【中国太空计划】逆袭与超越 中国太空时代已来

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这是中国未来空间站的模拟图,不久的未来将成为现实。(VCG)

在经过50年奋力追赶之后,中国的太空探索,终于在2020年前后迎来爆发期。2020年前后,中国的返回式月球登陆器——“嫦娥五号”将会为中国带回月球的土壤样本,同时为中国载人登月打下基础;2020年后中国大型多舱段组合式空间站,将会展开建设,届时有可能成为世界上唯一在轨的大型空间站,成为中国深空探测的前哨站;同样是2020年,中国将发射火星探测器,吹响中国火星探测的号角。

从1970年发射第一颗人造卫星,到今天已经有200多枚各种特殊功能的卫星;从1980年第一枚运载火箭到,到2003年首次实现载人航天;从2011年中国首个空间站“天宫一号”,到2019年中国的“嫦娥四号”探测器成功在月球背面着陆——这是人类历史上第一次,再到2020年即将发射的火星探测器。在太空探索领域,中国以后来者的身份,实现了诸多突破,逐渐成为太空探索领域的重要参与者,未来甚至可能成为主导者。

中国的太空“野心”

中国国务院新闻办发布的《2016中国的航天》白皮书,首次提出航天强国发展愿景,同时对未来5年及今后一个时期航天发展重点和方向进行系统阐述。这是中国政府正式发布未来10年国家空间基础设施中长期规划的重点任务。根据规划,到2030年左右,中国航天将跻身世界航天强国行列。2018年中共十九大报告重申了“航天强国”的目标。

西方卫星研究和咨询行业估计:中国的太空技术可能只比美国落后10到15年,“中国迎头赶上的速度相当快”。

历经多年的投入与战略规划,中国正朝着太空大国的方向迈步前进,甚至可能成为该领域的主导力量。在中国雄心勃勃的太空计划中,有三个项目极具代表性。

首先就是中国的空间站“天宫”——中国深空探测的前哨站。按照时间表,2020年前后,中国 “天宫”号空间站核心舱发射,到2022年中国将在天空建立一个全面运行的空间站。一旦美国主导的国际空间站在2025年退役,中国的空间站将成为唯一一个这样的平台,届时北京将有机会领导全球团队在空间站上进行科学研究。 作为太空竞赛的后来者,中国在2003年进行了首次载人航天飞行。从那时起,中国已经成功地将11名中国公民(9名男性和2名女性)送入太空。

2003年10月15日,杨利伟成为了中国第一位进入太空的航天员。发射“神五”当日,时任中国国家主席胡锦涛为他送行。图为作者王吉松创作的《出征》。(多维记者/摄)

“天宫”之外,登月是中国另一个已经走向成功的太空探索的工程。2013年,“嫦娥三号”探测器连同“玉兔一号”月球车在月球表面着陆,中国成为继美国和俄罗斯之后第三个成功实现月球登陆的国家。2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器携带“玉兔二号”月球车成功在月球背面着陆,这是人类历史上第一次。

50年前,阿波罗11号任务着陆区被命名为“静海基地”;50年后,“嫦娥四号”任务的着陆区被命名为“天河基地”。月球上有资格以“基地”命名,且获国际认可的,目前仅此两处。根据计划,2019年年底,中国准备发射“嫦娥五号”,实现在月球上采样返回,有可能成为继美国、俄罗斯之后第三个月球探测器返回地球的国家。而且中国还计划在2025年实现中国航天员登月。中国载人航天工程副总设计师陈善广表示,中国载人航天未来的发展趋势是载人月球探测,建立月球基地,开展科学研究,拓展人类活动空间,并为月球以远的载人深空探索不断积累技术和经验,远期目标是实现人类到达火星。

