浅谈2020年中国空间科学和技术发展研究

空间科学技术的意义

自古以来, 人类就有超越地球、飞向空间和其他天体的伟大理想, 对广裹无垠的天疆探索个究竟, 这最能充分地表现出人❣类的天性、伟大的抱负和文化价值观念。深人空间, 去探索那些困惑着我们的重大科学难题, 如宇宙的起源和演化、生命的起源和演化、太阳系的起源和演化等。尤其是, 人类起源这一令人迷惑不解的难题一直激励着我们探索的热情。我们总会发问, 我们来自何方? 是否存在地外文明?

利用空间技术, 去探索发生在空间的物理、化学和生命等自然现象, 将获得在地面上无法得到的崭新知识, 把科学推向新的前沿。空间, 那无边无际的疆域, 那里存在着无限的资源和能源, 等待着人类去利用。在那繁多的天体上, 存在着无限的宝藏, 如月岩中的多种矿物、月壤中的氦同位素☁3 , 还有小行星带的裸露矿藏 都等待着我们去开发。利用空间环境中高真空、超洁净和飞行器运行获得的微重力等特殊条件, 有利于电子材料、光学材料、金属材料、高纯材料、玻璃金属、薄膜和生物制品等研究, 从而生产出在地面上难以产生的多类产品。特别是, 利用运行在地球ท空间的各类应用卫星, 如气象卫星、海洋卫星、资源卫星、导航卫星和通讯卫星等, 为居住在地球上的人类服务, 以满足日益增长的多种社会需求。

人类作为自然界的骄子虽然诞生在行星地球上, 但是不能满足于在这个天体上的生存和发展,必然要一步步地向空间和其他天体上扩展。早前, 齐奥尔科夫斯基ด就说: 地球是人类的摇篮, 但是,人类不能永远生活在摇篮里, 他们不断地争取着生存世界和空间, 起初小心翼翼地穿出大气层, 然后就是征服整个太阳系。 最近, 美国总统布什又说: 由于进行更多太空探索而引发的幻想将激发年轻一代更加注重学习数学、科学和工程学知识, 从而产生出新一代的发明家和科学先驱。 现在, 人类开创的文明已属I 型文明 能控制和利用本星球地球的物质, 并在其上生存。接着, 人类要开始进人n 型文明 能利用太阳系行星系统的物质。

概而论之, 空间活动, 意在开创崭新的空间科学、开拓多种空间应用、推进空间技术的发展, 实现空间人类化, 建立空间文明。

国际空间科学技术态势

在近半个世纪的空间活动中, 全世界有4 2 2 8 次发射, 共将5 5 2 6 个航天器送人了空间, 其中载人航天飞行约2 30 次, 航天员4 0 余名, 使人类社会发生了巨大而深刻的变化。迄今, 全世界大约有53 个国家和地区, 都在利用空间进行科学研究、军事活动、商业活动、资源开发和环境监测等, 在空间寻求经济、政治、军事利益等。近来, 全球平均每年发射约1 20 个各类航天器, 总投人经费约3 45 亿美元, 如1 9 9 8 年全球就有犯个国家和地区投入经费共约3 42 亿美元, 其中军用占39 %, 美国投人2 60 亿美元, 占总投入的76 %。同时, 全球卫星产业发展迅速, 平均年总收人达到约8 0 亿美元

世界上一些发达国家和一些发展中国家都制定了空间科学技术发展战略和政策, 提出了发展的目标和重点: 美国提出发展航天技术, 促进科技发展, 保持美国对世界航天的领导作用; 重点发展空间科学、对地观测、载人航天。2 0 0 4年1 月15 日, 布什总统宣布了《新的太空发展计划》, 其中, 他强调 在追求伟大的目标中大胆、守纪、富于创造性并精诚团结。美国人民为我们的空间计划而自豪。

航空航天局的冒险和幻想精神扩大了人类的知识, 使我们对宇宙的了解发生了革命性的变化, 并创造了令全人类受益的先进技术。在前人成就的鼓舞下, 在明确目标的指引下, 我们今天为美国的航天计划建立一个新的进程。我们将为航空航天局的未来探索活动提供一个新的关注点和新的幻想。我们将建造新的航天器把人类送人宇宙, 在月球上获得新的立足点, 为探索地球以外的太空准备新的旅途。 接着, 他提出要达到的三个目标: 第一, 在2 0 1 0 年完成国际空间站; 第二, 在2 0 0 8 年之前研制和试验一种新的太空飞船, 并且在2 0 14 年前用这种新型空间探索飞行器进行第一次载人航天飞行; 第三, 在2 0 2 0 年前重新返回月球, 这是实施更长远太空探索计划的跳板, 在2 0 3 0 年登陆火星。俄罗斯太空科学研究所大胆地宣布, 在2 0 1 5 一2 0 2 0 年间, 将派六人小组登陆火星。欧洲空间局重点发展航天运载系统、多用途小卫星£, 加强地球观测、通信和气象等领域的应用。日本强调 寓军于民、以民养军 的政策, 实现航天技术国产化、空间研究国际化、航天开发产业化, 进行月球和行星际探索。

