中国航天2017十大事件
发布时间:2017-12-25
出品:科普中国
制作:太空精酿
监制:中国科学院计算机网络信息中心

  201715日,中国的长征三号乙火箭携带中国的通信试验卫星2号在西昌卫星发射中心顺利升空,也宣布拉开了整个人类航天在2017年的大幕。2017年即将过去,天舟升空、长五折戟,既有成功的欣喜,也有失败的苦楚,本文将会为大家总结中国航天在过去一年中发生的十大事件。 

    

  10. 吉林一号: “实时”直播,再次震惊世人 

  吉林一号是一套庞大的商业遥感和实时成像的卫星系统,由长光卫星公司研制。依托于中科院长春光学精密机械与物理研究所的多年积累,吉林一号在2015年首组4颗卫星上天后,便已在500千米高空拍出分辨率高达1.12米的视频影像和分辨率高达0.72米的照片,吸引了大众的眼球。 

  而在2017年,吉林一号又经历了两组发射:先在1月份补充发射了一颗视频卫星,又在1121日通过长征六号火箭实现一箭三星。 

   

  2016416日,吉林一号拍摄到的美国费城海军造船厂清晰航母和其他军舰照片,商业卫星成像能力达到如此高水平让人颇为吃惊 长光卫星 

    

   

  吉林一号实时监控到的地面交通情况,事实上吉林一号甚至公布出了可以定向跟踪客机飞行轨迹的视频 长光卫星 

  而公布出来的最新结果更是让人震惊!它们可以在仅15分钟延时的情况下实时传输拍摄到的地面情况。从2018年起,吉林一号将进入大规模组网阶段,这一版商业“天眼”对于中国的意义可想而知。 

  预计吉林一号卫星总数将会达到138颗,最终实现全天时、全天候、全谱段数据获取和全球任意点10分钟以内重访能力。 

  而与此同时,中国有越来越多的商业公司开始涉足航天领域,他们开始崭露头角,努力渗透进火箭发射、整星建造、在轨服务、数据分析等诸多领域。 

  以吉林一号为代表的中国商业航天,必将崛起为未来新的一极。 

    

  9. 实践十三号:天上也能上网冲浪,中国通信卫星进入高通量时代 

  在飞机上关闭手机大家都习以为常,但即便能够开机又如何?在地面上,手机用户可以通过“人人喊打”的信号基站通话、发短信、上网,但到了天上可就大不相同:那里没有基站,建立专门服务于飞机的地面基站(北美有过)效率也太低,实在是无奈之举。 

   

  实践十三/中星十六的酷炫身姿 中国航天科技集团 

  但航天专家们自然要努力把基站搬到天上去,甚至搬到了距离地面35786千米、与地球同步转动的赤道上空。为了让这个卫星“基站”变得更加强大,他们还必须扩大信号容量。传统的通信卫星只能实现1-2 Gbit/s通量,而我国在2017412日发射的实践十三号则直接提高到了20 Gbit/s。随后的实践十八号如果没有发射失利,将能把这个数据提高到70 Gbit/s,达到世界第一流水平。 

  从信号容量上来说,这一颗卫星的通信能力超过了以往中国所有通信卫星容量的总和!这使得它能够服务于远洋船舶、高铁、飞机等无法有效利用地面基站的通信单元,手机空中上网因此成为可能。 

  此外,它将测试我国自主研发的电推进系统,这种电推进系统通过将惰性气体氙电离后高速离开发动机的方式维持轨道,可以大大降低燃料消耗并大大增加卫星寿命,是世界范围内的卫星推进“黑科技”。 

  这就好比是让你从在土路上开桑塔纳变成在双向八车道高速公路上开大奔,你开不开心,惊不惊喜呢? 

    

  8. “一条龙”商业通讯卫星服务:整星出口,中国发力国际商业卫星市场 

  通讯卫星的整星设计与制造是国际上技术壁垒最高的行业之一,长期被欧美国家牢牢把持,因此也是最为暴利的行业之一。而由于美国沃尔夫法案等对其他国家的技术限制,使得进入这个行业变得何其艰难。 

   

  与委内瑞拉遥感卫星2号非常相似的1号,都是由中国设计制造和发射 中国航天科技集团 

    

  而在2017年,中国制造在这个领域开始大展拳脚,先后为委内瑞拉和阿尔及利亚提供了两颗通讯卫星的全套服务。针对国外设置的壁垒,中国摸索出了一套自主设计、制造、发射、保养、在轨服务、数据处理等一条龙的商业通讯卫星服务,这也是中国拥有一整套完善航天产业的最好标志。 

  嗯,昔日你对我爱答不理,未来让你XXXX 

    

