科技日報(bào)記者 付毅飛
中國航天科技集團(tuán)17日發(fā)布《中國航天科技活動(dòng)藍(lán)皮書（2019年）》。記者從發(fā)布會(huì)上了解到，2019年全球共實(shí)施102次航天發(fā)射任務(wù)，居1991年以來第二高位；共發(fā)射航天器492個(gè)，創(chuàng)歷史新高。其中我國完成34次航天發(fā)射，連續(xù)兩年位居世界第一；發(fā)射航天器81個(gè)，居世界第二。
2020年是我國全面啟動(dòng)航天強(qiáng)國建設(shè)的關(guān)鍵之年。據(jù)航天科技集團(tuán)宇航部部長尚志介紹，該集團(tuán)全年宇航發(fā)射有望突破40次，發(fā)射60多顆航天器，呈現(xiàn)出重大任務(wù)重、發(fā)射密度高等特點(diǎn)。
今年中國航天有哪些重頭戲？科技日報(bào)記者帶你劃重點(diǎn)。
“胖五”三兄弟將出征
長征五號遙三運(yùn)載火箭發(fā)射。付毅飛 攝
2019年12月27日，長征五號遙三運(yùn)載火箭發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功，為我國后續(xù)工程任務(wù)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。尚志透露，2020年長征五號系列運(yùn)載火箭共安排3次發(fā)射，將分別發(fā)射新一代載人飛船試驗(yàn)船、火星探測器和嫦娥五號探測器。
航天科技集團(tuán)一院長征五號運(yùn)載火箭副總指揮曲以廣介紹，長征五號B是在長征五號火箭立項(xiàng)之初就系列化設(shè)計(jì)的一型火箭，專門用于近地軌道發(fā)射。
長征五號B運(yùn)載火箭總長53.7米，起飛重量837.5噸，近地軌道運(yùn)載能力大于22噸，是我國近地軌道運(yùn)載能力最大的火箭。曲以廣說，從外觀來看，它與普通長征五號火箭沒有太大區(qū)別，最明顯的特點(diǎn)，是一個(gè)超過20米長的大型整流罩將火箭二級部分完全覆蓋。
目前長征五號B運(yùn)載火箭正在天津進(jìn)行總裝測試工作。按照計(jì)劃，它將在今年擇機(jī)進(jìn)行首飛。
“長七甲”將大力
提升高軌運(yùn)載能力
我國新一代運(yùn)載火箭。付毅飛 攝
同樣將迎來首飛的長征七號甲運(yùn)載火箭，作為我國首型新一代中型高軌火箭，對高軌衛(wèi)星發(fā)射戰(zhàn)略布局具有重要意義。目前該火箭已經(jīng)運(yùn)抵海南文昌，正在發(fā)射場開展測試工作。
一院長征七號運(yùn)載火箭副總設(shè)計(jì)師助理胡曉軍介紹，長征七號作為我國新一代中型火箭基本型，從立項(xiàng)之初就在國家戰(zhàn)略層面規(guī)劃論證了覆蓋近地軌道、太陽同步軌道、地球同步轉(zhuǎn)移軌道等多種有效載荷發(fā)射能力的系列構(gòu)型。長征七號甲是在長征七號基礎(chǔ)上，與長征三號甲系列三子級組合形成的三級構(gòu)型火箭。
據(jù)介紹，長征七號甲運(yùn)載火箭的地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力可達(dá)7噸，可滿足未來大部分高軌衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)需求，而且在文昌航天發(fā)射場具備快速發(fā)射能力。同時(shí)該火箭也能執(zhí)行多種軌道發(fā)射任務(wù)。此外，它繼承了長征七號和長三甲系列成熟模塊，具有可靠性高、研制周期短等特點(diǎn)。
“長八”將開展垂直起降試驗(yàn)
計(jì)劃于2020年完成首飛的還有長征八號運(yùn)載火箭。一院長征八號運(yùn)載火箭副總設(shè)計(jì)師吳義田介紹，今年該型號將多線并舉，其中長征八號組合型遙一火箭將完成合練及首飛；融合型完成初樣研制并轉(zhuǎn)入試樣研制階段；長征八號R方案研制工作全面展開，并完成垂直起降試驗(yàn)。
吳義田介紹，長征八號為兩級半構(gòu)型，芯一級為直徑3.35米液氧煤油模塊，采用2臺液發(fā)-100發(fā)動(dòng)機(jī)；芯二級為3米直徑氫氧模塊，采用2臺液發(fā)-75發(fā)動(dòng)機(jī)；捆綁2個(gè)2.25米直徑液氧煤油助推器，各采用一臺液發(fā)-100發(fā)動(dòng)機(jī)。
