自从1970年4月24日,“东方红一号”用响彻太空的一曲《东方红》拉开了中国人探索浩瀚宇宙的序幕,65年来,一代代航天人自强不息、接续奋斗,走出了一条中国特色的航天发展道路。
2016年之后,每年的4月24日,被定为“中国航天日”。
永远的“东方红一号”
今年航天日主题是“扬帆起航,逐梦九天”,旨在号召社会各界在新时代再启新征程,追逐梦想,勇于探索,争做新时代的追梦人,加快推动航天事业发展,为航天强国建设贡献更多智慧和力量。
当前探月、高分、北斗等航天领域国家重大专项圆满收官,站在“两个一百年”的历史交汇点,中国航天事业开启新征程,火星探测、小行星探测、探月工程四期、空间站建设等任务扬帆起航,拉开了探索九天的新序章。
下面,让我们一同回顾2020年开启了“超级模式”的中国航天成果。
01
嫦娥五号:中国航天史上最复杂的任务
2020年11月24日嫦娥五号发射成功,12月17日成功返回,挑战月球采样返回,时隔44年(1976年苏联月球24号),它为人类再次带回了月球样品。
嫦娥五号发射现场
2004年,嫦娥探月工程正式启动,计划通过“绕、落、回”三步走发展战略全方位研究月球。目前已有嫦娥一号、二号、三号、四号、鹊桥号、五号T1试验器等完成任务,完整突破了环绕和着陆两大月球探索使命,实现了人类首次软着陆月球背后和巡视的壮举。
嫦娥五号结构图
嫦五的任务流程高度复杂,是无人探月的极致。探测器组合体总重达8.2吨,采用轨道器/返回器/着陆器/上升器联合的方式探测月球,是人类无人探月史上最复杂最重的探测器。
嫦娥五号最终收获了1731克样本,超过了前苏联三次无人采样任务采样总重量(301克)。自此,中国终于告别了仅有美国阿波罗登月计划赠送的1克月球样本的历史,并全面掌握了无人地月往返系列技术。
嫦娥五号在月球上展开国旗
嫦五的任务表现得十分优秀,预计的35项故障一项也没有出现,省下了两百多公斤燃料,因此,完成任务的嫦娥五号轨道器将继续加班,飞向地日拉格朗日L1点,全面验证中国航天器前往日地L1点的轨道设计和控制技术,探测期间检测L1点附近光照、辐射和空间天气情况,进行深空网的测控通信试验等。
02
北斗三号全面建成
2020年6月23日,北斗卫星导航系统第55颗卫星搭乘长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心成功升空。北斗系统,历时26年研发,经历了三代系统、共计发射了59颗卫星,终于完成全部组网星座发射任务,正式建成!
北斗三号收官之星发射现场
在理论上,卫星导航系统能无限量为用户提供全球覆盖、全天候、全天时的高精度定位与授时服务,事关国家安全、经济建设和科学研究等重要领域,是任何一个大国必须掌握的核心竞争力。
整个北斗建设过程分成了三步走策略,对应北斗一号、二号和三号系统。其中,一号主要为试验系统;二号为区域服务系统;三号为最终定型的全球服务并带有区域增强的系统。
北斗三号系统
北斗三号系统的30颗卫星包括3颗为GEO(静止地球同步轨道)卫星,3颗为IGSO(倾斜地球同步轨道)卫星,24颗为MEO(中远地球轨道)卫星,是人类现有导航卫星系统中最独特创新的设计,能通过高轨卫星导航和短报文功能重点为亚太地区提供更高质量的服务。
03
天问一号飞向火星
2020年7月23日,天问一号搭乘长征五号遥四火箭,从文昌航天发射场成功升空,开启前往火星数亿千米的旅程。
屈原曾在长诗《天问》中发出了“九天之际,安放安属?”和“日月安属,列星安陈?”的旷世之问,其中“荧惑”(火星)始终是中国古人们最关心的行星之一。历时走入现代,火星不仅是人类研究行星科学和太阳系演化史的核心参照,也是人类未来走向深空的突破目标。为此,中国航天正式启动了行星探测计划——“天问”。执行第一站任务的就是去往火星的天问一号。
“天问一号”传回的火星照片
它将在这次任务中挑战在火星“绕”(环绕)、“着”(降落软着陆)、“巡”(移动巡视)三大工程目标。组合体携带13项科学仪器,计划对火星进行全方位研究,是近几十年来人类火星探测技术复杂度之最,将打破人类探测火星新纪录。
近日,“天问一号”传回好消息:已经顺利实施3次变轨,并获取了部分火星大气数据和降落地点的数据,预计将在5月着陆火星上的乌托邦平原。
04
高分专项完美收官
2020年12月6日,中国发射高分十四号卫星。高分辨率对地观测系统,是我国中长期科学和技术发展规划纲要提出的重大专项之一,主要依靠卫星系统实现全天候、全天时、全球覆盖的对地观测能力。
高分卫星影像三维立体场景图
高分系列卫星自2013年4月26日首颗卫星高分一号发射始,到2020年12月6日高分十四的发射成功,总计开发了17个型号,共计发射了35颗卫星。仅仅2020这一年,高分卫星就发射了十七颗之多。
