2022，中國航天展現(xiàn)“超級風(fēng)采”

文/楊詩瑞

2022年，中國航天成果豐碩，載人航天工程、北斗工程、高分專項、探月工程三期等國家重大工程持續(xù)產(chǎn)出重大成果，新一批航天重大工程陸續(xù)啟動或開展論證，推動空間科學(xué)、空間技術(shù)、空間應(yīng)用全面發(fā)展。2022年堪稱又一個“超級航天年”。

火箭發(fā)射屢創(chuàng)紀(jì)錄

2022年1月17日，長征二號丁火箭在太原衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空，將試驗十三號衛(wèi)星成功送入預(yù)定軌道，打響了中國航天發(fā)射開門紅。這一年，中國航天發(fā)射持續(xù)刷新紀(jì)錄，火箭綜合運載能力不斷提升，為各項航天任務(wù)提供有力支撐。

全年高密度發(fā)射，不斷創(chuàng)造新紀(jì)錄。2022年中國火箭發(fā)射超過60次，把近180個載荷送入軌道，發(fā)射次數(shù)、載荷質(zhì)量均創(chuàng)新高。其中，長征系列運載火箭年度發(fā)射首次突破50次，“快舟一號甲”“快舟十一號”“力箭一號”“捷龍三號”“谷神星一號”共發(fā)射9次，全部成功，可惜“雙曲線一號”“朱雀二號”各有1次發(fā)射失利。

8月20日，長二丁火箭成功發(fā)射，創(chuàng)造了自2020年5月5日以來連勝103次的新紀(jì)錄。西昌衛(wèi)星發(fā)射中心完成發(fā)射任務(wù)率先突破200次。

多款新型火箭首飛，型譜進(jìn)一步完善。長征六號改火箭首飛成功，造就中國首型固體捆綁中型運載火箭；長征八號遙二火箭成功發(fā)射，是其無助推器構(gòu)型的首次飛行；“捷龍三號”首飛成功，突破了海上熱發(fā)射、技術(shù)集成和操作便利化等關(guān)鍵技術(shù)，商業(yè)航天再添新丁。

▲ 2022年12月15日，長二丁火箭實現(xiàn)了長征系列火箭年度50戰(zhàn)50捷

快舟十一號遙二火箭發(fā)射成功，全箭主體結(jié)構(gòu)采用碳纖維復(fù)合材料，降低了結(jié)構(gòu)質(zhì)量，運載性能顯著提升。中科院研制的“力箭一號”首飛成功，在運載能力、入軌精度、設(shè)計可靠性、性價比等方面邁入同類世界先進(jìn)行列。

通用化、智能化、任務(wù)適應(yīng)性不斷提升。長征十一號火箭成功實現(xiàn)“一箭五星”，首次展現(xiàn)了中國火箭海上“一站式”發(fā)射，即火箭總裝、總測、出港、發(fā)射一體化。長二丙火箭發(fā)射任務(wù)應(yīng)用通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)型地面測發(fā)控設(shè)備，設(shè)備數(shù)量縮減50%，并實現(xiàn)與長三甲系列火箭地面測發(fā)控設(shè)備通用。

長六改火箭在中國首個“智慧發(fā)射場”——太原衛(wèi)星發(fā)射中心9A工位首飛，通過運用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控、無人值守、一鍵發(fā)射，對簡化發(fā)射流程、提升發(fā)射效率、增強(qiáng)發(fā)射穩(wěn)定性及安全性具有重大意義。

▲ 長征六號改火箭

關(guān)鍵技術(shù)再突破，進(jìn)出空間能力拓展。這一年，中國可重復(fù)使用航天器成功發(fā)射，開展可重復(fù)使用和在軌服務(wù)技術(shù)驗證；升力式亞軌道運載器重復(fù)使用飛行試驗獲得圓滿成功，推動航天運輸技術(shù)由一次性使用向重復(fù)使用跨越發(fā)展；某型液氧煤油發(fā)動機(jī)首次實現(xiàn)重復(fù)飛行試驗驗證，是國內(nèi)首次實現(xiàn)液體火箭發(fā)動機(jī)重復(fù)使用。

80噸級液氧甲烷發(fā)動機(jī)整機(jī)試車圓滿成功，將為商業(yè)航天運載火箭提供主動力；首臺130噸級重復(fù)使用液氧煤油補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動機(jī)連續(xù)試車成功，刷新紀(jì)錄，必將有力支撐中國重復(fù)使用航天運載器發(fā)展，提升大規(guī)模、低成本進(jìn)出空間能力。

