(diǎn),美國、芬蘭已開始大規(guī)模星座部署。中國高分辨率對地觀測系統(tǒng)即將全面完成建設(shè),2019年成功部署亞米級光學(xué)立體測繪衛(wèi)星高分七號;商業(yè)衛(wèi)星遙感活動日益活躍,正在構(gòu)建融合光學(xué)、微波、視頻等能力的高分辨率星座。
新型載人飛船取得突破,載人月球探測計(jì)劃加速推進(jìn)。2019年,美國近地軌道載人航天商業(yè)化取得階段性成果,“載人龍”飛船、“星際客船”等新型商業(yè)載人飛船相繼開展無人飛行試驗(yàn),預(yù)計(jì)2020年投入服務(wù)。美國提出在2024年載人重返月球,計(jì)劃2020年開展阿爾忒彌斯-1任務(wù),月球“門戶”空間站、著陸器等系統(tǒng)研制工作也快速推進(jìn)。中國空間站系統(tǒng)核心艙轉(zhuǎn)入正樣研制,計(jì)劃2022年前后完成建造;空間站應(yīng)用項(xiàng)目有序推進(jìn),正式發(fā)布聯(lián)合國/中國圍繞中國空間站開展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)的第一批項(xiàng)目入選結(jié)果。
深空探測聚焦月球,同時(shí)兼顧多類目標(biāo)。2019年,中國、以色列和印度分別開展月球著陸探測。嫦娥四號成功實(shí)現(xiàn)全球首次月球背面軟著陸,玉兔二號月球車工作時(shí)間超過300天,成為人類在月面工作時(shí)間最長的月球車。以色列發(fā)射全球首個(gè)私人月球著陸器,印度發(fā)射月船-2探測器,但兩國月面軟著陸嘗試均未獲成功。此外,世界各國在軌的多個(gè)深空探測器持續(xù)取得新的突破,美國“帕克太陽探測器”抵近太陽開展探測,“新視野”探測器飛越太陽系柯伊伯帶天體“天涯海角”,隼鳥-2探測器完成小行星采樣并開始返回地球。
空間科學(xué)探測能力持續(xù)補(bǔ)充完善。天文觀測、天體物理學(xué)等研究領(lǐng)域補(bǔ)充新型系統(tǒng),增進(jìn)人類對地球和宇宙的認(rèn)知。俄德聯(lián)合研制發(fā)射新型X射線天文觀測望遠(yuǎn)鏡,開展星系團(tuán)、黑洞和暗物質(zhì)研究;美國發(fā)射研究地球電離層變化的新衛(wèi)星,揭示太陽對地球生態(tài)的影響。中國太極一號、天琴一號衛(wèi)星相繼發(fā)射,實(shí)現(xiàn)空間引力波探測計(jì)劃的重要突破;“慧眼”衛(wèi)星取得多項(xiàng)突破性觀測成果,推進(jìn)人類科學(xué)研究發(fā)展。
2019年,中國航天發(fā)射活動繼續(xù)取得重大突破。全年共執(zhí)行34次發(fā)射任務(wù),發(fā)射81個(gè)航天器,其中所屬中國航天器76個(gè),國外航天器5個(gè)。
長征系列運(yùn)載火箭累計(jì)開展323次發(fā)射任務(wù),成功將超過500個(gè)航天器送入預(yù)定軌道,發(fā)射航天器數(shù)量占中國發(fā)射總數(shù)量的93.1%,發(fā)射航天器質(zhì)量占中國發(fā)射總質(zhì)量的98.7%,是中國航天的絕對主力運(yùn)載火箭。在2019年的34次發(fā)射任務(wù)中,長征系列運(yùn)載火箭承擔(dān)了26次,其中包括長征五號遙三火箭成功發(fā)射、長征十一號首次海上發(fā)射等重要成績。長征系列運(yùn)載火箭先后有17型基礎(chǔ)級火箭和5型上面級投入使用,具備發(fā)射低、中、高不同軌道、不同類型載荷的能力,運(yùn)載能力、發(fā)射頻度、成功率、入軌精度和適應(yīng)能力均達(dá)到世界一流水平。此外,捷龍一號、快舟一號甲、雙曲線一號、OS-M1等商業(yè)運(yùn)載火箭也取得里程碑突破,商業(yè)發(fā)射服務(wù)進(jìn)入發(fā)展快車道。
2019年,中國航天重大工程和專項(xiàng)穩(wěn)步推進(jìn),大幅提升航天技術(shù)與應(yīng)用能力;航天器研制機(jī)構(gòu)數(shù)量逐漸增長,研制能力穩(wěn)步提升。其中,航天科技集團(tuán)發(fā)揮了主力軍的關(guān)鍵作用,推動了中國航天重大工程的有效實(shí)施,2019年研制發(fā)射的航天器質(zhì)量占中國研制發(fā)射航天器總質(zhì)量的91.7%。
