中國空間站核心艙模型亮相珠海航展。新華社發(fā)

　　五月五日，為我國載人空間站工程研制的長征五號(hào)B運(yùn)載火箭在海南文昌首飛成功，正式拉開我國載人航天工程“第三步”任務(wù)序幕。新華社發(fā)

　　在全球航天愛好者注目中，九天之上實(shí)現(xiàn)了一項(xiàng)新突破：北京時(shí)間5月7日，在太空中高速運(yùn)行的新一代載人飛船試驗(yàn)船上，一臺(tái)“3D打印機(jī)”自主完成了連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的樣件打印，并驗(yàn)證了微重力環(huán)境下復(fù)合材料3D打印的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。這意味著中國首次太空3D打印實(shí)驗(yàn)，也即國際首次太空連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料3D打印實(shí)驗(yàn)取得圓滿成功。

　　熟悉中國載人航天發(fā)展歷程的朋友知道，此項(xiàng)新突破是中國“太空制造”的一大步，但只是中國載人航天漫漫征程中的一小步。長征五號(hào)B火箭剛剛完成首飛，成功把新一代載人飛船試驗(yàn)船送入預(yù)定軌道，不僅驗(yàn)證了該火箭是名副其實(shí)中國航天“大力士之最”，而且通過試驗(yàn)，驗(yàn)證新飛船再入返回控制、防熱以及回收等一系列技術(shù)，正式拉開了中國載人航天工程“第三步”任務(wù)的序幕。根據(jù)計(jì)劃，今年邁入“第三步”的還有中國嫦娥工程，由長征五號(hào)運(yùn)載火箭擔(dān)綱，實(shí)施嫦娥五號(hào)月球取樣返回任務(wù)。此外，本月計(jì)劃發(fā)射北斗三號(hào)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)“第三步”即將迎來收官戰(zhàn)。

　　對(duì)于中國航天來說，2020年注定是個(gè)不平凡的年份，多項(xiàng)按照“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施的航天旗艦工程“齊步”挺進(jìn)，形成世界航天發(fā)展史上的壯觀景象。

　　人類的太空之家

　　“三步走”+“齊步走”：中國航天創(chuàng)出自強(qiáng)路

　　對(duì)長征五號(hào)B火箭成功首飛的重要意義，人們聽到最多的恐怕就是“正式拉開了中國載人航天工程‘第三步’任務(wù)的序幕”。要準(zhǔn)確、深刻理解這句話的含義，必須熟悉中國載人航天工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略。

　　1992年1月，中國載人航天工程被正式批準(zhǔn)，被命名為“921工程”。這是中國航天史上迄今為止規(guī)模最大、系統(tǒng)最復(fù)雜、技術(shù)難度最高的工程。該工程由7個(gè)分系統(tǒng)組成，包括航天員系統(tǒng)、飛船應(yīng)用系統(tǒng)、載人航天飛船系統(tǒng)、運(yùn)載火箭系統(tǒng)、發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、著陸場(chǎng)系統(tǒng)。其中，載人航天飛船系統(tǒng)是核心。

　　1992年9月，中國載人航天工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略被批準(zhǔn)實(shí)施。根據(jù)該戰(zhàn)略，第一步，發(fā)射載人飛船，建成初步配套的試驗(yàn)性載人飛船工程，開展空間應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；第二步，突破航天員出艙活動(dòng)技術(shù)、空間飛行器的交會(huì)對(duì)接技術(shù)，發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室，解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應(yīng)用問題；第三步，建造空間站，解決有較大規(guī)模的、長期有人照料的空間應(yīng)用問題。志在九天之上，但是腳踏實(shí)地，一步一個(gè)腳印，步步為營，中國航天人由此開始了艱苦跋涉的歷程，到今年已經(jīng)默默奮斗了28個(gè)春秋，創(chuàng)出了中國載人航天事業(yè)發(fā)展的一片新天地。

　　1999年11月，神舟一號(hào)成功發(fā)射，飛船返回艙之后在預(yù)定區(qū)域成功著陸。在此后3年間，神舟二號(hào)、三號(hào)、四號(hào)接連升空，驗(yàn)證了陸?；教鞙y(cè)控網(wǎng)，進(jìn)行了微重力環(huán)境下的空間生命科學(xué)、空間材料等實(shí)驗(yàn)。