長征八號組合型是在長三甲系列、長征七號等低溫火箭成熟模塊基礎(chǔ)上研制的中型運(yùn)載火箭，將填補(bǔ)我國700公里太陽同步軌道4.5噸左右運(yùn)載能力空白，同時(shí)兼具近地軌道和地球同步轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射能力，將成為國內(nèi)外宇航發(fā)射市場主力軍。
長征八號融合型火箭踐行深度融合研制思路，簡化發(fā)射保障需求，力求成為一款性價(jià)比優(yōu)、易用性好、安全性高的新一代中型主力運(yùn)載火箭。
長征八號R及其垂直起降技術(shù)研制，是對當(dāng)前運(yùn)載火箭戰(zhàn)略發(fā)展前沿技術(shù)工程化應(yīng)用的創(chuàng)新性嘗試，對于推動(dòng)我國運(yùn)載火箭技術(shù)跨越式發(fā)展具有重要意義。
“長十一”再度出海
長征十一號運(yùn)載火箭首次海上發(fā)射。中國航天科技集團(tuán)一院供圖
2019年6月，長征十一號運(yùn)載火箭成功實(shí)現(xiàn)我國首次海上發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的突破。據(jù)一院長征十一號運(yùn)載火箭副總指揮金鑫介紹，該火箭今年將再度“出海”。
金鑫說，長征十一號火箭全年共安排5次發(fā)射任務(wù)，其中有3次海上發(fā)射。他表示，去年的海射成功填補(bǔ)了我國相關(guān)領(lǐng)域空白，但距離常態(tài)化、規(guī)模化、高可靠發(fā)射仍有差距。而今年的3次海上發(fā)射，將是真正形成相關(guān)能力的關(guān)鍵。希望以此進(jìn)一步提升發(fā)射安全性和可靠性，優(yōu)化、固化技術(shù)和管理流程，提高整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)對各種任務(wù)的適應(yīng)性，真正形成簡潔、高效的海上發(fā)射能力。
據(jù)介紹，今年的3次海上發(fā)射，計(jì)劃在我國東海海域執(zhí)行太陽同步軌道發(fā)射任務(wù)。其中包括為吉林長光衛(wèi)星公司實(shí)施高分03星一箭9星組網(wǎng)發(fā)射，一次任務(wù)完成一個(gè)軌道面的部署。
相比首次海射，后續(xù)任務(wù)的海上運(yùn)輸速度將更快，參與發(fā)射的測控系統(tǒng)、保障體系更簡潔。海射遙二任務(wù)繼續(xù)采取火箭、衛(wèi)星從北京整體出廠方式，從山東海陽港轉(zhuǎn)運(yùn)上船。而海射遙三、遙四任務(wù)，隨著山東海陽東方航天港的建設(shè)，將逐步實(shí)現(xiàn)火箭在海陽總裝、測試和星箭對接，規(guī)避產(chǎn)品運(yùn)輸難題，縮短產(chǎn)品集成和發(fā)射鏈條，提高發(fā)射經(jīng)濟(jì)性。
此外，我國將啟動(dòng)運(yùn)載能力更大的長征十一A固體運(yùn)載火箭研制，其500公里太陽同步軌道運(yùn)載能力為1.5噸，適應(yīng)陸地和海上兩種發(fā)射狀態(tài)。該火箭計(jì)劃于今年完成方案設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)入工程研制階段，2022年首飛。
新一代載人飛船可重復(fù)使用
為驗(yàn)證新一代載人飛船部分功能所研制的返回艙縮比模型。付毅飛 攝
隨著火箭家族的新面孔亮相，一些新型航天器也將揭開神秘面紗，例如將由長征五號B運(yùn)送的新一代載人飛船。
據(jù)航天科技集團(tuán)五院載人飛船系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師馬曉兵介紹，我國將利用長征五號B運(yùn)載火箭首飛任務(wù)，開展新一代載人飛船的全尺寸狀態(tài)在軌飛行試驗(yàn)。試驗(yàn)船將在軌飛行大約3天，通過多次軌道控制，將軌道抬升至大橢圓軌道后制動(dòng)返回，實(shí)現(xiàn)接近第二宇宙速度返回再入的熱流條件，采用新型返回制導(dǎo)策略控制再入飛行過程，采用3具主傘實(shí)現(xiàn)群傘減速，采用大型氣囊緩沖著陸。此次試驗(yàn)將驗(yàn)證多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，獲取重要飛行參數(shù)，為科學(xué)研究和技術(shù)改進(jìn)積累數(shù)據(jù)。
馬曉兵表示，新一代載人飛船具備第二宇宙速度返回能力，適應(yīng)載人、載貨等多種任務(wù)，可滿足我國近地空間站運(yùn)營以及未來更遙遠(yuǎn)的載人探測任務(wù)需求，是高可靠，可重復(fù)使用的載人天地往返運(yùn)輸飛行器。