  7.2017年启动第三批航天员选拔:未来你也能当航天员 

  “火箭水平抵达国际一流(2020)、实现部分重复使用(2025)、可媲美登月火箭的超重型火箭首飞(2030)、所有火箭能全部复用(2035)、行星际范围内星际往返/登月登火星(2040)、建立国际领先的航天强国(2045)”,这就是中国航天到2045年的规划,也是一条从世界第二梯队到第一梯队的逆袭之路。而根据龙乐豪、姜杰等航天巨擘们的采访中透露出的技术进展,这一切并不只是纸面上的口号。 

    

   

  中国在研的长征九号火箭(最右)已经在国外媒体中被放置到唯一与美国未来新一代登月/火星火箭太空发射系统(左)相竞争的位置,这也是未来20年世界航天的基本格局 Spacenews 

    

  2017年全球航天探索大会上,航天英雄、中国载人航天工程办公室副主任杨利伟少将宣布了我国将启动第三批航天员选拔。我国的航天员选拔过程曾经基本按照美国早期思路进行:都是军人且年龄偏大。杨利伟是38岁进入太空,首批8位航天员执行首次飞行任务时的年纪为42岁。到了第二批,平均年龄将为35岁。 

  而第三批的选拔要求中,无论是从身份要求还是身体要求,都比前两批要低得多,杨利伟说,国家将开始从工程师和科学家中选拔航天员。而到未来第四批、第五批时,还会进一步放开身份要求,在相关领域有所贡献的你我,都有资格申请。 

  做未来的中国航天员,你做好准备了么? 

    

  6. 中星9A:绝地求生,上演“星坚强” 

  人类历史上所有火箭的发射成功率是92%,几乎没有人能拍板100%。但碰到失败怎么办? 

  2017619日,我国在西昌卫星发射中心执行的长三乙发射中星9A卫星时火箭入轨异常,导致卫星仅仅进入了200*16360千米的椭圆轨道中。这距离远地点要求36000的同步转移轨道而言相差近20000千米远,几乎相当于绕地球赤道半圈的距离。 

   

  此刻,中星9A正安稳停在中国南部的赤道上空,高度为35785千米,轨道周期与地球自转同步,相对地球静止 stuffin.space 

    

  而在随后几天时间内,在地面轨道测控人员的指挥下,这颗本来因为入轨错误可以报废掉的卫星开始了它的“飞升”之旅。通过提前消耗星上燃料,它在茫茫太空中爬升了20000千米抵达目标轨道。虽然它的代价是卫星使用寿命减少了三分之一左右,但这已经是不幸中的万幸。 

  “星坚强”写了一篇最好的鸡汤:只要还有一丝可能,就不应放弃努力! 

    

  5. “悟空”火眼金睛探寻宇宙奥秘 

  这几年,中国的航天爱好者一定被各种“悟空”、“墨子”、“慧眼”等卫星的发射刷过屏,但很多人却对它们的作用并不清楚。而在11月底,“悟空”暗物质探测天文望远镜的成果却告诉了大家这一系列中国科学卫星不可思议的科研结果。 

  从宇宙理论模型上讲,人类可见的物质仅占宇宙的4.9%,余下的都是暗物质和暗能量。但单单这4.9%就告诉我们,宇宙中大概有1000亿乃至数万亿个银河系,一个银河系中有大概1000亿-4000亿个太阳系,太阳系中0.0003%的质量形成了地球,孕育了我们75亿人类和数不尽的其他生物。 

  暗物质和暗能量因此被科学家们称为“笼罩在21世纪物理学上的两朵乌云”。 

    

   

  悟空的发现与阿尔法磁谱仪、费米卫星等科研成果的对比 中国科普博览 

    

  对于高能谱的宇宙粒子,“悟空”不仅拥有远超其他卫星和望远镜的超广观测能谱,更重要的是在图中的2点,也就是1.4 TeV处的结构则是所有人都没有预期到的新现象。这里目前有可能的解释便是暗物质的存在。这是2017年中国科研界对世界最大的贡献之一。 

  值得一提的是,目前的人类天文学、物理学等基础学科已经越发依赖于航天器和卫星平台,世界上著名的哈勃望远镜、开普勒望远镜、阿尔法兹谱仪都是如此。中国也必将在科学领域出现越来越多航天器的身影,火箭将航天器送入太空,它们方才实现“站得高看得远”,在更少干扰更加纯净的太空环境中获得更多科研成果。 

  航天助力悟空“火眼金睛”,透过乌云,发现宇宙奥秘。 

    

  4. 风云四号:微信变脸,风云全程助阵 

  微信拥有9亿多用户,号称国民第一APP并不为过,它开机画面中的地球背景是1972年阿波罗17号在登月过程中拍摄到的一张绝美的地球照片,这也因此成为有史以来被最广为传播的照片之一。 

