中国;航天;系统;工程;发射;技术;进行;北斗“三步走”+“齐步走”:中国航天闯出自强路( 二 )


长征五号B近日首飞成功 , 验证了火箭总体方案、各分系统方案的正确性、协调性 , 突破了大尺寸整流罩分离技术、大直径舱箭连接分离技术、大推力直接入轨偏差精确控制技术等一批新技术 , 为后续空间站核心舱、实验舱发射奠定了坚实基础 。
东方的探月传奇
与载人航天工程同步紧锣密鼓推进的还有探月工程 , 根据年初公布的本年度中国的航天计划 , 嫦娥五号任务将实施 , 将从月面带回1到2公斤的样本 。值得注意的是 , 嫦娥五号将完成中国探月工程绕、落、回“三步走”战略的最后一步 。
早在1994年 , 中国航天科技工作者就进行探月活动必要性和可行性研究 , 经过数年努力完成了探月卫星的技术方案研究和卫星关键技术研究 。2004年 , 中国正式开展月球探测工程即“嫦娥工程”并最终确定中国整个探月工程分为“绕”、“落”、“回”3个阶段 。
第一步为“绕” , 即发射我国第一颗月球探测卫星 , 突破至地外天体的飞行技术 , 实现月球探测卫星绕月飞行 , 通过遥感探测 , 获取月球表面三维影像 , 探测月球表面有用元素含量和物质类型 , 探测月壤特性 , 并在月球探测卫星奔月飞行过程中探测地月空间环境 。2007年10月、2010年10月 , 
中国发射嫦娥一号、二号探测器 , 获取月球表面元素分布、月壤厚度、地月空间环境等信息 。
第二步为“落” , 即发射月球软着陆器 , 突破地外天体的着陆技术 , 并携带月球巡视勘察器 , 进行月球软着陆和自动巡视勘测 , 探测着陆区的地形地貌、地质构造、岩石的化学与矿物成分和月表的环境 , 进行月岩的现场探测和采样分析 , 进行日-地-月空间环境监测与月基天文观测 。具体方案是用安全降落在月面上的巡视车、自动机器人探测着陆区岩石与矿物成分 , 测定着陆点的热流和周围环境 , 进行高分辨率摄影和月岩的现场探测或采样分析 。2012年9月、2019年1月 , 中国发射了嫦娥三号、四号探测器 , 分别实现了月球正面和背面软着陆和巡视探测 。
第三步为“回” , 即发射月球软着陆器 , 突破自地外天体返回地球的技术 , 进行月球样品自动取样并返回地球 , 在地球上对取样进行分析研究 , 深化对地月系统的起源和演化的认识 。承担“回”任务正是嫦娥五号 。
托举嫦娥五号飞天的将是长征五号火箭 , 这将是该型火箭成功复飞以来的又一次出征 , 其表现无疑备受瞩目 。此外 , 嫦娥五号回程要经月面起飞、月球轨道交会对接和样品转移、月地转移和再入回收等过程 , 其难度对中国航天来说可谓是空前的 , 要圆满完成探月工程第三步“回”的任务 , 中国航天人必须全力以赴 。
世界的北斗时空
进入5月 , 北斗三号最后一颗组网卫星发射升空的时间窗口日益临近 , 各项准备工作正进入最后冲刺阶段 。可以预期 , 发射组网后 , 北斗三号功能将更加完备 , 为全球各地用户提供更加可靠精细的服务 。回顾“北斗”建设 , 我们发现 , 其也经历了“三步走”循序渐进、逐步发展演变的历程 。
建设自主、开放的卫星导航系统是中国孜孜以求的目标 , 早在20世纪80年代 , 中国就开始探索适合国情的卫星导航系统建设道路 , 逐渐形成了“三步走”发展战略 。
第一步 , 建设北斗一号系统 。1994年 , 中国启动北斗一号卫星导航试验系统的建设;2000年 , 发射2颗地球静止轨道卫星 , 建成系统并投入使用 , 采用有源定位体制 , 为中国用户提供定位、授时、广域差分和短报文通信服务; 2003年 , 发射第3颗地球静止轨道卫星 , 进一步增强系统性能 。该系统成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域 , 产生了显著的经济效益和社会效益 , 特别是在2008年北京奥运会、汶川抗震救灾中发挥了重要作用 。
第二步 , 建设北斗二号系统 。2004 年 , 启动北斗二号系统工程建设;2012年底 , 完成了14颗卫星(5颗地球静止轨道卫星、5颗倾斜地球同步轨道卫星和4颗中圆地球轨道卫星)发射组网 。北斗二号系统在兼容北斗一号系统技术体制基础上 , 增加无源定位体制 , 为亚太地区用户提供定位、测速、授时和短报文通信服务 。
第三步 , 建设北斗三号系统 。2009 年 , 启动北斗三号系统建设;到2018年年底 , 完成了19颗卫星发射组网 , 完成基本系统建设 , 向全球提供服务;到2020年上半年 , 计划完成30颗卫星发射组网 , 全面建成北斗三号系统 。北斗三号系统继承北斗有源服务和无源服务两种技术体制 , 能够为全球用户提供基本导航(定位、测速、授时)、全球短报文通信、国际搜救服务 , 中国及周边地区用户还可享有区域短报文通信、星基增强、精密单点定位等服务 。


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