我们的征途是星辰大海

杏花

2020 年11 月24 日4 时30 分12 秒，我国在文昌航天发射场，使用“长征”五号遥五运载火箭，将“嫦娥”五号探测器顺利送入地月转移轨道，发射成功！“嫦娥”五号将开始历时23 天的探月之旅。这是中国探月工程的第六次任务，也是我国航天领域迄今最复杂、难度最大的任务之一。

嫦娥探月工程历经16 年赢得了成功。在这种激动人心的时刻，我们也要认识到这其中凝聚了无数航天人的辛勤付出，更涉及了许多学科。如果我们也想在未来成为一名中国航天人，追逐星辰与大海，那么该从哪些学科学起呢？

从“嫦娥”五号探测器本身来看，它由四部分组成，从上到下依次是上升器、着陆器、返回器和轨道器，这四个器的功能从名字上大致就能理解：上升器主要携带样品从月球表面起飞;着陆器要在月球表面着陆;返回器的功能是携带月球的样品返回地球;轨道器主要承担各个不同的轨道上飞行的功能。

从任务的操作来看，月面采样、月面上升、交会对接、高速再入返回地球是最新、最关键的技术环节。落月后，探测器将在月面工作2 天，通过机械臂表取和钻具钻取两种方式，计划采集月球样品约2 千克。

通过以上分析，可以了解到月球探测工程是涉及工程和科学两个方面的系统工程。火箭、探测器、月球车等属于工程领域，更偏向“技术”层面，即如何“做到”，如何“实现”。而上了月球，采集月球岩石和土壤样本回来之后，了解月球的物质组成，了解月球表层结构、构造，推演月球演化历史等，就是“科学”的任务了。这些联系到我国大学本科学科目录，其实就可以简单地划分成工学和理学的概念。那么有哪些专业与此有关呢？

航空航天类：飞行器设计与工程等

我们先来了解一下航空与航天。

所谓航空，是指飞行器（如飞机、氢气球、热气球、飞艇等）在地球大气层内的航行活动。航天则指飞行器（如运载火箭、载人飞船、各型卫星、导弹武器系统、深空探测器等）在大气层外宇宙空间的航行活动。如果觉得有点绕的话，不妨想想“南方航空公司”和“国家航天局”命名的不同，就很容易理解了。

考生在报考前，一定要明确这个专业的研究对象。当然，无论研究的是航空飞行器还是航天飞行器，该专业对考生的数学、物理成绩要求都较高，在学习过程中都要掌握理论力学、材料力学等和飞机相关的力学基础，要学会车削刨磨等生产工艺。

以西北工业大学为例，该校的航空学院和航天学院均设置有飞行器设计与工程本科专业。以下是对该校该专业的简单介绍。

1. 飞行器设计与工程（航空学院）：该专业下设航空飞行器设计、空气动力学、航空结构工程、飞行器环境与生命保障工程、民航工程、飞行器适航与安全等多个方向，培养能从事飞行器总体设计、空气动力学分析及设计、结构设计、结构强度分析及试验、飞行器适航与安全性设计分析、飞行器人机与环境系统设计分析、飞机维修保障技术和故障诊断、航空维修性设计与管理，以及通用机械设计及制造等工作的专业人员。

2. 飞行器设计与工程（航天学院）：该专业在战术导弹武器系统的设计与研发方面具有传统优势，在空天飞行器、航天运载系统以及空间机动与操作技术的基础理论及工程应用研究方面具有特色和优势。围绕制导武器、运载火箭、航天器、空天飞行器等的研制和设计需求，该专业划分为两个专业方向：①总体及结构设计技术;②飞行力学和控制技术。方向一涵盖新概念航天飞行器、飞行器多学科优化设计、武器系统分析与设计、先进材料和结构技术、飞行器结构力学分析與设计等;方向二涵盖飞行动力学与控制、轨迹规划与制导、飞行仿真、空天机动与操作、空气动力学与气动弹性力学等。

就业方面，航空航天类专业的对口就业率比较高。从历年来毕业生的就业去向来看，除了继续读研深造，大部分毕业生在航空、航天、兵器等领域的飞行器设计研究所、飞行器制造公司、民航公司、军队及其他相关企业从事航空和航天飞行器设计与研究、飞行器控制、飞行器信息处理与传输等方面的研发工作，或在飞行器制造、维护及生产第一线从事飞行器的设计制造、试验、运行管理和经营销售等方面的应用研究、技术开发工作。航空航天对口研究院所对毕业生的学历和能力要求比较高。