历时七年,高分卫星专项系统建设成功收官,它们几乎覆盖了航天领域所有对地观测方式,如可见光、红外、雷达等,为我国长期稳定地获得高分辨率全球遥感信息提供重要保障,战略意义明显。
05
“胖五”B首飞成功
2020年5月5日,长征五号B运载火箭在文昌航天发射场成功首飞,为2021年全面开启天宫空间站建设创造了条件。
运载火箭是航天事业的基石,决定了一国航天发展的能力上限,长征五号是我国目前最强大的重型任务运载火箭。它将长征火箭家族近地轨道运力上限从8吨级提到25吨以上,能将东方红五号平台这类大型载荷发射到高轨,能执行大型月球探测和火星探测任务等,是一个通用化、系列化、组合化的大型运载火箭平台。
长征五号系列运载火箭
中国最重要的航天工程之一,载人航天,起步于1992年,2021年将迎来最为关键的时刻——全面建造天宫空间站。为此,长征五号要专门定制一个型号,负责实施近地轨道20-25吨级重载任务,这就是长征五号B运载火箭。相较于长征五号,它采取一级半的“矮胖紧实”布局,采用更大的整流罩,重点服务于天宫空间站核心舱和实验舱。
06
商业航天高歌猛进
2020年,依然是中国商业航天不断突破的一年。星际荣耀、蓝箭航天、星河动力、九天微星等企业获得了数亿乃至十余亿人民币的巨额融资,不断突破纪录。
“谷神星一号”卫星发射现场
在业务领域,星河动力“谷神星一号”卫星首飞成功,且进入太阳同步轨道,长光卫星高分辨率对地观测卫星星座进展迅速,银河航天5G通信低轨卫星成功测试,天仪研究院等进入民用SAR卫星领域……更多的探索取得新进展。
“让机械手成为探索未知宇宙的‘千里手’!”
宋爱国
东南大学首席教授,仪器科学与工程学院机器人传感与控制技术研究所所长。宋爱国教授的人机交互遥操作机器人的力觉感知与反馈技术项目一直受到“863”计划的支持。经过20余年的基础研究和技术攻关,宋爱国所在的项目组先后研制成功高精度的机器人六维力传感器、仿生柔性触觉传感器、小型化的力反馈执行器等人机交互遥操作机器人核心元件或装置,以及四种类型的遥操作移动机器人系统,并在我国载人航天与探月工程等重要领域得到应用。
宋爱国团队研发的“小型化多维力传感器和航天员在轨操作力测量装置”,成功保障了“天宫二号”航天员的在轨训练任务。同时,他们还负责研制了两套地面模拟实验月面巡视机器人,主要研究月球车的遥操作控制算法和环境识别的感知系统,在“嫦娥三号月面巡视器”工程任务中立下汗马功劳。
“面向国家重大需求,解决关键技术难题”
潘树国
仪器科学与工程学院副院长,教授、博士生导师,首届国土资源部(现自然资源部)杰出青年科技人才,先后入选科技部重点领域创新团队(排2)、江苏省六大人才高峰计划。长期从事高精度卫星导航定位技术的研究,主持研发的卫星导航网络RTK定位技术、高精度北斗地基增强定位技术、卫星导航基准站网系统已在天津、江苏、湖南等十五个省市实际应用,覆盖国防、测绘、国土、交通、大型工程建设等关键领域。
潘树国教授以国家需求为人生指向,带领团队焚膏继晷、风雨兼程、极尽精微、锐意进取,以“止于至善”的精神追求解决了一个又一个国家关键技术难题。
“最年轻的‘01’指挥员”
胡旭东
2003年毕业于东南大学动力工程系(今能源与环境学院),现任中国文昌航天发射场发射测试站副站长。曾参与发射任务60余次,担任过北斗二号、风云二号、长征五号运载火箭首飞任务以及嫦娥五号的“01”指挥员,被誉为最年轻的“01”指挥员、最美“01”指挥员。
胡旭东常说:航天人的梦想很近,抬头就能看到;航天人的梦想也很远,需要长久跋涉才能达到。17年来,胡旭东仰望星空,脚踏实地,一步一个脚印地追寻着心中的梦想。正是有一批像胡旭东这样家国情怀深厚的航天追梦人们,中国的航天事业才能以稳步向上的姿态在新时代以卓越的成果绽放出耀眼的光彩。
今年的航天日主场活动将在南京举办
航天日期间,将于4月24日至5月5日在南京市举办中国航天科普宣传周暨“航天放飞中国梦”科普活动。
科普区域将展出重大航天工程航天器模型、实物展品,特别是月球样品实物及嫦娥五号返回舱、降落伞等实物首次在京外展出。其中,4月24日至26日为专业日(不接受社会公众参观),4月27日至30日为学生团体预约参观,5月1日至5日接受社会公众预约参观。
走,五一假期一起去看月壤!
Tips
关注微信公众号“南京本地宝”,在对话框输入“航天”即可查看日程安排,获取2020年直播及回放入口。还可第一时间获取中国航天日科普展学生&社会公众预约入口。
2021年
中国航天依旧忙碌
天问一号将着陆火星
长征火箭家族将继续扩容
数型民营火箭和卫星也将有新突破
载人航天工程也将迎来多次任务
包括发射空间站核心舱
天舟二号货运飞船
神舟十二号载人飞船
让我们共同期待
中国航天的超级2021
中国航天
在星辰大海的征途上将永不止步
来源 | 仪器科学与工程学院
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