李大光:太空安全與我國航天事業發展(3) ? 綜合 ? 文稿 ? 報告 ? 宣講家網

(二)北斗衛星導航系統

北斗衛星導航系統是我國自主建設、獨立運行,並與世界其他衛星導航系統兼容共用的全球衛星導航系統,可在全球範圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、測速、授時服務,併兼具短報文通信能力,是重要的空間信息基礎設施。

1.北斗導航系統「三步走」戰略

我國自主建設、獨立運行的北斗衛星導航系統,按照「三步走」的戰略實施,目前第一步和第二步已經實現。

第一步:建成試驗系統,實現從無到有。2000年,我國發射了兩顆北斗導航試驗衛星,建成了北斗衛星導航試驗系統,面向中國及周邊地區提供服務,解決了衛星導航系統的有無問題。

第二步:星箭組批生產,啟動組網發射。2004年,啟動了北斗衛星導航系統建設,首次開始批量研製生產衛星和運載火箭,密集組網發射,探索航天工業新的發展模式。2012年年底已形成區域覆蓋能力,正式向亞太大部分地區提供運行服務,系統連續穩定運行,性能指標穩中有升。

第三步:發揮系統特色,應用初見成效。由於具有導航、通信相結合的服務特色,試驗系統經過幾年發展,逐步被國內用戶認可,在漁業、交通、電力和國家安全等諸多領域得到了應用,特別是在汶川、玉樹抗震救災中發揮了重要作用。我國目前正在實施第三步,即建成北斗全球衛星導航系統,形成全球覆蓋能力。根據北斗系統全球組網建設計劃,2018年可為「一帶一路」沿線國家提供基本服務,計劃於2020年前,建成獨立自主、開放兼容、技術先進、穩定可靠的全球衛星導航系統,達到國際一流水準,並具有中國特色。屆時要完成約30顆北斗導航衛星的發射和組網任務。

2.新一代北斗導航衛星建設

2015年9月30日7時13分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭成功將一顆新一代北斗導航衛星發射升空。該星是我國第4顆新一代北斗導航衛星,也是我國發射的第20顆北斗導航衛星,工作軌道為地球傾斜同步軌道。星上首次搭載氫原子鐘,衛星入軌後,將開展星載氫原子鐘、星間鏈路、新型導航信號體制等試驗驗證工作,並適時入網提供服務。此次發射的衛星和運載火箭,分別由中國航天科技集團公司所屬中國空間技術研究院和中國運載火箭技術研究院研製。此外,中國將在2020年前後建成北斗二號全球組網系統,形成為全球用戶提供高質量服務的能力。

(三)探月工程計劃

中國從1970年4月24日發射第一顆人造地球衛星開啟了中國航天活動,始終是按照自己的計劃節點、按照自己的技術和經濟實力一步一步往前走,走到現在已成為航天大國,航天活動也發展到了探月工程。這是深空探測的第一步,也是深空探測的重要內容。

1.探月工程「繞、落、回」三步走戰略

探月工程一期的任務是實現環繞月球探測。嫦娥一號傳回數據繪製全月圖。

探月工程二期的任務是實現月面軟著陸和自動巡視勘察,包括嫦娥二號、三號、四號3次任務。嫦娥二號飛行突破6000萬公里。嫦娥二號任務獲得了7米解析度月球三維影像,製作完成了優於1.5米解析度的虹灣區域影像圖,在澄海對峙區發現了月表剩磁所引起的微磁層的存在,進一步測量了月面化學元素,初步對鈾、鉀、釷、鎂、鋁、硅、鈣等元素進行了分析,深入研究了全月球亮溫溫度分布和月壤特徵,完成了四大科學目標。

探月工程三期的任務是實現無人採樣返回,計劃的時間為2020年前完成。

2.探月工程發展歷程

2000年11月,中國發表了《中國的航天》白皮書,正式提出將「開展以月球探測為主的深空探測的預先研究」。2002年8月13日,在山東青島召開的2002年深空探測技術與應用國際研討會上,中國正式對外宣布將開展月球探測工程。

2004年1月23日,中國探月一期工程——繞月探測工程正式立項。2006年2月9日,中國政府發布的《國家中長期科學技術發展規劃綱要(2006-2020)》將探月工程列為國家中長期科技發展的重大專項。

2007年11月6日,中國第一顆探月衛星——嫦娥一號邁出深空探測第一步,抵達38萬公里外的月球,開始了為期一年的探月活動。在嫦娥一號成功實現既定目標之後,其備份嫦娥二號經改造已飛離地球6500萬公里,起到「承上啟下」的作用。2013年1月5日23時46分,在北京航天飛行控制中心精確控制下,嫦娥二號衛星深空探測成功突破1000萬公里,標誌著中國深空探測能力得到新的躍升。這是中國航天史上航天器飛行距離最遠的一次「太空長征」。

自2007年嫦娥一號衛星發射以來,月宮裡嫦娥便不再寂寞。至此,她已有三個「姐妹」相繼升空——嫦娥一號成功繞月,嫦娥二號成功探月,嫦娥三號成功落月。2013年12月14日,嫦娥三號攜月球探測器即玉兔號月球車在月球表面虹灣區成功著陸。這是人類航天器第一次著陸該區域。嫦娥三號和玉兔號月球車拍攝的迄今為止最清晰的月面高解析度全彩照片,讓全世界看到了一個真實的月球,也給全世界科學家研究月球提供了第一手資料。

隨著嫦娥三號成功實現「軟著陸、開展就位探測和巡視勘查」的既定目標,中國探月工程「繞,落,回」三步走的第二步告一段落。自2013年12月14日月面軟著陸以來,嫦娥三號目前已超期服役一年多,創造了全世界在月工作最長紀錄。探月工程任務連續成功,也創造了世界月球探測史的中國紀錄。

未來兩年,嫦娥將再迎來兩個新「姐妹」——嫦娥四號預計於2018年實現人類航天器第一次著陸月球背面;嫦娥五號計劃2017年前後實現「奔月落月—採樣—返回地球」的過程。

3.「三深」探測戰略

「十三五」期間,我國將全面實施深地探測、深海探測、深空對地觀測戰略,躋身世界先進行列。

深空探測是指脫離地球引力場,進入太陽系空間和宇宙空間的探測。21世紀深空探測的五個重點領域:月球探測、火星探測、水星與金星的探測、巨行星及其衛星的探測、小行星與彗星的探測。2011年11月9日,中國第一顆火星探測器——螢火一號探測器跟隨俄羅斯的火星探測器「福布斯」飛赴火星,開始了對火星的探測研究。

深空探測是未來國際科技競爭的主戰場之一,經過多年努力,我們已經初步形成深空對地觀測業務體系,在陸地資源調查及監管、地理要素觀測、海域及環境監測等領域的應用,極大地提升了國家對陸海資源、氣候、災害的掌控和預測預警能力。在深空對地觀測戰略上,重點是實施對地觀測衛星重大工程,加強衛星遙感應用關鍵技術的開發和應用。到2020年,國土資源領域將發射21顆業務衛星、6顆科研衛星,實現衛星數據即時推送、處理和業務應用。


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