根据美国《科学》周刊7月19日发表的一篇名为《中国现在和未来的探月工程》的文章,到2030年,中国具备能力让自己的宇航员在月球表面行走,并在月球南极建立一个完全由人工智能操作的研究站。文章是中国政府探月团队的科学家们为纪念阿波罗登月50周年而撰写的,通讯作者为中国科学院国家空间科学中心主任王赤。文章认为,基于技术水平、航天器选择、经济承受能力和成本效益比的考虑,中国在2020年的后续探月任务仍将以机器探索为主要方向。到2030年以后,机器人技术足够成熟,可以支持对月球基地进行升级使之宜居。

实现人类到达火星,是中国太空计划中更为长远的目标。在火星探索上,目前只有美国、苏联、欧洲航天局和印度成功地将航天器送入火星轨道。但是中国很快就可能会成为第五个到达火星的国家。中国将于2020年发射火星“绕、落、巡”探测器,通过火星卫星、火星着陆器、火星车天地联合探测火星。11月14日,中国正式对外公布了载人飞船探索火星计划。当日,中国邀请了包括驻华使馆的大使及使节、欧盟、亚太空间合作组织以及媒体记者等70人参观了中国首次火星探测任务着陆器悬停避障试验。目前各项准备工作已经完成,只等待2020年火星探测窗口期的到来。

11月14日,在中国河北省怀来市,中国火星探测着陆器在测试悬停、避障和减速能力时被举起。(AP)

除此之外,中国太空计划还包括:2022年左右的“小行星探测”计划,2028年将火星样本带回地球的计划,以及2029年左右的木星探测任务……

中国太空探索为什么能?

20世纪50年代末,全球太空竞赛开始时,中国政府宣称:“我们也要制造卫星。” 如今,中国的卫星指引着飞机、导弹、无人机,也观测着农作物产量、监视着他国军事基地。有中国火箭和中国宇航员参与的太空任务越来越多,进而带给国人强烈的民族自豪感。虽然相较于美国还有不小的差距,但在这么短的时间内能够取的如此成就,也绝对称得上是“逆袭”。

历经数十年的巨大投入与战略规划,中国正朝着太空大国的方向步步前进,未来甚至可能成为该领域的主导力量。彭博社称,中国仅用了20年就建立起有理由说是世界第二先进的太空计划项目,到本世纪中叶,中国的核动力飞船将定期往返于行星际空间,在遥远行星和小行星上的采矿殖民地之间运送工人。

“中国将太空实力作为全球领导地位的一个标志,”华盛顿大学空间政策研究所创始人约翰·洛格斯登(John Logsdon)说,“在一个与国家实力相挂钩的领域内,它赋予了中国足够的底气。” 美国生活科技杂志《Popular Science》的一篇文章这样报道。

2018年12月8日,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射“嫦娥四号”探测器,开启了月球探测的新旅程。(VCG)

中国的太空探索能够发展如此迅速,作为中国太空计划的重要支撑,中国在火箭运载技术功不可没。火箭发射一直是中国的“优势项目”,即便动乱的“文革”时期仍得到足够资金和支持。目前,中国的运载火箭谱系方面,是全世界所有航天国家中最齐全的,既有“长征6号”(液体火箭)、“长征11号”(四级全固体火箭)快速反应轻型运载火箭,又有长征2号、3号、4号以及长征7号大推力运载火箭。

除此之外,还有作为世界第二强的“长征5号”重型运载火箭——运力仅次于美国升级后的重型Delta IV火箭,以及未来的“长征9号”巨型运载火箭。2019年底即将发射的、执行探月工程三期的取样返回任务的“嫦娥五号”月球探测器,2020年发射的“天宫号”载人空间站的核心舱,以及火星探测器,都将“搭乘”“长征5号”火箭。