表2 2019年中國運(yùn)載火箭發(fā)射情況
表3 2019年中國航天器研制發(fā)射情況
北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)圓滿收官,北斗三號系統(tǒng)核心星座部署完成。2019年成功發(fā)射10顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,包括1顆北斗二號衛(wèi)星和9顆北斗三號衛(wèi)星。5月17日,長征三號丙運(yùn)載火箭發(fā)射北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第45顆衛(wèi)星,標(biāo)志著北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)圓滿收官。北斗三號系統(tǒng)全球覆蓋和服務(wù)能力進(jìn)一步完善,所有MEO衛(wèi)星完成組網(wǎng),標(biāo)志著北斗三號系統(tǒng)核心星座部署完成。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,服務(wù)能力穩(wěn)中有升,規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化、國際化應(yīng)用再上新臺階,國際合作走深走實(shí),助力實(shí)現(xiàn)“中國的北斗、世界的北斗、一流的北斗”發(fā)展目標(biāo)。
高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項(xiàng)穩(wěn)步推進(jìn)。2019年,3顆高分系列對地觀測衛(wèi)星成功發(fā)射,其中高分七號衛(wèi)星是中國首顆亞米級光學(xué)立體測繪衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展;高分十號、十二號衛(wèi)星能夠提供亞米級微波遙感能力。高分專項(xiàng)使中國具備各類高分辨率數(shù)據(jù)自主獲取能力,大幅提升中國的對地觀測水平。截至2019年底,中國累計(jì)發(fā)射了15顆高分衛(wèi)星,高分?jǐn)?shù)據(jù)已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展的各領(lǐng)域。
綜合對地觀測能力持續(xù)增強(qiáng)。2019年,中國研制并發(fā)射了多顆對地觀測衛(wèi)星,資源一號02D星能夠?qū)嵤┲械确直媛?、大幅寬高光譜成像;中巴地球資源衛(wèi)星04A星是中巴兩國合作研制的第6顆地球資源衛(wèi)星,可滿足中巴兩國用戶在國土資源、應(yīng)急管理、城市規(guī)劃等多個(gè)領(lǐng)域的多光譜成像需求;天繪二號01組衛(wèi)星有力服務(wù)于地理信息測繪等領(lǐng)域;云海一號02星能夠用于大氣海洋環(huán)境要素探測、空間環(huán)境探測、防災(zāi)減災(zāi)和科學(xué)試驗(yàn)等領(lǐng)域;捕風(fēng)一號A/B衛(wèi)星是中國首顆利用衛(wèi)星導(dǎo)航信號探測海面風(fēng)場的衛(wèi)星,對臺風(fēng)預(yù)警、防災(zāi)減災(zāi)具有重要意義。
通信衛(wèi)星系統(tǒng)開啟更新?lián)Q代。2019年,中國成功發(fā)射新一代中繼衛(wèi)星首星天鏈二號01星,天鏈二號衛(wèi)星能夠與天鏈一號衛(wèi)星系統(tǒng)相互兼容,傳輸速率、服務(wù)數(shù)量、覆蓋范圍等性能大幅提升。天通衛(wèi)星商業(yè)應(yīng)用加速,填補(bǔ)了中國自主衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的空白,大幅提升了中國天基通信基礎(chǔ)設(shè)施水平。2019年12月,東方紅五號衛(wèi)星平臺首飛試驗(yàn)星實(shí)踐二十號衛(wèi)星發(fā)射入軌,填補(bǔ)了中國大型衛(wèi)星平臺型譜的空白,將滿足中國未來大容量衛(wèi)星應(yīng)用需求。
