一、嫦娥探月工程的“繞、落、回”核心技術(shù)
嫦娥五號(hào)曾完美完成中國(guó)航天史上最復(fù)雜任務(wù)。早在2004年,嫦娥探月工程正式啟動(dòng),計(jì)劃通過(guò)“繞、落、回”三步走發(fā)展戰(zhàn)略全方位研究月球。目前已有嫦娥一號(hào)、二號(hào)、三號(hào)、四號(hào)、鵲橋號(hào)、五號(hào)T1試驗(yàn)器等完成任務(wù),完整突破了環(huán)繞和著陸兩大月球探索使命,實(shí)現(xiàn)了人類首次軟著陸月球背后和巡視的壯舉。2020年11月24日嫦娥五號(hào)發(fā)射成功,挑戰(zhàn)月球采樣返回,時(shí)隔44年(1976年蘇聯(lián)月球24號(hào)),它將為人類再次帶回月球樣品。
嫦娥五號(hào)探測(cè)器組合體總重達(dá)8.2噸,采用軌道器/返回器/著陸器/上升器聯(lián)合的方式探測(cè)月球,是人類無(wú)人探月史上最復(fù)雜最重的探測(cè)器。2020年12月17日,嫦娥五號(hào)成功返回,最終收獲了1731克樣本,超過(guò)了蘇聯(lián)三次無(wú)人采樣任務(wù)采樣總重量(301克)。在經(jīng)歷了11個(gè)重大階段和關(guān)鍵步驟后,中國(guó)終于告別了僅有美國(guó)阿波羅登月計(jì)劃贈(zèng)送的1克月球樣本的歷史,并全面掌握了無(wú)人地月往返系列技術(shù)。
嫦娥五號(hào)實(shí)現(xiàn)了中國(guó)航天五大首次技術(shù)突破:1.地外天體自動(dòng)采樣封裝;2.地外天體起飛并精準(zhǔn)入軌;3.月球軌道無(wú)人交會(huì)對(duì)接;4.攜帶月球樣本高速(近11.2千米/秒的第二宇宙速度)返回地球;5.建立中國(guó)月球樣品的存儲(chǔ)、分析和研究系統(tǒng)。
二、北斗系統(tǒng)全球覆蓋、全天候、全天時(shí)的高精度定位與授時(shí)技術(shù)
中國(guó)的北斗系統(tǒng)已全面建成。2020年6月23日,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第55顆衛(wèi)星搭乘長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空。北斗系統(tǒng),歷時(shí)26年研發(fā),經(jīng)歷了三代系統(tǒng)、共計(jì)發(fā)射了59顆衛(wèi)星,終于完成全部組網(wǎng)星座發(fā)射任務(wù),意味著中國(guó)的北斗系統(tǒng)已正式建成!意味著衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能無(wú)限量為用戶提供全球覆蓋、全天候、全天時(shí)的高精度定位與授時(shí)服務(wù)。
北斗系統(tǒng)采用三種軌道,重點(diǎn)服務(wù)亞太地區(qū)。整個(gè)北斗建設(shè)過(guò)程分成了三步走策略,對(duì)應(yīng)北斗一號(hào)、二號(hào)和三號(hào)系統(tǒng)。其中,一號(hào)主要為試驗(yàn)系統(tǒng);二號(hào)為區(qū)域服務(wù)系統(tǒng);三號(hào)為最終定型的全球服務(wù)并帶有區(qū)域增強(qiáng)的系統(tǒng)。
北斗三號(hào)系統(tǒng)的30顆衛(wèi)星包括3顆為GEO(靜止地球同步軌道)衛(wèi)星,3顆為IGSO(傾斜地球同步軌道)衛(wèi)星,24顆為MEO(中遠(yuǎn)地球軌道)衛(wèi)星,是人類現(xiàn)有導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)中最獨(dú)特創(chuàng)新的設(shè)計(jì),能通過(guò)高軌衛(wèi)星導(dǎo)航和短報(bào)文功能重點(diǎn)為亞太地區(qū)提供更高質(zhì)量的服務(wù)。
三、天問(wèn)1號(hào)是人類探索火星60年歷史上復(fù)雜度最高的一次