　　2003年秋，神舟五號(hào)飛船載著中國第一位太空人楊利偉飛上太空，讓中國成為繼蘇、美后，第三個(gè)將人類送上太空的國家。2005年10月，神舟六號(hào)搭載兩名航天員首次成功進(jìn)行多人多天太空飛行試驗(yàn)，標(biāo)志著中國載人航天工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略“第一步”收官。

　　2008年9月，神舟七號(hào)飛天圓滿成功，中國掌握了航天員空間出艙活動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)，開啟了“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略“第二步”征程。2011年11月、2012年6月，神舟八號(hào)、神舟九號(hào)先后飛天，分別完成了與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器進(jìn)行無人空間交會(huì)對(duì)接和載人空間交會(huì)對(duì)接，中國由此突破和掌握了自動(dòng)和手動(dòng)控制交會(huì)對(duì)接技術(shù)。2013年6月，神舟十號(hào)升空實(shí)現(xiàn)與天宮一號(hào)對(duì)接并對(duì)其進(jìn)行短暫的有人照管試驗(yàn)。2016年九、十月間，中國首個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室天宮二號(hào)和神舟十一號(hào)接連發(fā)射升空，之后結(jié)成組合體進(jìn)行了長達(dá)30天的載人飛行，中國由此突破了航天員中期在軌駐留技術(shù)。2017年實(shí)施的天舟一號(hào)任務(wù)使中國掌握了推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加技術(shù)。至此，中國載人航天工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略“第二步”宣告完成。

　　長征五號(hào)B近日首飛成功，驗(yàn)證了火箭總體方案、各分系統(tǒng)方案的正確性、協(xié)調(diào)性，突破了大尺寸整流罩分離技術(shù)、大直徑艙箭連接分離技術(shù)、大推力直接入軌偏差精確控制技術(shù)等一批新技術(shù)，為后續(xù)空間站核心艙、實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　東方的探月傳奇

　　與載人航天工程同步緊鑼密鼓推進(jìn)的還有探月工程，根據(jù)年初公布的本年度中國的航天計(jì)劃，嫦娥五號(hào)任務(wù)將實(shí)施，將從月面帶回1到2公斤的樣本。值得注意的是，嫦娥五號(hào)將完成中國探月工程繞、落、回“三步走”戰(zhàn)略的最后一步。

　　早在1994年，中國航天科技工作者就進(jìn)行探月活動(dòng)必要性和可行性研究，經(jīng)過數(shù)年努力完成了探月衛(wèi)星的技術(shù)方案研究和衛(wèi)星關(guān)鍵技術(shù)研究。2004年，中國正式開展月球探測(cè)工程即“嫦娥工程”并最終確定中國整個(gè)探月工程分為“繞”、“落”、“回”3個(gè)階段。

　　第一步為“繞”，即發(fā)射我國第一顆月球探測(cè)衛(wèi)星，突破至地外天體的飛行技術(shù)，實(shí)現(xiàn)月球探測(cè)衛(wèi)星繞月飛行，通過遙感探測(cè)，獲取月球表面三維影像，探測(cè)月球表面有用元素含量和物質(zhì)類型，探測(cè)月壤特性，并在月球探測(cè)衛(wèi)星奔月飛行過程中探測(cè)地月空間環(huán)境。2007年10月、2010年10月，

　　中國發(fā)射嫦娥一號(hào)、二號(hào)探測(cè)器，獲取月球表面元素分布、月壤厚度、地月空間環(huán)境等信息。

　　第二步為“落”，即發(fā)射月球軟著陸器，突破地外天體的著陸技術(shù)，并攜帶月球巡視勘察器，進(jìn)行月球軟著陸和自動(dòng)巡視勘測(cè)，探測(cè)著陸區(qū)的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖石的化學(xué)與礦物成分和月表的環(huán)境，進(jìn)行月巖的現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)和采樣分析，進(jìn)行日-地-月空間環(huán)境監(jiān)測(cè)與月基天文觀測(cè)。具體方案是用安全降落在月面上的巡視車、自動(dòng)機(jī)器人探測(cè)著陸區(qū)巖石與礦物成分，測(cè)定著陸點(diǎn)的熱流和周圍環(huán)境，進(jìn)行高分辨率攝影和月巖的現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)或采樣分析。2012年9月、2019年1月，中國發(fā)射了嫦娥三號(hào)、四號(hào)探測(cè)器，分別實(shí)現(xiàn)了月球正面和背面軟著陸和巡視探測(cè)。