據(jù)介紹，該飛船采用返回艙與服務(wù)艙兩艙構(gòu)型，采用了新型防熱材料、雙層返回艙結(jié)構(gòu)、群傘減速、氣囊緩沖回收系統(tǒng)、無毒發(fā)動(dòng)機(jī)、大型表面張力儲(chǔ)箱等一系列新技術(shù)。該飛船按照模塊化設(shè)計(jì)思想，采用統(tǒng)一返回艙，通過配置不同的服務(wù)艙模塊，適用運(yùn)輸和載人任務(wù)，將提高我國天地往返運(yùn)輸能力。
探月三期工程將收官
2019年初，嫦娥四號探測器掀開了我國探月四期工程的篇章，而隨著今年嫦娥五號任務(wù)的實(shí)施，我國探月三期工程終于能畫上句號。
五院嫦娥五號探測器副總設(shè)計(jì)師彭兢介紹，嫦娥五號探測器的任務(wù)目標(biāo)是：經(jīng)過地月和環(huán)月飛行，在月面選定區(qū)域著陸，采集月球樣品，經(jīng)月面起飛、月球軌道交會(huì)對接和樣品轉(zhuǎn)移、月地轉(zhuǎn)移和再入回收等過程，將月球樣品安全送至地面。
嫦娥五號將由長征五號運(yùn)載火箭直接發(fā)射至地月轉(zhuǎn)移軌道，先后經(jīng)歷發(fā)射入軌、地月轉(zhuǎn)移、近月制動(dòng)、環(huán)月飛行、著陸下降、月面工作、月面上升、交會(huì)對接、環(huán)月等待、月面轉(zhuǎn)移和再入回收11個(gè)飛行階段。月球樣品將被送至實(shí)驗(yàn)室分析研究。
據(jù)介紹，嫦娥五號由15個(gè)分系統(tǒng)組成，各分系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備組成了軌道器、返回器、著陸器和上升器。
中國首次火星探測不走老路
中國火星探測器構(gòu)型圖。國防科工局供圖
除了月球探測，我國將向更遠(yuǎn)的深空進(jìn)發(fā)。五院火星探測器副總設(shè)計(jì)師賈陽表示，我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，并對火星表面的重點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行精細(xì)巡視勘察。
“中國首次火星探測任務(wù)沒有簡單重復(fù)其他國家火星探測的老路，起點(diǎn)設(shè)置很高，體現(xiàn)了中國航天技術(shù)的發(fā)展水平以及航天工程技術(shù)人員的自信。”賈陽說。
據(jù)介紹，火星探測器將由長征五號運(yùn)載火箭發(fā)射至地火轉(zhuǎn)移軌道，與運(yùn)載火箭分離后，在地面測控支持下，經(jīng)過軌道機(jī)動(dòng)和中途修正，在近火點(diǎn)實(shí)施制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)火星捕獲進(jìn)入環(huán)火橢圓軌道，運(yùn)行到選定的進(jìn)入窗口，探測器將進(jìn)行降軌控制，釋放著陸巡視器。
著陸巡視器進(jìn)入火星大氣后，通過氣動(dòng)外形、降落傘、發(fā)動(dòng)機(jī)、多級減速和著陸反沖軟著陸。與火星車和著陸平臺分離后，將開展區(qū)域巡視探測和相關(guān)的一些工程實(shí)踐活動(dòng)。環(huán)繞器將為火星車提供中繼通信鏈路，并開展環(huán)繞科學(xué)探測。
賈陽表示，火星探測任務(wù)實(shí)施過程中有很多看點(diǎn)?！疤綔y器在火星附近的剎車必須一氣呵成，否則就會(huì)滑向更遠(yuǎn)的深空。進(jìn)入下降著陸過程只有7、8分鐘，那是最激動(dòng)人心的時(shí)刻?！彼f，“著陸之后是什么地形，火星車會(huì)取得什么探測數(shù)據(jù)，塵暴或寒冷的天氣來臨時(shí)如何應(yīng)對？這都值得我們拭目以待?！?/p>
尚志介紹，2020年，我國北斗三號、探月三期、高分專項(xiàng)等重大工程都將收官；航天科技集團(tuán)還將實(shí)施衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)融合試驗(yàn)星任務(wù)；發(fā)射海洋系列、資源系列等多顆民用空間基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)衛(wèi)星；發(fā)射亞太6D、印尼PALAPA-N1、吉林一號、齊魯一號等衛(wèi)星。此外還將實(shí)施捷龍一號、長征六號等運(yùn)載火箭商業(yè)發(fā)射。
來源：科技日報(bào)