火星不僅是人類研究行星科學(xué)和太陽(yáng)系演化史的核心參照,也是人類未來(lái)走向深空的突破目標(biāo)。中國(guó)航天正式啟動(dòng)了行星探測(cè)計(jì)劃——“天問(wèn)”。執(zhí)行第一站任務(wù)的就是去往火星的天問(wèn)一號(hào)。2020年7月23日,天問(wèn)一號(hào)搭乘長(zhǎng)征五號(hào)遙四火箭,從文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功升空,開啟前往火星數(shù)億千米的旅程。
天問(wèn)一號(hào)這次任務(wù)中挑戰(zhàn)在火星“繞”(環(huán)繞)、“著”(降落軟著陸)、“巡”(移動(dòng)巡視)三大工程目標(biāo)。組合體攜帶13項(xiàng)科學(xué)儀器,計(jì)劃對(duì)火星進(jìn)行全方位研究,是近幾十年來(lái)人類火星探測(cè)技術(shù)復(fù)雜度之最,將打破人類探測(cè)火星新紀(jì)錄。
2021年11月8日,"天問(wèn)一號(hào)"環(huán)繞器成功實(shí)施第五次近火制動(dòng),準(zhǔn)確進(jìn)入遙感使命軌道,開展火星全球遙感探測(cè)。 截至2022年2月4日,天問(wèn)一號(hào)在軌運(yùn)行561天,天問(wèn)一號(hào)從火星祝賀北京冬奧會(huì)盛大開幕。
天問(wèn)1號(hào)火星探測(cè)器由1.3噸的著陸與巡視器總重以及1.2噸的環(huán)繞器組成,加上2.5噸的推進(jìn)劑,所以天問(wèn)1號(hào)探測(cè)器總重達(dá)到了5噸,最重要的是,有重240千克的巡視器(火星車),這要求著陸器在著陸過(guò)程中一定要小心再小心,對(duì)著陸過(guò)程要求非常嚴(yán)格,這是當(dāng)初的海盜1號(hào)在著陸過(guò)程中沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)的,兩者在技術(shù)上也是無(wú)法比較的,超高難度的繞落巡一步到位,天問(wèn)1號(hào)的任務(wù)是人類探索火星60年歷史上復(fù)雜度最高的一次。
四、全天時(shí)、全天候和全球范圍的高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)。
地球原本僅有一顆天然衛(wèi)星,進(jìn)入航天時(shí)代后,人類發(fā)射了上萬(wàn)顆人造衛(wèi)星,并通過(guò)這些衛(wèi)星來(lái)了解地球的方方面面。高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng),是我國(guó)中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要提出的重大專項(xiàng)之一,主要依靠衛(wèi)星系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全天候、全天時(shí)、全球覆蓋的對(duì)地觀測(cè)能力。
2020年12月6日,中國(guó)發(fā)射高分十四號(hào)衛(wèi)星,從2013年4月26日發(fā)射高分一號(hào)至今,中國(guó)在7年內(nèi)發(fā)射了十四個(gè)系列、二十余顆衛(wèi)星組成高分衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),它們分別分布在地球靜止軌道和太陽(yáng)同步軌道。歷時(shí)七年的高分衛(wèi)星專項(xiàng)系統(tǒng)建設(shè)成功收官,幾乎覆蓋了航天領(lǐng)域所有對(duì)地觀測(cè)方式,為我國(guó)長(zhǎng)期穩(wěn)定地獲得高分辨率全球遙感信息提供重要保障,戰(zhàn)略意義明顯。
五、“胖五火箭”成為是中國(guó)最強(qiáng)大的重型任務(wù)運(yùn)載火箭
長(zhǎng)征五號(hào)是中國(guó)最強(qiáng)大的重型任務(wù)運(yùn)載火箭。它將長(zhǎng)征火箭家族近地軌道運(yùn)力上限從8噸級(jí)提到25噸以上,能將東方紅五號(hào)平臺(tái)這類大型載荷發(fā)射到高軌,能執(zhí)行大型月球探測(cè)和火星探測(cè)任務(wù)等,是一個(gè)通用化、系列化、組合化的大型運(yùn)載火箭平臺(tái)。
