中国航天十大高光时刻

毛新愿

2020年，是人类面临众多前所未有的巨大挑战的一年。2020年，又是中国航天不断创造奇迹的一年。盘点中国航天“超级2020”，这些高光时刻值得铭记。

1.嫦娥五号，完美完成中国航天史上最复杂任务

2004年正式启动的嫦娥探月工程，计划通过“绕、落、回”三步走发展战略全方位研究月球。随着嫦娥一号、二号、三号、四号、五号T1试验器等任务的顺利实施，标志嫦娥工程成功完成环绕和着陆两大月球探索使命，并实现了人类首次软着陆和巡视月球背面的壮举。

2020年11月24日，嫦娥五号发射成功，挑战月球采样返回。嫦娥五号探测器组合体总重达8.2吨，采用轨道器、返回器、着陆器、上升器联合的方式探测月球，是人类无人探月史上最复杂、最重的探测器。

在经历了11个重大阶段和关键步骤后，2020年12月17日，嫦娥五号成功返回，最终收获了1731克样本，不仅时隔44年（上一次月球采样是1976年苏联的月球24号）为人类再次带回月球样品，而且样品量超过了苏联三次无人采样任务的样品总重量（301克）。嫦娥五号的成功标志着中国已全面掌握了无人地月往返系列技术。不仅如此，嫦娥五号还实现了中国航天五大技术突破：1.地外天体自动采样封装；2.地外天体起飞并精准入轨；3.月球轨道无人交会对接；4.携带月球样本高速（接近11.2千米每秒的第二宇宙速度）返回地球；5.建立中国月球样品的存储、分析和研究系统。

2.北斗系统全面建成，精准时空尽在手中

2020年6月23日，北斗卫星导航系统第55颗卫星成功升空，标志着历时26年研发、经历三代系统、共计发射59颗卫星的北斗系统，终于完成全部组网星座发射任务，正式建成！

在理论上，卫星导航系统能无限量为用户提供全球覆盖、全天候、全天时的高精度定位与授时服务，事关国家安全、经济建设和科学研究等重要领域，是任何一个大国必须掌握的核心竞争力。

整个北斗建设过程分成了三步走策略，对应北斗一号、二号和三号系统。其中，一号主要为试验系统；二号为区域服务系统；三号为最终定型的全球服务并带有区域增强的系统。

北斗三号系统的30颗卫星包括3颗GEO（静止地球同步轨道）卫星、3颗IGSO（倾斜地球同步轨道）卫星和24颗MEO（中远地球轨道）卫星，是人类现有导航卫星系统中最独特的创新设计，能通过高轨卫星导航和短报文功能重点为亚太地区提供更高质量的服务。

3.天问一号，下一站火星

屈原曾在长诗《天问》中发出了“九天之际，安放安属”“日月安属，列星安陈”的旷世之问。“荧惑”（火星）始终是中国古人最关心的行星之一。而今，火星则是人类研究行星科学和太阳系演化史的核心参照，更是人类未来走向深空的突破目标。

为此，中国航天正式启动了行星探测计划—“天问”。执行第一站任务的就是去往火星的天问一号。2020年7月23日，天问一号搭乘长征五号遥四火箭，从文昌航天发射场成功升空，开启前往火星数亿千米的旅程。它将在任务中挑战“绕”“着”“巡”三大工程目标。天问一号将用其所携带的13项科学仪器，对火星进行全方位研究，这将是近几十年来人类火星探测技术复杂程度之最，将创造人类火星探测新纪录。

目前，天问一号已经完成了多次轨道修正、深空机动、星上载荷和仪器测试、太空自拍等复杂操作，预计于2月10日抵达火星附近开始制动，将在2021年农历新年为14亿中国人献上超级新年礼物。

4.高分专项建设收官，观天测地明察秋毫

地球原本仅有一顆天然卫星，进入航天时代后，人类发射了上万颗人造卫星并通过这些卫星了解地球的方方面面。

高分辨率对地观测系统是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020）》提出的重大专项之一，主要依靠卫星系统实现全天候、全天时、全球覆盖的对地观测能力。从2013年4月26日发射的高分一号卫星到2020年12月6日发射的高分十四号卫星，历时7年，中国高分卫星专项系统建设成功收官。14个系列、20余颗卫星组成的分布在地球静止轨道和太阳同步轨道的高分卫星网络，几乎覆盖了航天领域所有对地观测方式，如可见光、红外、雷达等，为我国长期稳定地获得高分辨率全球遥感信息提供重要保障，战略意义明显。

5.长征五号B火箭，重载力士托起天上宫阙

运载火箭是航天事业的基石，决定了一国航天发展的能力上限。长征五号是我国目前最强大的重型任务运载火箭。它将长征火箭家族近地轨道运力上限从8吨级提高到25吨级以上，能将东方红五号平台这类大型载荷发射到高轨，能执行大型月球探测和火星探测任务等，是一个通用化、系列化、组合化的大型运载火箭平台。

起步于1992年的中国载人航天工程，2021年将迎来最为关键的时刻，即全面建造天宫空间站。为此，长征五号要专门定制一个型号，负责实施近地轨道20～25吨级重载任务，这就是长征五号B运载火箭。相较于长征五号，它采取一级半的“矮胖紧实”布局，采用更大的整流罩，重点服务于天宫空间站核心舱和实验舱。

