深度|大國重器,點亮未來

第十五屆中國航展今天(11月17日)在廣東珠海閉幕,全面展示了當今全球航空航天業的先進發展水平。在本屆航展上,嫦娥六號着陸上升組合體等比例模型、即將首發的新型運載火箭長征十二號、我國首款航天飛機“昊龍”等“大國重器”驚豔亮相,彰顯着足以點亮未來的科技實力。

嫦娥探月 成果斐然

11月12日下午1點多,中國航展開幕首日,在中國珠海航展中心,國家航天局“技術之光”展區前人頭攢動。大家紛紛圍繞在嫦娥六號從月球背面採集帶回的人類首份珍貴月壤樣品之前,想一睹它的真容。嫦娥六號任務的返回艙、降落傘、移動相機、月面國旗等珍貴實物也同步展出,使觀衆們大飽眼福。

國家航天局展臺前人頭攢動/記者拍攝

人類首份月背月壤樣品/記者拍攝

嫦娥六號返回艙、降落傘實物/記者拍攝

“我們首次面向國內公衆展示了嫦娥六號的研究成果,爲慶祝新中國成立75週年,在現場展示了75毫克的嫦娥六號月壤樣品,具有極高的科研價值。”國家航天局新聞宣傳中心主任助理黃勇說。

嫦娥六號着陸上升組合體等比例模型/記者拍攝

將珍貴的月壤樣品帶回地球的,就是嫦娥六號探測器,它由軌道器、返回器、着陸器、上升器四部分組成。本屆航展上,嫦娥六號着陸上升組合體的1:1模型也進行了首次公開展示,成爲熱點展品之一。

嫦娥六號着陸器和上升器 月背“合影”/國家航天局提供

嫦娥六號表取採樣/國家航天局提供

五星紅旗在月背展開/國家航天局提供

今年5月3日到6月25日,嫦娥六號在人類歷史上首次實現月球背面採樣返回,還首次在月球背面獨立動態展示了鮮豔的五星紅旗。

中國航天科技集團黃俊說,嫦娥六號着陸器實現月背軟着陸,上升器主要作用是將月壤樣品從月面上起飛帶到環月軌道上去。在這個模型可以看到,伸出來的白杆就是表取採樣機械臂,它在月面上畫了一個像‘中’的中文字,挖到的月壤放到了它上面的初級封裝裝置裡,最後再放到安裝在上升器上的密封封裝裝置裡。這邊是一個密封封裝裝置的實驗件。

嫦娥六號任務在月背採樣,無法和地球直接通信,所以在月面工作過程需要依靠鵲橋二號中繼星的通信支持。2024年3月20日,鵲橋二號成功發射,爲嫦娥六號任務“保駕護航”。

航展現場的鵲橋二號中繼星模型/記者拍攝

這次航展上,鵲橋二號模型也首次亮相。“這次展出的是鵲橋二號中繼星的1:3模型,它作爲探月四期任務實施的關鍵和總開關,進入了24小時的環月大橢圓凍結軌道,支持嫦娥六號完成了人類首次的月背採樣任務。之後,還將擇機進入到12小時的環月大橢圓的凍結軌道,爲後續嫦娥七號在月球南極的探測提供中繼服務的支持。此後鵲橋二號在可見弧段還將支持已經在軌的嫦娥四號任務和後續的嫦娥八號任務。”中國航天科技集團陳羅婧介紹。

大國重器 引領創新

中國航天科技集團火箭“家族”/記者拍攝

在各大企業和公司帶來的航展火箭“大家族”中,即將首飛的新型火箭——長征十二號運載火箭模型無疑是“明星”展品之一。這是我國首型3.8米直徑單芯級液體運載火箭,採用兩級構型,可實現箭體直徑與發動機數量的最佳適配。長征十二號運載火箭計劃近期在海南文昌的我國首個商業發射場完成首飛任務。

長征十二號運載火箭模型/記者拍攝

中國航天科技集團上海航天技術研究院範鑫說:“以前我們看到的火箭主要是3米或3.5米的箭徑,長征十二號運載火箭是中國首枚4米級箭徑的火箭,它選用了3.8米的火箭直徑,具有比較好的經濟性,部署4臺發動機讓它能夠達到500噸的起飛推力,當發射700公里的軌道時可以提供6噸的載荷能力。這一款火箭既可以鐵路運輸到戈壁灘或深山,也可以船運到海邊,所以我們形容它是‘無懼山海皆可達’。”