　　第三步為“回”，即發(fā)射月球軟著陸器，突破自地外天體返回地球的技術(shù)，進(jìn)行月球樣品自動(dòng)取樣并返回地球，在地球上對(duì)取樣進(jìn)行分析研究，深化對(duì)地月系統(tǒng)的起源和演化的認(rèn)識(shí)。承擔(dān)“回”任務(wù)正是嫦娥五號(hào)。

　　托舉嫦娥五號(hào)飛天的將是長征五號(hào)火箭，這將是該型火箭成功復(fù)飛以來的又一次出征，其表現(xiàn)無疑備受矚目。此外，嫦娥五號(hào)回程要經(jīng)月面起飛、月球軌道交會(huì)對(duì)接和樣品轉(zhuǎn)移、月地轉(zhuǎn)移和再入回收等過程，其難度對(duì)中國航天來說可謂是空前的，要圓滿完成探月工程第三步“回”的任務(wù)，中國航天人必須全力以赴。

　　世界的北斗時(shí)空

　　進(jìn)入5月，北斗三號(hào)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射升空的時(shí)間窗口日益臨近，各項(xiàng)準(zhǔn)備工作正進(jìn)入最后沖刺階段?？梢灶A(yù)期，發(fā)射組網(wǎng)后，北斗三號(hào)功能將更加完備，為全球各地用戶提供更加可靠精細(xì)的服務(wù)。回顧“北斗”建設(shè)，我們發(fā)現(xiàn)，其也經(jīng)歷了“三步走”循序漸進(jìn)、逐步發(fā)展演變的歷程。

　　建設(shè)自主、開放的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國孜孜以求的目標(biāo)，早在20世紀(jì)80年代，中國就開始探索適合國情的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)道路，逐漸形成了“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略。

　　第一步，建設(shè)北斗一號(hào)系統(tǒng)。1994年，中國啟動(dòng)北斗一號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)的建設(shè)；2000年，發(fā)射2顆地球靜止軌道衛(wèi)星，建成系統(tǒng)并投入使用，采用有源定位體制，為中國用戶提供定位、授時(shí)、廣域差分和短報(bào)文通信服務(wù); 2003年，發(fā)射第3顆地球靜止軌道衛(wèi)星，進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)性能。該系統(tǒng)成功應(yīng)用于測(cè)繪、電信、水利、漁業(yè)、交通運(yùn)輸、森林防火、減災(zāi)救災(zāi)和公共安全等諸多領(lǐng)域，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，特別是在2008年北京奧運(yùn)會(huì)、汶川抗震救災(zāi)中發(fā)揮了重要作用。

　　第二步，建設(shè)北斗二號(hào)系統(tǒng)。2004 年，啟動(dòng)北斗二號(hào)系統(tǒng)工程建設(shè)；2012年底，完成了14顆衛(wèi)星（5顆地球靜止軌道衛(wèi)星、5顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和4顆中圓地球軌道衛(wèi)星）發(fā)射組網(wǎng)。北斗二號(hào)系統(tǒng)在兼容北斗一號(hào)系統(tǒng)技術(shù)體制基礎(chǔ)上，增加無源定位體制，為亞太地區(qū)用戶提供定位、測(cè)速、授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)。

　　第三步，建設(shè)北斗三號(hào)系統(tǒng)。2009 年，啟動(dòng)北斗三號(hào)系統(tǒng)建設(shè)；到2018年年底，完成了19顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)，完成基本系統(tǒng)建設(shè)，向全球提供服務(wù)；到2020年上半年，計(jì)劃完成30顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)，全面建成北斗三號(hào)系統(tǒng)。北斗三號(hào)系統(tǒng)繼承北斗有源服務(wù)和無源服務(wù)兩種技術(shù)體制，能夠?yàn)槿蛴脩籼峁┗緦?dǎo)航(定位、測(cè)速、授時(shí))、全球短報(bào)文通信、國際搜救服務(wù)，中國及周邊地區(qū)用戶還可享有區(qū)域短報(bào)文通信、星基增強(qiáng)、精密單點(diǎn)定位等服務(wù)。

　　不積跬步，無以至千里。經(jīng)過執(zhí)著不懈的努力，“北斗”從中國走向亞太，再邁向全球，成為造福世界的重要時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施。科技進(jìn)步永無止境，在全球系統(tǒng)建設(shè)完成后，“北斗”將在新的起點(diǎn)上繼續(xù)向著建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導(dǎo)航授時(shí)體系闊步前行。