当然,这背后依托的是中国整个航天系统实力崛起。航天工程是一个高科技含量的系统性工程, 经过50多年的努力,中国已经独立发展成为美国、俄罗斯和欧洲航天局之外,人类第四个航天中心的规模和水平:形成了完整配套的研究设计、生产和试验体系;建立了能发射各类卫星和载人飞船的航天器发射中心、和由境内各地面站、远程跟踪测量船组成的测控网;以及多种卫星应用系统。中国在卫星回收、一箭多星、低温燃料火箭技术、捆绑火箭技术,以及静止轨道卫星发射与测控等许多重要技术领域,已跻身世界先进行列;在遥感卫星研制及其应用、通信卫星研制及其应用、载人飞船试验、卫星定位系统,以及空间微重力实验等方面均取得重大成果。

中国的太空探索的成功绝不是偶然,这背后是中国的整体崛起,这是相辅相成的过程。在诸多因素之中,有两个因素颇为关键。首先是既高屋建瓴又能够切合实际又的战略规划——顶层设计。这也是中国今天能够崛起的重要原因之一。无论是人们熟悉的863计划、五年计划等,还是中共十八大三中全会提出的“全面深化改革方案”,以及刚刚结束的十九届四中全会对五个现代化的顶层设计,都属于此列。中国在太空探索领域的成功,也得益于这样的战略规划,以及持续性的巨大投入和连续不断具体实施。

其次,独立自主、自力更生的路径,以及集中力量办大事的制度优势,也是中国太空探索能够逐渐后来居上的关键因素。由于太空探索的战略和军事意义,中国的太空探索从一开始就遭受美国和其他太空国家的技术封锁。在这种特殊的战略环境下,中国的航天只能自力更生,采用跟随策略,不受外界的竞争和干扰,低成本、高质量地在中国的科学技术和工业基础上实现成长,最终实现今天的逆袭和突破。

与此同时,中国太空探索领域的突破,也反哺推动了各领域高科技产业的发展。通过航天技术成果的二次开发和转化应用,支撑和带动新材料、智能制造、电子信息等相关领域发展。

可以说,今天的中国在太空领域取得的一系列成就,不但彰显了航天大国的地位与作用,也为自己在太空领域争取到了应有的话语权。

必然的中美太空竞争

2017年3月,中国探月工程总指挥、总设计师顾问叶建培院士在中央电视台节目上在解释为什么中国想要登月时说道:“宇宙就是个海洋,月亮就是钓鱼岛,火星就是黄岩岛,我们现在能去我们不去,后人要怪我们。别人去了,别人占下来了,你再想去都去不了。”

中美之间的竞争必然从地球扩展到太空。(多维新闻)

“一项雄心勃勃的对月球背面的探测任务即将实现——这是中国在挑战美国长达半个世纪的太空霸权上,众多计划性的里程碑中最直接的一个。”在2019年在1月3日中国“嫦娥四号”探测器登陆月球背面之前,《华尔街日报》2018年12月31日发布题为《中国在太空寻求主导》的报道,以“嫦娥四号”探测器即将登陆月球背面、中国将成为世界上第一个实现此举的国家为例,表示在太空领域,美国曾经“至高无上”的地位正受到挑战。

未来几十年,中国将以一系列的太空任务追赶美国,甚至有可能将后者比下去。虽然中国在太空探索方面起步晚了近十年,但中国距离美国已经越来越接近,并且使用人工智能、量子计算等在不同领域挑战美国的霸主地位。这其中包括量子卫星(QUESS)——2016年8月16日,中国量子科学实验卫星“墨子号”发射升空,可以在卫星和地面基站之间传输量子加密信息,在全球尚属首例,以及在2030年实现载人登月的宏伟计划。自1972年美国阿波罗登月计划结束后,人类已有长达47年没有涉足月球。如果中国赶在美国之前重返月球,这意味着什么不言而喻。

《Popular Science》杂志的文章指,通过登陆月球背面,中国不仅仅打入了过去由美俄独占的高级俱乐部,也是在军事、经济和政治层面,重新定义21世纪太空事业的含义。重型火箭、载人空间站,以及世界上最大的卫星成像和导航网络之一,这些都在中国的计划之内。而与此同时,美国却几无任何进展,尤其在载人航天方面。