長(zhǎng)征五號(hào)要專門定制一個(gè)型號(hào),負(fù)責(zé)實(shí)施近地軌道20-25噸級(jí)重載任務(wù),這就是長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭。相較于長(zhǎng)征五號(hào),它采取一級(jí)半的“矮胖緊實(shí)”布局,采用更大的整流罩,重點(diǎn)服務(wù)于天宮空間站核心艙和實(shí)驗(yàn)艙。2020年5月5日,長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭在文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功首飛,為2021年全面開啟天宮空間站建設(shè)創(chuàng)造了條件。
六、神舟飛船是世界最先進(jìn)的新一代載人飛船
神舟飛船是載人航天工程的功勛飛船,采用三艙式(推進(jìn)艙、軌道艙和返回艙)構(gòu)型。中國(guó)航天人通過(guò)11次任務(wù)成功掌握了載人航天的各項(xiàng)核心技術(shù)。2020年5月5日,新載人飛船試驗(yàn)船隨著長(zhǎng)征五號(hào)B火箭成功首飛。它采用最新的兩艙式(推進(jìn)艙、返回艙)布局,效率更高,技術(shù)更先進(jìn),容量更大、最多能搭載7名航天員、擁有較強(qiáng)載貨能力,在太空中使用壽命更長(zhǎng)。
通過(guò)模塊化和通用化設(shè)計(jì),它可以通過(guò)更換隔熱模塊實(shí)現(xiàn)多次低成本重復(fù)使用。群傘氣囊緩沖設(shè)計(jì),也使得回收過(guò)程舒適性和安全性大幅提升。為適應(yīng)不同任務(wù)需求,新載人飛船試驗(yàn)船設(shè)計(jì)了大、小兩個(gè)版本。
飛船整體隔熱能力大幅提升,足以適應(yīng)包括載人登月在內(nèi)的載人深空探測(cè)計(jì)劃。這些優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了神舟飛船的核心指標(biāo),也使得新載人飛船成為目前世界最先進(jìn)的新一代載人飛船之一。
七、長(zhǎng)征八號(hào)火箭創(chuàng)搭載發(fā)射22顆衛(wèi)星最高記錄
2020年12月成功首飛的長(zhǎng)征八號(hào)是我國(guó)新一代主力中型運(yùn)載火箭,填補(bǔ)了我國(guó)太陽(yáng)同步軌道運(yùn)載能力3至4.5噸的空白,可以承擔(dān)80%以上的中低軌發(fā)射任務(wù)。長(zhǎng)八遙二火箭此次發(fā)射,是型號(hào)不帶助推器的新構(gòu)型首飛。 長(zhǎng)征八號(hào)遙二火箭是一發(fā)“共享火箭”,其搭載發(fā)射的22顆衛(wèi)星,分別來(lái)自7家研制單位。
2020年12 月 22 日,長(zhǎng)征八號(hào)在文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功首飛。它主要依托長(zhǎng)征七號(hào)和長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭技術(shù),取長(zhǎng)補(bǔ)短,采用模塊化設(shè)計(jì)理念,使用更加環(huán)保高效的液氧液氫和液氧煤油推進(jìn)劑組合,定位于中型載荷發(fā)射。在運(yùn)力方面,重點(diǎn)針對(duì)這兩種軌道實(shí)現(xiàn)不低于4.5噸的發(fā)射能力。長(zhǎng)征八號(hào)將在未來(lái)逐漸驗(yàn)證火箭可回收技術(shù),并通過(guò)高可靠性、通用化、準(zhǔn)備周期短、發(fā)射頻率高等設(shè)計(jì),集中于高性價(jià)比的商業(yè)載荷發(fā)射任務(wù),是長(zhǎng)征火箭家族圖譜的重要支撐力量。
八、長(zhǎng)征十一號(hào)火箭綜合性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平
