科技日報記者 付毅飛
中國航天科技集團17日發(fā)布《中國航天科技活動藍皮書（2019年）》。記者從發(fā)布會上了解到，2019年全球共實施102次航天發(fā)射任務，居1991年以來第二高位；共發(fā)射航天器492個，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，居世界第二。
2020年是我國全面啟動航天強國建設的關鍵之年。據(jù)航天科技集團宇航部部長尚志介紹，該集團全年宇航發(fā)射有望突破40次，發(fā)射60多顆航天器，呈現(xiàn)出重大任務重、發(fā)射密度高等特點。
今年中國航天有哪些重頭戲？科技日報記者帶你劃重點。
“胖五”三兄弟將出征
長征五號遙三運載火箭發(fā)射。付毅飛 攝
2019年12月27日，長征五號遙三運載火箭發(fā)射任務取得圓滿成功，為我國后續(xù)工程任務打下了堅實基礎。尚志透露，2020年長征五號系列運載火箭共安排3次發(fā)射，將分別發(fā)射新一代載人飛船試驗船、火星探測器和嫦娥五號探測器。
航天科技集團一院長征五號運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之初就系列化設計的一型火箭，專門用于近地軌道發(fā)射。
長征五號B運載火箭總長53.7米，起飛重量837.5噸，近地軌道運載能力大于22噸，是我國近地軌道運載能力最大的火箭。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，是一個超過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運載火箭正在天津進行總裝測試工作。按照計劃，它將在今年擇機進行首飛。
“長七甲”將大力
提升高軌運載能力
我國新一代運載火箭。付毅飛 攝
同樣將迎來首飛的長征七號甲運載火箭，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)運抵海南文昌，正在發(fā)射場開展測試工作。
一院長征七號運載火箭副總設計師助理胡曉軍介紹，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、地球同步轉移軌道等多種有效載荷發(fā)射能力的系列構型。長征七號甲是在長征七號基礎上，與長征三號甲系列三子級組合形成的三級構型火箭。
據(jù)介紹，長征七號甲運載火箭的地球同步轉移軌道運載能力可達7噸，可滿足未來大部分高軌衛(wèi)星發(fā)射任務需求，而且在文昌航天發(fā)射場具備快速發(fā)射能力。同時該火箭也能執(zhí)行多種軌道發(fā)射任務。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。
“長八”將開展垂直起降試驗
計劃于2020年完成首飛的還有長征八號運載火箭。一院長征八號運載火箭副總設計師吳義田介紹，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。
吳義田介紹，長征八號為兩級半構型，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)動機；芯二級為3米直徑氫氧模塊，采用2臺液發(fā)-75發(fā)動機；捆綁2個2.25米直徑液氧煤油助推器，各采用一臺液發(fā)-100發(fā)動機。
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上研制的中型運載火箭，將填補我國700公里太陽同步軌道4.5噸左右運載能力空白，同時兼具近地軌道和地球同步轉移軌道發(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，力求成為一款性價比優(yōu)、易用性好、安全性高的新一代中型主力運載火箭。
長征八號R及其垂直起降技術研制，是對當前運載火箭戰(zhàn)略發(fā)展前沿技術工程化應用的創(chuàng)新性嘗試，對于推動我國運載火箭技術跨越式發(fā)展具有重要意義。
“長十一”再度出海
長征十一號運載火箭首次海上發(fā)射。中國航天科技集團一院供圖
2019年6月，長征十一號運載火箭成功實現(xiàn)我國首次海上發(fā)射，實現(xiàn)了關鍵技術的突破。據(jù)一院長征十一號運載火箭副總指揮金鑫介紹，該火箭今年將再度“出?！?。
金鑫說，長征十一號火箭全年共安排5次發(fā)射任務，其中有3次海上發(fā)射。他表示，去年的海射成功填補了我國相關領域空白，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，將是真正形成相關能力的關鍵。希望以此進一步提升發(fā)射安全性和可靠性，優(yōu)化、固化技術和管理流程，提高整個發(fā)射系統(tǒng)對各種任務的適應性，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，計劃在我國東海海域執(zhí)行太陽同步軌道發(fā)射任務。其中包括為吉林長光衛(wèi)星公司實施高分03星一箭9星組網(wǎng)發(fā)射，一次任務完成一個軌道面的部署。