  但是在925-28日,大家却发现它神奇地变成“中国制造”了。 

    

   

  微信开机图像更换前后对比图 新华网 

  这个变脸就来自于我国4颗风云一号、8颗风云二号、3颗风云三号后的最新一代风云四号卫星首颗星,它停留在中国南部的赤道上空地球静止轨道,可以一天24小时观测我国周边任何一丁点的气象变化。 

    

   

  风云四号拍摄的24小时的地球照片@风云卫星家族 

    

  它拥有众多世界领先的绝活:14波段超广观测组合、每秒高达500次的超快拍照频率、高达1500分层的大气垂直分析,都足以让它惊叹世人。 

  微信换脸,是中国航天有史以来最好的广告,没有之一! 

    

  3. 超级快递:天舟一号货运飞船 

  如果每日客运量30万人的京沪高铁停运一天会如何?答案是:飞机票不再打折,汽车人满为患。 

  而如果每日运煤120万吨的大秦铁路停运一天会如何?答案是:中国煤价和物价直接上天。 

  这就是货运在某种程度上比客运还要重要的原因。相信大家已经熟悉了客运的神舟飞船,它每次都会给航天员携带一些随身行李,可是你拼尽全力又能带上多少呢? 

  而天舟一号就是给航天员准备的专业搬家公司,它厉害到什么程度呢? 

  2017420日,中国第一艘天舟一号货运飞船升空,它的重量是12.91吨,是中国目前最大的一个航天器,甚至远远超过了天宫二号空间实验室(8.6吨),这也是目前世界上现役的最大最强的货运飞船。 

    

   

  天宫二号(左)和天舟一号(右)对接图 中国航天科技集团 

  此次任务,天舟一号与天宫二号实现了两次对接,都是在距离地面400千米的轨道自动完成。运行期间,它全面测试了系统的快速对接技术和在轨燃料补充技术,并进行了大量科学实验,这些都是国际上关于货运飞船设计的难点。尤其是在轨燃料补充,可以理解为“太空加油”! 

  随着2020年中国首个天宫空间站落成,那时每年你都会看到比神舟更繁忙的身影,那是天舟! 

    

  2. 北斗三代建设全面开始 

  驻南联盟大使馆被GPS精确制导的炸弹以外科手术般精准地“误炸”之后,我国就坚定了发展独立自主卫星导航系统的决心。从2000年底北斗一代试验卫星升空至今,我国已经完成了两代系统,目前可以实现亚太地区的区域服务,但这距离它最终实现全球24小时高精度导航目标还有最后一步。 

  这最后的一步,就将由北斗三代完成! 

    

   

  北斗由中轨、静止同步轨道、倾斜同步轨道组成的特殊星座系统,独一无二 @beidou.gov.cn 

    

  2017115日,西昌卫星发射中心,长三乙携带着两颗北斗三代地球同步轨道卫星顺利升空,这标志着我国正式开始北斗三代的全面建设,北斗星座的前后总星数达到了25颗。而从此刻起,中国预计在两年内将这个数目提升到35颗。 

  届时,北斗将成为能和GPS直接竞争的全球导航系统,在亚太地区的定位精度优于GPS,这对于我国军事国防、国民经济、商业民用等意义巨大! 

  卧薪尝胆,二十载北斗终显神威! 

    

  1. 胖五不哭,我们等你王者归来! 

  从来没有一个盖世英雄一出生便身披金甲圣衣,哪怕刚开始他认为自己能够披坚执锐略西极。 

  2016113日,在万众瞩目中,中国有史以来最强大、在世界上可以直接和现役世界第一的德尔塔4重型相媲美的火箭,长征五号,从海南文昌火箭发射中心胜利升空,那一刻,它收获了无数荣光。 

   

  长五首射成功 人民日报 

  然而,在201772日的第二次发射中,长征五号火箭却在第二级火箭工作期间发生异常,导致折戟半途。与它共同坠毁在太平洋的,还有通信容量高达70 Gbit/s的实践十八号卫星。可谓是功亏一篑(这个词不合适,建议换一个),好不痛惜。 

  这次事件之后,中国航天开始了全面的质量管理检验和“归零”复查,进入了短暂的低潮期。但随着两个月后长二丙火箭成功发射我国遥感-30系列卫星,中国航天再次进入正常轨道。 

  嫦娥登月、天宫升空、火星探测,都在待你王者归来。 

  2017年中国航天,悲喜交加,既有切肤之痛,又有战功赫赫。 

  2018已在路上,路虽远,行则至。 

  待你功成之时,我等自然疯狂打call 

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