長(zhǎng)征十一號(hào)火箭突破了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),運(yùn)載能力和適應(yīng)能力強(qiáng),火箭規(guī)模和起飛推力大,測(cè)試發(fā)射快速,操作使用簡(jiǎn)便,一體化、集成化、智能化程度高,綜合性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,可與全球主流固體運(yùn)載火箭相媲美,對(duì)于完善中國(guó)航天運(yùn)輸系統(tǒng)體系,提升快速進(jìn)入空間能力具有重要意義。長(zhǎng)征十一號(hào)運(yùn)載火箭的首飛成功是中國(guó)首次實(shí)現(xiàn)固體運(yùn)載火箭一箭多星發(fā)射,意味著未來(lái)中國(guó)能在24小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星快速發(fā)射。長(zhǎng)征十一號(hào)是繼“快舟一號(hào)”固體運(yùn)載火箭發(fā)射成功后中國(guó)又一種成功發(fā)射衛(wèi)星的固體運(yùn)載火箭。長(zhǎng)征十一號(hào)運(yùn)載火箭的發(fā)射成功,標(biāo)志著中國(guó)在固體運(yùn)載火箭領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)上取得重大突破,對(duì)于完善中國(guó)運(yùn)載火箭型譜、提升進(jìn)入空間能力,具有重要意義。
長(zhǎng)征十一號(hào)火箭可滿足不同任務(wù)載荷、不同軌道的多樣化發(fā)射需求,有力地促進(jìn)了中國(guó)小衛(wèi)星的規(guī)?;l(fā)展與應(yīng)用。
它的絕活在于能以很低成本執(zhí)行小型載荷的一箭多星任務(wù),并能夠適用于各種陸地固定發(fā)射場(chǎng)、移動(dòng)發(fā)射場(chǎng)和海上發(fā)射場(chǎng)等環(huán)境。2020年,長(zhǎng)征十一號(hào)在酒泉、西昌、黃海(移動(dòng)平臺(tái))均進(jìn)行了發(fā)射,其中依托海上平臺(tái)為第二次發(fā)射,實(shí)現(xiàn)了一箭九星的壯舉。之前長(zhǎng)征十一號(hào)火箭共計(jì)發(fā)射十一次,成功了十一次!
九、嫦娥探月工程持續(xù)突破探月記錄
嫦娥系列月球任務(wù),不僅以非常浪漫的“嫦娥”(軌道器和著陸器)、“玉兔”(巡視器)、“鵲橋”(嫦娥四號(hào)中繼星)和“廣寒宮”(嫦娥三號(hào)著陸地)等大家耳熟能詳?shù)拿侄?,還以它們不斷實(shí)現(xiàn)的新紀(jì)錄而廣受國(guó)際科研界關(guān)注。
嫦娥三號(hào)在2013年著陸月球,至今保持一定程度的工作狀態(tài)。2019年初,嫦娥四號(hào)和玉兔二號(hào)著陸月球背面,一直正常工作至今,完成了超過(guò)25個(gè)月球日夜(月球的一天約為地球上的28天)的工作。不僅如此,她們是人類唯一著陸月球背后的著陸器和巡視器。玉兔二號(hào)行駛距離超過(guò)600米,服務(wù)于它們的中繼衛(wèi)星——鵲橋號(hào)也一直保持良好的工作狀態(tài)。
嫦娥探月工程取得了人類航天眾多新紀(jì)錄,而這些記錄每天都在更新。2022年2月15日,中國(guó)首次地外天體采樣返回的嫦娥五號(hào)任務(wù)再出新成果:中國(guó)科學(xué)家基于嫦娥五號(hào)采自月球的樣品,研究建立起新的更精確的月球年代函數(shù)模型,將為月球和行星科學(xué)研究提供更精確的時(shí)間標(biāo)尺。嫦娥五號(hào)任務(wù)是“探月工程”的第六次任務(wù),也是中國(guó)航天迄今為止最復(fù)雜、難度最大的任務(wù)之一。其有著非常重要的意義——實(shí)現(xiàn)中國(guó)開展航天活動(dòng)以來(lái)的四個(gè)“首次”:首次在月球表面自動(dòng)采樣;首次從月面起飛;首次在38萬(wàn)公里外的月球軌道上進(jìn)行無(wú)人交會(huì)對(duì)接;首次帶著月壤以接近第二宇宙速度返回地球。
十、谷神星一號(hào)商業(yè)火箭中國(guó)商業(yè)航天又一次重大突破