▲ 液氧甲烷火箭發(fā)動機(jī)試車

載人航天“三十而立”

2022年是中國載人航天工程立項30周年，中國空間站T字構(gòu)型建成，開啟長期有人駐留時代?！吧窦彼汀吧裰邸?，航天員“太空會師”，中國載人航天工程連戰(zhàn)連捷、任務(wù)全勝，在探索浩瀚宇宙的新征程上跑出了中國航天的“加速度”。

空間站建造階段發(fā)射任務(wù)全勝。2022年，中國載人航天共實施6次發(fā)射，將天舟四號貨運飛船、神舟十四號載人飛船、問天實驗艙、夢天實驗艙、天舟五號貨運飛船和神舟十五號載人飛船先后精準(zhǔn)送入預(yù)定軌道。

自2021年4月天和核心艙發(fā)射以來，不到20個月內(nèi)，文昌、酒泉發(fā)射場組織了11次發(fā)射，同一發(fā)射場兩次任務(wù)最短間隔僅12天，迅速建設(shè)大國“天宮”。

飛行任務(wù)不斷創(chuàng)造新紀(jì)錄。通過調(diào)整、壓縮神舟飛船返回飛行任務(wù)時間，中國成功實施載人飛船快速返回，“神十三”“神十四”返回由11個飛行圈次壓縮至5個。

天舟五號貨運飛船首次實現(xiàn)2小時自主快速交會對接，刷新同類世界紀(jì)錄。長七火箭入軌精度偏差不超過4秒，創(chuàng)造了中國現(xiàn)役火箭入軌精度紀(jì)錄?！吧袷摹背私M創(chuàng)造了單次飛行任務(wù)3次出艙的紀(jì)錄，首次利用問天實驗艙氣閘艙出艙。

空間站開啟長期有人駐留模式。11月3日，夢天實驗艙完成轉(zhuǎn)位，中國空間站“T”字基本構(gòu)型完成。11月29日，神舟十五號載人飛船升空，迅速形成了空間站3艙3飛船組合體，兩批6名航天員“太空會師”，首次完成中國航天員乘組在軌輪換。由此，中國空間站組合體達(dá)到最大規(guī)模，總重近100噸。

空間站建成后，作為中國最大的空間綜合性研究實驗平臺，將轉(zhuǎn)入為期10年以上的應(yīng)用與發(fā)展階段，高效開展體系化空間科學(xué)與應(yīng)用研究、新技術(shù)試驗。

空間站在軌關(guān)鍵技術(shù)驗證取得新進(jìn)展。首次實現(xiàn)2個20噸級航天器在軌交會對接，首次實現(xiàn)空間站艙段轉(zhuǎn)位，首次利用空間站機(jī)械臂操作大型在軌飛行器進(jìn)行轉(zhuǎn)位試驗……多個“首次”在空間站擴(kuò)建發(fā)展中實現(xiàn)。

▲ 兩批6名中國航天員“太空會師”

航天員首次在軌進(jìn)行手控遙操作試驗，圓滿完成天舟飛船與空間站組合體交會對接試驗，驗證了空間站與來訪飛行器手控遙操作系統(tǒng)功能以及天地協(xié)同工作程序。

▲ 夢天實驗艙釋放立方星示意圖

目前，中國空間站達(dá)到25個科學(xué)實驗機(jī)柜的載荷規(guī)模，正在開展涵蓋空間科學(xué)研究與應(yīng)用、航天醫(yī)學(xué)、航天技術(shù)等領(lǐng)域的空間試驗。此外，第四批預(yù)備航天員選拔啟動，并首次在港澳地區(qū)選拔載荷專家，載人航天事業(yè)將迎來更大發(fā)展。

衛(wèi)星系統(tǒng)賦能增效

2022年，中國航天持續(xù)推動構(gòu)建自主開放、安全可靠、長期連續(xù)穩(wěn)定運行的空間基礎(chǔ)設(shè)施，形成綜合高效的全球?qū)Φ赜^測和數(shù)據(jù)處理能力，提升空間信息服務(wù)能力，重點推動北斗導(dǎo)航全球服務(wù)和應(yīng)用推廣，服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。

