波瀾壯闊四十載 九天攬?jiān)聣?mèng)可圓—改革開(kāi)放40年的航天印跡

《偉大的變革——慶祝改革開(kāi)放40周年大型展覽》于2018年11月13日在北京國(guó)家博物館正式開(kāi)幕，展覽共分為6個(gè)主題內(nèi)容展區(qū)——開(kāi)篇視頻、壯美篇章、關(guān)鍵抉擇、歷史巨變、大國(guó)氣象、面向未來(lái)，通過(guò)實(shí)物模型、互動(dòng)展項(xiàng)等方式，氣勢(shì)恢宏地再現(xiàn)改革開(kāi)放40年來(lái)、特別是黨的十八大以來(lái)，我國(guó)取得的輝煌成就。

改革開(kāi)放40年，也是中國(guó)航天人奮斗的40年，是中國(guó)航天科技事業(yè)取得輝煌成就的40年。神舟升空，嫦娥奔月，天宮與神舟成功對(duì)接……一幕幕激蕩人心的瞬間是中國(guó)人最為驕傲的記憶，也是改革開(kāi)放歷史下，中國(guó)航天發(fā)展壯大的有力佐證。展覽上，長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭、神舟飛船與空間站、月球探測(cè)器、多領(lǐng)域應(yīng)用衛(wèi)星等航天重器及衛(wèi)星應(yīng)用成果，以模型、視頻、圖片等形式震撼亮相，集中展示了我國(guó)航天事業(yè)取得的巨大成就，成為展覽的亮點(diǎn)。

可上九天攬?jiān)?/h2>

專題展區(qū)模擬了嫦娥三號(hào)月球探測(cè)器的著陸器與巡視器（月球車(chē)“玉兔”）的工作場(chǎng)景。2013年12月，嫦娥三號(hào)探測(cè)器在月球表面預(yù)選著陸區(qū)域成功著陸，標(biāo)志著我國(guó)成為世界上第三個(gè)實(shí)現(xiàn)月球軟著陸的國(guó)家。隨后，著陸器和巡視器分離，陸續(xù)開(kāi)展了“觀天、看地、測(cè)月”的科學(xué)探測(cè)任務(wù)。嫦娥三號(hào)著陸器還創(chuàng)造了迄今為止人類(lèi)探測(cè)器月面工作時(shí)間的最長(zhǎng)記錄。2018年12月8日，嫦娥四號(hào)探測(cè)器搭乘長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射，開(kāi)啟了人類(lèi)首次月球背面軟著陸和巡視探測(cè)任務(wù)。

展區(qū)展示的長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭中，長(zhǎng)二捆、長(zhǎng)征三號(hào)乙是我國(guó)航天人在改革開(kāi)放新形勢(shì)下，創(chuàng)造性地采用商業(yè)模式研制出的大推力捆綁式運(yùn)載火箭，為我國(guó)拓展國(guó)際商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)立下了汗馬功勞；在長(zhǎng)二捆基礎(chǔ)上研制的我國(guó)首型高可靠、高安全火箭長(zhǎng)征二號(hào)F和長(zhǎng)征三號(hào)乙一起，支撐了載人航天、月球探測(cè)、北斗導(dǎo)航等國(guó)家重大航天工程的建設(shè)；長(zhǎng)征四號(hào)乙運(yùn)載火箭將多型風(fēng)云、海洋、高分等衛(wèi)星送上太陽(yáng)同步軌道；新一代運(yùn)載火箭長(zhǎng)征五號(hào)、長(zhǎng)征七號(hào)于2016年成功首飛，拉開(kāi)了長(zhǎng)征火箭更新?lián)Q代的序幕，將支撐我國(guó)重大航天工程的進(jìn)一步開(kāi)展；重型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征九號(hào)綜合性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際運(yùn)載火箭的先進(jìn)水平，研制成功后，可滿足未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)期國(guó)內(nèi)深空探測(cè)、載人月球探測(cè)等國(guó)家重大科技活動(dòng)的任務(wù)需求（見(jiàn)圖1）。