東方紅五號衛(wèi)星平臺開展在軌驗(yàn)證?;跂|方紅五號衛(wèi)星平臺的實(shí)踐二十號衛(wèi)星發(fā)射入軌,東方紅五號衛(wèi)星平臺是中國自主研發(fā)的新一代大型地球同步軌道衛(wèi)星平臺,采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念,實(shí)現(xiàn)了智能化自主運(yùn)行管理,采用桁架式主承力結(jié)構(gòu)、多模式電推力器、可展開熱輻射器、二維二次展開半剛性太陽翼、大功率電源控制器等多項(xiàng)新技術(shù),發(fā)射質(zhì)量達(dá)8~9噸,載荷承載能力達(dá)1.5~1.8噸,整星功率28kW以上,具備120路以上轉(zhuǎn)發(fā)器和14副天線的布局能力,設(shè)計(jì)壽命長達(dá)16年,具有高承載、高功率、高熱耗、高控制精度的特點(diǎn),達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
亞米級立體測繪技術(shù)取得突破。高分七號是高分系列衛(wèi)星中測圖精度最高的科研型衛(wèi)星,搭載了雙線陣立體相機(jī)、激光測高儀等有效載荷,突破了亞米級立體測繪相機(jī)技術(shù),可實(shí)現(xiàn)1:10000比例尺衛(wèi)星立體測圖,大大提高了中國高分辨率立體測繪圖像數(shù)據(jù)的自給率。
導(dǎo)航信號微波遙感技術(shù)在軌應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)海面風(fēng)場探測。捕風(fēng)一號搭載全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)反射信號(GNSS-R)相關(guān)載荷開展海面風(fēng)場監(jiān)測。通過多顆衛(wèi)星協(xié)同觀測,可以實(shí)現(xiàn)更大范圍、更高精度甚至準(zhǔn)實(shí)時(shí)的全球海面風(fēng)場監(jiān)測,能夠應(yīng)用于海洋/陸地遙感、大氣探測和電離層監(jiān)測,并服務(wù)于“一帶一路”沿線國家的氣象保障和防災(zāi)減災(zāi)。
天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室受控離軌。2019年7月19日,天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室受控離軌并再入大氣層,少量殘骸落入南太平洋預(yù)定安全海域。天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)在軌壽命2年,實(shí)際在軌飛行超過1000天,任務(wù)期間驗(yàn)證了航天員中期駐留、推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加等關(guān)鍵技術(shù),為建造和運(yùn)行空間站奠定基礎(chǔ)。天宮二號受控離軌是繼天舟一號后,中國第二次實(shí)施大型航天器受控離軌,體現(xiàn)了中國履行國際責(zé)任的航天大國擔(dān)當(dāng)。
空間站系統(tǒng)核心艙轉(zhuǎn)入正樣研制。目前,空間站研制建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn),主要系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)已經(jīng)完成,全面邁入載人航天工程的“第三步”空間站研制建設(shè)階段,各系統(tǒng)正在按計(jì)劃開展初樣、正(試)樣研制及試驗(yàn)。中國空間站工程以建成國家級太空實(shí)驗(yàn)室為目標(biāo),力爭在科學(xué)和技術(shù)上取得重大突破,為人類文明進(jìn)步做出重大貢獻(xiàn),計(jì)劃2022年前后完成空間站建造并開始運(yùn)營,基本構(gòu)型包括天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ和夢天實(shí)驗(yàn)艙Ⅱ。