2020年5月5日，长征五号B运载火箭在文昌航天发射场成功首飞，为2021年全面开启天宫空间站建设创造了有利条件。

6.新一代载人飞船，突破天宫走入深空

神舟飞船是我国载人航天工程的功勋飞船，采用三舱式（推进舱、轨道舱和返回舱）构型。中国航天人通过11次任务成功掌握了载人航天的各项核心技术。然而，面对未来“星辰大海”的载人探测梦想，现有载人飞船的不足愈发明显，如仅能运送3名航天员、货运能力有限、一次性使用、寿命较短、功能和拓展性有限，极有必要研究下一代载人飞船。

2020年5月5日，新一代载人飞船试验船随着长征五号B火箭成功首飞。它采用最新的两舱式（推进舱、返回舱）布局，效率更高，技术更先进，容量更大，最多能搭载7名航天员，拥有较强的货运能力，在太空中使用寿命更长。通过模块化和通用化设计，它可以通过更换隔热模块实现多次低成本重复使用。群伞气囊缓冲设计大幅提升了回收过程的舒适性和安全性。为适应不同任务需求，新载人飞船试验船设计了大、小两个版本。由于飞船整体隔热能力大幅提升，它足以适应包括载人登月在内的载人深空探测计划。这些优势远远超过了神舟飞船的核心指标，也使其成为目前世界上最先进的新一代载人飞船之一。

7.长征八号火箭，弥补空白期待回收

长征火箭家族目前处在从传统的二/三/四系列逐渐更新为五/六/七/八/十一等系列的过程中，存在的不足是：在太阳同步轨道和极地轨道的运输能力和性价比较低，而这两种轨道事关核心的遥感、资源、气象、科研、低轨通信等卫星类型，任务众多，业务量大；而且，国际同行已开始布局使用火箭回收等技术进一步降低成本，进而占领商业发射市场份额。我国亟需采用相应火箭弥补这些空白。

2020年12月22日，长征八号成功首飞。它主要依托长征七号和长征三号甲系列火箭技术，取长补短，采用模块化设计理念，使用更加环保高效的液氧液氢和液氧煤油推进剂组合，定位于中型载荷发射。在运力方面，重点针对太阳同步轨道和极地轨道实现不低于4.5吨的发射能力。与此同时，长征八号将在未来逐渐验证火箭可回收技术，并通过高可靠性、通用化、准备周期短、发射频率高等设计，集中于高性价比的商业载荷发射任务，是长征火箭家族图谱中的重要支撑力量。

8.长征十一号火箭，海上发射再创辉煌

长征系列火箭主要依托于各类四氧化二氮/偏二甲肼、液氧液氢、液氧煤油等纯液体推进剂，固体推进剂的应用还有待开发。由于储存时间长、准备周期短，固体推进剂火箭主要在特殊情况时做应急使用。从发射场的角度，海上发射无火箭残骸落区问题、可移动、可靠近赤道，能最大限度利用地球自转惯性，是各大国都会储备的重要火箭发射技术。

采用纯固体推进剂的长征十一号火箭填补了上述空白。乍一看它是个“小不点”，火箭长21米、直径2米、重58吨，运力在0.5～0.7吨级别（太阳同步/低轨轨道），但它的战略意义非常重要。它的绝活在于能以很低成本执行小型载荷的一箭多星任务，并适用于各种陆地固定发射场、移动发射场和海上发射场等环境。2020年，长征十一号火箭在酒泉、西昌、黄海（移动平台）均进行了发射，其中依托海上平台的发射，实现了一箭九星的壮举。迄今，长征十一号火箭共计发射11次，全部获得成功！

9.嫦娥玉兔鹊桥，持续突破探月纪录

嫦娥系列探月任务，不仅以“嫦娥”（轨道器和着陆器）、“玉兔”（巡视器）、“鹊桥”（嫦娥四号中继星）和“广寒宫”（嫦娥三号着陆地）等浪漫而引人联想的名字知名，更以其不断创造的新纪录而广受国际科研界关注。

其中，嫦娥三号在2013年着陆月球，至今仍保持一定程度的工作状态。2019年初，嫦娥四号和玉兔二号着陆月球背面，一直正常工作至今，已完成了26个月球日夜（月球的一天约为地球上的28天）的工作。不仅如此，它们是人类唯一着陆月球背面的着陆器和巡视器。玉兔二号行驶距离超过600米，服务于它们的中继卫星—鹊桥号也一直保持良好的工作状态。最新发射的嫦娥五号任务轨道器，在完成运送返回器和月球样本到地球附近的任务后，又利用剩余推进剂继续前往距离地球150万千米的日地拉格朗日点。

嫦娥探月工程，取得了人类航天众多新纪录，而且这些纪录每天都在更新……

10.商业航天，高歌猛进前途可期

进入21世纪后，以SpaceX和蓝色起源为代表的商业航天企业开始崛起，成为人类航天事业高速发展中的一大亮点。中国作为航天大国，也孕育出了一批优秀的商业航天企业，它们在2020年不断突破纪录。

在业务领域，星河动力“谷神星一号”卫星首飞成功，且进入太阳同步轨道；长光卫星高分辨率对地观测卫星星座进展迅速；银河航天5G通信低轨卫星成功测试；天仪研究院等进入民用SAR卫星领域……

在发展潜力方面，星际荣耀、蓝箭航天等公司在不断突破液氧甲烷火箭可复用发动机的试车进展，将于2021年首次发射液体推进剂火箭。

2020年，中国航天既有辉煌的成功，也有包括长征七号甲火箭首飞、长三乙火箭、快舟商业火箭发射失利等遗憾。天可补，海可填，南山可移。日月既往，不可复追。2021年，天问一号将抵达火星、天宫空间站将全面开建、长征火箭家族将继续扩容（长六甲等）、数型民营火箭和卫星也将有新突破，让我们共同期待中国航天超级2021！