遙感衛(wèi)星持續(xù)部署，綜合觀測效能穩(wěn)步提升。陸地探測一號01組A/B星發(fā)射，構(gòu)建起全球首個用于地表形變干涉測量應(yīng)用的雷達(dá)遙感雙星星座，助力地質(zhì)災(zāi)害、土地調(diào)查、地震評估、防災(zāi)減災(zāi)、基礎(chǔ)測繪、林業(yè)調(diào)查等工作。我國首顆陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測衛(wèi)星“句芒”升空，采用激光、多光譜、超光譜、偏振等綜合遙感手段，探測植被生物量、大氣氣溶膠等要素，為實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)提供有力支撐。

隨著高光譜綜合觀測衛(wèi)星發(fā)射入軌，高分專項工程空間段建設(shè)任務(wù)全面完成。遙感系列、云海系列、環(huán)境減災(zāi)衛(wèi)星陸續(xù)發(fā)射升空，廣泛應(yīng)用于國土資源普查、大氣海洋環(huán)境要素探測、城市規(guī)劃、科學(xué)試驗、農(nóng)產(chǎn)品估產(chǎn)及防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域。

通信廣播衛(wèi)星增加，中繼衛(wèi)星升級換代。中星6D衛(wèi)星成功發(fā)射，承擔(dān)著廣電安播工程業(yè)務(wù)和應(yīng)急保障通信服務(wù)，顯著拓展中國在南海及東南亞的通信覆蓋。中星1E衛(wèi)星入軌，能夠提供高質(zhì)量的話音、數(shù)據(jù)、廣播電視傳輸服務(wù)。中星19高通量通信衛(wèi)星升空，覆蓋中國東部、東南亞以及包括北美航線在內(nèi)的大部分太平洋區(qū)域，可提供遠(yuǎn)洋運輸通信、航線互聯(lián)網(wǎng)等服務(wù)。天鏈二號03星發(fā)射成功，標(biāo)志著天鏈二號三星全球組網(wǎng)完成，后續(xù)成功為載人航天器、中低軌道資源衛(wèi)星提供數(shù)據(jù)中繼和測控服務(wù)，為航天器發(fā)射提供測控支持。

▲ 北斗系統(tǒng)示意圖

北斗系統(tǒng)全面應(yīng)用，低軌增強(qiáng)系統(tǒng)推進(jìn)建設(shè)。隨著《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)體系（2.0版）》發(fā)布，北斗系統(tǒng)進(jìn)入全球化服務(wù)、規(guī)模化應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展新階段，在交通、電力、通信、測繪、農(nóng)業(yè)等行業(yè)領(lǐng)域深入應(yīng)用。

▲ “夸父一號”探日效果圖

微厘空間一號4顆試驗衛(wèi)星升空，開展高精度導(dǎo)航增強(qiáng)信號播發(fā)、星地一體化組網(wǎng)控制管理等技術(shù)驗證試驗，為低軌衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)組網(wǎng)建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

科學(xué)和技術(shù)試驗衛(wèi)星瞄準(zhǔn)科研探索前沿。先進(jìn)天基太陽天文臺衛(wèi)星“夸父一號”入軌后，利用太陽活動第25周峰年的契機(jī)，對太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射以及全日面矢量磁場開展觀測，多項重要成果發(fā)布?！棒撕汀碧饺粘晒鸩焦_，實現(xiàn)國際首次太陽Hα波段光譜成像的空間探測。

中科院的創(chuàng)新十六號衛(wèi)星發(fā)射入軌，積極支持科學(xué)試驗、新技術(shù)驗證等領(lǐng)域。試驗二十號C衛(wèi)星升空，對于空間環(huán)境監(jiān)測等新技術(shù)在軌驗證試驗助力良多。

深空探測再獲進(jìn)展

2022年，中國對于月球和火星的探測持續(xù)開展，推動前沿科學(xué)探索和基礎(chǔ)研究取得進(jìn)步。而新一批深空探測重大工程批復(fù)，必將促使太空探索和航天能力取得新突破。

世界首幅1:250萬全月地質(zhì)圖繪制完成。我國科學(xué)家以嫦娥工程數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，充分利用國際月球探測數(shù)據(jù)和研究成果，繪制出世界首幅1:250萬月球全月地質(zhì)圖，綜合表達(dá)月球地質(zhì)和演化信息，可為月球科學(xué)研究、探測規(guī)劃、著陸點選址等提供重要的基礎(chǔ)資料。