嫦娥四號取得重要科學(xué)成果。嫦娥四號探測器順利實(shí)施世界首次月球背面軟著陸,完成了中繼星鏈路通信、有效載荷開機(jī)、兩器分離、兩器互拍、巡視器休眠及喚醒等任務(wù),探月工程取得“五戰(zhàn)五捷”??茖W(xué)探測方面,嫦娥四號發(fā)現(xiàn)月幔源物質(zhì)的初步證據(jù),成為國際月球探測領(lǐng)域的一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)。此外,國際天文學(xué)聯(lián)合會批準(zhǔn)了嫦娥四號著陸點(diǎn)及其附近共5個(gè)月球地理實(shí)體命名,分別為天河基地、織女、河鼓、天津和泰山。
探月工程四期相關(guān)規(guī)劃公布。探月工程按照“繞、落、回”三步走的規(guī)劃實(shí)施,后續(xù)的嫦娥五號計(jì)劃在月球正面取樣返回,完成第三步。嫦娥四號是探月四期的首次任務(wù),其后還規(guī)劃論證了三次任務(wù):嫦娥六號計(jì)劃在月球南極采樣返回,嫦娥七號計(jì)劃開展月球南極資源詳查,嫦娥八號持續(xù)深化月球科學(xué)探測與應(yīng)用,并進(jìn)行相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)月面試驗(yàn),為構(gòu)建月球科研基地做前期探索。
首次火星探測任務(wù)著陸器懸停避障試驗(yàn)圓滿完成。航天科技集團(tuán)在地外天體著陸綜合試驗(yàn)場成功模擬了著陸器在火星環(huán)境下懸停、避障、緩速下降的過程,對其設(shè)計(jì)正確性進(jìn)行了綜合驗(yàn)證。中國首次火星探測任務(wù)計(jì)劃于2020年擇機(jī)實(shí)施,目標(biāo)是通過一次發(fā)射任務(wù),實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞和著陸巡視,開展火星全球性和綜合性探測,并對火星表面重點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行精細(xì)巡視勘查。
“雙超”衛(wèi)星平臺技術(shù)驗(yàn)證成功,大幅提高星上載荷穩(wěn)定度?!半p超”衛(wèi)星平臺采用“磁浮控制”技術(shù),為星上載荷打造“云臺”,使載荷在電磁力作用下懸浮在衛(wèi)星中,隔絕載荷與衛(wèi)星的物理接觸,消除衛(wèi)星微抖動的干擾,實(shí)現(xiàn)了“超高指向精度、超高穩(wěn)定性”,衛(wèi)星載荷的指向精度和穩(wěn)定度提升了2個(gè)數(shù)量級。
首個(gè)衛(wèi)星離軌帆驗(yàn)證太空垃圾清理技術(shù)。航天科技集團(tuán)研制的金牛座納星成功發(fā)射,衛(wèi)星采用了中國首個(gè)標(biāo)配式衛(wèi)星離軌帆裝置,旨在驗(yàn)證薄膜帆高效收攏和在軌展開技術(shù),并實(shí)測離軌效果。衛(wèi)星采用了先進(jìn)的微米級薄膜折疊收攏技術(shù),薄膜帆展開面積2.5平方米,能夠收攏成高爾夫球大小的模塊,展收比達(dá)到了國際一流水平。薄膜帆不占用小衛(wèi)星的自身包絡(luò),可加裝至各類成熟的小衛(wèi)星平臺,實(shí)現(xiàn)了標(biāo)配化設(shè)計(jì)理念,能夠有效減緩空間碎片,避免廢棄航天器成為太空垃圾。
空間引力波探測技術(shù)開展在軌驗(yàn)證。航天科技集團(tuán)研制的天琴一號衛(wèi)星成功發(fā)射,該衛(wèi)星是“天琴計(jì)劃”的首顆衛(wèi)星,主要目標(biāo)是構(gòu)建高精度空間慣性基準(zhǔn),驗(yàn)證無拖曳控制等關(guān)鍵技術(shù),能夠?yàn)槲磥砜臻g引力波探測項(xiàng)目奠定技術(shù)基礎(chǔ)。此外,空間科學(xué)(二期)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)首發(fā)星太極一號完成了空間引力波探測所需載荷和衛(wèi)星主要關(guān)鍵技術(shù)的在軌驗(yàn)證,包括高穩(wěn)定激光器、超高精度干涉儀、高靈敏度引力參考傳感器、無拖拽控制技術(shù)、微牛級微推進(jìn)技術(shù)、超穩(wěn)超靜航天器等,標(biāo)志著太極計(jì)劃“三步走”的第一步任務(wù)目標(biāo)成功實(shí)現(xiàn)。