相比首次海射，后續(xù)任務的海上運輸速度將更快，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，從山東海陽港轉運上船。而海射遙三、遙四任務，隨著山東海陽東方航天港的建設，將逐步實現(xiàn)火箭在海陽總裝、測試和星箭對接，規(guī)避產(chǎn)品運輸難題，縮短產(chǎn)品集成和發(fā)射鏈條，提高發(fā)射經(jīng)濟性。
此外，我國將啟動運載能力更大的長征十一A固體運載火箭研制，其500公里太陽同步軌道運載能力為1.5噸，適應陸地和海上兩種發(fā)射狀態(tài)。該火箭計劃于今年完成方案設計，轉入工程研制階段，2022年首飛。
新一代載人飛船可重復使用
為驗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運送的新一代載人飛船。
據(jù)航天科技集團五院載人飛船系統(tǒng)副總設計師馬曉兵介紹，我國將利用長征五號B運載火箭首飛任務，開展新一代載人飛船的全尺寸狀態(tài)在軌飛行試驗。試驗船將在軌飛行大約3天，通過多次軌道控制，將軌道抬升至大橢圓軌道后制動返回，實現(xiàn)接近第二宇宙速度返回再入的熱流條件，采用新型返回制導策略控制再入飛行過程，采用3具主傘實現(xiàn)群傘減速，采用大型氣囊緩沖著陸。此次試驗將驗證多項關鍵技術，獲取重要飛行參數(shù)，為科學研究和技術改進積累數(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，適應載人、載貨等多種任務，可滿足我國近地空間站運營以及未來更遙遠的載人探測任務需求，是高可靠，可重復使用的載人天地往返運輸飛行器。
據(jù)介紹，該飛船采用返回艙與服務艙兩艙構型，采用了新型防熱材料、雙層返回艙結構、群傘減速、氣囊緩沖回收系統(tǒng)、無毒發(fā)動機、大型表面張力儲箱等一系列新技術。該飛船按照模塊化設計思想，采用統(tǒng)一返回艙，通過配置不同的服務艙模塊，適用運輸和載人任務，將提高我國天地往返運輸能力。
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的實施，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計師彭兢介紹，嫦娥五號探測器的任務目標是：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、月球軌道交會對接和樣品轉移、月地轉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載火箭直接發(fā)射至地月轉移軌道，先后經(jīng)歷發(fā)射入軌、地月轉移、近月制動、環(huán)月飛行、著陸下降、月面工作、月面上升、交會對接、環(huán)月等待、月面轉移和再入回收11個飛行階段。月球樣品將被送至實驗室分析研究。
據(jù)介紹，嫦娥五號由15個分系統(tǒng)組成，各分系統(tǒng)相關設備組成了軌道器、返回器、著陸器和上升器。
中國首次火星探測不走老路
中國火星探測器構型圖。國防科工局供圖
除了月球探測，我國將向更遠的深空進發(fā)。五院火星探測器副總設計師賈陽表示，我國首次火星探測任務計劃于2020年擇機實施，目標是通過一次發(fā)射任務，實現(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地區(qū)進行精細巡視勘察。
“中國首次火星探測任務沒有簡單重復其他國家火星探測的老路，起點設置很高，體現(xiàn)了中國航天技術的發(fā)展水平以及航天工程技術人員的自信。”賈陽說。
據(jù)介紹，火星探測器將由長征五號運載火箭發(fā)射至地火轉移軌道，與運載火箭分離后，在地面測控支持下，經(jīng)過軌道機動和中途修正，在近火點實施制動，實現(xiàn)火星捕獲進入環(huán)火橢圓軌道，運行到選定的進入窗口，探測器將進行降軌控制，釋放著陸巡視器。
著陸巡視器進入火星大氣后，通過氣動外形、降落傘、發(fā)動機、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)域巡視探測和相關的一些工程實踐活動。環(huán)繞器將為火星車提供中繼通信鏈路，并開展環(huán)繞科學探測。
賈陽表示，火星探測任務實施過程中有很多看點。“探測器在火星附近的剎車必須一氣呵成，否則就會滑向更遠的深空。進入下降著陸過程只有7、8分鐘，那是最激動人心的時刻?！彼f，“著陸之后是什么地形，火星車會取得什么探測數(shù)據(jù)，塵暴或寒冷的天氣來臨時如何應對？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、高分專項等重大工程都將收官；航天科技集團還將實施衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)融合試驗星任務；發(fā)射海洋系列、資源系列等多顆民用空間基礎設施業(yè)務衛(wèi)星；發(fā)射亞太6D、印尼PALAPA-N1、吉林一號、齊魯一號等衛(wèi)星。此外還將實施捷龍一號、長征六號等運載火箭商業(yè)發(fā)射。
來源：科技日報
