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中国科技向深处进军

更新时间:2019-10-08 05:13点击次数:

  天舟一号示意图。新华社发在马里亚纳海沟作业区,蛟龙号载人潜水器离开向阳红09科学考察船缓缓进入水中(6月1日摄)。新华社发在太空,开展深空探测计划,研制新型先进运载火箭,让人类进入深空的脚步走得更快、更远;在大海,深钻、深潜、深网、深渔,深耕蓝色国土,建设海洋强国,海洋事业不断向深海迈进。可上九天揽月,可下五洋捉鳖,秉世上无难事,只要肯登攀之志,中国科技向深处进军的步伐,正在不断加快。

  在马里亚纳海沟作业区,“蛟龙”号载人潜水器离开“向阳红09”科学考察船缓缓进入水中(6月1日摄)。新华社发

  在太空,开展深空探测计划,研制新型先进运载火箭,让人类进入深空的脚步走得更快、更远;

  在大海,深钻、深潜、深网、深渔,深耕蓝色国土,建设海洋强国,海洋事业不断向深海迈进。

  可上九天揽月,可下五洋捉鳖,秉“世上无难事,只要肯登攀”之志,中国科技向“深处”进军的步伐,正在不断加快。

  深空探测是当前世界航天发展前沿领域,这其中,并不缺乏中国人的参与,中国嫦娥五号即将登陆月球,完成探月三期工程“绕落回”任务。同时,中国深空探测也在呈现全新的图景:在并不遥远的将来,火星地表也将迎来中国自己的“火星车”,木星系空间也会有中国探测器的身影……

  在2017年全球航天探索大会上,记者了解到,中国深空探测最新计划中,火星是首选目标。根据规划,中国将在2020年发射首个火星探测器,一次实现火星环绕、着陆、巡视探测;其后实施第二次火星探测任务,并进行火星表面采样返回,开展火星构造、物质成分、火星环境等科学分析与研究。

  “之所以将火星列为首选目标,是因为火星是离地球最近,且环境最为相似的类地行星。开展火星探测,可以深化对火星演变的认知,进而回答‘火星是地球的未来?’或‘火星是地球的过去?’等重大科学问题。”中国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥说,基于现有航天能力,探测器飞行8—10个月可到达火星,任务周期较为合适,探测可达性也比较好。

  同时,中国人的眼光也并未局限在火星探索上,木星系及其以远的空间也是深空探测的重要对象。“人类已有的探测表明,木星的卫星上具有可能产生生命的条件,蕴含大量原创性重大科学发现的机会。”张荣桥说,由于其距离远、飞行时间长,工程实施还将会带动新能源、长寿命、远距离的测控通讯等深远航天技术的发展。

  深空探测具有成本高、风险高等特点,既是“勇敢者的游戏”,更需要科学攻关的精神,一系列科学技术、工程建设问题需要进一步突破。

  执行深空探测任务,飞行时间需要几个月至几年,甚至几十年;距离从百万公里,延伸到几亿、几十亿公里,星地时延甚至达到数小时,因此,中国就需要对包括星际航行的轨道设计、新型导航方法及探测器自测量、自计算、自诊断、自恢复等技术进行逐一突破。

  “中国深空探测本着‘创新、协调、和平、开放’的发展原则,愿与国际同仁广泛开展合作交流,包括科学目标的选择、载荷搭载、测控资源的相互支持、科学数据共享等。”张荣桥说,希望全世界深空探测领域的科学家、工程师们携手推动,让人类进入深空的脚步走得更快、更远。

  火箭是人类进入太空的最主要方式。为了探索和利用更深远的宇宙,中国正研发更先进的火箭运输系统。8日在京进行的全球航天探索大会上,中国火箭专家们宣布了中国重型火箭、低成本火箭和可重复使用运载器的最新研发进展。

  国际宇航科学院院士、中国航天科技集团一院科技委主任鲁宇表示,我国现有长征系列运载火箭运载能力仍需继续提升。“目前,中国的重型火箭正进行先期关键技术攻关、方案深化论证研究,计划于2028年至2030年首飞,近地轨道运载能力可达140吨。”鲁宇说。