空間天文觀測取得重大科學(xué)突破。中國利用首顆硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星“慧眼”進(jìn)行系列觀測,在軌運(yùn)行2年多期間開展各類觀測1000余次,獲得科學(xué)數(shù)據(jù)29Tbit,取得了多項(xiàng)重要科學(xué)成果,包括首次觀測到中子星X射線雙星在流強(qiáng)位于特定值時(shí)吸積盤狀態(tài)的突然變化,驗(yàn)證了光的輻射壓導(dǎo)致吸積盤結(jié)構(gòu)突變這一已提出近半個(gè)世紀(jì)的理論;在人類發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)宇宙X射線源天蝎座X-1中,發(fā)現(xiàn)了迄今最高能量的千赫茲準(zhǔn)周期振蕩;首次觀測到中子星表面單個(gè)熱核暴的X射線光子“陣雨”對溫度高達(dá)幾億度高溫電子冕的快速冷卻現(xiàn)象。“慧眼”衛(wèi)星將對黑洞系統(tǒng)準(zhǔn)周期振蕩現(xiàn)象研究的能量上限從30keV提高到100keV,開啟了研究黑洞系統(tǒng)的新窗口。
長征五號遙三運(yùn)載火箭成功發(fā)射。2019年12月27日,長征五號遙三火箭成功將實(shí)踐二十號衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。長征五號運(yùn)載火箭是中國目前運(yùn)載能力最大的新一代運(yùn)載火箭,具備近地軌道25噸級、地球同步轉(zhuǎn)移軌道14噸級的運(yùn)載能力,大幅提升中國進(jìn)入空間能力。長征五號在2017年7月發(fā)射失利后,采取了一系列重要改進(jìn)措施,此次任務(wù)對長征五號改進(jìn)措施的有效性、全箭技術(shù)狀態(tài)及飛行可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證,為后續(xù)開展載人空間站建設(shè)、探月工程嫦娥五號任務(wù)及首次火星探測任務(wù)等打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
海上發(fā)射技術(shù)試驗(yàn)取得圓滿成功。海上發(fā)射具有靈活性強(qiáng)、能夠低緯度發(fā)射等優(yōu)點(diǎn)。2019年6月,長征十一號以民用船舶為發(fā)射平臺,在黃海海域成功實(shí)施“一箭七星”發(fā)射,這是中國首次在海上開展運(yùn)載火箭發(fā)射技術(shù)試驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了“航天+海工”技術(shù)融合,突破海上發(fā)射穩(wěn)定性、安全性、可靠性等關(guān)鍵技術(shù),探索了海上發(fā)射管理模式,驗(yàn)證了海上發(fā)射能力。
基于柵格舵系統(tǒng)的一子級落區(qū)控制技術(shù)取得突破。2019年11月,長征四號乙運(yùn)載火箭的發(fā)射任務(wù)成功驗(yàn)證了基于柵格舵系統(tǒng)的火箭一子級落區(qū)控制技術(shù)。柵格舵系統(tǒng)可以使一子級落區(qū)范圍縮小85%以上,極大改善落區(qū)的安全,有助于履行社會責(zé)任和發(fā)展綠色航天,同時(shí)為后續(xù)可重復(fù)使用運(yùn)載火箭的研制奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
重型運(yùn)載火箭發(fā)動機(jī)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)取得突破。航天科技集團(tuán)圓滿完成500噸級液氧煤油發(fā)動機(jī)渦輪泵、燃?xì)獍l(fā)生器及配套組件的聯(lián)動試驗(yàn),驗(yàn)證了發(fā)生器-渦輪泵組件方案的可行性,實(shí)現(xiàn)了從起動、初級、主級到關(guān)機(jī)的平穩(wěn)過渡,為后續(xù)進(jìn)行發(fā)動機(jī)整機(jī)試車等研制工作奠定基礎(chǔ)。此型發(fā)動機(jī)為中國正在研制的最大推力火箭發(fā)動機(jī),未來將應(yīng)用在長征九號重型運(yùn)載火箭上,支撐后續(xù)大型空間活動、載人登月及深空探測計(jì)劃的實(shí)施。