“我不担心中国一下子超越美国”,美国智囊机构战略与国际研究中心(Center for Strategic and International Studies)主任詹姆斯·刘易斯(James Lewis)说,“我担心的是美国掉以轻心,等清醒过来的时候,中国的太空地位已经大幅提升。” 中国的太空市场也和美国一样,众多与国家挂钩的航空航天公司与中国国家航天局(CNSA)合作发展太空事业,同时为军队提供支持。

事实上,华盛顿早已感受到来自中国的威胁。2016年,美国专家们在众议院空间科学小组委员会的一次听证会上,讨论“我们在太空竞赛中输给中国了吗?”这一话题,认为美国在该领域有“黯然失色”的风险。2017年12月,美国总统特朗普(Donald Trump)签署了一项太空政策指令,概述了载人登陆月球和火星的计划,并开始准备一支新的太空部队,以“对抗”中国。特朗普希望建立一支“太空军”,并加速美国宇航局(NASA)重返月球的时间表。相比美国原本拟定的2028年登月计划,特朗普现在希望美国在2024年前重返月球。这个时间比中国计划的2025年早一年。

2019年2月19日,美国华盛顿,美国总统特朗普在白宫椭圆形办公室签署“第4号航天政策指令”(SPD-4),旨在创建美军第六个军种——太空部队。 (VCG)

美国奥本大学(Auburn University)研究中国太空计划的专家南拉塔·戈斯瓦米(Namrata Goswami)表示,在地球上,美国和中国已经是对手,在太空领域,两国也是主要的竞争者,目的是确定“谁将能够获得太空的巨大资源,确保贸易路线的安全,并制定太空贸易的规则”。她认为,中国“最有可能获胜”,这要归功于有条不紊的计划,为未来几十年制定了明确的目标。

虽然与美国的航天预算相比,中国依然相形见绌。美国国家航空航天局2019年的预算为215亿美元(2020 年预算为210 亿美元),是中国相关部门预算难以企及的数字。但配合具有阶段性意义的重点任务和具体目标,中国的太空探索“踏着清晰响亮的节奏步步前进”。

中国的强势崛起可能导致当前的全球太空伙伴关系出现重大调整。冷战时期的美苏太空竞赛告诉我们,太空中的实力展示往往能影响到地缘政治上的互动。上述报道指,中国技术政策方面的专家、德国哥廷根大学客座教授克罗利考斯基(Alanna Krolikowski)说,这种局面“将为众多国家提供发展新伙伴关系的机会,来保持活跃的太空探索。”无疑,中国太空探索领域的崛起,为“有时不愿向华盛顿利益看齐的国家”提供了另一个选择。

中国在太空探索领域秉持开放态度,虽然美国国会禁止美国宇航局与中国国家航天局展开太空合作,但这并未阻挡其他国家与中国的合作,美国之外的很多国家——俄罗斯、法国、英国、荷兰、意大利、巴西等,以及欧洲空间局,都与中国保持合作关系;中国与阿尔及利亚、阿根廷、比利时、印度、印度尼西亚、哈萨克斯坦等国还签署了航天合作协定。中国还帮助委内瑞拉、老挝、尼日利亚、白俄罗斯、巴基斯坦等国家发射过卫星。作为中国深空探索的前哨站,中国的空间站“天宫”将在2022年建成,中国国家航天局已经向其他国家伸出橄榄枝,提供搭载实验与宇航员的机会。

华盛顿著名智库传统基金会(The Heritage Foundation)研究中国太空能力的专家迪恩·程(Dean Cheng)说,“这是一场具有高度战略意义的竞争。”一如中美正在进行的贸易战,中美将在太空探索领域擦出怎样的火花,可能只有等待时间来证明。

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