中國(guó)的谷神星一號(hào)商業(yè)火箭轉(zhuǎn)運(yùn)發(fā)射車具備較好的環(huán)境溫度控制、機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)場(chǎng)運(yùn)輸、快速起豎發(fā)射等功能,可進(jìn)一步降低對(duì)發(fā)射區(qū)射前保障要求,將發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間由 4 小時(shí)大幅壓縮至 1 小時(shí)。谷神星一號(hào)運(yùn)載火箭是星河動(dòng)力航天自主研制的四級(jí)輕型商業(yè)運(yùn)載火箭,一、二、三級(jí)采用固體動(dòng)力,四級(jí)采用軌控和姿控一體化液體動(dòng)力?;鸺睆?1.4 米,全長(zhǎng)約 20 米,起飛重量約 33 噸,500 公里太陽(yáng)同步軌道最大運(yùn)力 300 公斤。
星河動(dòng)力實(shí)施的首次發(fā)射任務(wù),是中國(guó)民營(yíng)商業(yè)火箭首次進(jìn)入500km太陽(yáng)同步軌道,是中國(guó)商業(yè)航天的又一次重大突破。除本次發(fā)射的谷神星一號(hào)運(yùn)載火箭外,星河動(dòng)力瞄準(zhǔn)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白,自主研制的更大規(guī)模的中型重復(fù)使用液氧/煤油運(yùn)載火箭“智神星一號(hào)”將于年內(nèi)完成40噸級(jí)主發(fā)動(dòng)機(jī)的全系統(tǒng)地面熱試車,從而進(jìn)一步加快構(gòu)建“固液組合、高低搭配、遠(yuǎn)近銜接”的運(yùn)載火箭商業(yè)型譜。
2022年,星河動(dòng)力航天計(jì)劃完成5次商業(yè)發(fā)射任務(wù)交付,為衛(wèi)星客戶提供高可靠、定制化的發(fā)射服務(wù),同時(shí)進(jìn)一步加快中大型可重復(fù)使用運(yùn)載火箭“智神星一號(hào)”的研制進(jìn)程。
十一、中國(guó)大型航天器回收主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平
中國(guó)之前曾經(jīng)回收過(guò)3.5噸的神舟飛船載人艙。比如航天五院508所驗(yàn)證關(guān)鍵技術(shù),可將我國(guó)航天器回收重量推至7噸以上。這與508所成功研制出大型群傘系統(tǒng)和大載重著陸緩沖系統(tǒng)密不可分。該所采用直升機(jī)外掛投放7噸級(jí)模型的方式,成功進(jìn)行我國(guó)首次大型群傘系統(tǒng)及大載重著陸緩沖系統(tǒng)空投試驗(yàn)。值得一提的是,中國(guó)多項(xiàng)大型航天器回收領(lǐng)域主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
回收航天器,再入返回時(shí)的初級(jí)減速主要靠減速傘。有別于神舟飛船的單傘系統(tǒng),全新研制的減速傘是群傘系統(tǒng),由2頂減速傘、3頂主傘組成。減速傘的承載能力、傘型設(shè)計(jì)大幅優(yōu)化;主傘則保證了各傘之間充氣的一致同步。該群傘系統(tǒng)多級(jí)收口與展開,有效降低了開傘載荷。著陸回收階段,大載重航天器無(wú)損著陸回收對(duì)著陸緩沖系統(tǒng)要求甚高。值得一提的是,中國(guó)的508所科研團(tuán)隊(duì)攻克了多氣囊組合緩沖動(dòng)力學(xué)建模與仿真等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù);著陸緩沖過(guò)程時(shí)間極短,又研制了高靈敏度著陸敏感器,解決了快速響應(yīng)著陸緩沖控制問(wèn)題。最終保證系統(tǒng)可靠工作,返回艙著陸穩(wěn)定。
十二、天上有“宮闕”意味著中國(guó)正式進(jìn)入空間站時(shí)代
2021年4月29日,中國(guó)空間站天和核心艙成功發(fā)射升空。隨后,它先后與天舟二號(hào)和三號(hào)貨運(yùn)飛船、神舟十二號(hào)和十三號(hào)載人飛船對(duì)接,共計(jì)6名航天員先后入駐,標(biāo)志著中國(guó)航天正式進(jìn)入空間站時(shí)代。按照預(yù)定計(jì)劃,天宮空間站還會(huì)在2022年迎來(lái)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙和數(shù)次天舟/神舟對(duì)接任務(wù),從而完成全部建設(shè)。