此外，由于航空航天科技与电子、机械、汽车、通信、气象、能源、探测等领域密切相关，因此也有部分毕业生往上述领域发展。

专家提醒

由于航空航天类专业属于高精尖领域且行业特色性极强，所以建议学生本科毕业后继续深造，考研甚至是读博。

材料类专业：材料科学与工程、高分子材料科学与工程等

从地球飞到月球，“嫦娥”五号到底穿了什么衣服？中科院上海硅酸盐研究所特种无机涂层重点实验室，主要从事与航天器相关的各种热控涂层、热防护材料的研究开发。简单来说，就是给航天器“做衣服”。这“衣服”不管外部的条件变化多么剧烈，都能使航天器内部维持在一定的温度范围，保证舱内仪器设备正常工作。相关专业有材料科学与工程、高分子材料科学与工程。

◇ 材料科学与工程 ◇

[专业简介]

材料科学与工程专业是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。

构成材料性能结构的因素主要是其化学结构，因此化学是研究材料性能的基础。材料的进一步加工、改性、塑性等都离不开化学和物理学。从材料科学与工程专业所学的课程中就能看出——无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、固体物理、材料物理、材料力学……其专业课程很多都与化学和物理相关。

因此这是一门以材料学、化学、物理学为基础，理科和工科相结合的专业，由传统的冶金学、陶瓷工程学、凝聚态物理学、化学等学科汇集而成。

[主要课程]普通物理、物理化学、材料物理化学、无机化学、有机化学、分析化学、量子与统计力学、固体物理、材料学导论、材料科学基础、材料物理、材料化学、材料力学、现代材料测试方法、材料工艺与设备、计算机在材料科学中的应用等。

[就业方向]

1. 就业范围比较宽泛，就业不难。从学科交叉的角度来看，材料学科涉及的范围很广，在钢铁、机械、化工、能源、生物等领域都需要材料专业发挥其基础性作用，因此，化学纤维、塑料、橡胶、涂料、复合材料、膜分离材料、电子材料等领域都需要该专业的人才。毕业生主要从事材料制备、材料加工成型、材料结构与性能研究等工作。

2. 就业方向与专业方向相关。一般来说，金属方向多进入钢企和相关研究院。高分子及非金属方向多进入陶瓷、玻璃、涂料、家电等行业的大型国企、军工、民企和科研院校。偏应用的材料加工和其他一些研究方向的毕业生，找工作时相对容易一些。比较有“钱途”的材料领域有石墨烯、锂电阳极材料以及太阳能电池材料，而偏理论研究的材料物理和材料化学本科就业不尽如人意，适合进一步深造。

◇ 高分子材料科学与工程 ◇

[专业简介]高分子材料即高分子量化合物构成的材料。高分子材料并没有人们想象中的那样“高大上”，塑料、橡胶、纤维这些和我们日常生活紧密相连的材料就是高分子的三大合成材料。生活中到处有高分子，包括饮用水的水处理、医药中部分口服药品外面的那张膜、微电子电路板里面的绝缘材料和光刻胶等，都是高分子系材料。

[就业方向]高分子材料科学与工程专业的毕业生就业面较广，塑料、纤维、橡胶、涂料、黏结剂功能分子等生产企业均可以就业，同时也可以选择利用高分子材料生产各种产品的企业。

电子信息类专业：人工智能、通信工程等

此次探月任务中，着陆器身上安装的“岩心钻探机”和“机械臂”等多样化采样工具完成月岩和月壤的自动采样，而后送至上升器的器具中封装保存。“嫦娥”五号直接影响自主采样任务成败的表取采样视觉信息处理系统，是由西安交大人工智能学院郑南寧院士指导下的视觉信息处理与应用国家工程实验室空间视觉团队完成的。涉及的专业有人工智能、通信工程等。

◇ 人工智能 ◇

[专业简述]人工智能的定义多种多样，站在不同的角度给出的概念也不同，例如，在具有计算能力的同时，还具有某种创造性的处理功能（计算机的自主思维），即“人工智能”通过学习，能够做到举一反三;可以对人的意识、思维的信息过程进行模拟，不是人的智能，但能像人那样思考，也可能超过人的智能，等等。

[主要课程]人工智能导论、程序设计原理、数据结构、计算机组成原理、计算机网络、算法设计与分析、操作系统原理、数据库原理、知识工程、机器学习、矩阵分析、模式识别、人工智能程序设计、认知科学导论、神经网络与深度学习、计算机视觉、自然语言处理、数据挖掘、大数据技术、语音信息处理、智能无人系统、智能机器人、智能芯片设计、类脑智能、群体智能。（天津大学官网上有关人工智能专业的主要课程）

[就业方向]人工智能的迅猛发展，给这个专业的毕业生带来了大量的就业机会。可以预见的是，该专业学生毕业后的发展口径会比较宽广。毕业生可在人工智能领域从事机器学习、计算机视觉、知识计算、深度推理、群智计算、混合智能、无人系统、虚拟现实、自然语言理解、智能芯片等方面的研究、设计、开发及管理等方面的工作，还可从事智能制造、智能城市、智能金融、智能教育、智能司法等相关领域的工作。