圖1 中國(guó)新一代運(yùn)載火箭及嫦娥三號(hào)探測(cè)器

專題展區(qū)也展示了天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室、“飛天”艙外航天服以及我國(guó)未來(lái)空間站等（見(jiàn)圖2）。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)論證并實(shí)施了載人航天工程，11名航天員先后飛天，圓了中華民族千百年來(lái)的飛天夢(mèng)，先后突破掌握天地往返、空間出艙、交會(huì)對(duì)接等核心技術(shù)，帶動(dòng)了一大批相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，短短20余年就跨越發(fā)達(dá)國(guó)家近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程，充分彰顯了偉大的中國(guó)道路、中國(guó)精神和中國(guó)力量。2017年，隨著空間實(shí)驗(yàn)室飛行任務(wù)的圓滿收官，中國(guó)載人航天工程的第三步任務(wù)——空間站工程全面展開(kāi)，計(jì)劃于2022年前后建成載人空間站。

圖2 航天員艙外航天服與艙內(nèi)航天服

天宮二號(hào)是中國(guó)第一個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室，全長(zhǎng)10.4m，最大直徑3.35m，重8.6t，已在軌飛行兩年，先后與神舟十一號(hào)載人飛船和天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船完成了交會(huì)對(duì)接，突破了航天員中期駐留及推進(jìn)劑補(bǔ)加等一系列關(guān)鍵技術(shù)，為我國(guó)后續(xù)空間站建造和運(yùn)營(yíng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)（見(jiàn)圖3）。在天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室內(nèi)搭載的世界首臺(tái)太空運(yùn)行的冷原子鐘（見(jiàn)圖4），成功驗(yàn)證了在空間環(huán)境下高性能冷原子鐘的運(yùn)行機(jī)制與特性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了日穩(wěn)7.2×10-16的超高精度（即精度達(dá)到3000萬(wàn)年誤差小于1s），將目前人類(lèi)在太空的時(shí)間計(jì)量精度提高1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。

圖3 天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室透視模型

圖4 空間冷原子鐘

中國(guó)空間站基本構(gòu)型包括核心艙、實(shí)驗(yàn)艙I和實(shí)驗(yàn)艙II，每個(gè)艙段規(guī)模20噸級(jí)。額定乘員3人，乘組輪換時(shí)最多可達(dá)6人，建成后將成為我國(guó)長(zhǎng)期在軌穩(wěn)定運(yùn)行的國(guó)家空間實(shí)驗(yàn)室（見(jiàn)圖5）。

圖5 中國(guó)空間站模型

作為國(guó)家綜合國(guó)力和大國(guó)地位的集中體現(xiàn)，載人航天工程已經(jīng)成為推動(dòng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要力量！隨著空間站時(shí)代的到來(lái)，中國(guó)人探索太空的腳步會(huì)邁得更大、更遠(yuǎn)！

“我已出艙，感覺(jué)良好！神舟七號(hào)向全國(guó)人民、全世界人民問(wèn)好！”2008年9月27日，我國(guó)航天員翟志剛帶著五星紅旗太空漫步招手（見(jiàn)圖6）。

2016年11月9日，中共中央總書(shū)記、國(guó)家主席、中央軍委主席習(xí)近平在中國(guó)載人航天工程指揮中心，同正在天宮二號(hào)執(zhí)行任務(wù)的神舟十一號(hào)航天員景海鵬、陳冬通話。圖7為天地通話時(shí)使用的話機(jī)。

圖6 航天員出艙揮舞的國(guó)旗

圖7 天地通話機(jī)

北斗，指引夢(mèng)想前行的方向

作為改革開(kāi)放40年來(lái)取得的重要科技成就之一，北斗系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)代中國(guó)向世界展示的一張靚麗“名片”。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的重要空間基礎(chǔ)設(shè)施，為社會(huì)生產(chǎn)和生活提供全天候的精準(zhǔn)時(shí)空信息服務(wù)。2018年12月27日，北斗三號(hào)基本系統(tǒng)正式向“一帶一路”及全球提供基本服務(wù)，北斗系統(tǒng)向全球組網(wǎng)邁出堅(jiān)實(shí)一步；2035年還將建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時(shí)空體系。

圖8 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)模型

除了北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)模型（見(jiàn)圖8），北斗系統(tǒng)展區(qū)還展出了包含北斗芯片、板卡、終端等多項(xiàng)展品（見(jiàn)圖9）。通過(guò)多年的集智攻關(guān)，我國(guó)實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星導(dǎo)航基礎(chǔ)產(chǎn)品的自主可控，形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，逐步應(yīng)用到國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域。伴隨互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品的嵌入式、融合性應(yīng)用逐步加強(qiáng)，產(chǎn)生了顯著的融合效益。