航展現場的“昊龍”航天飛機模型/記者拍攝

在本次航展中,我國首款貨運航天飛機“昊龍”模型也引發了廣泛關注。“昊龍”由中國航空工業集團自主設計,定位是爲我國空間站提供低成本、可持續、方便快捷的運輸能力。“昊龍”通過多次“天地往返”重複使用將大幅度地降低使用成本,實現低成本、高頻次發射。

中國航空工業集團公司成都飛機設計研究所室主任唐萬元說,“昊龍”的可重複使用是通過水平着陸回到地面,維護和維修之後就可以重複使用。這個過程當中,可以把空間站上面的很多的物資給帶到地面。目前,我國大噸位的物資從太空帶回地面的能力其實還是空白。“昊龍”對以後空間的一些應用、技術、維護維修的產品的下行運輸,創造了很好的條件。

“昊龍”太空運輸、空中飛機、降落地面模擬動畫/中國航空工業集團提供

目前,“昊龍”的研製工作已全面啓動,飛行器研製週期包括方案設計、工程研製、貨物運輸執行等階段。今年11月11日,“昊龍”成功中標中國空間站低成本貨物運輸系統總體方案。“昊龍”屬於帶翼飛行器,規模小、靈活性強,長10米、寬8米,總重量不超過現役貨運飛船“天舟”的一半。它獨創的整體摺疊機翼技術有助於減小翼展,在發射時能裝進運載火箭的整流罩裡。

機頭和機腹下方敷設的黑色隔熱瓦可將外部的熱量隔離在外,維持結構安全。唐萬元介紹,“昊龍”表面深灰色和白色的是熱防護系統,在返回過程當中,降低外部熱流對飛行器的影響,既耐住外邊的高溫高熱流環境,還可以保持原樣、不被燒燬。落地之後,等溫度降下去,它基本上還是原樣的,又可以再飛,採用的是這樣的一個技術途徑。

中國航天 行穩致遠

除了這些“大國重器”外,今年中國航展的展品全維度涵蓋“陸、海、空、天、電、網”,全方位展示我國航空航天及國防領域的創新成果。展品類型從低空經濟到民用航空,從商業航天到軍工裝備,都實現了大幅度的迭代和升級。

嫦娥六號着陸器降落相機拍攝的影像圖/國家航天局提供

在航空航天領域方面,北京航空航天大學航空專家、《航空知識》主編王亞男提出,中國的航天可能是在戰略部署上最有“定力”的,這個戰略規劃從航展上能看出來。比如,現在中國的關注重點,近距離的就是軌道資源的利用開發,例如空間站完成大量的科研;中距離的就是月球科考的重大戰略規劃,包括對月球無人探測器的深度探查和2030年的載人登月,以及在遠期在月球上建立長期有人值守的月面科考站;距離上更遠就是深空探索,比如,對於小行星的探索和地外天體的探索。

我國新一代登月航天服/中國載人航天辦提供

今年10月中旬,我國首個國家空間科學規劃——《國家空間科學中長期發展規劃(2024—2050年)》發佈,將2050年前的空間科學發展分爲三個階段,提出了我國有望取得突破的“極端宇宙”“日地全景”“宜居行星”等5大科學主題,以及空間引力波探測、探索太陽系天體和地球循環系統等17個優先發展方向。

未來,我國將發射嫦娥七號、嫦娥八號,正在論證國際月球科研站,持續開展科學探測研究、資源開發利用和前沿技術驗證。在行星探測方面,將實施天問二號、天問三號和天問四號任務,對近地小行星、火星開展探測和採樣,並對木星及其衛星的演化歷史進行研究。

地月“同框”/網絡圖片

對此,王亞男認爲,我國航天正走在一條“行穩致遠”的道路上。“以發力的側重和戰略規劃的長期性和穩定性,中國在航天領域取得的成就是非常紮實穩健的,謀求的是在規劃的框架下,一定要完成某些既定的任務,一步一步地走出可喜的成績。”

回望過去,中國航展已經走過了28年的歷程,見證了我國航空航天事業發展的步伐。相信在未來,更多的“大國重器”將在中國航展輪番亮相,它們將有如一盞盞明燈,點亮我國的航空航天強國建設之路。

記者 孫媛 編輯 孫媛 主編 程豔