2021年6月17日,神舟十二號(hào)載人航天飛船成功發(fā)射,并與天和核心艙成功完成對(duì)接。意味著中國(guó)的載人航天項(xiàng)目正式邁入三步走的最后階段“實(shí)現(xiàn)太空長(zhǎng)期駐守”。更重要的是,中國(guó)的載人航天飛船也終于脫離試驗(yàn)階段,開始實(shí)現(xiàn)太空往返常態(tài)化。中國(guó)正式進(jìn)入太空站時(shí)代!值得一提的是,20年前,美國(guó)拒絕中國(guó)參與國(guó)際空間站;20年后,中國(guó)建成了自己的空間站。
中國(guó)作為天宮的主人,中國(guó)可以接納十幾個(gè)國(guó)家的合作申請(qǐng)。天宮空間站,不僅工程意義顯著,對(duì)于提升我國(guó)整體科學(xué)技術(shù)水平有著重要意義。
值得一提的是,中國(guó)天宮空間站的航天員們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了四次高難度的出艙行走,每次持續(xù)時(shí)間6-8小時(shí),遠(yuǎn)長(zhǎng)于2008年神舟七號(hào)實(shí)現(xiàn)的20分鐘出艙行走突破。且王亞平也邁出了中國(guó)女性進(jìn)入太空的“第一步”。
十三、中國(guó)科學(xué)家在磁性芯片高精度檢測(cè)領(lǐng)域取得新突破
磁性芯片生產(chǎn)過(guò)程中的磁性薄膜檢測(cè)這一關(guān)鍵技術(shù),屬于中國(guó)長(zhǎng)期被發(fā)達(dá)國(guó)家“卡脖子”的技術(shù)。磁性芯片生產(chǎn)過(guò)程中,需將納米磁性薄膜均勻鋪在晶圓(制作硅半導(dǎo)體集成電路所用的襯底)上,因此,檢測(cè)薄膜的平整度尤為關(guān)鍵。
中國(guó)航集成電路學(xué)院科研人員利用其研發(fā)的晶圓級(jí)磁光克爾測(cè)試儀,通過(guò)微小的磁性針尖在在5個(gè)原子層厚的納米磁性薄膜上寫下“100年,中國(guó)‘芯'”,慶祝中國(guó)共產(chǎn)黨建黨100年。北航集成電路學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)的晶圓級(jí)磁光克爾測(cè)試儀,對(duì)比國(guó)外同類設(shè)備,這臺(tái)儀器在測(cè)試精度和速度等方面進(jìn)行了技術(shù)革新,實(shí)現(xiàn)了自主創(chuàng)新突破。
十四、中國(guó)初步掌握火箭長(zhǎng)筒段研制核心技術(shù)
2021年2月,中國(guó)首個(gè)3.35米直徑火箭長(zhǎng)筒段貯箱在八院800所問(wèn)世,經(jīng)過(guò)各項(xiàng)檢測(cè)和強(qiáng)度試驗(yàn)考核合格,基本具備工程應(yīng)用條件。該貯箱采用了5米級(jí)長(zhǎng)筒段,首次實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)近2米級(jí)筒段向5米級(jí)筒段的重大跨越,標(biāo)志著中國(guó)已初步掌握長(zhǎng)筒段研制核心技術(shù),火箭在高質(zhì)量、高效率、低成本研制上又取得重大突破。
值得一提的是,長(zhǎng)筒段將現(xiàn)有多個(gè)筒段整合為一,有效提高了火箭結(jié)構(gòu)的可靠性。尤為重要的是,生產(chǎn)效率可提高30%以上,研制成本可降低20%以上。
十五、祝融號(hào)火星車成功地降落在火星北半球的烏托邦平原南部
2021年5月15日,在經(jīng)歷了296天的太空之旅后,天問(wèn)一號(hào)火星探測(cè)器所攜帶的祝融號(hào)火星車及其著陸組合體,成功地降落在火星北半球的烏托邦平原南部,實(shí)現(xiàn)了中國(guó)航天史無(wú)前例的重大突破:天問(wèn)一號(hào),成為中國(guó)首顆人造火星衛(wèi)星;祝融號(hào),成為中國(guó)首個(gè)火星巡視器(火星車)。