“嫦娥四號”載荷科學(xué)數(shù)據(jù)持續(xù)發(fā)布。嫦娥四號月球探測器發(fā)射4周年之際，中國科研人員對月背地形地貌、月壤成分等進(jìn)行詳細(xì)探測，獲取超過3800G科學(xué)數(shù)據(jù)。玉兔二號月球車仍在月背工作，行駛里程超1400米，拍攝圖像超1000幅，詳細(xì)記錄沿途地形地貌，為進(jìn)一步研究月球提供了價值豐富的數(shù)據(jù)資料。

中國科學(xué)家基于“嫦娥四號”月表中子與輻射劑量探測儀采集的數(shù)據(jù)，首次獲得了月球表面的宇宙射線通量和能譜，揭示月背月壤的熱物理性質(zhì)；通過“玉兔二號”發(fā)現(xiàn)厘米級直徑的透明玻璃球，可能獲取月表重要撞擊過程和撞擊歷史的信息，是未來月球探測任務(wù)的理想采樣目標(biāo)。

“嫦娥五號”月球樣品研究獲進(jìn)展。通過在月球樣品中首次發(fā)現(xiàn)月球新礦物“嫦娥石”，中國成為第三個發(fā)現(xiàn)月球新礦物的國家。目前，中國科研人員對月球樣品研究工作已經(jīng)在巖漿分異、太空風(fēng)化、氦-3氣體及生物能轉(zhuǎn)化等方面取得最新成果，對于認(rèn)識月球起源與演化、探尋月球資源的有效利用以及實現(xiàn)“零能耗”地外環(huán)境和生命支持系統(tǒng)具有重要意義。

科學(xué)家通過月球樣品的同位素年齡和著陸區(qū)撞擊坑統(tǒng)計結(jié)果，建立起新的年代函數(shù)模型，為月球和行星科學(xué)研究提供了更精確的時間標(biāo)尺；研究緯度對月表水含量的影響，揭示月球高緯度區(qū)域可能含有大量具備利用價值的水資源。

▲ 世界首幅1：250萬全月地質(zhì)圖

“天問一號”獲得豐富科學(xué)成果。環(huán)繞器進(jìn)入環(huán)火軌道近700天，火星車?yán)塾嬓旭偧s2000米，完成了既定科學(xué)探測任務(wù)?！疤靻栆惶枴陛d荷科學(xué)探測數(shù)據(jù)持續(xù)發(fā)布，科學(xué)家通過對著陸區(qū)分布的凹錐、壁壘撞擊坑、溝槽等典型地貌的綜合研究，揭示火星車著陸區(qū)存在水活動痕跡；著陸區(qū)基礎(chǔ)地圖形成，涵蓋地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造等信息，為后續(xù)精細(xì)探測和科學(xué)探測規(guī)劃提供了數(shù)據(jù)支撐。祝融號火星車在2022年底自主喚醒，繼續(xù)向南行進(jìn)，獲取更多巡視探測數(shù)據(jù)。

深空探測任務(wù)規(guī)劃發(fā)布。探月工程四期和行星探測工程已獲批立項，未來10～15年內(nèi)，中國航天將實施“嫦娥六號”“嫦娥七號”“嫦娥八號”任務(wù)，完成月球科研站基本型建設(shè)，還將在行星及小行星、太陽系邊際探測等領(lǐng)域不斷深入，面向世界航天科技前沿和國家航天強(qiáng)國戰(zhàn)略需求，開啟深空探測新征程。

商業(yè)航天勇攀高峰

這一年，中國商業(yè)航天快速發(fā)展，激發(fā)創(chuàng)新活力，優(yōu)化資源配置，擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模，商業(yè)發(fā)射、衛(wèi)星制造、測控服務(wù)能力持續(xù)提升，產(chǎn)品和服務(wù)范圍不斷擴(kuò)大，成為國家航天力量的重要補(bǔ)充。

商業(yè)發(fā)射能力提升，發(fā)動機(jī)跨入新階段。2022年度，中國商業(yè)發(fā)射10余次。長征系列火箭提供多樣化商業(yè)發(fā)射服務(wù)，“長征六號”“長征八號”“長征十一號”等任務(wù)適應(yīng)性和市場競爭力不斷提升?！肮壬裥且惶枴?次發(fā)射成功，走向成熟，邁入民營火箭型號規(guī)?；虡I(yè)發(fā)射交付的新階段。