圖9 北斗系統(tǒng)展區(qū)展出包含北斗芯片、板卡、終端等多項(xiàng)展品

遙瞰美麗中國(guó)

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)遙感衛(wèi)星事業(yè)步入快速發(fā)展軌道。我國(guó)自主研制的遙感衛(wèi)星體系日益完善，目前已經(jīng)具備一天內(nèi)全球任意地點(diǎn)遙感影像的周期性獲取能力。視頻《遙瞰美麗中國(guó)》，展示了資源三號(hào)立體測(cè)圖衛(wèi)星獲取的各類(lèi)遙感影像和三維場(chǎng)景。從寶島臺(tái)灣到壯美珠峰，從南海之濱到烏蘇里江畔，從九曲黃河到首都北京……從太空角度展現(xiàn)了大美中國(guó)的四季更替、山清水秀。國(guó)產(chǎn)遙感衛(wèi)星正在以其卓越的影像獲取能力，為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興作出新貢獻(xiàn)。

黨的十八大以來(lái)，我國(guó)高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)重大專項(xiàng)（即“高分專項(xiàng)”）工程建設(shè)進(jìn)展順利，高分一號(hào)、高分二號(hào)、高分四號(hào)、高分三號(hào)、高分一號(hào)02/03/04星、高分五號(hào)、高分六號(hào)等一系列衛(wèi)星先后發(fā)射成功（見(jiàn)圖10），我國(guó)自主獲取高分辨率對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的能力大幅增強(qiáng)，打破了國(guó)外對(duì)多種高分辨率對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的壟斷，數(shù)據(jù)有力地保障了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、防災(zāi)減災(zāi)、資源調(diào)查、環(huán)境保護(hù)和國(guó)家安全的重大戰(zhàn)略需求，見(jiàn)證著砥礪奮進(jìn)新時(shí)代的新氣象。

圖10 高分三號(hào)衛(wèi)星模型

巴基斯坦遙感衛(wèi)星一號(hào)是中國(guó)向巴基斯坦出口的第一顆民用光學(xué)遙感小衛(wèi)星，2018年7月9日由長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭送入預(yù)定軌道。衛(wèi)星獲取的空間遙感信息可廣泛應(yīng)用于巴基斯坦的國(guó)土資源考察、環(huán)境保護(hù)和城市規(guī)劃等領(lǐng)域（見(jiàn)圖11）。

圖11 巴基斯坦遙感衛(wèi)星一號(hào)衛(wèi)星模型

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)氣象衛(wèi)星事業(yè)迅速發(fā)展，中國(guó)航天科技集團(tuán)成功抓總研制并發(fā)射了風(fēng)云一號(hào)、風(fēng)云二號(hào)、風(fēng)云三號(hào)、風(fēng)云四號(hào)4型17顆氣象衛(wèi)星（見(jiàn)圖12），使我國(guó)成為世界上為數(shù)不多的同時(shí)擁有太陽(yáng)同步軌道、地球靜止軌道氣象衛(wèi)星的國(guó)家，新一代氣象衛(wèi)星已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星為我國(guó)氣象預(yù)報(bào)、防災(zāi)減災(zāi)工作作出了巨大貢獻(xiàn)，也為世界上其他國(guó)家，特別是“一帶一路”沿線國(guó)家和地區(qū)提供服務(wù)。

圖12 風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星模型

讓衛(wèi)星通信走向“中國(guó)創(chuàng)造”

東方紅四號(hào)是我國(guó)新一代大型通信衛(wèi)星平臺(tái)，性能在同期國(guó)際同類(lèi)通信衛(wèi)星平臺(tái)中位居前列，使中國(guó)成為世界上少數(shù)幾個(gè)能研制大型通信廣播衛(wèi)星及平臺(tái)的國(guó)家（見(jiàn)圖13）。

圖13 東方紅四號(hào)通信衛(wèi)星模型和東方紅四號(hào)通信衛(wèi)星平臺(tái)

衛(wèi)星激光通信具有通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)、保密性好等優(yōu)點(diǎn)。2017年中國(guó)新一代高軌技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星實(shí)踐十三號(hào)搭載的激光通信終端，成功進(jìn)行了高軌衛(wèi)星對(duì)地高速激光雙向通信試驗(yàn)，為后續(xù)天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)（見(jiàn)圖14）。