  专家表示,重型火箭先期关键技术攻关、方案深化论证的主要的内容为“一总三大”:一总即重型火箭的总体技术和方案优化;三大即10米级大直径箭体结构的设计、制造和试验,480吨大推力的液氧煤油发动机,220吨大推力的氢氧发动机。

  中国航天科技集团公司六院科技委主任谭永华告诉记者,480吨级液氧煤油发动机已经完成了首次发生器-涡轮泵联试,试验达到了预期目的,通过试验验证了发动机系统和组件方案的可行性,标志着480吨液氧煤油发动机研制关键技术攻关取得突破性进展。而220吨级高性能氢氧发动机也已完成了多个组件方案详细设计,进行了组件的研制试验工作。

  鲁宇介绍,重型火箭的运载能力将在现有的长征五号大型运载火箭基础上大幅提升,主要瞄准深空探测,月球转移轨道运载能力可达50吨,可满足未来建立月球基地、载人登月等方面的需求,并为我国火星探测和其他深空探测提供强大的运载平台。

  随着人类太空探索能力的不断成熟,“如何进入太空”的问题已逐渐转为“如何低成本进入太空”。

  我国正在开展低成本运载火箭长征八号的研制工作,“前期论证已基本完成,即将进入正式工程化设计和制造阶段,预计最快将在2018年完成研制,实现首飞。”鲁宇介绍。

  鲁宇说,长征八号运用了我国现已成熟的长征系列火箭的动力,并采用长征十一号和长征三号甲火箭第三级的有关技术,大大降低研发成本,因此参与国际竞争将更有优势。

  作为降低航天发射成本的重要途径,重复使用运载器也是各航天强国竞相研发的重点。

  鲁宇说,我国正在开展重复使用运载火箭技术研究,包括了伞降回收和垂直起降技术,目前完成部分试验验证,一些关键技术取得突破。

  同时,我国已明确了发展升力体式重复使用运载器“三步走”的发展思路,即火箭动力部分重复使用、火箭动力完全重复使用、组合动力飞行器。他透露,根据正在进行的关键技术研究,第一步到第二步实现起来会相对容易些。

  地壳最薄的地方在海底。半个多世纪以来,大洋钻探已在国际上掀起了一场轰轰烈烈的“地学革命”。

  我国自1998年加入国际大洋钻探计划以来,已有上百位科学家先后登上美国“决心”号参加大洋钻探。目前,由我国科学家主导的第三次南海大洋钻探已接近尾声。中国科学院南海海洋研究所孙珍研究员、同济大学翦知湣教授分别担任两个航次的中方首席科学家。

  对于我国的大洋钻探,国际大洋发现计划中国专家咨询委员会提出“三步走”战略规划:第一步,2014年至2017年,实现3个以中国科学家为主的“匹配性项目建议书”航次;第二步,2018年至2020年,实现中国自主组织的国际大洋发现计划航次,建设新的岩芯研究中心;第三步,建造新一代大洋钻探船。目前,我国大洋钻探正按照这三步走的战略规划,稳步推进。

  “蛟龙”号载人潜水器6月9日将迎来第150次下潜,这也是中国大洋38航次第三航段雅浦海沟作业区的第一次大深度下潜——计划潜深6420米。

  本次下潜主要任务,是近底观察、航行拍摄底栖生物和海底地形地貌,测量环境参数,采集近底层海水、沉积物、岩石和生物样品。

  “蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器,最大下潜深度为7000米级,可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用,是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器,在全球载人潜水器家族中名列第一梯队。

  “蛟龙”号还有两个“兄弟”——“海龙二号”无人有缆潜水器和“潜龙一号”无人无缆潜水器。它们“三兄弟”均已入驻位于青岛的国家深海基地管理中心,实现了中国深海“三龙”聚首。

  中国大洋矿产资源研究开发协会办公室主任刘峰说,“三龙”是中国自行设计、自主集成、具有自主知识产权的三类典型深潜器,其在调查作业模式方面各有特点。“三龙”还可互为保障,如果有其中之一发生故障,其它潜水器可提供救援。

  国家深海基地管理中心主任于洪军表示,“蛟龙”号新母船正在建设中,预计2019年3月下水,届时这条母船可同时搭载“三龙”探海。

  深耕蓝色国土,建设海洋强国,我国海洋事业正日益向“海洋深处”进军!综合新华社6月8日电



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