◇ 通信工程 ◇

[专业简述]通信是指通过某种媒介进行的信息传递。通信的基本问题就是在彼时、彼地精确和近似地再现此次、此地发出的消息。因此，本专业研究信息产生的来源、信息传输的方式及信息的接发设备。

[主要课程]

通信工程专业横跨电子、计算机两大学科，所学课程也兼有两者的特点。如信号处理、高频电路、电路原理等课程属于电子学科，而数据结构、操作系统、数据库等课程则属于计算机学科。

专业基础课一般包括电路理论与应用的系列课程、计算机网络与通信、软件技术基础、宽带交换技术、信号与系统、电磁场理论、数字系统与逻辑设计、数字信号处理、通信原理、卫星通信等。

[就业方向]通信工程专业的就业面比较广，毕业生主要在信息和通信技术相关企业，如移动、联通、电信、华为、中兴等以及互联网、银行、电力、交通、航空航天等行业从事通信系统与工程的设计、集成及开发等工作。从就业类型上来说主要有两个大的方向，一个是软件方向，一个是硬件方向。软件如开发、网络的设计、应用软件的编译等;硬件方面主要是进入电子通信器件一类的公司。

专家提醒

根据相关机构预测，到2023 年，中国AI 市场规模将达到7000 亿元，2018—2023 年复合增长率超过28%。人工智能的元素在人们的生活中越来越多，这就为它的市场开拓奠定了基础。目前人工智能专业比较火，学生报考的积极性很高，同学们要结合自己的成绩与兴趣爱好来选择报考。

机械类专业：机械设计制造及其自动化等

“嫦娥”五号同时还有着陆器着陆缓冲机构、多探测器系统的力学分析等关键技术难题工作，为确保“嫦娥”五号圆满落月返回提供技术支撑。在整个过程中我们看到许多的机械设备，这其中离不开与机械工程相关的学科知识。相关专业有机械设计制造及其自动化（机械工程）。

机械设计制造及其自动化专业和机械工程专业同属于机械大类。从学科角度来看，机械工程本身为一级学科，机械设计制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论都是其下的二级学科。因此，机械工程的外延要大，涵盖面更广。但实际上，作为本科专业的机械设计制造及其自动化和机械工程，从某种意义上可以说仅仅是名字不同而已。高校一般要么开设机械设计制造及其自动化专业，要么开设机械工程专业，不会同时开设。

[专业简述]

机械设计制造及其自动化（机械工程）专业主要培养的是机械工业装备的设计开发及集成应用方面的相关人才。

从字面上看，可以知道机械设计制造及其自动化（机械工程）专业的学习内容至少包括三个：机械设计、机械制造和机械自动化，即行业里简称的机设、机制、机电。

不少人对机械的认识还停留在轰鸣的车间，认为机械工程是“简单”又“机械”的专业，没有什么科技含量;从事机械行业又苦又脏又累……事实上，随着机械、电子、信息、材料等方面知识和成果的相互渗透、融合和衍生，机械工程也涉及很多尖端前沿、精密和复杂的技术，神舟飞船、嫦娥登月舱、航空母舰、蛟龙号深海探测器、机器人……都是机械工程的典型作品。

[主要课程]

专业课一般包括机械设计基础、电工与电子技术、微型计算机原理及应用、机械工程材料、制造技术基础、数字逻辑电路、计算机绘图、控制工程基础、传感器与测试技术等。

[就业方向]

1. 机械设计人员，一般从事新产品的开发、调试、图纸的绘制等工作，这类工作对毕业生的要求比较高，最好能有硕士学历，能熟练运用建模、分析、出图软件。

2. 机械制造人员，一般要处理零件制造用什么材料最合适、各个工艺流程怎么安排会使机器得到更合理的利用等实际问题，完成工艺规程的编制与实施工作。

3. 机电人员，一般是为企业的生产与辅助设备提供维护、维修等技术方面的现场技术支持。这类工作需要一定的技术含量和实践经验。

4. 销售人员，从事相关行业机械类产品的销售和客服工作。机械专业毕业生具备机械专业方面的相关技术知识，从事销售工作会更有优势。

专家提醒

相对来说，机械类专业的起薪比不上IT 和金融这些大热门，但机械行业实践性强，看重经验技术，当经验和技术都积累到一定阶段，可以做一些技术含量高的工作时，各方面待遇就会比较好。

“上九天揽月”，一直都是中国人深刻在骨子当中的一种精神，表明了只要能够勇敢地去追逐，就一定能够实现梦想。如今，能够从月球上面带回土壤，说明了我国的航天事业已经取得了突破性的进展。这一过程涉及了大量的世界上最为先进的技术，而这些技术的掌握，正是无数科研工作者努力学习、努力奋斗的成果。