圖14 實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星模型

墨子號(hào)量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星在實(shí)現(xiàn)高速星地量子密鑰分發(fā)的基礎(chǔ)上，與地面光纖量子通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，通過(guò)衛(wèi)星中轉(zhuǎn)的方式，演示了組建全球范圍的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)的能力（見(jiàn)圖15）。

圖15 墨子號(hào)量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星示意圖

科技創(chuàng)新，支持著我們仰望星空

被譽(yù)為“中國(guó)天眼”的500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）是具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡，對(duì)中國(guó)在科學(xué)前沿實(shí)現(xiàn)重大原始突破、加快創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展具有重要意義（見(jiàn)圖16）。截至2018年9月，F(xiàn)AST已經(jīng)觀測(cè)到59顆脈沖星，其中44顆得到認(rèn)證。

圖16 500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡模型

張衡一號(hào)電磁監(jiān)測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星是中國(guó)地震立體觀測(cè)體系中第一個(gè)天基平臺(tái)（見(jiàn)圖17）。衛(wèi)星成功發(fā)射使中國(guó)首次實(shí)現(xiàn)了低地球軌道對(duì)空間電磁場(chǎng)、電離層等離子體、高能粒子的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)空間電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)開(kāi)展地震學(xué)研究，有助于進(jìn)一步了解地震孕育發(fā)展規(guī)律，為空間天氣預(yù)警、通信導(dǎo)航環(huán)境監(jiān)測(cè)提供重要數(shù)據(jù)支持，可以顯著提升中國(guó)在地球物理場(chǎng)研究領(lǐng)域的國(guó)際影響力。

圖17 張衡一號(hào)電磁監(jiān)測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星示意圖

2015年12月，“悟空”發(fā)射升空，這是世界上觀測(cè)頻段范圍最寬、能量分辨率最優(yōu)的高能粒子探測(cè)衛(wèi)星，設(shè)計(jì)壽命為三年（見(jiàn)圖18）。由于其運(yùn)行狀況良好，衛(wèi)星在軌工作時(shí)間將會(huì)至少延長(zhǎng)到五年。前五年，“悟空”都將進(jìn)行巡天觀測(cè)，搜尋暗物質(zhì)粒子存在的證據(jù)，五年之后，“悟空”將有望鎖定重點(diǎn)區(qū)域，轉(zhuǎn)為定向觀測(cè)。截至2018年9月，“悟空”已探測(cè)到近50億顆高能粒子。

圖18 “悟空”高能粒子探測(cè)衛(wèi)星模型

航天讓生活更美好

以航天粉煤加壓氣化爐（“航天爐”）為代表的應(yīng)用于能源、環(huán)保等領(lǐng)域的航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)也以模型等形式展示。依托航天液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和控制技術(shù)研發(fā)出的煤炭氣化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了煤炭向潔凈環(huán)保氣體的轉(zhuǎn)化（見(jiàn)圖19）。

圖19 航天爐模型

除了模型之外，展覽上還以圖片形式展出了與航天相關(guān)的場(chǎng)景。全國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)于2017年5月啟用，能夠兼容北斗、GPS等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)，可提供更加精準(zhǔn)、快速的導(dǎo)航定位服務(wù)。精度提高以后，導(dǎo)航定位的應(yīng)用領(lǐng)域大大擴(kuò)展。在交通運(yùn)輸、國(guó)土、水利各個(gè)領(lǐng)域?qū)Ω呔鹊膶?dǎo)航定位服務(wù)都有著迫切的需求。圖中展示了利用衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)開(kāi)展電力設(shè)施巡檢的場(chǎng)景（見(jiàn)圖20）。

2016年，恰逢中國(guó)航天事業(yè)創(chuàng)建60周年。國(guó)務(wù)院批復(fù)同意自2016年起，將每年4月24日設(shè)立為“中國(guó)航天日”（見(jiàn)圖21），旨在宣傳中國(guó)和平利用外層空間的一貫宗旨，大力弘揚(yáng)航天精神，科學(xué)普及航天知識(shí)，激發(fā)全民族探索創(chuàng)新熱情，唱響“探索浩瀚宇宙、發(fā)展航天事業(yè)、建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)”的主旋律，凝聚實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)、航天夢(mèng)的強(qiáng)大力量。

圖20 利用衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)開(kāi)展電力設(shè)施巡檢圖

圖21 中國(guó)航天日