祝融,源于中國(guó)古老神話中“火神”的名稱,成功踏上了火星!祝融號(hào)已經(jīng)超出了預(yù)定的三個(gè)月工作時(shí)間,仍在火星正常工作。它已經(jīng)行駛了超過(guò)1400米,可以說(shuō)每一步都是中國(guó)航天在火星探測(cè)史上的新紀(jì)錄。祝融號(hào)也在源源不斷向地球發(fā)送揭示火星奧秘的各類科研數(shù)據(jù),還成為了國(guó)際科研合作的典范,與歐空局火星快車任務(wù)進(jìn)行在軌通信中繼測(cè)試,實(shí)現(xiàn)了中歐在火星的“太空握手”。
十六、羲和號(hào)升空意味著中國(guó)邁入探日時(shí)代
2021年10月14日,中國(guó)成功發(fā)射首顆太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”。它的重要使命是研究人類這唯一可以依靠的寶貴恒星——太陽(yáng),深入了解它的磁場(chǎng)起源和演化、高能粒子的加速和傳播等重要物理過(guò)程,讓中國(guó)正式邁入探日時(shí)代。
羲和是中國(guó)古代神話中太陽(yáng)神之母的名字,用這個(gè)如此特殊的名稱形容一個(gè)探求太陽(yáng)起源的衛(wèi)星可謂浪漫無(wú)比。除此之外,另一太陽(yáng)神話的主角“夸父”也在醞釀之中,它將是個(gè)24小時(shí)面對(duì)太陽(yáng)的太陽(yáng)天文臺(tái),為我們揭示太陽(yáng)的一舉一動(dòng)。羲和探日,夸父追日,成為中國(guó)航天對(duì)太陽(yáng)研究過(guò)程中撰寫的新神話。
十七、中國(guó)長(zhǎng)征火箭系列突破了人類史上最高火箭發(fā)射紀(jì)錄
2021年,中國(guó)火箭共計(jì)實(shí)現(xiàn)了55次發(fā)射,不僅位列世界第一,也助力人類航天突破了史上最高火箭發(fā)射紀(jì)錄。其中,長(zhǎng)征系列火箭發(fā)射次數(shù)突破400,全年實(shí)施48箭、103顆航天器,發(fā)射任務(wù)創(chuàng)年度新紀(jì)錄。長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭,從第1枚到第100枚,用了37年;到第200枚,又用了7年;到第300枚,用了4年多;而到第400枚,僅用了2年多。在2021年的密集發(fā)射任務(wù)中,兩次發(fā)射最短間隔僅4個(gè)多小時(shí),更是實(shí)現(xiàn)了7天內(nèi)密集實(shí)施4次任務(wù)的連戰(zhàn)連捷。隨著數(shù)量的快速提升,所發(fā)射的載荷質(zhì)量和數(shù)量也在攀升,無(wú)疑這些都是中國(guó)航天突飛猛進(jìn)的最直接證明。
十八、中國(guó)“天鏈”系統(tǒng)綜合性能超過(guò)同類日本衛(wèi)星產(chǎn)品
自中國(guó)意識(shí)到天地通信能力改善后,開始加快研發(fā)數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星,到2013年6月20日,當(dāng)時(shí)中國(guó)的天地通信能力就已經(jīng)得到大幅度提升,女航天員王亞平給全國(guó)學(xué)生通過(guò)直播的方式,進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)51分鐘的太空授課,如今中國(guó)空間站又在2021年12月9日,進(jìn)行了“天宮課堂”首次太空授課活動(dòng),所有一切變化的背后,是因?yàn)橹袊?guó)擁有了天鏈中繼衛(wèi)星。 值得一提的是,中國(guó)發(fā)射了天鏈一號(hào)05星,標(biāo)志著第一代數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星發(fā)射計(jì)劃圓滿結(jié)束,天鏈一號(hào)一共由5顆衛(wèi)星組網(wǎng),是在921載人航天工程啟動(dòng)后,開始著手建設(shè)的,主要就是解決測(cè)控網(wǎng)對(duì)地軌道載人飛船通信覆蓋率低的問(wèn)題,而且天鏈一號(hào)衛(wèi)星,特別是在綜合性能上還超過(guò)同類日本衛(wèi)星產(chǎn)品,贏得了國(guó)際上的高度認(rèn)可。
中國(guó)的中繼衛(wèi)星通信系統(tǒng)其名為“天鏈”。經(jīng)過(guò)了若干年的建設(shè),天鏈一號(hào)系統(tǒng)終于在2021年7月6日正式收官。與此同時(shí),天鏈二號(hào)系統(tǒng)也已經(jīng)陸續(xù)發(fā)星,并在此前基礎(chǔ)上進(jìn)行一系列的升級(jí)。