▲ 高分衛(wèi)星批量生產(chǎn)現(xiàn)場

航天科工火箭技術(shù)有限公司自主研發(fā)的鳴鳳一號液氧甲烷發(fā)動機(jī)順利通過新一輪熱試車考核，各項性能指標(biāo)滿足設(shè)計要求。藍(lán)箭航天公司“天鵲”真空型完成首次全系統(tǒng)熱試車，成為目前國內(nèi)推力最大的真空型液氧甲烷發(fā)動機(jī)。深藍(lán)航天公司完成“雷霆-R1”液氧煤油發(fā)動機(jī)二次起動試車，屬國內(nèi)商業(yè)航天首次，為開發(fā)可重復(fù)使用運載器奠定基礎(chǔ)。宇航推進(jìn)公司的滄龍二號液氧甲烷發(fā)動機(jī)半系統(tǒng)熱試車圓滿成功，可重復(fù)使用發(fā)動機(jī)進(jìn)入系統(tǒng)級驗證階段。

商業(yè)星座快速部署，應(yīng)用持續(xù)擴(kuò)展?！凹忠惶枴毙l(wèi)星工程完成23次發(fā)射，在軌衛(wèi)星數(shù)量增至83顆，可對全球任意地點實現(xiàn)每天28～30次重訪，地物分辨、拍攝覆蓋及快速響應(yīng)能力進(jìn)一步提升。

銀河航天02批6顆衛(wèi)星發(fā)射升空，組成我國首個低軌寬帶通信試驗星座，用于低軌互聯(lián)網(wǎng)星座組網(wǎng)技術(shù)和服務(wù)能力驗證，以及遙感技術(shù)驗證。

吉利星座01組9顆衛(wèi)星發(fā)射升空，將用于智能聯(lián)網(wǎng)汽車未來出行服務(wù)、車機(jī)/手機(jī)衛(wèi)星交互等相關(guān)技術(shù)研究及驗證。

四維高景系列衛(wèi)星連續(xù)發(fā)射成功，系統(tǒng)第一階段建設(shè)完成，顯著提升了商業(yè)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取和信息服務(wù)能力。

微厘空間的4顆北斗低軌導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)試驗衛(wèi)星發(fā)射升空，主要用于實時監(jiān)測全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)性能，開展導(dǎo)航增強(qiáng)試驗。

火箭派航天科技有限公司研制發(fā)射火炬一號衛(wèi)星，搭載微重力生命科學(xué)試驗載荷及對地觀測載荷，是我國商業(yè)航天首顆空間生命科學(xué)試驗衛(wèi)星。

商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)園塑造發(fā)展新優(yōu)勢。武漢國家航天產(chǎn)業(yè)基地在2022年支持快舟一號甲火箭4次發(fā)射，建成投用第四個主體產(chǎn)業(yè)園——行云衛(wèi)星科技園，打造產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)明顯、產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展和輻射帶動能力強(qiáng)的航天產(chǎn)業(yè)集群。

長三角地區(qū)布局航天產(chǎn)業(yè)鏈，寧波推進(jìn)建設(shè)年發(fā)射規(guī)模100發(fā)的商業(yè)航天發(fā)射基地和千億元級商業(yè)航天配套產(chǎn)業(yè)基地，合肥打造“中國星城”，揭牌成立深空探測實驗室，江蘇太倉成立航空航天人才服務(wù)中心。

北京按照“南箭北星”的空間布局，不斷完善商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)體系，著力建設(shè)運載火箭研發(fā)創(chuàng)新中心、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)集群、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)及北斗產(chǎn)業(yè)服務(wù)平臺和融合應(yīng)用示范基地，推動星箭網(wǎng)絡(luò)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。

海南商業(yè)航天發(fā)射場項目開工建設(shè)，是中國首個商業(yè)航天發(fā)射場，將打造國際一流、市場化運營的航天發(fā)射場系統(tǒng)，進(jìn)一步提升民商運載火箭發(fā)射能力。

仰望星空，不懈探索，攜手共進(jìn)，行穩(wěn)致遠(yuǎn)。回首2022年，中國航天精彩紛呈、成果豐碩；展望2023年，中國航天將以重大工程為牽引，持續(xù)開展關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用，全面提升探索、利用和治理空間能力，服務(wù)國家發(fā)展大局，為人類文明作出更大貢獻(xiàn)。

▲ 捷龍三號火箭成功進(jìn)行海上發(fā)射