印度的航天发展战略强调,以自主发展为主, 建立一个独立完整的航天技术及其应用系统, 提高军事空间能力。总之, 各国都自有发展战略目标、重点和政策, 以加速空间事业的发展。在空间活动中, 存在着合作与竞争。合作是社会互动的一种形式。人类只有合作, 才能利用自然界、共同生活, 并形成社会。特别是, 空间研究面对着庞大的天体、浩瀚的宇宙和极其复杂的自然现象, 必将遇到艰难险阻, 因而全人类必须联合行动, 世世代代都要为之奋斗。惟有如此, 才能最有效地开创这一人类共同的伟大事业。人类为了开展对地球、日地系统等天体系统的合作研究, 创建了相关的国际组织, 如1 9 5 8 年国际科联理事会建立了空间研究委员会 等, 并建立了一系列国际合作计划: 早在19 世纪50 年代的 国际极年 、20 世纪50 年代的 国际地球物理年 等都有许多国家参加联合研究; 近期已有更大规模的国际合作, 如 国际日地物理计划 、 星簇计划 、 国际空间年 和 国际空间站 等, 参加的国家和合作的形式增多; 21 世纪前30 年, 将出现规模更大、目标分期和更加艰难的空间研究计划, 如重返月球、火星探索、外行星 探索、太阳及日层探测, 以及高能天体观测等, 这些则需要更多的国家联合行动。

在国际空间活动中, 竞争与合作并存, 并按竞争性质的不同存在着不同类型。一般地, 竞争主要是为获得领先地位这一目标而发生的争夺, 这也是遵循一定规则 的一种合作性冲突, 既有积极作用, 又有消极作用。在未来3 0 年内, 美国强调仍将领导国际空间活动多种类型的联合体, 因而在少数空间大国间, 为了争夺多维 战场中空间这一主战场的优势地位, 必然会发生不同程度的冲突。因此, 各发达国家, 一些发展中大国都增加巨资 用于含军事目的的空间活动。人类要长期地进行空间活动, 要在空间站、空间港、月球基地、火星基地上和轨道定居舱等中生活、工作乃至定居, 必然存在着亲密关系, 有着共同的目的。从积极的意义上说, 人类向空间和其他天体上扩展, 就仿佛像共同 买保险 一样, 一旦有灾难降临脆弱的地球时, 人类还可以在空间和其他天体自由、和平地生活。三 中国是世界上最先发明火药和原始火箭的文明古国, 迄今已经发展成为世界空间大国, 也是世界科技大国。在人类进行空间研究、开发宇宙的进程中, 中国仍应继续做出重大的贡献。

在21 世纪上半叶, 我国空间科学技术发展的战略思想在于: 要为国家空间事业的发展做出重大贡献, 以满足国家整体发展战略的需求, 即激励民族创新精神、促进空间科学技术的发展、增强科技实力、提高综合国力, 确保经济增长和国家安全, 特别是空间安全, 为在2 0 5 0 年前建成世界上先进的知识型强国而努力。为此, 在2 0 2 0 年前是我国科技发展的重要机遇期, 也是空间科学技术发展的重要机遇期。在此期间, 我国空间科学技术发展的定性和定量结合的战略目标体系:

其一, 向更高阶段发展, 即具有自主创新性研究的能力, 进人世界空间科学技术的前列; 其二, 形成结构合理、专业齐全的优化研究队伍; 其三, 建成先进的全面的空间大国。在10 一20 年内的战略重点: 其一、空间科学要采用地面、空间立体探测方式, 继续增强日地系统研究、向太阳和日层扩展; 以全波段研究高能天体;以新目标探索月球, 进入火星探索前期; 利用卫星和空间站进行空间生命和微重力科学等研究。

其二, 空间应用主要利用空间站和卫星等观测地球 变化; 开展空间环境 预报。

其三, 大力发展空间运载技术和航天器技术; 提高有效载荷技术水平。为了达到战略目标, 完成战略重点任务, 必须采取强有力的战略措施, 找到战略导人的可行途径, 特别要进行体制和机制创新, 并在G D P 中按比例增加经费投人。我国巫待建立军民统一的国家空间局, 统一协调管理国家空间事业, 制定发展方针和政策, 使军用和民用融合和协调发展, 改变长期存在的畸形发展现象。只有这样, 我国才能全面地发展成为空间大国, 进人世界前列.