来源:开云体育赞助商 发布时间:2025-10-21 09:16:20
编者按:首颗人造地球卫星东方红一号的发射为我国空间事业奠定了良好基础;嫦娥一号卫星的发射实现了中国人千年的奔月梦想;神舟七号载人飞船的成功,使中国人第一次将脚踏上太空,进一步掌握了载人航天技术,中国航天事业也走过了3个里程碑。半个世纪以来,中国的空间科学探测经历了怎样的发展?我们处在世界空间科学研究进程的什么位置?未来我国空间科学研究将往何处发展?2008年,对我国航天事业3个里程碑均有突出贡献的中国科学院空间科学与应用研究中心(简称空间中心)迎来五十华诞。本报近日对空间中心主任吴季进行了专访,为读者解读广为关心的空间科学发展问题。

《科学时报》:中科院空间中心前身581组是在什么样的国际、国内背景下建立的?那时,发达国家和我国空间科学的发展状况如何?
吴季:第二次世界大战结束以后,世界科学技术发展日新月异。二战时的军事、战争因素牵动了电子技术、探测技术、微波技术的发展。二战结束后,原来为战争服务的科研人员都转向服务民用,转向了对资源环境的研究和地球的研究,甚至对太空的研究。美、苏超级大国也一直在酝酿包括发展人造地球卫星在内的重大空间科学技术研究。
通过2个国际极地年的发展,20世纪50年代以后,人类的研究已能覆盖南极和北极,开始了对整个地球的研究。当时美国和苏联都声称在第一次国际地球物理年期间发射第一颗人造地球卫星,1957年10月4日,苏联抢先发射了第一颗人造地球卫星,1959年1月,美国也发射了人造地球卫星。
建国初期,中国科学院承担了我国高技术探讨研究和科学探测研究的职责,也一直在酝酿中国的空间科学探测事业。但开展空间科学探测必须要有平台,即人造卫星,因此在1958年,中科院对研制人造卫星的呼声慢慢的升高。1958年9月,院党组决定成立581组,发展我国的空间科学探测,研制第一颗人造地球卫星,这也是中科院空间科学与应用研究中心的前身。
《科学时报》:50年来,在我国空间科学及探测技术的发展中,空间中心主要发挥了什么样的作用?
首先,空间中心的前身承担了我国第一颗人造地球卫星的研制。1958年,581组成立以后,时任中科院地球物理所所长和581组负责人的赵九章先生去苏联访问,在那儿待了70天,却没能看到苏联的人造卫星。访问苏联后,赵先生感觉他们的科技确实很先进,包括半导体等一些先进科学技术手段都已发展起来,而那时我国还处于电子管时代,更不了解几十公里、上百公里以外太空的特征,对中国来说,发展人造卫星还有很多科学和技术瓶颈。于是在1959年,我们先放缓了研制人造卫星的脚步,开始优先发展探空火箭。探空火箭也是空间中心的前身中科院应用物理所推动起来的,奠定了火箭探空的基础。
但人造卫星的预研工作一直也没有停,空间科学探测所需的研究部门也都建立起来了。1965年,中科院应用地球物理所开始启动人造卫星的工程研制,到1968年,仅用了3年时间,将卫星的初样研制出来。1968年转移给了新建的卫星技术研究院。从预研到初样,人造卫星的全部研制工作都是空间中心的前身在赵九章先生的领导下牵头完成的,空间中心的前身为第一颗人造卫星的研制作出了巨大贡献。
1978年,全国科学大会召开,迎来了科学的春天。1979年,中科院空间科学技术中心和空间科学技术委员会成立。这个中心的主要任务是研制天文卫星、资源卫星和建立遥感卫星地面站。天文卫星和资源卫星是按照科学卫星来立项的,以中科院自主研制为主,遥感卫星地面站从美国引进。这3件工作赋予了这个新单位卫星研制的总体职能。1986年,卫星的初样研制出来,遥感卫星地面站也已经基本建成。在我国第二次空间科学探测的实践中,空间技术中心作出了突出的贡献。后因国家体制的调整,这部分工作转给了当时的航空航天部。
1987年,空间物理所和空间科学技术中心合并成一个单位,成立了现在的中科院空间科学与应用研究中心。为了寻求更为前沿的任务,新成立的空间中心积极参加了“863”计划,并承担了多项载人航天任务的前期预研工作。载人航天工程立项后,空间中心又作为应用系统总体部的依托单位,成为了载人航天工程七大系统之一的应用系统的总体单位及几个重要分系统的承担单位。这是空间中心对国家航天事业第二个里程碑的贡献。
空间中心也是推动深空探测发展的一个积极的力量。1991年,空间中心就开始参与嫦娥卫星的论证工作,“嫦娥”这一个名字也是在那时候起的。2001年,空间中心又积极推动嫦娥工程的立项,并在立项之后承担了嫦娥一号卫星有效载荷总体的工作。除了我们自己研制的仪器以外,还组织和管理国内其他单位的有效载荷研制工作。
与此同时,我们还在积极推动火星探测。目前中俄联合火星探测计划已经立项。在这个计划中,空间中心提出在俄罗斯的飞船上搭载中国自己研制的一颗火星探测小卫星,进入火星轨道以后分离出来,除了自主进行对火星的探测外,还和俄罗斯探测器联合对火星进行探测。
翻开我国空间科学探测的历史,能够正常的看到,在我国航天事业的3个里程碑上都能够正常的看到空间中心的足迹,而且这些足迹起到了引领空间科学发展、带动空间科学创新的作用。这也是作为国立科研机构的中国科学院的职责。
《科学时报》:在国际空间科学技术界,我国空间科学的发展目前处在什么位置?主要差距在哪里?