十九、中國(guó)的超聲速民機(jī)的核心關(guān)鍵技術(shù)呈加速度
“綠色超聲速民機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)”之前入選中國(guó)科協(xié)正式發(fā)布的2019年20個(gè)重大科學(xué)問(wèn)題和工程技術(shù)難題之中。中國(guó)航空研究院前沿技術(shù)研究部副總工程師透露,中國(guó)已突破了音爆高精準(zhǔn)度預(yù)測(cè)、低阻力低音爆設(shè)計(jì)等綠色超聲速民機(jī)的核心關(guān)鍵技術(shù)。值得一提的是,現(xiàn)代民機(jī)是典型的高科技、高附加值產(chǎn)品,是一個(gè)國(guó)家科技、經(jīng)濟(jì)、工業(yè)等綜合實(shí)力的集中體現(xiàn)。
盡管中國(guó)在超聲速民機(jī)領(lǐng)域起步較晚,但中國(guó)近年來(lái)隨著科研投入的不斷加大和科研團(tuán)隊(duì)的刻苦攻關(guān),中國(guó)已經(jīng)初步形成了對(duì)航空發(fā)達(dá)國(guó)家快速追趕的態(tài)勢(shì),尤其是突破了音爆高精準(zhǔn)度預(yù)測(cè)、低阻力低音爆設(shè)計(jì)等綠色超聲速民機(jī)的核心關(guān)鍵技術(shù)。
二十、中國(guó)成功攻克材料和航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱障涂層兩大核心技術(shù)
中國(guó)之前成功攻克了材料和航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱障涂層兩大重要難題,中國(guó)研發(fā)出航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料且在抗高溫、抗腐蝕等方面已經(jīng)達(dá)到世界頂級(jí)水平。中國(guó)研制出來(lái)的新材料的強(qiáng)度比現(xiàn)有“超強(qiáng)鎂合金晶體材料”高出10倍以上,變形能力比“鎂基金屬玻璃”高出2倍。
中國(guó)南京理工大學(xué)材料評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)教育部工程研究中心陳光教授團(tuán)隊(duì),在新型航空航天材料鈦鋁合金方面取得重大跨越性突破。所制備的PST TiAl單晶實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)高塑的優(yōu)異結(jié)合,其最小蠕變速率和持久壽命均優(yōu)于已經(jīng)成功應(yīng)用于GEnx發(fā)動(dòng)機(jī)的Ti-48Al-2Cr-2Nb(4822)合金1到2個(gè)數(shù)量級(jí)。
據(jù)悉經(jīng)過(guò)科學(xué)家不懈努力,中國(guó)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱障涂層問(wèn)題上取得關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)步,較好的解決了改善抗CMAS腐蝕性能、控制 TGO的生長(zhǎng)、改善抗燒結(jié)性和改善YSZ面層應(yīng)變?nèi)菹薜人膫€(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。這些問(wèn)題的有效解決,將有利于中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)壽命的大大提高。中國(guó)已經(jīng)找到了滿足更高的發(fā)動(dòng)機(jī)出口溫度的熱障涂層關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié),開始瞄準(zhǔn)具備更低熱導(dǎo)率的頂層陶瓷層,開發(fā)出陶瓷基復(fù)合材料熱障涂層和新型低熱導(dǎo)率熱障涂層。
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