吴季:尽管历史上中国曾经作出过很辉煌的贡献:最早观测记录太阳黑子、宋代就发现了超新星等,但近代,我们的科学技术事业落后了。我国在1900年才有了第一架天文望远镜,还是一位西方传教士安装的,中国最早的地磁观测也只是在19世纪末才开始,中国近代科学的发展显然落后于西方。
我国航天事业的3个里程碑都走过了,但是和国际发达国家的空间科学发展相比,我们仍旧是有明显差距的。第一颗人造卫星是苏联发射的,第一个登上太空的宇航员诞生在苏联,第一个探测月球的航天器是苏联制造的,第一个女宇航员是苏联的;第一次登月的宇航员,第一次着陆火星,第一次着陆金星,第一次探测木星探测太空的所有重大事件的第一次都还没有中国人的足迹。我们现在大部分的工作还是在重复和跟踪别人以前的工作,对人类在太空探测上的贡献微乎其微。
我们在最近也有一些突破,比如实施地球空间双星探测计划,这是中国第一个真正意义上的科学探测卫星。当时,空间中心刘振兴院士带领科学家对地球空间进行深入研究后,发现地球空间粒子、磁场等变化具有整体性,因此,不能只用一颗卫星探测,要有一个星座式的卫星来进行探测。中国的双星计划与欧空局星簇计划中已发射的4颗卫星,组成密切配合的联合探测网,形成人类历史上第一次对地球空间的6点立体探测体系。我们试图在国际上做出第一次,现在经过2~3年的数据分析已经有一些重要的科学思想产生了,目前正准备在《国际地球物理学报》(JGR)上发表一本专刊。
我们力图追赶,但是差距依然很大。空间科学探测没有卫星平台是不行的,没有第一手的数据就作不出第一手的研究。在空间探测方面,我们自己的卫星和仪器还相当少,我国到现在为止还没有一颗天文卫星。我们现在体育发展了,奥运会上拿了很多金牌;经济发展了,GDP增长很快;国家政治发展也很稳定,处在盛世;但我们的科学发展对人类的贡献还没有上去,没有很多能拿“金牌”的东西。在这方面,中国科学院的科学家理应承担起这个职责,如果只谈空间科学和空间探测,空间中心的科学家应该承担这样的职责。
《科学时报》:空间中心今后的战略发展目标是什么?能否对今后20~30年我国空间科学的发展进行一下展望?
吴季:中国航天的3个里程碑和发达国家相比晚了十几年,甚至几十年。要想缩小差距,使我们的空间探测事业能对人类的空间事业作出突出贡献,也像体育一样拿金牌,我们就必须把发展目标定得更高。我们现在的目标就是使中国的空间科学研究和探测成为人类探索空间的里程碑。
要实现这个里程碑,科学家要有好的思想、适当的切入点和精心的规划,政府要给予充分的经费投入和管理机制的保障,及相应的技术和卫星平台的保障。这是一个能够对我们的科学技术发展起到带动作用的目标,我们也相信,只要沿着这个目标前进,在今后的20~30年内,中国的空间科学研究会有更快的发展。我们不应该将我们和世界的差距越拉越大,而应该逐渐缩小这个差距。要想缩小这个差距就要比别人走得快,逐渐通过我们的自主研究建立起自主知识产权的关键技术,以及推动科学思想的突破。
可以预期,我国GDP还会以较快的速度增长,R&D增长的速度不但会随着GDP的增长而增长,它本身所占的百分比也还会增长。我们的空间科学才刚刚起步,这几乎是一张白纸,我们起步描绘,因此,空间科学发展的速度会比其他科学技术增长得更快。日本已经做到每年发射一颗科学卫星了,2020年~2030年,中国能否实现每年发射一颗科学卫星,或两年发射一颗科学卫星?假如从现在开始到2030年,我们会发射10~20颗科学卫星,我们拿它们干什么?科学目标是什么?怎样创造出里程碑式的贡献?我们现在必须作好规划,如果我们的空间科学探测都能找到好的切入点,那么国家的投入就会有很好的收获,空间科学会有更大的发展。